APAKAH AIR DAN GARAM MEMILIKI SIFAT KEPOLARAN YANG SAMA?? +
PROTEIN KIMIA PANGAN Oleh: FANNY INDAH SARI BERUTU, S.PI., M.SI UNIVERSITAS ABULYATAMA Program Studi Teknologi Hasil Perikanan Fakultas Perikanan
What is PROTEIN? Protein merupakan senyawa organik kompleks yang mengandung asam amino yang terikat satu sama lain melalui ikatan peptida Dibangun oleh unsur C,H,O,dan N. Kandungan protein dalam bahan bervariasi Memperbaiki sel tubuh yang rusak Sumber energi Zat pelindung Sebagai biokatalisator Sistem kekebalan tubuh Hormon Medium penghantar pada saraf Fungsi protein
Struktur protein
Jenis protein dalam bahan pangan Protein sederhana (Protein globular dan Fibrilar ) Protein yang hanya mengandung residu asam amino → Albumin, Globulin, Glutein , Prolamin, Skleroprotein ( kolagen ), Histone, Protamin Protein sederhana yang penting dalam bahan pangan : Gluten, Ovalbumin, Aktin dan Miosin 2. Protein Konjugasi Protein yang berikatan dengan molekul lainnya , seperti karbohidrat , lemak, logam , dan fospor → Fosfoprotein , Lipoprotein, Nukleoprotein , Glikoprotein , Kromoprotein
SIFAT FUNGSIONAL PROTEIN DAN APLIKASINYA DALAM PENGOLAHAN PANGAN sifat fungsional protein dapat berpengaruh pada karakteristik produk pangan Umumnya mempengaruhi sifat sensori bahan pangan , khususnya tekstur Protein mempengaruhi sifat fungsional bahan pangan seperti viskositas , kelarutan , elastisitas , emulsi , dsb . Aplikasi sifat fungsional protein dalam produk pangan dipengaruhi oleh faktur internal ( komposisi protein, homogenitas protein), factor eksternal (air, ion, pH, suhu . Lemak.gula ) dan perlakuan pengolahan ( pembekuan , pendinginan , pemanasan , penambahan garam, pengadukan , pengeringan ).
Sifat fisik dan kimia protein SIFAT KIMIA Sangat Reaktif karena memiliki sifat : Amfoter , Mengikat ion, Mengikat air Sifat protein dapat bermuatan negatif , positif dan keduanya pada lingkungan pH tertentu SIFAT FISIK Protein tidak berwarna Protein cenderung berubah sifat menjadi denaturasi Kelarutan protein tergantung pada pH Amphoter Protein mempunyai dua sifat yang berlawanan yaitu dapat bersifat asam atau basa, atau dapat bereaksi dengan asam atau basa, atau dapat memberi dan menerima proton secara bersamaan. Sifat ini dipengaruhi oleh pH lingkungan dimana protein tersebut berada. pH<titik isoelektrik, protein akan cenderung bermuatan (+)/ kationik pH>titik isoelektrik, protein akan cenderung bermuatan (-)/ Anionik pH=titik isoelektrik, protein memiliki muatan (+) dan (-) bersifat zwitter ion Catatan : Zwitter ion = senyawa yang memiliki 2 kutub yang berlawanan ( dipolar ion) Titik isoelektrik ( isoelektric point ) = suatu nilai pH , dimana protein memiliki muatan elektrik total sama dengan nol dalam suatu larutan
ION ZWITTER
asam amino Asam Amino Esensial : Isoleusin , leusin , lisin , metionin , fenilalanin , treonin , triptofan , valin , histidine dan arginin Asam Amino Non esensial : glisin , alanin , prolin , serin, sistein , tirosin , asparagin , glutamin , asam aspartate, dan asam glutamat Asam amino adalah senyawa organic penyusun protein yang memiliki dua buah gugus fungsional , yaitu gugus amin (-NH2) dan gugus karboksil (-COOH). Kedua gugus tersebut terikat melalui ikatan kovalen pada atom C ( karbon ). Jenis asam amino
Ikatan yang menghubungkan 2 asam amino melalaui gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amino dari asam amino yang lain. IKATAN PEPTIDA
Perubahan protein DENATURASI Koagulasi
Denaturasi protein Denaturasi protein adalah suatu perubahan atau modifikasi terhadap struktur sekunder , tersier dan kuartener molekul protein tanpa terjadinya pemutusan ikatan peptide dan perubahan sekuen asam amino pada struktur protein. Faktor penyebab Denaturasi protein Suhu : Suhu mempengaruhi protein terutama suhu tinggi / panas (55-75oC) 2. Derajat keasaman : Pada kondisi pH isoelektris yaitu kondisi dimana muatan positif dengan muatan negatif pada kondisi setimbang dapat mengakibatkan protein panjang terputus dan protein menjadi keruh. Kekeruhan tersebut akan menjadi gumpalan-gumpalan. 3. Logam berat : Pada protein terdapat ikatan disulfide . Kandungan logam berat akan mengakibatkan sulfur tertarik karena alfinitas yang tinggi. Sulfur yang tertarik oleh logam berat akan mendenaturasi protein .
Perubahan struktur protein ini biasanya menyebabkan perubahan sifat fisikokimia protein secara ireversibel, seperti : Hilangnya sifat kelarutan dan aktivitas biologisnya (misalnya sebagai enzim) Albumin telur yang berangsur menghilang kelarutannya dan berubah menjadi gumpalan putih oleh proses pemanasan Adanya penambahan asam yang menyebabkan perubahan pH yang ekstrim, pengaruh pelarut organik, dan penambahan garam Contoh : protein ikan yang diekstrak dengan menggunakan isopropanol menyebabkan konsentrat protein ikan terdenaturasi dan tidak larut dalam air. Denaturasi protein dapat menyebabkan bahan pangan yang mengandung protein mengalami : Perubahan struktur (misalnya membentuk gel) Kehilangan kemampuan daya ikat air Mengalami pengerutan
koagulasi Koagulasi adalah penurunan daya larut molekul-molekul protein. Perubahan tersebut ketika cairan atau sol berubah menjadi bentuk padat atau padatan semu yaitu gel. Koagulasi berawal dari pemanasan yang dapat menyebabkan pemutusan ikatan hydrogen yang menopang struktur sekunder dan tersier suatu protein sehingga menyebabkan sisi hidrofobik dari gugus samping polipeptida akan tebuka . Hal ini menyebabkan kelarutan protein semakin turun dan akhirnya mengendap dan menggumpal. Pada saat inilah terjadi proses koagulasi (Winarno,2006).
Suhu : Koagulasi terjadi salah satunya dengan pemanasan, koagulasi akan terjadi pada suhu 60 o C, selain suhu juga waktu yang tepat akan berpengaruh. Dengan pemanasan menyebabkan mikroba dan sejumlah enzim lain tidak aktif Mekanis ( Beating / pengocokan ) : Protein akan bertambah volume dengan timbulnya busa pada bahan protein. Peristiwa ini diakibatkan aktivitas pengocokan pada protein akan memperluas permukaan dan akan merusak ikatan pada protein. Derajat keasaman : Pada proses ini bergantung pada keadaan isoelektrik pada protein artinya keadaan ion positif dan negatif setelah penambahan asam. Dengan begitu tingkat keasaman dapat digunakan untuk mengontrol proses koagulasi karena dapat memampatkan protein Penambahan gula : Pada proses koagulasi oleh gula dibutuhkan pula temperatur sebagai contoh merebus susu apabila ditambah dengan gula akan lebih cepat terjadi koagulasi atau gumpalan Penambahan garam : Misalnya ditambahkan natrium klorida akan mengkoagulasi protein. Selain itu juga dapat berdampak terjadi proses denaturasi dan gelatinisasi . FAKtor penyebab koagulasi protein
Reaksi kimia protein dalam system pangan Selama proses pengolahan dan penyimpanan , protein dalam system pangan dapat terpapar pada kondisi yang dapat memicu interaksi kimia antara gugus fungsional protein dengan senyawa lain yang terdapat system pangan → suhu , pH, aktivitas air, ion, dan radikal bebas . Reaksi penting dalam system pangan yang melibatkan protein adalah Reaksi maillard → reaksi antara gula pereduksi dengan gugus amin dari asam amino protein.