prelab evaluasi nilai gizi protein

EVALUASI NILAI GIZI PROTEIN

PRE-LAB

1. Jelaskan prinsip evaluasi daya cerna protein secara in vitro?

Daya cerna protein pada sampel dilakukan secara in vitro dengan menggunakan campuran enzim

(tripsin, kimotripsin, dan pankreatin) yang kemudian akan dibandingkan dengan daya

cerna kasein, sehingga diketahui daya cerna protein relatif masing-masing sampel. Asam

amino yang dihasilkan akibat reaksi enzimatis kemudian direaksikan dengan pereaksi

Folin, sehingga intensitas warna yang dihasilkan diukur dengan menggunakan

spektrofotometer pada panjang gelombang 578nm (Candradewi, 2012).

2. Jelaskan apa saja yang mempengaruhi daya cerna protein?

Daya cerna protein dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor eksogenus dan endogenus

(Guo et al.2007). Faktor eksogenus misalnya interaksi protein dengan polifenol, fitat,

karbohidrat, lemak, dan protease inhibitor (Duodu et al. 2005). Sedangkan faktor

endogenus terkait dengan karakterisasi struktur protein seperti struktur tersier, kuartener,

serta struktur yang dapat rusak oleh panas dan perlakuan reduksi (Deshpande dan

Damodaran 2009). Fennema (2006) mengungkapkan bahwa daya cerna protein

dipengaruhi oleh konformasi protein, ikatan antar protein dengan metal, lipid, asam

nukleat,selulosa atau polisakarida lainnya, faktor anti nutrisi, ukuran dan luas permukaan

partikel protein dan pengaruh proses panas atau perlakuan dengan alkali.

3. Sebutkan enzim-enzim protease yang terdapat pada pencernaan manusia!

a. Tripsin

enzim yang paling spesifik yang memutuskan ikatan peptida di tempat gugus

karboksil (karbonl) berasal dari lisin atau arginin.

b. Kimotripsin

enzim uang kurang spesifik, tetapi cenderung memutuskan residu yang

3

mengandung asam amino yng mengandung asam amino hidrofobik atau asam.

c. Elastase

elastasr tidak saja memutuskan elastin tetapi juga protein lain di ikatan yang gugus

karboksilnya dibentuk oleh asam amino dengan rantai sisi pendek (alanin, glisin,

atau serin).

(Marks, 2006).

4. Tuliskan komposisi asam amino protein daging!

No. Jenis Asam Amino Kadar (%)

1 Isoleusin 5,1

2 Leusin 8,4

3 Lisin 8,4

4 Metionin 2,3

5 Sistin 1,4

6 Fenilalanin 4,0

7 Treonin 4,0

8 Triptofan 1,1

9 Valin 5,7

10 Arginin 6,6

No. Jenis Asam Amino Kadar (%)

11 Histidin 2,9

12 Alanin 6,4

13 Asam Aspartat 8,8

14 Asam Glutamat 14,4

15 Glisin 7,1

16 Prolin 5,4

17 Serin 3,8

18 Tirosin 3,2

5.

(Lawrie, 2005).

6. Tuliskan komposisi asam amino protein susu!

No. Jenis Asam Amino Kadar (mg/ml)

1 Histidin 4,934

2 Arginin 0,593

3 Lisin 1,273

4 Tirosin 2,226

5 Triptofan 1,973

6 Sistin 0,426

No. Jenis Asam Amino Kadar (mg/ml)

7 Metionin 1,037

8 Sistin S. 0,006

9 Metionin S. 0,223

(Beach et.al, 2005)

2

7. Mengapa komposisi asam amino mempengaruhi daya cerna protein?

Nilai gizi protein ditentukan oleh kandungan dan daya cerna asam-asam amino

essensial. Daya cerna akan menentukan ketersediaan asam-asam amino tersebut secara

biologis. Proses pengolahan selain dapat meningkatkan daya cerna suatu protein, dapat

pula menurunkan nilai gizinya (Muchtadi et.al, 2009). Kebutuhan protein setiap manusia

adalah 1 g/kg berat badan yang seperempat dari kebutuhan tersebut harus dipenuhi dari

protein hewani, salah satunya adalah dari daging (Winarno, 2008).

8. Bagaimana pengaruh reaksi Maillard terhadap daya cerna protein?

Saat reaksi Maillard berlangsung, terjadi pembentukan ikatan silang

bermacam-macam asam amino yang menghasilkan produk reaksi Maillard. Produk

ini tahan terhadap enzim pencernaan sehingga dapat menurunkan ketersediaan asam

amino secara biologis (Valle-Riestra dan Barnes, 1970). Ketersediaan asam amino

3

secara biologis akan berpengaruh pada daya cerna asam amino esensial yang

akhirnya menentukan nilai gizi protein yang dikandungnya. Reaksi Maillard dapat

menurunkan nilai gizi protein selama pengolahan (Muchtadi et al., 1993).

Saat reaksi Maillard berlangsung, terjadi pembentukan ikatan silang

bermacam-macam asam amino yang menghasilkan produk reaksi Maillard. Produk

ini tahan terhadap enzim

4

pencernaan sehingga dapat menurunkan ketersediaan asam





Saat reaksi Maillard berlangsung, terjadi

5

pembentukan ikatan silang bermacam-macam asam

amino yang menghasilkan produk reaksi Maillard. Produk

ini tahan terhadap enzim pencernaan sehingga dapat menurunkan ketersediaan asam




6


Saat reaksi Maillard berlangsung, terjadi pembentukan ikatan silang bermacam-

macam asam amino yang menghasilkan produk reaksi Maillard. Produk ini tahan terhadap

enzim pencernaan sehingga dapat menurunkan ketersediaan asam amino secara biologis

(Valle-Riestra dan Barnes, 2007). Ketersediaan asam amino secara biologis akan

berpengaruh pada daya cerna asam amino esensial yang akhirnya menentukan nilai gizi

protein yang dikandungnya. Reaksi Maillard dapat menurunkan nilai gizi protein selama

pengolahan (Muchtadi, 2009).

9. Bagaimana pengaruh fermentasi terhadap daya cerna protein?

Secara keseluruhan, tempe memiliki kadar dan daya cerna protein yang lebih tinggi

di antara produk- produk olahan kedelai lainnya (Sugiyono 2008). Adanya perlakuan

selama pengolahan menyebabkan peningkatan nilai gizi protein dan ketersediaan zat-zat

gizi yang terkandung di dalamnya (Palupi 2007). Hal tersebut disebabkan karena

terlepasnya asam amino bebas, sehingga lebih mudah dicerna oleh tubuh (Astawan 2008).

TINJAUAN PUSTAKA

METODE PENENTUAN DAYA CERNA PROTEIN.

1. Teoritis

7

Tanggal Nilai

Nilai biologis suatu protein dibatasi oleh proporsi relative asam amino esensial yang

terkandung didalamnya (Andarwulan,2011).

•Skor Asam Amino membandingkan kandungan AA antara bahan uji dengan protein patokan

(AA yg paling defisien)

•PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score ) Peringkat kualitas protein

ditentukan dengan cara membandingkan profil asam amino protein dari makanan tertentu

terhadap standar profil asamamino

•SkorAsamAmino =

mg AA per gram protein uji x 100

mg AA yang sama per gram protein patokan

•PDCAAS = SkorAAE terendahx DC protsejati

Protein PER Digestibility AAS PDCAAS

Egg 3.8 98 121 118

Cow’s milk 3.1 95 127 121

Beef 2.9 98 94 92

Soy 2.1 95 96 91

Wheat 1.5 91 47 42

(Andarwulan,2011).

2. In Vitro

Untuk menentukan kualitas protein dalam bahan makanan dapat dilakukan secara in

vitro, yaitu metode penentuan kulaitas protein secara khemis berdasarkan pada pemecahan

protein oleh enzim proteolitik seperti pepsin, tripsin, khimotripsin, dan aminopeptidase.

Analisis ini memberikan gambaran berlangsungnya proses pencernaan protein di lambung

dan usus. Analisis protein secara in vitro terbagi atas dua metode. Metode pertama adalah

pepsin digest residue index (PDR) menggunakan enzim pepsin sebagai penghidrolisis sampel

protein. Sedangkan metode kedua adalah pepsin pancreatin digest index yang menggunakan

dua macam enzim yaitu pepsin dan pancreatin. Pada kedua metode tersebut dibandingkan

jumlah nitrogen pada sampel dan pada residu sampel setelah dilakukan hidrolisis oleh enzim.

Uji in vitro: murah, singkat

•Penentuan aktivitas antitripsin dan antikimotripsin (Berdasarkan penurunan aktivitas

hidrolisis tripsin pada suatu substrat)

8

•Penentuan aktivitas hemaglutinin (aktivitas hemaglutinin ekstrak kacang-kacangan

didasarkan pada kemampuannya untuk mengaglutinasi sel darah merah)

•Penentuan daya cerna protein (pepsin-tripsin, pepsin-pankreatin dan teknik

multienzim: tripsin, kimotripsin dan peptidase) (Winarno,2007).

3. In Vivo

In vivo berasal dari bahasa latin yang berarti “dalam kehidupan” dan mengacu pada

studi tentang sifat biologis yang dilakukan untuk mengamati efek keseluruhan percobaan

dalam organisme yang hidup. Studi in vivo memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati

pertanyaan-pertanyaan ilmiah dan medis dalam konteks organisme hidup, adapun metode Uji

invivo: hewan coba& manusia (biologis) antara lain:

•Protein EfficiencyRation (PER)

•Net Protein Ratio (NPR)

•Biological Value (BV)

•Net Protein Utilization (NPU)

•Daya Cerna Sejati(DC Sejati) / True digestibility (Winarno,2007).

4. PER

•Metodeini dikembangkan oleh Osborne, Mendel dan Ferry tahun 1919, merupakan

evaluasi nilai gizi protein yang banyak digunakan.

•Telah ditetapkan sebagai metode resmi FDA untuk penetapan mutuprotein dalam

nutrition labelling.

•PER dilakukan selama28 hari pada hewan coba tikus, menggunakan jenis pakan standart

(AIN/ANRC).

PER

•PER sampel= perub BB / jumlah protein konsumsi

•PER kasein terkoreksi = 2.5 / PER kasein teranalisis

9

•PER terkoreksi = PER sampel / PER kasein terkoreksi

5. NPR

•NPR dikembangkan untuk memecahkan masalah teoritis pada PER, dimana dalam

penetapan PER semua protein yang dikonsumsi diasumsikan digunakan semua untuk

pertumbuhan, tidak mengantisipasi fungsi protein pemeliharaan.

•Pelaksanaan NPR sama dengan PER, hanya terdapat grup tikus yang diberi ransum non

protein dan lama waktu NPR hanya 10 hari.

6.BV, DC, DT, NPU, dan DA

•Metode ini dikembangkan untuk mengevaluasi protein secara biologis dengan

menggunakan subjek manusia, namun pada perkembangan selanjutnya metode BV ini

diadopsi untuk dilakukan pada hewan coba tikus

NPU perbandingan antara jumlah nitrogen yang diretensi dalam tubuh dengan jumlah

nitrogen yang dikonsumsi.

NPU = N konsumsi–(N feses-N metabolik)-(N urine –N endogen) x 100N yang dikonsumsi

True Digestibility (Dt)

Merupakan perhitungan terhadap kemampuan protein untuk dicerna dengan

mempertimbangkan nitrogen yang hilang melalui feses dari tikus yang diberi diet non

protein (sebagai koreksi).

Rumus yang digunakan :

Dt = N konsumsi−( N feses protein−N feses non protein )

N konsumsi

10

Apparent Digestibility (Da)

Merupakan perhitungan terhadap kemampuan protein untuk dicerna tanpa

mempertimbangkan nitrogen yang hilang melalui feses dari tikus yang diberi dier non

protein. Biasanya nilai Da lebih kecil daripada nilai Dt. Rumus yang digunakan :

Da = N konsumsi−N feses

N konsumsi

(Andrew, 2006).

FUNGSI REAGEN

BUFFER PHOSPATE

Dalam evaluasi kadar protein, buffer fosfat berfungsi untuk mempertahankan pH

optimum dan menstabilkan pH agar enzim protease dapat berkerja secara optimum

dalam menghidrolisis protein menjadi senyawa yang lebih sedehana (Febriana, dkk.,

2014).

DIETIL ETER

Untuk melarutkan lemak pada sampel sehingga lemak tidak mengganggu dalam

pengukuran kadar protein. Selain itu penambahan dietil eter juga digunakan untuk

pelarut yang melarutkan TCA kembali sehingga dapat diperoleh endapan protein yang

murni juga berfungsi untuk menghilangkan residu asam trikarboksilat (Andrew,

2006).

BIURET

Pereaksi biuret berfungsi sebagai indikator ada atau tidaknya ikatan peptida dalam

sampel. Dalam uji biuret ini terdapat 2 reagen, yakni CuSO4 dan NaOH. Reagen-

reagen ini dapat berbahaya jika tertelan, dapat menyebabkan gangguan pencernaan

dan iritasi saluran pernafasan dengan luka bakar, menyebabkan iritasi mata dan kulit

dan luka bakar, higroskopis, mutagen dan kemungkinan sensitizer (Andrew, 2006).

BSA

Dalam evaluasi kadar protein yang terkandung di dalam sampel digunakan larutan

BSA (Bovine Serum Albumine) dimana larutan BSA merupakan larutan yang

mengandung protein yang berfungsi dalam pembuatan kurva standar pada evaluasi

kadar protein (Noviani, 2014).

TCA 20%

11

Fungsi TCA adalah untuk menghentikan jalannya reaksi hidrolisis dengan cara

mendenaturasi enzim karena sifat TCA adalah asam. Reagen ini menghentikan reaksi

enzimatis karena sifatnya yang asam sehingga enzim menjadi inaktif dan kehilanagan

fungsi katalitiknya (Noviani, 2014).

ENZIM PANKREATIN

Enzim pankreatin merupakan kombinasi enzim pankreas (amilase, tripsin dan lipase)

yang digunakan untuk meningkatkan proses pencernaan makanan yang berlemak.

Dalam evaluasi kadar protein, enzim pankreatin berfungsi untuk memaksimalkan

hidrolisis struktur protein yang terkandung di dalam sampel menjadi bentuk yang

lebih sederhana (Noviani., 2014).

PNENTUAN DAYA CERNA PROTEIN SAMPEL

o Kedelai mentah

Kedelai merupakan sumber pangan yang bernilai gizi tinggi. Kedelai terutama

mengandung karbohidrat, protein, dan lemak.(Karmas, 2005). Kadar protein pada

kedelai mentah sebesar 40,4% per 100gram. Sedangkan daya cerna proteinnya sebesar

56,79% (Karmas, 2005).

o Kedelai rendam

Kedelai rendam memiliki daya cerna yang lebih tinggi dibandingkan kedelai

mentah. Sedangkan daya cerna protein kedelai yang dikecambahkan akan semakin

meningkat. Kandungan zat gizi pada biji sebelum dikecarnbahkan berada dalam bentuk

tidak aktif (terikat) dan setelah perkecambahan, bentuk tersebut diaktifkan, sehingga

meningkatkan daya cerna yaitu sebesar 49,32% (Karmas, 2005).

o Kedelai rebus

Protein yang terkandung pada kedelai rebus sebesar 20,2% per 100gram dengan

daya cerna sebesar 32,9% (Karmas, 2005).

o Kedelai sangrai

Protein yang terkandung pada kedelai sangrai sebesar 42,95% per 100gram dengan

daya cerna proteinnya sebesar 41,09% (Winarno, 2008).

o Kecambah kedelai

Protein yang terkandung pada kedelai rebus sebesar 40,49gram per 100gram

(Budiyanto, 2007). Sedangkan daya cerna protein kedelai yang dikecambahkan akan

semakin meningkat. Kandungan zat gizi pada biji sebelum dikecarnbahkan berada

12

dalam bentuk tidak aktif (terikat) dan setelah perkecambahan, bentuk tersebut

diaktifkan, sehingga meningkatkan daya cerna.

o Tempe kedelai

Daya cerna protein pada tempe kedelai mempunyai presentase sebesar 83,03%

(Winarno, 2006).

o Susu cair

Susu sapi cair mengandung kadar protein sebesar 3,2 gram per 100 gram. Sedangkan

daya cerna proteinnya sebesar 97,02% (Noviana, 2014).

o Yougurt

Setiap 100gram yoghurt mengandung 3,3 gram protein dengan daya cerna

proteinnya sebesar 79,89% (Noviana, 2014).

o Daging sapi rebus

Pemanasan pada daging sapi menyebabkan penurunan daya cerna proteinnya yaitu

dari 87,42% menjadi 79,83% (Noviana, 2014).

o Daging sapi mentah

Komponen bahan kering yang terbesar dari daging adalah protein sehingga nilai

nutrisi dagingnya pun tinggi. Kadar protein pada daging sapi mentah sebesar 18,8%,

sedangkan daya cerna proteinnya sebesar 15,02% (b/b) (Noviana, 2014).

o Abon sapi

Abon didefinisikan sebagai suatu jenis makanan kering berbentuk khas, dibuat dari

daging yang direbus, disayat-sayat, dibumbui, digoreng dan dipres. Daya cerna abon

dari protein kasar sebanyak 38,98% memiliki kadar daya cerna protein sebesar 22,95%

(b/b) (Noviana, 2014).

13

DIAGRAM ALIR

1. Persiapan Sampel

a. Kedelai Mentah

Ditimbang sebanyak 10 gram

Dihaluskan

b. Kedelai Rendam


Direndam selama 12 jam

Ditiriskan

Dihaluskan

c. Kedelai Rebus


Dimasukkan kedalam rebusan air mendidih 100 ml selama 20 menit

Ditiriskan

Dihaluskan

14

Kedelai

100 ml air

Air rendaman

Kedelai Rendam

Kedelai

Air rebusan

Kedelai Rebus

Kedelai Mentah

Kedelai

d. Kedelai Sangrai


Wajan dipanaskan suhu 100oC selama 5 menit

Kedelai di sangrai

Dihaluskan

e. Kecambah Kedelai


Direndam selama 12 jam

Ditiriskan dan diletakkan di atas kapas basah / kertas merang

Dibiarkan berkecambah selama 2 hari

Dihaluskan

f. Tempe Kedelai


Dihaluskan

15

Kedelai

Kedelai Sangrai

Kedelai

50ml air

Air rendaman

Kecambah Kedelai

Tempe Kedelai

Tempe Kedelai

2. Penentuan Daya Cerna Protein

Ditimbang sebanyak 20mg

Di larutkan

Di inkubasi selama 1 jam (shaker waterbath)

Disentrifugasi pada 3000 rpm selama 20 menit

Diambil supernatant 5 ml

Diinkubasi pada suhu kamar 15 menit

Disentrifugasi pada 3000 rpm selama 20 menit

Analisa metode Bradford

3. Penentuan kadar pati metode Btadford

Dimasukan ke dalam tabung reaksi

Di vortex hingga homogen

Diinkubasi semala 5 menit

Dihitung adsorbansinya panjang gelombang 595 nm

16

Sampel

Aquades 100 ul

0,5 ml Follin Denis

9 ml buffer phospat2 ml enzim pankreatin

5 ml TCA konsentrasi 20%

Sampel 100 ul100ml Standar BSA konsentrasi 0-50ug/ml

0,5 ml Follin Denis

Hasil

Hasil

Daftar Pustaka

Andarwulan, N. 2011. Analisa Pangan. Jakarta: Dian Rakyat

Astawan M. 2008. Sehat dengan Tempe, Panduan Lengkap Menjaga Kesehatan dengan

Tempe. Jakarta : PT Dian Rakyat.

Beach, Eliot F, Samuel S. Bernstein, Olive D, Hoffman, D. Maxwell Teague, and Icie G.

Macy. 2005. Distribution of Nitrogen and Protein Amino Acids in Human and in Cow

Milk. Research Laboratory of the Children’s Fund of Michigan, Detroit.

Budiyanto, M. A. K. 2007. Dasar-Dasar Ilmu Gizi. Malang: Universitas Muhammadiyah

Malang Press.

Candradewi, Nurul. 2012. Evaluasi Nilai Biologis Protein In Vitro: Pengukuran Daya Cerna

Protein. Bogor: IPB.

Deshpande SS, Damodaran S. 2009. Heat induced conformational changes in phaseolin and

its relation to proteolysis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Protein Structure

and Molecular Enzymology 998: 179–188.

Duodu KG, Taylor JRN, Belton PS, Hamaker BR. 2005. Factors affecting sorghum protein

digestibility. J of Cereal Sci 38: 117–131.

Febriana, dkk. 2014. Evaluasi Kualitas Nilai Gizi, Sifat Fungsional dan Sifat Sensoris Sala

Lauak dengan Variasi Tepung Beras sebagai Alternatif Makanan Sehat. Jurnal

Teknosains Vol. 3 No. 2. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.

Fennema ON. 2006. Food Chemistry Third Edition.Marcel Dekker Inc, New York.

Guo X, Huiyuan Y, Zhengxing C. 2007. Effect of heat, rutin and disulfide bond reduction on

in vitro pepsin digestibility of Chinese tartary buck wheat protein fractions. J of Food

Chem 102:118–122.

Hart, H., Cravel E. 2005. Kimia Organik edisi XI. Jakarta: Erlangga

Karmas, E. dan R. Harris. 2005. Evaluasi Gizi pada Pengolahan Bahan Pangan.

Terjemahan: Achmadi, S. Bandung: Institut Teknologi Bandung Press Lawrie, R.A.

2005. Meat Science 4th Edition. Pergamon Press. New York

Legowo, A. M. 2007. Buku Ajar Analisis Pangan. Semarang: UNDIP

Marks, Dawn. 2006. Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Jakarta: EGC.

17

Muchtadi, D. 1993. Teknik Evaluasi Nilai Gizi Protein. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor.Muchtadi, D. 2009. Teknik Evaluasi Nilai Gizi Protein. Program Pascasarjana Institut

Pertanian Bogor, Bogor.

Muchtadi, D., Astawan, M. dan N. S Palupi. 2009. Metabolisme Zat Gizi Sumber, Fungsi dan

Kebutuhan bagi Kebutuhan Manusia. Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.

Noviana, Sulsilawati. 2014. evaluasi nilai gizi dan karakteristik protein daging sapi dan hasil

olahannya. Sumbawa: Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Mataram.

Palupi, Ns, FZ Zakaria, E Prangdimurti. 2007. Pengaruh Pengolahan terhadap NilaiGizi

Pangan.Module-Learning ENBP, Bogor : Departemen Ilmu danTeknologi Pangan

IPB.

Santosa. 2009. Inovasi Pangan. Pengembangan Inovasi Pertanian: 199-211.

Sugiyono. 2008. Kandungan Gizi Kedelai (terhubung berkala).http://id.shvoong.com. online.

7 Desember2015.

Valle-Riestra, J dan R.H. Barnes. 2007. Digestion of head-damaged egg albumen by the rat.

J. Nutr. 100:873.

Winarno , F. G. 2008. Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia Pustaka, Jakarta.

18

prelab evaluasi nilai gizi protein

Documents