Makanan didigesti dengan asam kuat sehingga melepaskan nitrogen yang dapat ditentukan
kadarnya dengan teknik titrasi yang sesuai. Jumlah protein yang ada kemudian dihitung dari
kadar nitrogen dalam sampel.
Metode ini merupakan metode yang sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat. Setelah pembebasan alkali dengan kuat, amonia yang terbentuk disuling uap secara kuantitatif ke dalam larutan penyerap dan ditetapkan secara titrasi.
Prinsip dasar yang sama masih digunakan hingga sekarang, walaupun den gan modifikasi
untuk mempercepat proses dan mencapai pengukuran yang lebih akurat. Metode ini masih
merupakan metode standart untuk penentuan kadar protein. Karena metode Kjeldahl tidak menghitung kadar protein secara langsung, diperlukan faktor konversi (F) untuk menghitung kadar protein total dan kadar nitrogen. Faktor konversi 6,25 (setara dengan 0,16 g nitrogen per gram pr otein) digunakan untuk banyak jenis makanan, namun angka ini hanya nilai rata-rata, tiap protein mempunyai faktor
Analisa protein cara Kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.
1. Tahap destruksi
Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20:1). Gunning menganjurkan menggunakan K2SO4 atau CuSO4. Dengan penambahan katalisator tersebut titk didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan Selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya.
2. Tahap destilasi
Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP.
Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam khorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N). Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP.
%N = × N. NaOH × 14,008 × 100%
Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda.
%N = × N.HCl × 14,008 × 100 %
Setelah diperoleh %N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan
Keuntungan dan Kerugian
a. Keuntungan :
Metode Kjeldahl digunakan secara luas di seluruh dunia dan masih merupaka n metode standar dibanding metode lain.
Sifatnya yang universal, presisi tinggi dan reprodusibilitas baik membuat metode ini banyak digunakan untuk penetapan kadar protein.
b. kerugian
Metode ini tidak memberikan pengukuran protein sesungguhnya, karena tidak semua nitrogen dalam makanan bersumber dari protein.
Protein yang berbeda memerlukan faktor koreksi yang berbeda karena susunan residu asam amino yang berbeda.
Penggunaan asam sulfat pada suhu tinggi berbahaya, demikian juga beberapa katalis
Teknik ini membutuhkan waktu lama.
V. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menimbang sample sebanyak 1 gram lalu memindahkannya kedalam labu kjeldahl.
2. Menambahkan 1,9±0,1gr K2SO4, 40±10mg HgO, dan 12,0±0,1ml H2SO4, serta 20 ml H2O.
3. Menambahkan beberapa butir batu didih, lalu memanaskannya sampai mendidih selama 15
menit dan larutan menjadi jernih kehijau-hijauan.
Melakukan percobaan dilemari asam menggunakan alat destruksi dengan unit penghisapan uap.
4. Mendinginkan campuran, lalu menambahkan sejumlah air sekitar 30ml (sambil membilas
labu Kjeldahl).
5. Memindahkan isi tabung kedalam alat distilasi. Mencuci dan membilas labu 5-6 kali dengan
6. Meletakkan erlenmeyer yang berisi 5ml larutan H3BO3 dan 2 tetes indicator di bawah
condenser. Ujung tabung condenser harus terendam dalam larutan H3BO3.
7. Menambahkan 8-10ml larutan NaOH-Na2S2O3, kemudian melakukan distilasi sampai
tertampung kira-kira 15ml distilat dalam Erlenmeyer.
8. Membilas tabung condenser dengan air dan menampung bilasannya dalam Erlenmeyer yang
sama.
9. Mengencerkan isi Erlenmeyer sampai kira-kira 50ml, kemudian dititrasi dengan HCl 0,02N
sampai terjadi perubahan warna menjadi abu-abu. 10.Melakukan langkah yang sama untuk blanko.
VI. DATA PENGAMATAN
dalam labu bundar yang berisi sample atau blanko dan
merendam ujung kondensor
dengan H3BO3
Larutan sample yang terdapat dalam labu yang telah ditambah
NaOH-Na2S2O3 berwarna hitam
dan blanko tetap berwarna bening.
5. Melakukan destilasi
Didapatkan desttilat sebanyak
3-5 ml
No. Bahan Faktor Konversi
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Bir, sirup, biji-bijian, ragi, makanan ternak, buahan, the, anggur dan tepung jagung. Beras
Roti, gandum, macaroni, bakmi Kacang tanah
Kedelai Kenari
Susu dan produk susu
6, 25 5,95 5,70 5,46 5,71 5,18 6,28
Volume titran pada sample = 13,4 ml
Volume titran pada blanko = 5,6 ml
Berat sample = 1 gr
% N
= 0,224128 %
% protein = % N x factor konversi = 0,224128 % x 5,70
= 1,2775 % ( % protein dalam 1 gr )
VIII. ANALISA PERCOBAAN
Pada penetapan kadar protein kali ini, digunakan sample tepung terigu cakra dengan metode Kjeldahl. Prinsip dari metode Kjeldahl ialah penentuan jumlah nitrogen yang dikandung oleh suatu bahan dengan cara mendegradasi protein dalam bahan dengan menggunakan H2SO4 pekat untuk menghasilkan nitrogen sebagai ammonia.
Pada metode Kjeldahl ini, ada 3 proses yang terjadi, yaitu destruksi, distilasi, dan titrasi. Pada proses destruksi, sample dipanaskan dalam H2SO4 pekat sehingga terjadi
Katalis yang digunakan terdiri dari campuran K2SO3 dan HgO. Blanko berfungsi sebagai
faktor koreksi dari adanya senyawa nitrogen yang berasal dari reagensia yang digunakan. Dalam proses distilasi, larutan sample dan blanko yang telah dingin ditambahkan air untuk melarutkan sample hasil destruksi dan blanko, serta untuk membilas dinding labu agar tidak ada protein yang tersisa dalam labu. Pada dasarnya tujuan distilasi adalah memisahkan zat yang diinginkan, yaitu dengan memecah ammonium sulfat manjadi ammonia (NH3) dengan tambahan NaOH-Na2S2O3 .5H2O. Fungsi NaOH disini adalah untuk
memberikan suasana basa karena reaksi tidak dapat berlangsung dalam keadaan asam. Amonia yang dihasilkan dari pemecahan ammonium sulfat akan diuapkan kemudian ditangkapoleh larutan asam borat (H3BO3). Mekanisme yang terjadi pada proses distilasi
adalah:
(NH4)2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 NH4OH
2 NH4OH → 2 NH3 + 2H2O
4 NH3 + 2 H3BO3 → 2(NH4)2BO3 + H2
Tahap terakhir adalah tahap titrasi, diamana dilakukan titrasi pada sample dan blanko dengan menggunakan larutan HCl 0,02N. Hasil dari titrasi ini akan dimasukkan dalam suatu persamaan dan dihasilkan kadar N (dalam %). Kadar nitrogen yang dihasilkan akan dikalikan dengan suatu faktor konversi, sehingga akan diproleh kadar protein.
