ARIE FEBRIANTO
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FTP - UB
PROTEIN
Mata Kuliah Pengetahuan Bahan Agroindustri
Pengertian
Protein adalah polimer dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. Proporsinya adalah sbb:
50–55% carbon,
6–7% hydrogen,
20–23% oxygen,
12–19% nitrogen, and
0.2–3.0% sulfur
Sumber-sumber protein
Fungsi Protein dalam tubuh
a. enzim, merupakan katalis biokimia
b. alat pengangkut (serum albumin, transferrin, hemoglobin )
c. hormon (insulin, growth hormone)
d. pertahanan tubuh (immunoPag, globulins)
Di dalam tumbuhan, protein dapat disusun
atau dibentuk dari unsur N yang berasal dari bahan anorganik misalnya nitrat, nitrit,
amonia.
Pada manusia dan hewan, protein tidak dapat langsung disusun dari unsur N yang berasal dari senyawa anorganik melainkan melalui senyawa yang disebut asam amino
Asam-asam amino penyusun protein
Asam amino adalah
senyawa organik yang mengandung gugus
amino (-NH2) dan gugus karboksil.
Tiga tangan dari atom C selalu mengikat
gugus yang sama yang selalu dipunyai oleh semua asam amino.
Sedangkan tangan yg lain mengikat R
Jenis R inilah yg membedakan senyawa asam amino yg satu dan yg lainnya.
Asam amino endogen : dibuat dan disusun oleh tubuh selama proses metabolisme
berlangsung, yaitu sebagai hasil reaksi
antara sisa dari senyawa karbohidrat dan gugus NH2 yg dikeluarkan oleh glutamin.
Contoh asam amino endogen/ non esensial : arginine, Alanine, Asparagine, aspartic acid, Cysteine glutamine, glutamic acid, glycine, proline, serine, dan tyrosine
Asam amino Eksogen : golongan asam amino yang tidak dapat diproduksi oleh tubuh.
Sehingga harus didapatkan dari asupan makanan sehari-hari,
Contoh Asam amino eksogen/esensial : isoleucine, leucine, lysine, methionine,
phenylalanine, threonine, tryptophan, dan valine.
Ikatan Peptida
Ikatan peptida dibentuk melalui reaksi antara gugus amine dan gugus karboksil
Melalui gugus amino dan karboksil maka
terbentuklah ikatan-ikatan peptida sehingga menjadi di, tri, polipeptida yang disebut
Protein
Struktur protein dapat dibagi menjadi empat bentuk; primer, sekunder, tersier dan
kuartener.
Susunan linier asam amino dalam protein
merupakan struktur primer. Susunan tersebut akan menentukan sifat dasar protein dan
bentuk struktur sekunder serta tersier.
Bila protein mengandung banyak asam amino dengan gugus hidrofobik, daya kelarutannya kurang dalam air dibandingkan dengan
protein yang banyak mengandung asam amino dengan gugus hidrofil
PERUBAHAN SELAMA PENGOLAHAN
A.Denaturasi
adalah perubahan struktur protein yang kompleks menjadi struktur yang lebih sederhana yang
diakibatkan oleh faktor-faktor fisik maupun kimia.
Denaturasi dapat pula didefinisikan sebagai
perubahan yang besar dalam struktur alami yang tidak melibatkan perubahan dalam urutan asam- amino
Denaturation is a process that changes the
molecular structure without breaking any of the peptide bonds of a protein.
Denaturasi biasanya dapat menimbulkan
perubahan beberapa sifat fisik dan fungsional misalnya kelarutan .
Protein yang terdenaturasi akan berkurang kelarutannya. Lapisan molekul bagian dalam yang bersifat hidrofobik akan keluar
sedangkan bagian hidrofilik akan terlipat ke dalam.
Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang menjadi asimetrik.
Protein pada putih telur mengalami
denaturasi oleh panas dan akibat gaya mekanis ketika dibuat menjadi busa/foam
Protein daging mengalami denaturasi pada suhu 57 to 75 0C, yang berdampak pada
teksture, water holding capacity, dan kekenyalan
Denaturasi karena Panas
Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan
menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat
sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut.
Beberapa makanan dimasak untuk
mendenaturasi protein yang dikandung
Denaturasi karena Asam dan basa
Protein akan mengalami kekeruhan terbesar pada saat mencapai pH isoelektris yaitu pH dimana protein memiliki muatan positif dan negatif yang sama, pada saat inilah protein mengalami denaturasi yang ditandai
kekeruhan meningkat dan timbulnya gumpalan.
Denaturasi karena Garam logam berat
Garam logam berat mendenaturasi protein sama dengan halnya asam dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg+2, Pb+2, Ag+1 Tl+1, Cd+2 dan logam lainnya
dengan berat atom yang besar.
Reaksi yang terjadi antara garam logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam
protein-logam yang tidak larut
Denaturasi yang diawali dengan proses koagulasi. Faktor penyebab koagulasi di antaranya :
(1) pemanasan, (2) asam,
(3) enzim-enzim,
(4) perlakuan mekanis dan (5) penambahan garam.
B. Koagulasi
1. Koagulasi dengan pemanasan
Koagulasi dengan pemanasan terjadi karena struktur protein berubah karena pengaruh temperatur yang tinggi sehingga terjadi
perubahan struktur dari protein.
Sifat protein yang dapat terkoagulasi pada suhu yang tinggi tersebut dimanfaatkan
dalam:
Pembuatan puding telur
Pembuatan cake sepon
2. Koagulasi dengan asam
Proses koagulasi protein dapat pula terjadi dengan ditambahkannya asam pada bahan
yang sebagian besar komposisinya didominasi oleh protein, misalnya susu.
Pada proses pembuatan yogurt, susu yang di dalamnya terkandung bahan protein dalam bentuk laktosa dan kasein difermentasi
dengan penambahan bakteri dari spesies lactobacillus.
Dalam proses fermentasi tersebut, susu kemudian mengalami koagulasi karena
berubahnya sifat susu menjadi asam yang disebabkan oleh dihasilkannya asam laktat oleh bakteri yang ditambahkan.
Perubahan tersebut mengakibatkan susu terkoagulasi yang membuat teksturnya
menjadi kental sehingga terbentuk curd atau yougurt.
3. Koagulasi dengan enzim-enzim
Koagulasi dapat juga terjadi karena kerja enzim.
Proses ini misalnya terjadi pada proses
pembuatan keju dengan menggunakan enzim
rennet. Enzim rennet merupakan nama komersil dari enzim renin. Enzim rennet membuat susu menjadi bertekstur kental dan berasa asam
(junket). Pada akhir proses tersebut, susu sebagai bahan baku akan berubah menjasi
curd/dadih yang akan diolah lebih lanjut menjadi keju.
4. Koagulasi dengan perlakuan mekanis
Salah satu cara yang digunakan dalam
perlakuan mekanis ini adalah pengocokan.
Misalnya adalah proses pengocokan yang dikenakan pada telur akan menyebabkan telur mengalami koagulasi parsial.
5. Koagulasi dengan penambahan garam
Proses penambahan garam ditunjukkan pada proses koagulasi putih telur dengan
menggunakan garam. Selain itu digunakan
pula garam untuk mengeraskan curd menjadi keju. Selain untuk mengeraskan keju,
penambahan garam diharapkan pula untuk dapat menekan pertumbuhan
mikroorganisme.
APLIKASI DALAM INDUSTRI
1. Sebagai pengikat air
Sifat protein ini digunakan dalam proses pembuatan gelatin dan susu bubuk tanpa lemak.
2. Pembantu proses pencoklatan (browning)
Sifat protein diharapkan dapat membantu proses browning secara non enzimatis yang melibatkan reaksi Maillard.
3. Sebagai agen perbaikan struktur
Sifat protein sebagai agen perbaikan struktur
diterapkan pada penambahan gluten pada roti dan penggunaan putih telur untuk membuat meringue.
Protein gliadi dan glutenin dalam tepung gandum membentuk gluten, yaitu sebuah agen pembentuk struktur elastis dan kohesif pada adonan. Pada
pembuatan meringue, dilakukan pengocokan pada putih telur sehingga protein pada putih telur
membentuk buih.
4. Pemanis
Protein yang dapat berperan sebagai pemanis adalah Aspartame.
5. Pengganti lemak
Pengganti lemak dari protein berupa protein telur berukuran mikro (micro sized egg
protein)
