Karakteristik Sifat Molekuler dan Fungsional Protein dari Kacang Jogo (Phaseolus vulgaris)

(1)

IURAKTERISTIK STFAT MOLEICULER DAN

FUNGSIONAL PROTEIN DARI KACANG J O G 0

(P/~aseolus

vulgaris)

Oleh:

PRITHA NALA SASTRI

F02496090

2 0 0 0

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANJAN

(2)

KARAKTERISTIK SIFAT MOLEKULER DAN FUNGSlONAL

PROTEIN DARI

KACANG

J O G 0

(Pltaseolus v~rlgrrris)

Oleh:

PRITHA NALA SASTRI

F02496090

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi

Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

2 0 0 0

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(3)

Pritha Nala Sastri. F02496090. Karakterisasi Sifat Molekuler dan Fungsional Protein dari Kacang Jogo (Plzaseolus villgnris). Di bawah bimbingan Dahml Syah.

RINGKASAN

Kacaug jog0 merupakan tanaman asli I~idoiiesia yailg meniiliki kadar protein yang cukup tinggi (22%). Sampai sekarang pemanfaatan kacang jogo ban1 terbatas pada konsumsi sehari-liari saja. Hal ini disebabkan masih niinininya pengetahuan niengenai sifat fungsional dari kacang jog0 tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi protein dari kacang jogo. Isolat protein tersebut kemudian diteliti lebih lanjut untuk mendapatkan karakterisasi molekuler dan sifat fungsional dari isolat protein kacang jogo.

Penelitian ini didahului dengan pembuatan isolat protein kacang jogo. Metode pembuatan isolat protein yang digunakan merupakan adaptasi metode pembuatan isolat protein kedelai. Dari pembuatan isolat protein, didapat kadar protein sebesar 72,05%. Rendalinya hasil ini disebabkan karena masih ada protein yang belum terekstrak di samping masih terdapalnya pengotor di dalam konsentrat protein yang didapat.

Konsentrat protein yang diperoleh digunakan dalam penelitian sifat molekuler dan sifat fungsional. Penelitian sifat molekuler meliputi penentuan berat molekul, peilentuan titik isoelektrik, dan penentuan kolnposisi asam amino. Penentuan berat molekul menggunakan elektroforesis SDS-PAGE. Konsentrasi gel yang digunakan adalah 7,5%; 10%; 12,5%; dan 15%. Sedangkan sampel yang digunakan merupakan sampel yang telah dilarutkan dalam buffer tris dan mengalami pengenceran 13x dan 15x. Dari pengukuran ini didapatkan berat molekul protein dominan kacang jogo sebesar 44.622 Da.

Titik isoelektrik ditentukan dengan menggunakan Isoelectric Focusiizg

(IEF). Trinsip yang digunakan hampir sama dengan prinsip elektroforesis SDS- PAGE, hanya saja jika pada SDS-PAGE protein bergerak berdasarkan ukuran molekulnya, pada IEF protein bergerak berdasarkan muatannya. Dari pengukuran ini didapat data bahwa pita tertebal pada gel terletak pada pH 7,86. Pita yang paling tebal ini belum tentu sama dengan pita tertebal pada elektroforesis SDS- PAGE.

Komposisi asam amino ditentukan dengan cara HPLC. Komposisi asam amino yang diteliti adalah komposisi asam amino dari tepung bebas lemak, konsentrat protein, dan potongan gel protein dominan hasil elektroforesis.

Setelah ketiga sifat molekuler diketahui, data ketiga sifat tersebut dimasukkan ke dalam internet melalui htt~://exoasy unttuk mendapatkan jenis protein yang cocok dengan ketiga data tersebut. Namun karena komposisi asam amino protein dominan yang tidak akurat maka jenis protein yang cocok dengan ketiga sifat molekuler protein kacang jog0 tidak diperoleh.

(4)

(5)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAIUJLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KARAKTERISTIIC SIFAT MOLEKULER DAN FUNGSIONAL

PROTEIN DAM KACANG J O G 0

(Phaseolus vulgaris)

SKRIPSI

SARJANA TEICNOLOGI PERTANIAN pada juiusan Teknologi Pangan dan Gizi

Oleh:

PRITHA NALA SASTRI

F02496090

(6)

KATA PENGANTAR

Pu.ji syukur penulis pmjatka~ kepada Allah SWT karena atas segala rahmatnyalah penulis akhimya dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi ini d e n g n sebaik-baiknya. Dalarn menyusun skripsi ini penulis banyak

rnendapat L-rantua~ dari orang-orang di sekeliling penulis. Icarenn itu sudah

se~vajarnya penulis me~lyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Dr. Ir. Dahrul Syah sebagai dosen pembimbing Bang telah banyak memberikan bimbingan dan ilmu kepada penulis dala~n penelitian dan penulisan skripsi.

2. Dr. Ir. Pur\viyatno Ha-iyadi: MSc dan Dr.Ir. Slamet Budijanto, MAgr sebagai dosen penguji atas segala kritikal d m rnasukan ynng diberikan kepada penulis.

3. Kedua orang tua dan kakak tercinta atas segala yang telah diberilcan baik doa dan material kepada penulis selama ini.

4. Alda, Tiodor, dan Lolita sebagai teman dalam berbagi suka d m duka selama penelitian ini. Terima kasih karena telah begitu sabar kepada penulis.

5. Lila, Rosita, Sefitri, Alda Tiodor, dal Lima atas persahabatan d m dukungan yang diberikan selama empat tahun ini. Youl?e all the bestfiiends tlmt arijlone

cotrld have.

6. Semua laboral di laboratorium TPG dan PAU yang banyali membantu penulis dalarn penelitian.

7. Teman-teman di kost-an Wisma Balio atas sernua dukungan dal sukacita selama ini.

8. Teman-teman TPG'33 atas kebersamaannya selama 4 tahun terakhir. 9. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis mengharapkan kritik dan masukan untuk skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna untuk yang lain.

Bogor, September 2000

(7)

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTA i

. . DAFTAR IS1

...

11

DAFTAR TABEL iv

DAFTAR GAMBAR ... _v DAFTAR LAMPIRAN

...

vi

I . _PENDAHULUAN

A . _{LATAR BELAIUNG}

...

₁ B . _TUJIJAN... ₂

I1 . _{TINJAUAN PUSTAKA}

...

.

A KACANG JOG0 (Pl~aseolus vulgaris) 3

...

.

B ISOLAT PROTEIN 5

...

C

.

ELEKTROFORESIS GEL POLIAKRILAMID 6 D

.

KARAKTERISTIK MOLEKULER PROTEIN

...

7

... ...

E . _{SIFAT FUNGSIONAL PROTEIN} :. 8

I11

.

METODOLOGI PENELITIAN

A . _{PEMBUATAN ISOLAT PROTEIN}

...

.

B ANALISA PROKSIMAT

...

C

.

PENGUKURAN % _RECOVERY_{ISOLAT PROTEIN}

D

.

PENGUKURAN KADAR PROTEIN DENGAN METODE

...

BRADFORD

...

E

.

ELEKTROFORESIS GEL POLIAKRILAMID

....

F

.

PENENTUAN KOMPOSISI ASAM AMINO DENGAN HPLC

.

...

G ISOELECTRlC FOCUSING

...

.

(8)

IV . _{NASIL DAN PEMBAHASAN}

A . PEMBUATAN ISOLAT PROTEIN ... 29

B

.

ELEKTROFORESI 33

. .

...

C KOMPOSISI ASAM AMINO 39

D . _{ISOELECTRIC FOCUSING}... ₄₁ .

E IDENTIFIKASI PROTEIN ... ₄₃

F . _{SIFAT FUNGSIONAL PROTEIN}

...

₄₆

\I . KESIMPULAN DAN SARAN

A

.

KESIMPULAN ...

.

. . . ₅₁ B

.

SARAN ... ₅₂

...

DAFTAR PUSTAKA 53

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel I. Komposisi kimia kacang jogo dalam 100g biji kering.. ... ₃

Tabel 2. Komposisi asam amino (mglg protein) dalam biji kacang jog0 ...

..

... ₄ [image:9.595.136.522.135.481.2]

Tabel 3. Beberapa sifat fungsional beserta mekanisme dan sumber

...

proteinnya di dalam sistem pangan.. 9

Tabel 4. Pengukuran kadar protein pada endapan setelah sentrifusa kondisi ... basa dan pada supernatan setelah sentrihsa kondisi asam.. 31

Tabel 5. Perbandingan kadar protein dan persen recovery pada pembuatan konsentrat yang dilakukan pada suhu 60 OC dan suhu kamar 0 (37 C) ...

..

... 32

Tabel 6. Hasil analisa proksimat konsentrat protein kacang jog0

...

33

Tabel 7. Nilai Rf standar pada berbagai konsentrasi gel elektroforesis..

...

36

Tabel 8. Nilai r kurva standar pada berbagai konsentrasi gel..

...

37

Tabel 9. Perhitungan berat molekul protein kacang jogo dalam berbagai

...

konsentrasi gel elektroforesis.. 37

Tabel 10. Data analisa asam amino potongan gel protein dominan kacang jog0

...

43

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar I . Penentuan titik pengendapan optimum pada kacang jogo yang

dilakukan setelah ekstraksi pada suasana basa pada pH antara

3,66salllpai4,81 ... 31

Gambar 2. Elektroforegram lcacang jogo pada berbagai konsentrasi gel (1 :

... pengenceran 13x dan 2: pengenceran 15x). 35

Gambar 3. Kurva standar hubungan antara Rf dan log BM pada berbagai

...

konsentrasi gel elektroforesis..

-.

36 Garnbar 4. Plot Ferguson untuk 6 jenis standar pada elektroforesis SDS

-PAGE

...

38 Gambar 5 . Plot Ferguson untuk 4 protein kacang jogo pada elektroforesis

...

SDS-PAGE 38

Gambar 6. Perbandingan kadar asam amino tepung bebas lemak dan

konsentrat pada kacang jogo.. ... 40

Gambar 7. Elektroforegraln IEF kacang jogo ( I dan 2: pita protein lcacang jogo; 3: standarpH)

...

42 Gambar 8. Hasil pengukuran daya serap air dari konsentrat protein kacang

...

jogo beserta penlbandingnya.. 47 Gambar 9. Hasil pengukuran kapasitas busa dan stabilitas busa dari

konsentrat protein kacang jogo beserta pembandingnya..

...

48 Gambar 10. Hasil pengukuran kapasitas emulsi dari konsenkat protein

...

kacang jog0 beserta pembandingnya.. 49 Gambar 11. Hasil pengukuran daya gel dari konsentrat protein kacang jogo

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

IURAKTERISTIK STFAT MOLEICULER DAN

FUNGSIONAL PROTEIN DARI KACANG J O G 0

(P/~aseolus

vulgaris)

Oleh:

PRITHA NALA SASTRI

F02496090

2 0 0 0

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANJAN

(83)

KARAKTERISTIK SIFAT MOLEKULER DAN FUNGSlONAL

PROTEIN DARI

KACANG

J O G 0

(Pltaseolus v~rlgrrris)

Oleh:

PRITHA NALA SASTRI

F02496090

SKRIPSI

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi

2 0 0 0

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(84)

Pritha Nala Sastri. F02496090. Karakterisasi Sifat Molekuler dan Fungsional Protein dari Kacang Jogo (Plzaseolus villgnris). Di bawah bimbingan Dahml Syah.

RINGKASAN

Kacaug jog0 merupakan tanaman asli I~idoiiesia yailg meniiliki kadar protein yang cukup tinggi (22%). Sampai sekarang pemanfaatan kacang jogo ban1 terbatas pada konsumsi sehari-liari saja. Hal ini disebabkan masih niinininya pengetahuan niengenai sifat fungsional dari kacang jog0 tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi protein dari kacang jogo. Isolat protein tersebut kemudian diteliti lebih lanjut untuk mendapatkan karakterisasi molekuler dan sifat fungsional dari isolat protein kacang jogo.

Penelitian ini didahului dengan pembuatan isolat protein kacang jogo. Metode pembuatan isolat protein yang digunakan merupakan adaptasi metode pembuatan isolat protein kedelai. Dari pembuatan isolat protein, didapat kadar protein sebesar 72,05%. Rendalinya hasil ini disebabkan karena masih ada protein yang belum terekstrak di samping masih terdapalnya pengotor di dalam konsentrat protein yang didapat.

Konsentrat protein yang diperoleh digunakan dalam penelitian sifat molekuler dan sifat fungsional. Penelitian sifat molekuler meliputi penentuan berat molekul, peilentuan titik isoelektrik, dan penentuan kolnposisi asam amino. Penentuan berat molekul menggunakan elektroforesis SDS-PAGE. Konsentrasi gel yang digunakan adalah 7,5%; 10%; 12,5%; dan 15%. Sedangkan sampel yang digunakan merupakan sampel yang telah dilarutkan dalam buffer tris dan mengalami pengenceran 13x dan 15x. Dari pengukuran ini didapatkan berat molekul protein dominan kacang jogo sebesar 44.622 Da.

Titik isoelektrik ditentukan dengan menggunakan Isoelectric Focusiizg

(IEF). Trinsip yang digunakan hampir sama dengan prinsip elektroforesis SDS- PAGE, hanya saja jika pada SDS-PAGE protein bergerak berdasarkan ukuran molekulnya, pada IEF protein bergerak berdasarkan muatannya. Dari pengukuran ini didapat data bahwa pita tertebal pada gel terletak pada pH 7,86. Pita yang paling tebal ini belum tentu sama dengan pita tertebal pada elektroforesis SDS- PAGE.

Komposisi asam amino ditentukan dengan cara HPLC. Komposisi asam amino yang diteliti adalah komposisi asam amino dari tepung bebas lemak, konsentrat protein, dan potongan gel protein dominan hasil elektroforesis.

Setelah ketiga sifat molekuler diketahui, data ketiga sifat tersebut dimasukkan ke dalam internet melalui htt~://exoasy unttuk mendapatkan jenis protein yang cocok dengan ketiga data tersebut. Namun karena komposisi asam amino protein dominan yang tidak akurat maka jenis protein yang cocok dengan ketiga sifat molekuler protein kacang jog0 tidak diperoleh.

(85)

(86)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAIUJLTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KARAKTERISTIIC SIFAT MOLEKULER DAN FUNGSIONAL

PROTEIN DAM KACANG J O G 0

(Phaseolus vulgaris)

SKRIPSI

SARJANA TEICNOLOGI PERTANIAN pada juiusan Teknologi Pangan dan Gizi

Oleh:

PRITHA NALA SASTRI

F02496090

(87)