modul tutorial 2013

UNIVERSITAS GADJAH MADA

FAKULTAS KEDOKTERAN PROGRAM STUDI S1 GIZI KESEHATAN Jl. Farmako, Sekip Utara, Yogyakarta 55281, Telp./Fax.: 0274-547775

Modul Tutorial ANALISIS ZAT GIZI

Semester 2/ 3 SKS /KUG1215

Oleh

1. Lily Arsanti Lestari, STP., MP. 2. Fatma Zuhrotun Nisa’, STP., MP.

3. Ir. Sudarmanto S., MS.

Didanai dengan dana BOPTN P3-UGM Tahun Anggaran 2012

Februari 2013

Modul Tutorial Analisis Zat Gizi Semester Genap TA 2012/2013 Halaman 1

Deskripsi Singkat

Analisis proksimat merupakan analisis kandungan zat gizi menyeluruh yang

meliputi kadar air, kadar abu, kadar protein, kadar lipida, dan kadar karbohidrat.

Pada analisis proksimat, karbohidrat biasanya dianalisis secara by difference.

Analisis ini penting untuk mengetahui komposisi gizi suatu makanan yang nantinya

dapat digunakan untuk menyusun nutrition fact yang dicantumkan dalam label

kemasan makanan. Materi yang dibahas untuk karbohidrat adalah sifat-sifat

karbohidrat secara umum dan teknik analisisnya secara kuantitatif dan kualitatif.

Dalam pokok bahasan analisis protein ini akan dibahas beberapa metode analisis

protein secara kuantitatif seperti metode Kjeldahl, Lowry Follin, dll dan juga analisis

kualitas protein dilihat dari bioavailabilitasnya di dalam tubuh misalnya penentuan

NPU, PER, dll. Dalam pokok bahasan analisis lipida ini akan dibahas beberapa

metode analisis lipida secara kuantitatif misalnya Soxhlet, Mojonier, dll dan kualitas

lipida seperti angka asam, angka peroksida, bilangan iod, dll.

Manfaat

Materi ini bermanfaat bagi mahasiswa untuk mengetahui teknik analisis zat

gizi dalam suatu makanan secara menyeluruh atau komprehensif.

Relevansi

Topik dan sub topik yang dibahas pada pertemuan ini sangat relevan untuk

mendukung kompetensi yang akan dicapai.

Learning Outcome

Menyebutkan dan menjelaskan analisis apa saja yang termasuk dalam analisis

proksimat bahan makanan, analisis kuantitatif dan kualitatif karbohidrat, protein, dan

lipida.


ANALISIS PROKSIMAT

Analisis proksimat bahan pangan dan hasil pertanian meliputi :

a. Analisis kadar air

b. Analisis kadar abu

c. Analisis kadar lipida

d. Analisis kadar protein

e. Analisis kadar karbohidrat : gula, pati, serat kasar

Analisis proksimat adalah analisis komponen mayor dalam bahan pangan dan hasil

pertanian lainnya yang meliputi analisis kuantitatif kandungan zat-zat : air, abu,

lipida, protein, dan karbohidrat. Hasil analisis biasa disajikan sebagai nilai kadar

dalam satuan % (persen). Biasanya, analisis karbohidrat (KH) tidak dilakukan tetapi

dihitung dengan rumus sebagai berikut :

% KH (wb) = 100% - %wb(air+abu+lipida+protein)

% KH (db) = 100% - %db(abu+lipida+protein)

Kadar KH yangg dihitung seperti di atas (tidak dianalisis tersendiri) dinamakan

‘carbohydrate by difference’ . Tentu saja tingkat ketelitian datanya tidak setinggi bila

dibanding dengan analisis lengkap semua komponen mayor. Namun untuk kasus

tertentu data ‘carbohydrate by difference’ sudah cukup memadai dan dapat diterima

Dengan analisis proksimat akan dapat diketahui kandungan zat gizi mayor

suatu bahan. Selanjutnya dengan data tersebut kita dapat memanfaatkannya misal

dalam menyusun formula/resep makanan bayi, makanan khusus penderita diabet, dst.

Data kandungan karbohidrat, lipida, dan protein secara bersama-sama dapat untuk

mengkalkulasi nilai kalori suatu bahan pangan. Data analisis proksimat juga

bermanfaat dalam membandingkan kualitas komoditas sejenis; apakah potensial

sebagai bahan makanan sumber kalori, sumber protein, sumber mineral, dan

sebagainya. Data kadar air bahan bisa untuk pertimbangan apakah bahan harus

segera diproses atau dapat disimpan lebih dahulu, bagaimana teknik penyimpanan

yang sesuai, apakah perlu diturunkan/dikurangi kadar airnya lebih dahulu ?

Untuk menentukan kadar air bahan makanan dapat digunakan beberapa metode

sebagai berikut :

1. Metoda pengeringan (thermogravimetri)

2. Metoda destilasi (thermovolumetri)


3. Metoda kimiawi (Fischer method)

4. Metoda fisikawi

Metoda Thermogravimetri

Prinsip : Menguapkan air dari bahan dengan pemanasan sampai berat konstan,

sampai semua air sudah menguap habis.

Kelemahan : zat yang mudah menguap ikut menguap dan dihitung sebagai air.

Perhitungan:

%air(wb) = (bobot mula-mula - bobot konstan) x100%

Bobot mula-mula

%air(db)= (bobot mula-mula - bobot konstan) x100%

bobot konstan

= % air (wb) x 100%

100 - % air (wb)

Analisis Abu dan Mineral

Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik.

Kandungan abu dan komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara

pengabuannya. Kadar abu ada hubungannya dengan mineral suatu bahan. Mineral

yang terdapat dalam suatu bahan dapat merupakan dua macam garam yaitu garam

organik dan garam anorganik. Yang termasuk dalam garam organik misalnya garam-

garam asam mallat, oksalat, asetat, pektat. Sedangkan garam anorganik antara lain

dalam bentuk garam fosfat, karbonat, klorida, sulfat, nitrat.

Penentuan konstituen mineral dalam makanan dapat dibagi menjadi dua

kelompok :

- Analisis abu : total, soluble & insoluble

- Analisis mineral individual

Total abu secara luas diterima sebagai indeks makanan yang dimurnikan seperti

tepung terigu dan gula. Tujuan pembuatan tepung adalah memisahkan endosperm

berpati dari bekatul dan lembaga (bran and germ) diikuti menggiling endosperm

menjadi tepung. Karena kadar abu bekatul + 20 kali kadar dalam endospermnya,

maka uji kadar abu dapat menunjukkan kemurnian tepung atau keberhasilan

pemisahan bekatul dan lembaga dari bagian biji lainnya. Level abu dan alkalinitas


abu berguna untuk parameter dalam membedakan antara ‘fruit vinegar’ dengan

vinegar sintetik. Kadar abu total merupakan parameter nutrisi beberapa makanan dan

pakan hewan. Abu tak larut asam yang tinggi mengindikasikan adanya kotoran atau

pasir.

Komponen mineral yang ada dalam sistem biologis dapat dibagi menjadi (a)

yang tak tergantikan guna metabolisme normal dan biasanya merupakan unsur-unsur

essensial makanan; dan (b) yang tak diketahui fungsinya atau bahkan kadang bersifat

berbahaya. Jenis (b) tersebut dapat berasal dari tanah, residu penyemprotan tanaman,

atau dari polusi industry. Disamping kepentingan nutrisi dari unsur mineral, perlu

dipertimbangkan aspek fisiologis dan teknologis. Beberapa residu logam ( Pb , As,

Hg ) bersifat racun; oksidasi asam askorbat dan stabilitas fruit juice dipengaruhi oleh

Cu. Beberapa komponen mineral dapat memacu fermentasi dan beberapa mineral

yang lain menghambatnya. Komponen mineral dapat mempengaruhi daya simpan

buahan dan sayuran. Beberapa ‘trace minerals’ yang terikat ke sistem aktif biologis,

diubah menjadi senyawa anorganik .

Disamping penentuan total mineral/abu, ada metoda tak langsung penentuan

kadar total elektrolit dalam bahan makanan. Metoda konduktometri merupakan cara

sederhana, cepat dan teliti untuk menentukan kadar abu dalam gula. Gula biasanya

rendah abu dan perlu sampel jumlah besar untuk analisisnya dan akan sangat berbuih

waktu diabukan. Konduktometri didasarkan pada prinsip bahwa dalam larutan gula,

mineral yang menjadi komponen abu akan terionisasi, sedangkan sukrosa tidak

terion. Konduktansi larutan tsb merupakan index konsen-trasi ion yang ada (atau

mineral atau kadar abu). Pada beberapa bahan makanan metoda ini dilakukan

dengan pengasaman guna mengganti ion asam lemah dalam garam. Kadar elektrolit

produk gula dapat juga ditentukan dengan metoda pertukaran ion (ion-exchange).

Prinsipnya bila suatu larutan yang mengandung beberapa garam dilewatkan suatu

kolom penukar kation (dalam bentuk hidrogen), outputnya akan mengandung

sejumlah asam yang ekivalen dengan kadar garam mula-mula. Dengan menitrasi

asam, total kadar elektrolit dapat dihitung.

Abu yang larut air kadangkala digunakan sebagai index kandungan buah dalam

jelly atau awetan buah lain. Abu yang tak larut berguna sebagai index pengotoran

debu pada rempah-rempah, talk pada kembang gula, adanya pasir pada gula, bijian,


dsbnya. Abu tidak larut ditentukan dengan mendidihkan abu bahan dalam HCl 10%.

Abu dari buahan bersifat alkalis (konversi garam – asam organik menjadi garam-

karbonat). Bahan makanan yang tinggi kadar asam buahan atau garamnya, alkalinitas

abu merupakan index porsi buah dalam bahan tersebut.

Tujuan pengabuan

Penentuan abu total dapat digunakan untuk berbagai tujuan yaitu antara lain :

1. untuk menentukan baik tidaknya suatu proses pengolahan

Misalnya pada proses penggilingan gandum diharapkan dapat dipisahkan antara

bagian endosperm dengan kulit/katul dan lembaganya. Apabila masih banyak

katul atau lembaga terikut dalam endosperm maka tepung gandum yang

dihasilkan akan mempunyai kadar abu yang relatif tinggi. Hal ini karena pada

bagian katul kandungan mineralnya dapat mencapai 20 kali lebih banyak

daripada dalam endosperm.

2. untuk mengetahui jenis bahan yang digunakan

Penentuan kadar abu dapat digunakan untuk memperkirakan kandungan buah

yang digunakan untuk membuat jelly atau marmelade. Kandungan abu juga dapat

dipakai untuk menentukan atau membedakan fruit vinegar (asli) atau sintetis.

3. Penentuan abu total sangat berguna sebagai parameter nilai gizi bahan makanan.

Adanya kandungan abu yang tidak larut dalam asam yang cukup tinggi

menunjukkan adanya pasir atau kotoran yang lain.

Penentuan abu total dapat dikerjakan dengan pengabuan secara kering atau cara

langsung dan dapat pula secara basah atau cara tidak langsung.

Perhitungan kadar abu secara kering

Kadar abu (wb) = [(bobot abu):(bobot sampel)]x100%

Kadar abu (db) = bobot abu x 100%

bobot sampel bebas air

= kadar abu (wb) x [100 / (100-%air)]

ANALISIS PROTEIN – Metoda makro Kjeldahl

Dalam metoda Kjeldahl untuk analisis protein, yang ditera adalah total kadar

unsur N dalam sampel, dengan asumsi adanya senyawa bernitrogen selain protein

dapat diabaikan. Prinsip : bila sampel didigesti dengan cara pendidihan dalam asam


sulfat pekat, unsur C dan H akan habis menjadi CO2 dan H2O sedangkan unsur N

akan tereduksi menjadi garam (NH4) 2SO4 dalam larutan asam sulfat. Bila cairan

hasil destruksi dialkaliskan dengan NaOH, ammonium sulfat akan melepaskan gas

ammonia (NH4OH) yang kemudian dapat didestilasi dan ditangkap dengan larutan

HCl standar (atau H2SO4) berlebihan. Kelebihan asam ditera dengan titrasi larutan

NaOH standar dengan indikator phenolphthalein (pp).

Destruksi : Senyawa N + H2SO4 (NH4)2SO4

Destilasi : (NH4)2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 NH4OH

HCl + NH4OH NH4Cl + H2O

Titrasi balik : HCl + NaOHstandar NaCl + H2O

Larutan stock NaOH perlu distandardisasi setiap hari kalau mau dipakai karena tak

stabil terhadap CO2. Untuk mempercepat digesti dapat ditambah K2SO4 atau N2SO4

untuk menaikkan titik didih asam sulfat, namun jangan terlalu berlebihan, dapat juga

ditambah katalis Hg, Cu, atau Se. Untuk 1 gram sampel diperlukan + 25 ml H2SO4

pekat yang nantinya memerlukan > 72 ml larutan NaOH 50% untuk mengalkaliskan

agar siap didestilasi.

Analisis Kjeldahl Mikro

Untuk menghemat pemakaian reagensia, dikembangkan alat destilasi mikro

secara khusus. Dengan metoda ini diperlukan sampel 0,1 – 0,2 gr, asam sulfat pekat

kira –kira 3 mL, larutan NaOH 40% sekitar 15 ml. Distilat yang diperlukan sekitar

15-20 mL. Metoda Kjeldahl Mikro menggunakan larutan asam borat 4% sebagai

penampung distilat dan larutan HCl 0,05 N untuk men-titarnya, dengan indikator

campuran metil-oranye-metil red atau metil merah-brom (cresol green) .

Reaksi distilasi : HBO3 + NH4OH NH4BO3 + H2O

Titrasi balik : HCl + NH4BO3 HBO3 + NH4Cl

Distilasi diakhiri bila semua NH4OH atau NH3 telah terdistilasi atau tetesan distilat

tidak bersifat basis lagi. Distilat dititrasi dengan larutan standar HCl 0,05 N.

ANALISIS LIPIDA

Trigliserida dan wax disebut lipida netral yg bersifat sangat tidak polar

sehingga sangat sulit larut dalam air namun sebaliknya sangat mudah larut dalam


solven tidak polar/pelarut organik (benzen, petroleum-ether, dietil-ether, hexan,

khloroform, dsb.). Karenanya untuk penentuan kadar lemak & minyak bahan pangan

dapat dilakukan dengan cara extraksi sample bahan kering menggunakan solven non

polar, menguapkan solven dari extrak dan dilanjutkan penimbangan residunya. Alat

extraksi untuk penentuan lipida yang terkenal adalah alat extraksi Soxhlet, alat

extraksi Goldfish, dan hasil pengembangannya seperti Soxhlet mikro serta Soxtec.

Prosedur Kerja : Extraksi Soxhlet Mikro

1. Timbang 1-2 g bahan yg sudah kering dan sudah dite-pung (lolos 40 mesh),

masukkan dalam tabung extraksi Soxhlet

2. Pasang tabung extraksi tsb pada alat distilasi Soxhlet mikro dng solven

petroleum-ether secukupnya (+ 10 ml), selama 4 jam distilasi

3. Petroleum-ether yg telah mengandung lemak/minyak dipindahkan ke dalam

botol timbang bersih yg telah diketahui bobotnya; kemudian solven diuapkan

diatas water-bath; dan selanjutnya dikeringkan dalam oven 100 oC sampai

bobot konstan

4. Bobot residu dalam botol timbang dinyatakan sebagai bobot lemak / minyak.

Test Formatif untuk Tutorial Analisis Proksimat :

1. Apa yang dimaksud dengan analisis proksimat ?

2. Sebutkan dan jelaskan prinsip-prinsip analisis proksimat !

3. Jelaskan kegunaan analisis proksimat dalam ilmu gizi !

4. Apa yang dimaksud dengan larutan dan apa satuan konsentrasi larutan !

5. Apa satuan kadar zat / komponen yang biasa digunakan dalam penyajian data

hasil analisis bahan pangan, baik komponen mayor maupun minor?

6. Apa yang dimaksud dengan satuan %- dry basis dan %-wet basis serta

jelaskan perbedaan keduanya ?

7. Soal perhitungan : Analisis terhadap sampel @ 2 g tepung beras diperoleh

data masing-masing air 0,1943 g; abu 0,1145 g; minyak 0,0734 g; dan

analisis pada 0,245 g tepung diperoleh data protein 0,0192 g. Hitunglah kadar

masing-masing komponen tersebut dan sajikan dalam satuan %-wet basis

maupun %-dry basis!


KARBOHIDRAT

Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk

dunia, khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Dalam tubuh

manusia, glukosa dapat disintesa dari gliserol dan asetil-Koa hasil oksidasi lemak.

Sebagian besar karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati. Dalam bahan

nabati, karbohidrat berupa gula sederhana: heksosa dan pentosa, disakarida sukrosa,

serta berupa polisakarida (BM tinggi): pati, selulosa, hemiselulosa, lignin, dan pectin.

Selulosa, hemiselulosa merupakan penyusun dinding sel, pectin sebagai perekat antar

sel, dan lignin (=zat kayu) bersama selulosa sebagai jaringan penguat tanaman. Pada

buah-buahan masak biasa terdapat gula glukosa, fruktosa, dan sukrosa. Sukrosa juga

secara khusus merupakan gula dalam cairan jaringan tanaman palma (aren, kelapa,

siwalan, nipah, rotan) dan batang tanaman rumput-rumput berbatang pejal (tidak

berlubang): batang jagung, sorghum, rumput gajah. Di dalam air susu mamalia

terdapat disakarida laktosa.

Beberapa oligosakarida terdapat dalam makanan terfermentasi seperti tempe,

tape, bahan berpati, dan umbi-umbian seperti singkong dan olahannya (gaplek,

growol, dll), produk sirup gula singkong, gula jagung, dan produk dekstrin.

Kalau pati merupakan karbohidrat simpanan/cadangan makanan bagi

tanaman, maka selulosa, hemiselulosa, pectin, dan lignin merupakan karbohidrat

bahan struktur sel dan jaringan tanaman. Kelompok karbohidrat bahan struktur sel

inilah yang mendominasi pada kerajaan tanaman (plant kingdom) di daratan.

Berdasarkan sifat-sifat karbohidrat dan reaksi-reaksi kimia yang spesifik,

karbohidrat dapat dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif.

- Analisis kualitatif

Analisis kualitatif pada karbohidrat dapat dilakukan dengan zat tertentu akan

menghasilkan warna tertentu. Bila karbohidrat direaksikan dengan larutan naftol

dalam alkohol, kemudian ditambahkan H2SO4 pekat secara hati-hati, pada batas

cairan akan berbentuk furfural yang berwarna ungu. Reaksi ini disebut reaksi

molisch dan merupakan reaksi umum karbohidrat. Uji kualitatif dapat dilakukan

dengan banyak cara antara lain :

1) Uji Antrone


Karbohidrat oleh asam sulfat akan dihidrolisa menjadi monosakarida dan

selanjutnya monosakarida akan mengalami dehidratasi oleh asam sulfat menjadi

furfural dan hidroksi metil furfural. Selanjutnya senyawa furfural dengan antrone

membentuk persenyawaan kompleks yang berwarna biru kehijauan.

2) Uji Benedict

Gula reduksi dengan reagen benedict akan terjadi reaksi oksidasi-reduksi: kupri

sulfat dalam larutan alkalis akan tereduksi menjadi kupro-oksida (Cu2O) warna

merah yang tidak larut dan mengendap.

3) Uji Iodin

Karbohidrat golongan polisakarida akan memberikan reaksi dengan larutan iodin

akan memberikan warna spesifik bergantung pada jenis karbohidratnya. Amilosa

dan iodin akan berwarna biru, amilopektin dengan iodin akan berwarna merah

violet, glikogen maupun dekstrin dengan iodin akan berwarna merah coklat.

4) Uji Molisch

Karbohidrat oleh asam sulfat pekat akan dihidrolisa menjadi monosakarida dan

selanjutnya monosakarida akan mengalami dehidratasi oleh asam sulfat menjadi

furfural dan hidroksi metil furfural. Hidroksi metil furfural dengan alfa-naftol

akan berkondensasi membentuk senyawa kompleks yang berwarna ungu. Apabila

pemberian asam sulfat pada larutan karbohidrat yang telah diberi alfa-naftol

melalui dinding gelas dan secara hati-hati maka warna ungu yang terbentuk

berupa cincin pada batas antara larutan karbohidrat dengan asam sulfat. Dehidrasi

pentosa oleh asam akan dihasilkan furfural, dehidrasi heksosa menghasilkan

hidroksi metil furfural dan dehidrasi ramnosa dihasilkan metil furfural.

5) Uji Seliwanoft

Pereaksi dibuat segera sebelum uji dimulai. Pereaksi ini dibuat dengan

mencampurkan 3,5 ml resorsinol 0,5% dengan 12 ml HCl pekat, kemudian

diencerkan menjadi 35 ml dengan air suling. Uji dilakukan dengan menambahkan

1 ml larutan contoh ke dalam 5 ml pereaksi, kemudian ditampakkan dalam air

mendidih selama 10 menit. Warna merah cherry menunjukkan adanya fruktosa

dalam contoh.

6) Uji Tauber

Sebanyak dua tetes larutan contoh ditambah 1 ml larutan benzidina dididihkan


dan didinginkan cepat-cepat. Timbulnya warna ungu menunjukkan adanya

pentosa dalam contoh.

- Analisis kuantitatif

Analisis kuantitatif oligo dan polisakarida memerlukan reaksi hidrolisis menjadi

monosakarida (=gula reduksi) dan kemudian ditentukan dengan reagen kupri-

sulfat (CuSO4) alkalis dengan metode :

1. Metode gravimetri

Kupri sulfat alkalis bila direduksi oleh gula reduksi akan menjadi endapan

kupro-oksida (Cu2O), endapan kemudian disaring, dicuci, dikeringkan,

dan ditimbang sampai bobot konstan. Bobot Cu2O ini ekivalen dengan

jumlah gula reduksi.

2. Metode iodometri

Metode ini diterapkan pada metode Luff-Schrool dimana gula reduksi

ditambah reagen kupri-sulfat alkalis berlebihan akan terjadi reaksi reduksi

sebagian kupri, sedangkan sisa kupri akan direaksikan dengan K-iodida

(KI) akan menghasilkan Iodium (I2) yang dapat ditentukan dengan titrasi

dengan larutan K-thiosulfat standar (= B ml). Dilakukan juga titrasi

blanko yaitu reagen kupri-sulfat yang sama jumlahnya langsung

direaksikan dengan KI dan kemudian dititrasi dengan K-thiosulfat (=A

ml), maka (A-B) ml dikalikan dengan Normalitas K-thiosulfat = miligrek

gula reduksi.

3. Metode spektrofotometri

Metode ini diterapkan pada metode Nelson-Somogyi di mana reagen

kupri-sulfat kadar rendah (Nelson A) akan direduksi oleh gula reduksi

menghasilkan kupro-oksida yang selanjutnya direaksikan dengan reagen

arseno-molibdat (Nelson B) membentuk senyawa kompleks warna ungu

yang dapat diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang 540 nm. Semakin tinggi kandungan gula reduksi larutan yang

dianalisis, maka semakin kuat warna ungu yang terbentuk semakin

besar nilai absorbansinya.

4. Metode Khromatografi


Analisis gula dengan metode Kromatografi kolom yang efektif adalah

dengan HPLC (High Performance Liquid Chromatography). Fase gerak

pada HPLC berupa cairan bukan gas. Metode gas khromatografi sulit

dilakukan terhadap gula.

5. Metode optis (cara fisis)

Penentuan indeks bias (Index Refraksi) suatu larutan kemudian dikaitkan

dengan Bobot Spesifik larutan tersebut pada suatu suhu tertentu. Nilai

Bobot Spesifik larutan zat tertentu akan terkait dengan kadar zat terlarut

yang dipergunakan untuk menghitung jumlah zat tersebut.

TEST FORMATIF UNTUK TUTORIAL

1. Sebutkan dan jelaskan metode analisis karbohidrat secara kuantitatif beserta

prinsipnya !

2. Sebutkan dan jelaskan metode analisis karbohidrat secara kualitatif beserta

prinsipnya !

3. Bagaimana teknik pengenceran sampel untuk analisis karbohidrat ?

4. Akan dianalisis kadar gula madu yang diduga berkadar air 27% dan berkadar

gula 67%. Cara analisis yang dilakukan adalah sbb :

Ditimbang + 1 gr madu dan diencerkan dengan akuades 25 mL, kemudian dipipet

1 mL larutan tersebut dan diencerkan 25 mL, kemudian dipipet 1 mL larutan ke-2

dan diencerkan menjadi 25 mL (larutan ke-3). Hitunglah berapa kira-kira kadar

gula di larutan terakhir (dalam satuan mg / 100 mL)!

5. Setiap analisis spesifik untuk bahan-bahan tertentu. Berdasarkan metode analisis

karbohidrat yang telah anda sebutkan, coba jelaskan untuk bahan-bahan apa saja

metode tersebut?


ANALISIS PROTEIN

Protein merupakan komponen utama dalam sel. Hampir semua protein

penting untuk fungsi biologis dan struktur sel. Protein makanan sangat komplek,

beberapa telah dipurifikasi dan diketahui sifatnya. Berat molekul protein sangat

bervariasi berkisar antara 5000 sampai jutaan dalton. Protein terdiri atas beberapa

unsur yaitu hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, dan sulfur. Protein terbentuk dari

asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida.

Asam amino penyusun protein terdapat 20 asam amino yaitu glisin, alanin,

valin, isoleusin, leusin, serin, treonin, asam aspartat, asam glutamate, asparagin,

glutamin, lisin, arginin, histidin, sistein, metionin, prolin, fenilalanin, tirosin,

triptofan.

Protein diklasifikasikan berdasarkan komposisi, struktur, fungsi biologi dan

sifat kelarutan. Klasifikasi protein didasarkan komposisinya

a. Protein sederhana : protein yang hanya mengandung asam amino.

b. Protein konyugasi : protein yang juga mengandung komponen non asam amino.

Contoh : nukleoprotein, glikoprotein, fosfoprotein, lipoporotein, kromoprotein.

Klasifikasi protein didasarkan strukturnya

a. Protein globular

adalah protein berbentuk bola. Protein ini larut dalam larutan garam dan asam

encer. Protein ini lebih mudah berubah di bawah pengaruh suhu, konsentrasi garam,

pelarut asam dan basa dibandingkan dengan protein fibriler. Molekul air mudah

menerobos dlm ruang-ruang kosong dalam protein ini. Protein ini mudah

terdenaturasi yaitu susunan molekulnya berubah yang diikuti dengan perubahan sifat

fisik dan fisiologiknya seperti yang dialami enzim. Contoh: insulin, albumin,

globulin plasma, kasein dan ensim.

b. Protein Fibrosa (serat)

adalah protein berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarut encer baik

larutan garam, asam, basa atau alkohol. Dalam protein fibrosa ini biasanya terdapat

susunan yg teratur dan molekul-molekulnya tersusun rapat. Pada molekul ini terdapat

ikatan silang antar rantai asam amino yg berdekatan sehingga molekul air sukar

menerobos molekul ini. Protein ini biasanya tidak larut dalam air. Contoh keratin,

miosin, kolagen, gluten, elastin.


Klasifikasi protein didasarkan atas fungsi biologinya.

a. Enzim

Merupakan golongan protein yang terbesar dan paling penting. Kira-kira

seribu macam enzim telah diketahui, yang masing-masing berfungsi sebagai

katalisator reaksi kimia dalam jasad hidup. pada jasad hidup yang berbeda terdapat

macam jenis enzim yang berbeda pula. Molekul enzim biasanya berbentuk bulat

(globular), sebagian terdiri atas satu rantai polipeptida dan sebagian lain terdiri lebih

dari satu polipeptida.

Contoh enzim: ribonuklease, suatu enzim yang mengkatalisa hidrolisa RNA

(asam poliribonukleat); sitokrom, berperan dalam proses pemindahan electron;

tripsin; katalisator pemutus ikatan peptida tertentu dalam polipeptida.

b. Protein Pembangun

Protein pembangun berfungsi sebagai unsur pembentuk struktur. Beberapa

contoh misalnya: protein pembukus virus, merupakan selubung pada kromosom;

glikoprotein, merupakan penunjang struktur dinding sel; struktur membrane,

merupakan protein komponen membrane sel; α-Keratin, terdapat dalam kulit, bulu

ayam, dan kuku; sklerotin, terdapat dalam rangka luar insekta; fibroin, terdapat

dalam kokon ulat sutra; kolagen, merupakan serabut dalam jaringan penyambung;

elastin, terdapat pada jaringan penyambung yang elastis (ikat sendi); mukroprotein,

terdapat dalam sekresi mukosa (lendir).

c. Protein Kontraktil

Protein kontraktil merupakan golongan protein yang berperan dalam proses

gerak. Sebagai contoh misalnya; miosin, merupakan unsure filamen tak bergerak

dalam myofibril; dinei, terdapat dalam rambut getar dan flagel (bulu cambuk).

d. Protein Pengangkut

Protein pengangkut mempunyai kemampuan mengikat molekul tertentu dan

melakukan pengangkutan berbagai macam zat melalui aliran darah. Sebagai contoh

misalnya: hemoglobin, terdiri atas gugus senyawa heme yang mengandung besi

terikat pada protein globin, berfungsi sebagai alat pengangkut oksigen dalam darah

vertebrata; hemosianin, befungsi sebagai alat pengangkut oksigen dalam darah

beberapa macam invertebrate; mioglobin, sebagai alat pengangkut oksigen dalam

jaringan otot; serum albumin, sebagai alat pengangkut asam lemak dalam darah; β-


lipoprotein, sebagai alat pengangkut lipid dalam darah; seruloplasmin, sebagai alat

pengangkut ion tembaga dalam darah.

e. Protein Hormon

Seperti enzim, hormone juga termasuk protein yang aktif. Sebagai contoh

misalnya: insulin, berfungsi mengatur metabolisme glukosa, hormone

adrenokortikotrop, berperan pengatur sintesis kortikosteroid; hormone pertumbuhan,

berperan menstimulasi pertumbuhan tulang.

f. Protein Bersifat Racun

Beberapa protein yang bersifat racun terhadap hewan kelas tinggi yaitu

misalnya: racun dari Clostridium botulimum, menyebabkan keracunan bahan

makanan; racun ular, suatu protein enzim yang dapat menyebabkan terhidrolisisnya

fosfogliserida yang terdapat dalam membrane sel; risin, protein racun dari beras.

g. Protein Pelindung

Golongan protein pelindung umumnya terdapat dalam darah vertebrata.

Sebagai contoh misalnya: antibody merupakan protein yang hanya dibentuk jika ada

antigen dan dengan antigen yang merupakan protein asing, dapat membentuk

senyawa kompleks; fibrinogen, merupakan sumber pembentuk fibrin dalam proses

pembekuan darah; trombin, merupakan komponen dalam mekanisme pembekuan

darah.

h. Protein Cadangan

Protein cadangan disimpan untuk berbagai proses metabolisme dalam tubuh.

Sebagai contoh, misalnya: ovalbumin, merupakan protein yangterdapat dalam putih

telur; kasein, merupakan protein dalam biji jagung.

Klasifikasi protein didasarkan kelarutan

a. Albumin : larut dalam air dan larutan garam dan tidak mempunyai asam amino

khusus

b. Globulin : sedikit larut dalam air tetapi larut dalam larutan garam. Tidak

mempunyai asam amino khusus

c. Glutelin : tidak larut dalam pelarut netral tetapi larut dalam asam/basa encer.

d. Prolamin atau Gliadin : larut dalam alkohol 70-80% dan tidak larut dalam air

maupun alkohol absolut.


e. Histon : larut dalam air dan tidak larut dalam amonia encer.

f. Protamin : larut dalam 70 – 80 % etanol tetapi tidak larut dlm air dan etanol

absolut. Kaya akan arginin

Protein mempunyai bentuk unik yang dapat didenaturasi oleh denaturan

seperti panas, asam, alkali, 8 M urea, 6 M guanidin-HCl, pelarut organik dan

detergen. Kelarutan protein dan sifat fungsional protein juga dapat dirubah dengan

denaturan tersebut.

Analisis protein pada bahan makanan sangat rumit yang disebabkan karena

beberapa komponen makanan mempunyai sifat fisikokimia yang hampir sama.

Misalnya nitrogen non-protein dapat terbentuk dari asam amino bebas, peptida

pendek, asam nukelat, fosfolipida, gula amino, forfirin, dan beberapa vitamin,

alkaloid, asam urat, urea, dan ion ammonium. Oleh karena itu, total nitrogen organik

dalam makanan terwakili dari protein dan sedikit dari semua nitrogen organik

senyawa non protein. Komponen utama bahan makanan seperti lipid dan karbohidrat

dapat mengganggu analisis protein secara fisik. Beberapa metode telah

dikembangkan untuk mengukur kadar protein. Prinsip dasar dari metode ini termasuk

metode penentuan nitrogen, ikatan peptida, asam amino aromatik, kapasitas

mengikat warna, penyerapan UV oleh protein, dan sifat sebaran cahaya. Beberapa

faktor seperti sensitifitas, akurasi, presisi, kecepatan, biaya analisis dan tujuan

analisis harus diperhatikan dalam pemilihan metode analisis yang sesuai untuk

digunakan.

Kegunaan Analisis Protein

1. untuk label zat gizi

2. untuk mengetahui sifat fungsional protein kaitannya dengan pengolahan

makanan

3. untuk menentukan aktivitas biologis protein

beberapa protein termasuk enzim atau penghambat enzim terkait dengan ilmu

pangan dan gizi misalnya enzim proteolitik digunakan untuk mengempukkan

daging, enzim pektinase digunakan untuk mematangkan buah, penghambat

enzim tripsin dalam biji kedelai adalah protein.

Tujuan dalam analisis protein antara lain untuk mengetahui :


a. Kandungan protein total

b. Kandungan protein dalam campuran

c. Kandungan protein setelah isolasi dan purifikasi

d. Nitrogen non protein

e. Komposisi asam amino

f. Nilai Gizi (kualitas) protein

ANALISIS PROTEIN

Analisis protein dalam makanan berdasarkan metode yang digunakan dibedakan

menjadi dua yaitu :

1. Analisis empiris (tidak langsung) : melalui penentuan N dalam bahan

2. Analisis absolut (langsung) : pemisahan, pemurnian, penimbangan protein

analisis absolut lebih tepat namun lebih sulit, lama, mahal, dan memerlukan

skill tinggi. Biasanya digunakan untuk penelitian mendasar seperti nilai gizi

protein, susunan asam amino, aktivitas enzimatis.

Analisis protein dalam makanan berdasarkan tujuan analisis dibedakan menjadi dua

yaitu :

a. analisis kuantitatif, digunakan untuk mengetahui kadar protein dalam bahan

makanan. Metode yang dapat digunakan untuk analisis kuantitatif yaitu

Kjeldahl, Dumas, Lowry, Bradford Dye-Binding, Bicinchoninic Acid,

Ultraviolet (UV) 280 nm Absorption

b. analisis kualitatif, digunakan untuk mengetahui sifat protein dan kualitas

protein makanan bagi tubuh. Metode yang dapat digunakan untuk analisis

kuantitatif adalah solubilitas, Emulsifikasi, Penyabunan, analisis asam amino,

PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score), Protein

Efficiency Ratio, EAAI (Essential Amino Acid Index).

Metode Analisis Protein Kuantitatif

1. Metode Kjeldahl

Kjeldal ditemukan oleh Johan kjeldahl asal Denmark tahun 1883. Metode Kjeldahl

merupakan metode peneraan empiris yaitu menghitung jumlah protein kasar (crude


protein).

Berdasarkan jumlah sampel Metode Kjeldal dibedakan menjadi dua yaitu :

a. Makro, berat sampel 1-3 g

b. Mikro, sampel lebih kecil (kurang dari 300 mg)

Prinsip Metode Kjeldal

Protein dan komponen organik makanan dalam sampel didigesti dengan asam

sulfurit sebagai katalisator. Nitrogen organik total dikonversi menjadi ammonium

sulfat. Hasil digesti dinetralkan dengan alkali dan didestilasi ke dalam larutan asam

borat. Anion borat yang terbentuk dititrasi dengan asam tersantandar yang kemudian

terkonversi menjadi nitrogen dalam sampel. Hasil analisis menunjukkan kandungan

protein kasar dari makanan karena nitrogen juga dapat berasal dari komponen non-

protein. Dengan mengalikan hasil analisis dengan angka konversi 6,25 diperoleh

nilai protein dalam bahan makanan yang dianalisis. Untuk beras, kedelai dan

gandum, angka konversi berturut-turut sebagai berikut : 5,95, 5,71, dan 5,83. Angka

6,25 berasal dari angka konversi serum albumin yang biasanya mengandung 16%

nitrogen.

Tabel Faktor yang digunakan untuk konversi nitrogen menjadi protein

Komoditi Faktor konversi untuk

protein dalam tabel

komposisi bahan

Faktor koreksi dari

harga protein menjadi

protein kasar

Beras (semua jenis) 5,95 1,05

Gandum biji 5,83 1,07

Tepung gandum 5,70 1,10

Produk tp gandum 5,70 1,10

Kacang tanah 5,46 1,19

Kacang kedelai 5,71 1,09

Kelapa 5,30 1,18

Susu/keju 6,38 0,98

Makanan lain

(umum)

6,25 1,00

Tahap-tahap analisis dalam metode kjeldahl yaitu

1. Digestion

Digestion dengan asam sulfat dengan penambahan pottasium permanganat


untuk oksidasi komplit dan konversi dari N menjadi ammonium sulfat.

2. Neutralization

Netralisasi hasil digesti dengan larutan alkali yang mengandung sodium

thiosulfat, yang dilanjutkan dengan destilasi, hasil destilasi di tampung ke

dalam asam terstandar yang mengandung potasium iodid dan iodat

3. Titration

Titrasi iodine bebas dengan sodium tiosulfat terstandar

Prosedur

1. Preparasi sampel

Sampel padat dihaluskan sampai mencapai 20 mesh kemudian dihomogenasi

2. Digestion

sampel diletakkan dalam labu kjeldahl kemudian ditambahkan asam dan

katalisator, dicerna sampai bersih untuk menghasilkan penghancuran komponen

organik secara sempurna. Non folatil amonium sulfat terbentuk dari reaksi antara

nitrogen dan asam sulfurit. Selama digesti nitrogen protein dibebaskan membentuk

ion ammonium, asam sulfurit mengoksidasi komponen organik dan menggabungkan

dengan ammonium yang terbentuk, unsur karbon dan hidrogen dikonversi menjadi

karbondioksida dan air.

Protein asam sulfat

(NH4)2SO2

3. Netralisasi dan Destilasi

Hasil digesti ditambah larutan alkali pekat (50%) yang mengandung sodium tiosulfat

untuk menetralkan asam sulfat dan kemudian membuat larutannya alkalis. Ammonia

akan terbentuk dan kemudian didestilasi dengan pengaliran uap air panas selanjutnya

diembunkan dan ditampung dengan labu yang berisi larutan asam.

4. Titrasi

Anion borat hasil dari destilasi dititrasi dengan HCl terstandar.

5. Perhitungan

%N = N HCl (Vol. Sampel – Vol.blanko) x 14g N x 100

Berat sampel(g) mol

Keterangan : N HCl = normalitas HCl dalam mole/1000 ml

Sebuah faktor koreksi digunakan untuk mengkonversi %N menjadi % protein kasar


Perbedaan metode Kjeldahl Makro dan Kjeldahl Mikro

Pada Kjeldahl Makro, penampungnya adalah 50 ml larutan HCl atau H2SO4 standar

berlebih yang diberi indicator fenol-fthalin. Sedangkan pada metode Kjeldahl Mikro,

penampungnya adalah larutan asam borat 2% yang diberi indicator BCG + MR.

Perhitungan Kjeldahl Makro menggunakan rumus titrasi balik :

Pada distilasi : (NH4)2SO4 + 2 H2O Na2SO4 + 2 NH4OH

NH4OH + HCl (standar, berlebihan) NH4Cl + H2O

Titrasi balik : kelebihan HCl + NaOH (standar) NaCl + H2O

Perhitungan : mgrek NH4OH = mgrek (HCl – NaOH)

Miligram N = mgrek NH4OH x BA Nitrogen (BA N=14)

Sedangkan analisis Kjeldahl mikro, perhitungannya menggunakan rumus titrasi

langsung meskipun reaksinya 2 tingkat dengan melibatkan reagen ke-3 (asam borat) :

Pada distilasi : NH4OH+HBO3 (tdk standar, berlebihan) komplek NH4borat+ H2O

Titrasinya : komplek NH4borat + HCl (standar) HBO3 + HCl

Perhitungan : mgrek NH4OH = mgrek komplek NH4borat = mgrek HCl

Miligram N = mgrek NH4OH x BA Nitrogen (BA N=14)

Analisis Kualitatif

1. Cara biologis

Cara biologis dilakukan dengan melibatkan penggunaan binatang percobaan (tikus)

dan kadang-kadang menggunakan manusia. Cara terakhir ini penting artinya bila kita

ingin mengetahui lebih dalam mengenai gizi pada manusia. Cara penggunaan

manusia untuk percobaan jarang dilakukan karena faktor biaya yang mahal dan

sulitnya mendapat orang yang secara sukarela bersedia makan tidak secara normal,

dengan jenis makanan yang tidak menarik, baik rupa maupun rasanya pada jangka

waktu yang cukup lama.

2. Protein Efficiency Ratio (PER)

Cara ini masanya melibatkan penggunaan anak tikus jantan yang sudah tidak

menyusu lagi (umur 20-23 hari). Kecepatan pertumbuhan tikus-tikus tersebut dipakai

sebagai ukuran pengujian mutu protein yang dikonsumsi. Tikus percobaan ini diberi

ransum yang mengandung 10% protein dengan masa percobaan selama 28 hari atau

4 minggu. Setiap minggu dievaluasi jumlah tambahan berat dan makanan yang


dikonsumsi. Nilai PER tersebut sangat dipengaruhi oleh kadar protein dalam diet dan

komponen lain dalam bahan makanan misalnya vitamin.

3. Net Protein Utilization (NPU)

Cara ini melibatkan penggunaan hewan percobaan tikus, umur 23 hari, yang dibagi

menjadi 2 kelompok. Kelompok pertama diberi ransum yang mengandung protein

yang akan diuji mutunya. Sedangkan kelompok kedua merupakan kelompok kontrol

(pembanding) yang diberi ransum tanpa protein. Masa percobaan berlangsung

selama 16 hari. Setelah selesai tikus-tikus percobaan dibunuh dengan menggunakan

kloroform, tubuhnya dibuka, kemudian dikeringkan pada suhu 105 oC selama 48

jam, dan ditentukan berat keringnya, setelah digiling lalu dianalisis dan diukur kadar

nitrogennya.

NPU dinyatakan dalam satuan persen nitrogen yang dikonsumsi oleh tikus-tikus

percobaan. Kadang-kadang penentuan NPU dilakukan pada ransum dengan

kandungan protein tertentu yaitu 10%.

4. Net Dietary Protein Calories (NDOCal)

NDPCal yaitu suatu evaluasi protein yang konsumsi kalorinya ikut diperhitungkan.

Konsumsi kalori yang rendah akan menurunkan retensi nitrogen dan akibatnya juga

menurunkan NPU dan nilai biologis.

5. Nilai Biologis

Nilai biologis merupakan harga atau jumlah fraksi nitrogen yang masuk ke dalam

tubuh yang kemudian dapat ditahan oleh tubuh dan dimanfaatkan dalam proses

pertumbuhan.

6. Daya Cerna

Daya cerna adalah fraksi nitrogen dari bahan makanan yang dapat diserap oleh

tubuh.

7. Keseimbangan Nitrogen

Keseimbangan nitrogen merupakan percobaan atau analisis untuk menentukan mutu

protein secara tidak langsung. Keseimbangan nitrogen sebenarnya keseimbangan

antara nitrogen yang masuk ke dalam badan dan nitrogen yang keluar dari tubuh.

Dengan demikian diketahui apakah keseimbangan positif atau negatif. Nitrogen

hilang atau keluar melalui feses, urin, kulit yang terkelupas, pertumbuhan rambut dan

keringat.


8. Skor Asam Amino

Mutu protein dapat diukur dengan menentukan jumlah asam amino pembatas dan

membandingkan dengan asam amino sejenis dalam campuran asam-asam amino dan

protein pembanding.

Analisis asam amino dalam pangan

Untuk mendapatkan hasil yang lebih tepat telah disarankan analisis komposisi asam

amino dengan cara lima tahap hidrolisis yang terpisah. Tiga diantaranya merupakan

hidrolisis dengan asam pada waktu yang berbeda yaitu 24, 48, dan 72 jam. Yang

keempat hidrolisis secara khusus setelah oksidasi yaitu untuk analisis sistein dan

metionin serta yang kelima hidrolisis alkali untuk penentuan triptofan.

1. Cara Kromatografi Kolom

Kromatografi kertas dengan teknik salah satu dan dua dimensi hanya dapat

memberikan hasil yang semi kuantitatif, tetapi dapat memberikan informasi

banyak mengenai komposisi asam amino. Cara-cara tersebut kini hampir

semuanya telah diganti dengan teknik kolom, sedang penggunaan TLC (Thin

Layer Chromatography) digunakan juga secara terbatas. Prinsip-prinsip teknik

kromatografi kolom adalah sebagai berikut : mula-mula sampel dihidrolisis

dengan asam HCl 6 N, dengan katalis SnCl2 selama beberapa jam dan kelebihan

HCl dibuang dengan cara titrasi. Hidrolisis yang didapat mengandung asam-asam

amino.

Dengan teknik kromatografi tersebut asam amino D dan L tidak dapat dibedakan.

Beberapa asam amino mengalami kerusakan oleh hidrolisis yang lama karena itu

untuk triptopan misalnya perlu diadakan perlakuan khusus yaitu hidrolisis dengan

papain dan kadarnya ditetapkan secara kolorimetri menurut splas dan chamber.

2. Cara HPLC (High Performance Liquid Chromatography)

Teknik HPLC memiliki beberapa keuntungan yaitu dapat membedakan asam

amino D dan L dapat bekerja lebih cepat dan pemisahan 24 asam amino dalam

cairan fisiologik dapat diselesaikan dengan waktu 40 menit.

Bahan yang digunakan dalam kolom ialah gel silika yang mengandung gugus

fungsional non polar hidrokarbon sebagai fase stasioner. Sebagai cairan elusi


digunakan campuran asetonitril dan air. Cara fluoresense mampu mendeteksi

sampai kisaran pikogram.

3. Cara Mikrobiologis

Cara mikrobiologis dapat digunakan bila peralatan tersebut di atas tidak tersedia.

Di samping itu cara ini dapat dilakukan untuk mendukung dan membantu cara-

cara analisis kimia.

Prinsip cara ini adalah memanfaatkan sifat beberapa mikrobia yang

pertumbuhannya sangat sensitif terhadap penambahan asam-asam amino tertentu,

sehingga dapat digunakan sebagai ukuran analisis asam-asam amino tertentu dan

dapat digunakan sebagai ukuran analisis asam-asam amino secara kuantitatif.

Sebagai contoh Lactobacillus plantarum (ATCC 8014) dapat digunakan untuk

mendeteksi dan mengukur adanya triptopan, leusin, isoleusin, dan valin.

Leuconostoc mesenteroides (ATCC 8042) untuk penentuan arginin, metionin,

lisin, sistein, histidin, phenilalanin, leusin, dan isoleusin. Untuk analisis treonin

dapat digunakan Streptococcus faecalis (ATCC 9790). Adanya kemungkinan

mutasi bakteri-bakteri tersebut akan dapat menyebabkan perubahan-perubahan

sifat yang dimiliki oleh bakteri itu, termasuk sifat sensitifnya terhadap asam

amino.

4. Cara Spektrofotometrik

Kelemahan cara ini adalah di samping tirosin, asam nukleat juga mempunyai

absorpsi yang kuat pada panjang gelombang 280 nm, meskipun asam nukleat

mengabsorbsi lebih kuat pada = 260 nm, bila kandungan asam nukleat dalam

contoh nyata besarnya, maka perlu digunakan rumus baru :

Cp = 1.55 E 280 – 0,76 E 260

Keterangan :

Cp = Konsentrasi dari protein dalam mg setiap ml

E 280 = Ekstingsi larutan pada = 280 nm

E 260 = Ekstingsi larutan pada = 260 nm



1. Sebutkan beberapa jenis analisis kualitatif dan kuantitatif protein?

2. Jelaskan mengenai perbedaan prinsip analisis protein dengan menggunakan

metode Makro dan Mikro-Kjeldahl ?

3. Jelaskan mengenai prinsip penentuan kadar protein dengan menggunakan metode

Lowry?

4. Apabila 0.2 g biskuit disiapkan untuk ditentukan kadar proteinnya dengan

menggunakan metode mikro-kjeldahl, sedangkan volume HCl 0.02 N yang

dibutuhkan untuk mentitrasi sampel tsb adalah 5 ml, sedangkan volume HCl

0.02 N yang dibutuhkan untuk mentitrasi sampel tsb adalah 1.2 ml. Maka

tentukan kadar protein pada biskuit tersebut (Faktor Konversi utk produk biskuit

adalah 5.7).

5. Standar serum bovin albumin dng konsentrasi 0 ; 0,06 ; 0,12 ; 0,18 ; 0,24 dan

0,30 mg/ml sehingga diperoleh garis regresi linier hubungan antara konsentrasi

dengan absorbansinya digambarkan pada Tabel 1. Apabila 1 mL larutan enzim

papain dilarutkan ke dalam 50 mL akuades (Larutan 1). Kemudian 2 mL larutan

1 dilarutkan kembali ke dalam 10 mL akuades (Larutan 2). Kemudian larutan 2

disiapkan untuk dianalisis dengan metode Lowry dan absorbansinya menunjukan

nilai 0.5. Maka tentukan konsentrasi protein pada larutan enzim protein tersebut.

Tabel 1. Absorbansi BSA pada Berbagai Konsentrasi

Konsentrasi BSA (mg/mL) Absorbansi

0 0

0.06 0.125

0.12 0.244

0.18 0.365

0.24 0.45

0.3 0.575

6. Setiap analisis spesifik untuk bahan-bahan tertentu. Berdasarkan metode analisis

protein telah anda sebutkan, coba jelaskan untuk bahan-bahan apa saja metode

tersebut ?


ANALISIS LIPIDA

Lipida adalah senyawa organik berminyak atau berlemak yang tidak larut

dalam air, dapat diekstrak dari sel dan jaringan oleh pelarut nonpolar, seperti

kloroform dan eter. Asam lemak adalah komponenunit pembangun pada hampir

semua lipida. Asam lemak adalah asam organik berantai panjang yang mempunyai

atom karbon dari 4 sampai 24. Asam lemak memiliki gugus karboksil tunggal dan

ekor hidrokarbon nonpolar yang panjang. Hal ini membuat kebanyakan

lipida bersifat tidak larut dalam air dan tampak berminyak atau berlemak (Lehninger

1982).

Lipida merupakan gabungan semua senyawaan organik (komponen

sel/jaringan/tubuh jasad hidup) yang bersifat tidak larut di dalam air, larut dalam

pelarut non-polar, sehingga dapat diekstrak dari sel / jaringan dengan pelarut non-

polar semisal heksan, diethyl ether, petroleum ether, bensin, kerosene (minyak

tanah), dll.

Asam lemak merupakan senyawa hidrokarbon alifatik mono-karbosilat (asam

organik/asam karbosilat) berantai karbon panjang, dengan rumus empiris CH3-

(CH2)N-COOH. Asam lemak bebas bersifat sedikit polar sehingga dapat larut dalam

alcohol yang juga sedikit polar.

Lipida dapat digolongkan sbb:

1. Lipida netral/sederhana (mengandung komponen asam lemak)

Trigliserida: yang paling sering disebut sebagai lemak dan minyak sehari-

hari, disebut juga tri-asil-gliserol. Trigliserida merupakan senyawa ester (=

ikatan asam-alkohol) antara 3 senyawa asam lemak dengan 1 senyawa

gliserol (alkohol 3 C, 3-OH); contohnya minyak kelapa, minyak sawit,

minyak jagung, minyak kacang, minyak kedelai, lemak ayam, babi, sapi,

kambing, dsb. Lebih dari 90% lipida alami merupakan senyawa trigliserida

ini.

Wax / lilin tumbuhan dan hewan : merupakan ester 1 asam lemak dengan 1

senyawa alkohol rantai panjang 1-OH; contohnya : lilin lebah (beeswax), lilin

kamauba, spermaceti, lilin pada batang tebu, lilin pada daun keladi dan daun

pisang, lilin pada kulit buah apel, kulit buah papaya, kulit buah pisang, dll.


2. Lipida gabungan

Fosfolipida : merupakan ester 2 asam lemak + 1 gliserol + 1 asam fosfat + 1

senyawa alkohol-amina (contohnya fosfatidil-kolin, fosfatidil-serin,

fosfatidil-etanolamin, fosfatidil-inositol). Senyawa ini satu sisi (pada 2 asam

lemak) bersifat non polar, sementara sisi lainnya (asam fosfat + alkohol-

amina) bersifat polar. Fosfolipida ini sering dimanfaatkan untuk bahan

pengemulsi dan penstabil emulsi dalam adonan / olahan makanan, contoh

yang popular adalah lesitin dari kuning telur dan dari biji kedelai.

Cerebrosida : merupakan gabungan dari asam lemak, gula, dan senyawa yang

mengandung Nitrogen, contoh : galakto-serebrosida, gluko-serebrosida.

Spingolipida : merupakan gabungan asam lemak, senyawa yang mengandung

N dan gugus fosfat (contoh spingo-myelin).

3. Lipida Turunan

Lipida turunan merupakan hasil turunan dari lipida netral atau lipida gabungan.

Lipida ini memiliki sifat lipida secara umum, namun kadang memiliki gugus

bermuatan sehingga ada yang agak polar. Contohnya : asam lemak bebas, alkohol

rantai panjang, vitamin yang larut lipida, mono-gliserida dan di-gliserida (sering

dimanfaatkan sebagai creamer pengganti air susu untuk dicampur pada minuman

kopi dan teh).

Sifat fisik lipida

a. Kadang-kadang ada lipida yang berbau amis. Bau amis (fish flavor) yang

disebabkan oleh terbentuknya trimetil-amin dari lecitin

b. Bobot jenis lipida < 1,0 dan biasanya ditentukan pada temperatur kamar

c. Indeks bias dari lipida dipakai pada pengenalan unsur kimia dan untuk

pengujian kemurnian minyak.

d. Kalarutan Lipida : lipida tidak larut dalam air kecuali minyak jarak (coastor

oil), sedikit larut dalam alkohol dan larut sempurna dalam dietil eter,karbon

disulfida dan pelarut halogen. Contoh lain yang larut dalam air adalah

fosfolipida, monogliserida, digliserida, dan sabun (Na atau K dengan asam

lemak).


e. Titik lebur asam lemak : meningkat dengan semakin panjangnya rantai

karbon (=semakin tinggi BM-nya); menurun dengan adanya dan semakin

banyaknya ikatan rangkap pada rantai C (tidak jenuh).

Lemak padat bersifat keras atau lunak, tinggi rendahnya titik / suhu

mencairnya juga dipengaruhi oleh sifat asam lemak penyusunnya.

f. Rasa lipida : lemak dan minyak memberikan rasa ”gurih” pada olahan

makanan, tetapi adanya asam lemak bebas dan adanya hasil oksidasi akan

menimbulkan rasa dan aroma kurang enak (disebut ”off-flavor”).

g. Titik kekeruhan ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran lipida

dengan pelarut lemak.

h. Titik lunak dari lipida ditetapkan untuk mengidentifikasikan lipida

i. Shot melting point adalah temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari

lipida

j. Slipping point digunakan untuk pengenalan lipida alam serta pengaruh

kehadiran komponen-komponennya

Sifat-sifat kimia Lipida

a. Esterifikasi

Proses esterifikasi bertujuan untuk asam-asam lemak bebas dari trigliserida,

menjadi bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat melalui reaksi kimia yang disebut

interifikasi atau penukaran ester yang didasarkan pada prinsip trans esterifikasi

Fiedel-Craft.

b. Hidrolisa

Dalam reaksi hidrolisis, lemak dan minyak akan diubah menjadi asam-asam

lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisi mengakibatkan kerusakan lemak dan

minyak. Ini terjadi karena terdapat sejumlah air dalam lemak dan minyak

tersebut.

c. Penyabunan

Reaksi ini dilakukan dengan penambahan sejumlah larutan basa kepada

trigliserida. Bila penyabunan telah lengkap,lapisan air yang mengandung gliserol

dipisahkan dan gliserol dipulihkan dengan penyulingan.

d. Hidrogenasi


Proses hidrogenasi bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam

lemak pada lemak atau minyak . setelah proses hidrogenasi selesai , minyak

didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan disaring . Hasilnya adalah minyak

yang bersifat plastis atau keras , tergantung pada derajat kejenuhan.

e. Pembentukan keton

Keton dihasilkan melalui penguraian dengan cara hidrolisa esterr.

f. Oksidasi

Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan

lemak atau minyak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik

pada lemak atau minyak.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam analisis lipida

1. Preparasi Sampel

Validitas analisis lemak makanan tergantung pada preparasi sampel sebelum analisis.

Sampel yang ideal harus sedekat mungkin dengan sifat intrinsik bahan yang diuji.

Namun sampel yang baik jika sifat yang diuji sesuai dengan bahan. Preparasi sampel

untuk analisis lipid tergantung pada jenis makanan dan lipid alami dalam makanan.

Metode ekstraksi lipid pada sampel cair secara umum berbeda dengan metode pada

sampel padat. Untuk menganalisis lipid dalam makanan secara efektif, perlu

mengetahui struktur, sifat kimia serta terbentuknya lipid dan turunannya. Tidak ada

metode tunggal terstandar untuk ekstraksi semua jenis lipid pada makanan yang

berbeda.

2. Pengeringan sampel

a. Lipid tidak dapat diekstrak secara efektif dengan EE pada makanan yang

lembab pelarut tidak dapat menembus jaringan makanan dengan mudah

b. Eter yang bersifat higroskopis menjadi jenuh dengan air dan tidak efisien

dalam ekstraksi

c. Pengeringan pada suhu tinggi tidak direkomendasikan, karena akan terbentuk

ikatan antara lipida dan protein atau lipid dan karbohidrat. Jika demikian

ektraksi dengan pelarut akan lebih sulit

d. Pengeringan dengan oven vakum pada suhu rendah atau liopilisasi dapat

memperluas permukaan sampel bagus untuk ekstraksi


e. Pengeringan penghancuran sampel lebih mudah dan membuat lemak

mudah larut membantu membebaskan lemak dari jaringan makanan

3. Pengecilan ukuran sampel

a. Ektraksi pada sampel kering tergantung pada ukuran partikel

ketepatan penghalusan sangat penting

b. Sampel dan pelarut dicampur kemudian diblender dengan kecepatan

tinggi ektraksi lebih bagus

4. Hidrolisis asam

c. Lipid dalam beberapa produk seperti susu, roti, tepung, produk

hewani mengikat karbohidrat dan protein. Ekstraksi langsung dengan

pelarut non polar tidak efisien

d. Sehingga perlu dipreparasi dengan hidrolisis asam

e. Hidrolisis Asam dapat memecah ikatan kovalen dan ikatan ionik yang

mengikat lipid dengan mudah.

5. Pemilihan Pelarut

Penggunaan satu pelarut untuk semua lipid adalah tidak mungkin. Akurasi dari

metode ekstraksi tergantung pada kelarutan lipida dalam pelarut yang digunakan.

a. Selektif mempunyai kemampuan melarutkan lemak lebih tinggi dibanding

senyawa lain

b. Mudah menguap dan tidak meninggalkan residu

c. Mempunyai titik didih rendah shg tidak mudah terbakar

d. Tidak toksik baik dalam bentuk cair maupun uap

e. Mampu menembus partikel sampel supaya tidak terjadi fraksinasi

f. Tidak membentuk peroksida

g. Tidak higroskopis

Metode Pengujian Lipida

Terdapat berbagai macam uji yang berkaitan dengan lipida yang meliputi analisis

kualitatif maupun kuantitatif.

Uji Kuantitatif

Firestone dalam Schmidl dan Labuza (2000) dalam Fachri (2008) menyebutkan


bahwa untuk menganalisis kandungan lemak dalam makanan dapat dilakukan dengan

cara volumetris, gravimetris, dan kromatografi. Kromatografi yang dapat dipakai

seperti kromatografi gas (CG), kromatografi lapisan tipis (TLC), kromatografi

ekslusi(SEC), kromatografi cairan (LC) dan kromatografi yang memiliki unjuk kerja

baik seperti HP-SEC dan HPLC.

Kromatografi gas digunakan untuk melarutkan dan menghitung lipida seperti

triasilgliserol dan turunan-turunan FAME. TLC sangat sesuai untuk memisahkan

ester kolestrol, mono, di, triacylglycerols, asam lemak bebas, kolestrol, dan

fospolipid. SEC dan HP-SEC digunakan untuk memisahkan produk hidrolitik,

oksidasi dan pemanasan lemak. Sedangkan HPLC digunakan untuk memisahkan

lipida non-volatil yang memiliki berat molekul tinggi.Untuk menentukan kadar

lemak total dalam makanan, the Nutrition and Labeling Education membutuhkan

tahapan sebagai berikut, yaitu (1)hidrolisis dengan asam atau basa; (2) ekstraksi

dengan eter ; dan (3) konversi asam lemak ke metil ester asam lemak (FAME)

kemudianmenghitung kadar FAME dengan kromatografi gas. Artiss dkk (1988)

menentukan kandungan lipida dengan menggunakan TLC dan metodeenzimatis.

Enzim yang digunakan adalah enzim hidrolase, oxidase dan peroxidase dalam

precursor chromogen. Metode ini sesuai untuk menentukan fospolipida hewan,

jaringan tissue manusia dan fluida (Fachri 2008)

Metode analisis lipida secara gravimetri yang sering dilakukan adalah metode

Soxlet dan Goldfish. Metode ini digunakan untuk mengekstrak lipida dengan

menggunakan pelarut non-polar. Penggunaan metode ini akan optimal jika

sampelnya berupa bahan kering. Sedangkan jika sampel berupa bahan cair misalnya

air susu, maka akan lebih tepat menggunakan metode Mojonier.

Metode Goldfish

Prinsip

1. pelarut dari botol yang dipanaskan secara kontinyu dialirkan pada sampel

yang terdapat pada keramik timbel.

2. Kandungan lemak dihitung dari berat sampel yang hilang atau dari berat

lemak yang disingkirkan.

3. Metode ini lebih cepat, dan ekstraksinya lebih efisien daripada metode semi-

continous, namun hasil ekstraksi kurang sempurna.


Metode Soxhlet

1. Prinsip : Pelarut ditambahkan dalam tabung ekstraksi selama 5-10 menit

sampai sampel terekstrak sempurna, kemudian dialirkan kembali ke dalam

botol yang dipanaskan.

2. Kandungan lemak diukur berdasarkan penurunan berat sampel atau berat

lemak yang hilang.

a. Perhitungan

b. % Lemak (db) = gram lemak dalam sampel/gram sampel kering x 100

%

Metode Mojonnier

1. Prinsip : Lemak diekstraksi dengan campuran etil ether dan petroleum ether

di dalam botol atau labu Mojonnier. Lemak terekstraksi dikeringkan hingga

bobot konstan dan dianggap sebagai prosentase lemak (wb).

2. Tidak perlu pengeringan sampel

3. Dapat diaplikasikan pada sampel berbentuk larutan maupun padatan.

4. Sudah diaplikasikan pada dairy food (produk peternakan).

Beberapa metode pengujian lipida yang lain :

1. MES dengan suhu atau tekanan tinggi

2. Metode Babcock untuk lemak susu

3. Metode Gerber untuk lemak susu

4. Metode Detergent

5. Metode Indek Refraksi untuk daging proses

6. Metode NMR (Nuclear Magnetic Resonance)

7. Metode X-ray absorption

8. Metode Dielektrik

9. Metode Infrared

10. Metode ultrasonik

11. Metode kolorimetri

12. Metode Density measurement

13. Metode Foss-Let

14. Metode Milko-tester


Uji-uji kualitatif lipida diantaranya adalah sebagai berikut:

Uji Kelarutan Lipida

Uji ini terdiri atas analisis kelarutan lipida maupun derivat lipida terdahap berbagai

macam pelarut. Dalam uji ini, kelarutan lipida ditentukan oleh sifat kepolaran

pelarut. Apabila lipida dilarutkan ke dalam pelarut polar maka hasilnya lipida

tersebut tidak akan larut. Hal tersebut dikarenakan lipida memiliki sifat nonpolar

sehingga hanya akan larut pada pelarut yang sama-sama nonpolar.

Uji Akrolein

Dalam uji ini terjadi dehidrasi gliserol dalam bentuk bebas atau dalam lemak/minyak

menghasilkan aldehidakrilat atau akrolein. Menurut Scy Tech Encyclopedia (2008),

uji akrolein digunakan untuk menguji keberadaan gliserin atau lemak. Ketika

lemak dipanaskan setelah ditambahkan agen pendehidrasi (KHSO4) yang akan

menarik air, maka bagian gliserol akan terdehidrasi ke dalam bentuk aldehid tidak

jenuh atau dikenal sebagai akrolein (CH2=CHCHO) yang memiliki bau seperti

lemak terbakar dan ditandai dengan asap putih. Berikut reaksi yang terjadi pada uji

akrolein:

Panas +KHSO4 Trigliserida Akrolein

Uji Ketidakjenuhan Lipida

Uji ketidakjenuhan digunakan untuk mengetahui asam lemak yang diuji apakah

termasuk asam lemak jenuh atau tidak jenuh dengan menggunakan pereaksi Iod

Hubl. Iod Hubl ini digunakan sebagai indikator perubahan. Asam lemak yang diuji

ditambah kloroform sama banyaknya. Tabung dikocok sampai bahan larut. Setelah

itu, tetes demi tetes pereaksi Iod Hubl dimasukkan ke dalam tabung sambil dikocok

dan perubahan warna yang terjadi terhadap campuran diamati. Asam lemak jenuh

dapat dibedakan dari asam lemak tidak jenuh dengan cara melihat strukturnya. Asam

lemak tidak jenuh memiliki ikatan ganda pada gugus hidrokarbonnya. Reaksi positif

ketidakjenuhan asam lemak ditandai dengan timbulnya warna merah ketika iod Hubl

diteteskan ke asam lemak, lalu warna kembali lagi ke warna awal kuning

bening.Warna merah yang kembali pudar menandakan bahwa terdapat banyak ikatan

rangkap pada rantai hidrokarbon asam lemak.


Uji Ketengikan

Uji kualitatif lipida lainnya adalah uji ketengikan. Dalam uji ini diidentifikasi lipida

mana yang sudah tengik dengan yang belum tengik yang disebabkan oleh oksidasi

lipida. Minyak yang akan diuji dicampurkan dengan HCl. Selanjutnya, sebuah kertas

saring dicelupkanke larutan floroglusinol. Floroglusinol ini berfungsi sebagai

penampak bercak. Setelah itu, kertas digantungkan di dalam erlenmeyer yang berisi

minyak yang diuji. Serbuk CaCO3 dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan segera

ditutup. HCl yang ditambahkan akan menyumbangkan ion-ion hidrogennya yang

dapat memecah unsur lemak sehingga terbentuk lemak radikal bebas dan hidrogen

radikal bebas. Kedua bentuk radikal ini bersifat sangat reaktif dan pada tahap akhir

oksidasi akan dihasilkan peroksida (Syamsu 2007).

Uji Salkowski untuk kolesterol

Uji Salkowski merupakan uji kualitatif yang dilakukan untuk mengidentifikasi

keberadaan kolesterol. Kolesterol dilarutkan dengan kloroform anhidrat lalu dengan

volume yang sama ditambahkan asam sulfat. Asam sulfat berfungsi sebagai pemutus

ikatan ester lipida. Apabila dalam sampel tersebut terdapat kolesterol, maka lapisan

kolesterol di bagian atas menjadi berwarna merah dan asam sulfat terlihat berubah

menjadi kuning dengan warna fluoresens hijau (Pramarsh 2008).

Metode Pengujian Kolesterol yang lain (Uji Lieberman Buchard)

Uji Lieberman Buchard merupakan uji kuantitatif untuk kolesterol. Prinsip uji ini

adalah mengidentifikasi adanya kolesterol dengan penambahan asam sulfat ke dalam

campuran. Sebanyak 10 tetes asamasetat dilarutkan ke dalam larutan kolesterol dan

kloroform (dari percobaan Salkowski). Setelah itu, asam sulfat pekat

ditambahkan.Tabung dikocok perlahan dan dibiarkan beberapa menit. Mekanisme

yang terjadi dalam uji ini adalah ketika asam sulfat ditambahkan ke dalam campuran

yang berisi kolesterol, maka molekul air berpindah dari gugus C3 kolesterol,

kolesterol kemudian teroksidasi membentuk 3,5-kolestadiena. Produk ini dikonversi

menjadi polimer yangmengandung kromofor yang menghasilkan warna hijau. Warna

hijau ini menandakan hasil yang positif. Reaksi positif uji ini ditandai dengan adanya

perubahan warna dari terbentuknyawarna pink kemudian menjadi biru-ungu dan

akhirnya menjadi hijau tua.



1. Apa yang dimaksud dengan lipida dan sebutkan klasifikasinya !

2. Sebutkan sifat fisik dan kimia lipida !

3. Sebutkan dan jelaskan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam analisis lipida

terkait dengan sifat fisik dan kimianya !

4. Sebutkan dan jelaskan metode analisis lipida secara kuantitatif beserta

prinsipnya !

5. Sebutkan dan jelaskan analisis lipida secara kualitatif !

6. Setiap analisis spesifik untuk bahan-bahan tertentu. Berdasarkan metode

analisis lipida yang telah anda sebutkan, coba jelaskan untuk bahan-bahan

apa saja metode tersebut ?

modul tutorial 2013

Documents