LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA “PEMISAHAN KASEIN DARI SUSU SAPI”

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOKIMIA
“PEMISAHAN KASEIN DARI SUSU SAPI”

 

OLEH

Nama                                             : Asima Rohana Sinaga
NPM                                              : EG011008
Program Studi                              : Teknologi Industri Pertanian
Kelompok                                      : II (dua)
Hari/jam                                        : Jum’at/14.00 WIB
Tanggal                                          : 30 November 2012
Nama Asisten                                : 1.Meiddi Rahmanto
                                                          2.Sukriyanto

DOSEN                                          : Dra. Devi Silsia, M.Si

    Objek Praktikum                          : PEMISAHAN KASEIN DARI SUSU SAPI

LABORATORIUM TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU

2012

DAFTAR ISI

Halaman Judul  ................................................................................................  i

Daftar isi ..........................................................................................................  ii

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................  1

1.1 Latar Belakang ..........................................................................................  1

1.2 Tujuan ........................................................................................................  1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................  2-5

BAB III METODOLOGI .............................................................................  6-7

3.1 Alat dan Bahan........................................................................................... 6

3.2 Prosedur Percobaan.................................................................................... 6-7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 8-11

4.1 Hasil Pengamatan....................................................................................... 8

4.2 Pembahasan................................................................................................ 8-11

BAB V PENUTUP......................................................................................... 12

5.1 Kesimpulan................................................................................................. 12

5.2 Saran........................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Protein adalah bahan makanan yang sangat penting dalam menyusun komponen-     komponen sel,terutama dalam proses pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup karena protein menyediakan amino yang penting untuk tubuh dan digunakan sebagai pondasi untuk pembentukan otot. Protein merupakan salah satu komponen utama yang ada dalam susu. Selain susu, komponen utama lainnya yaitu air, lemak. Kadar protein yang terdapat dalam susu berkisar antara 2,8 persen sampai 4,0 persen. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yakni kasein dan whey. Kedua proein susu ini sama-sama sumber amino esensial yang sempurna, tetapi mereka berbeda dalam satu aspek yang penting. 

Kasein adalah protein yang paling banyak tersedia di susu. Protein ini relatif tidak bisa larut, lambat dicerna dan cenderung membentuk struktur yang disebut misel yang meningkatkan kelarutannya di air. Sedangkan whey adalah protein yang cepat dicerna.Whey menyediakan hasil sintesa protein yang cepat karena Whey mengandung leusin dalam jumlah tinggi, yaitu asam amino yang potensial untuk menstimulasi sintesa protein, sementara kasein menyediakan pasokan protein yang berkesinambungan lama untuk pertumbuhan otot. Protein dalam susu terdiriatas 80% kasein dan 20% whey.

Kasein termasuk jenis phospor protein, terdiri dari beberapa unit asam amino yang terikat dengan ikatan peptida. Kasein didalam susu merupakan partikel yang besar. Didalamnya tidak hanya terdiri dari zat-zat organik,melainkan mengandung zat-zat anorganik seperti kalsium,phosphor,dan magnesium.

Kasein adalah protein yang khusus terdapat dalam susu. Dalam keadaan murni, kasein berwarna putih seperti salju, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa yang khas. Kasein dapat diendapkan oleh asam, enzimerenner dan alkohol. Oleh karena itu kasein dalam susu dapat dikoagulasikan atau digumpalkan oleh asam yang terbentuk didalam susu sebagai aktivitas dri mikroba.

1.2 Tujuan Percobaan

Praktikum ini bertujuan untuk melakuan isolasi kasein dari susu sapi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Susu terdiri dari tiga komponen utama: air, lemak, dan protein. Protein yang terdapat dalam susu terdiri dari dua jenis, yakni kasein dan whey. Ciri dari protein adalah terdapatnya unsur N pada rantainya, tidak seperti lemak dan karbohidrat yang hanya terdiri dari unsur C, H, dan O.Protein merupakan senyawa yang sangat kompleks,terdiri dari 80% kasein dan 20% whey.Kasein termasuk jenus phospoprotein,terdiri dari beberapa unit asam amino yang terikat dengan ikatan peptida.

Martoharsono, Soeharsono. 1975. Biokimia

Protein berasal dari kata pionios yang artinya penting/utama. Protein merupakan faktor utama dalam sel yaitu 30 % dari berat kering sel. Secara umum protein dalam susu mencapai 3,25%. Struktur primer protein terdiri atas rantai polipeptida dari asam-asam amino yang disatukan ikatan-ikatan peptida Jenis utama protein dan fungsinya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Fungsi	Jenis	Contoh
1.      katalitor. 2.      struktural. 3.      mortil (mekanik). 4.      penyimpanan. 5.      pengangkutan. 6.      pengatur. 7.      perlindungan. 8.      tanggap toksit.	Enzim. Protein struktural. Protein kontraktol. Protein angkutan. Protein angkutan Protein hormon. Antibiotik. Protein toksit.	Amilase, pepsin. Kalogen (pengikat jaringan/ tulang) Keraten, miosin (otak). Kasein dan albumin. Albumin dan Hb. Insulin, hormon tumbuh. Imuglubin. Bisa ular.

Molekul protein mempunyai tingkat keragaman yang sangat tinggi, untuk ini protein dapat digolongkan berdasarkan sifat-sifatnya, salah satu diantaranya berdasarkan fungsi biologinya, antara lain:

ü  Enzim

Enzim merupakan jenis protein yang mempunyai sifat sangat beragam dan spesifik. Enzim mempunyai fungsi sebagai katalis untuk reaksi-reaksi biokimia. Hampir seluruh reaksi-reaksi kimia dari senyawa-senyawa biomolekul dalam sel dikatalsis oleh enzim.

ü  Protein transpor

Protein transpor dalam plasma darah mengikat dan membawa molekul-molekul spesifik atau ion dari satu organ ke organ lain. Hemoglobin dari sel darah merah mengikat oksigen pada saat darah melalui paru-paru dan membawanya ke jaringan periferal, di mana dilepaskan untuk proses oksidasi bahan makanan.

ü  Protein bahan makanan

Sebagian protein dalam sel tersimpan dalam bahan makanan, seperti yang ada pada biji-bijian yang digunakan untuk pertumbuhan embrio tanaman. Kasein merupakan protein yang terbanyak dalam air susu dan protein ini merupakan protein bahan makanan.

ü  Protein kontraktil

Beberapa protein dalam sel dan organisme mempunyai fungsi untuk kontraksi dengan mengubah bentuk atau bergerak.

ü  Protein struktur

Beberapa protein berfungsi sebagai serabut, kabel, atau pelindung untuk memberikan kekuatan dan proteksi dari struktur biologi (sel).

ü  Protein pertahanan

Beberapa protein berfungsi untuk menjaga organisme dari invasi oleh organisme lain atau melindungi dari luka. Immunglobin atau antibodi merupakan protein khusus yang dibuat oleh jaringan limfosit yang dapat mengenali dan mengendapkan atau menetralkan invasi bakteri, virus atau protein asing dari spesies lain.

ü  Protein regulator

Beberapa protein berfungsi untuk mengatur metabolisme sel atau aktivitas fisiologi. Di anataranya adalah hormon, seperti hormon insulin, yang mengatur metabolisme glukosa.

Protein merupakan bahan makanan yang sangat penting dalam menyusun komponen-komponen sel, terutama dalam proses pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup. Kadar protein yang terdapat dalam susu berkisar antara 2,8 persen sampai 4,0 persen.

Teknik fraksinasi secara klasik dari protein susu yang dijalankan dengan proses sedimentasi, maka macam protein susu yang dihasilkan terdiri dari kasein, laktoglobulin, dan laktalbumin. Namun setelah ditemukan teknik yang baru, ternyata masing-masing komponen tersebut masih terdiri dari fraksi-fraksi yang lain.

Lehninger (1982)

Kasein di dalam susu merupakan partikel yang besar. Di dalamnya tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga zat-zat anorganik seperti kalsium, phosphor, dan magnesium.

Kasein yang merupakan partikel yang besar dan senyawa yang kompleks tersebut dinamakan juga kasein misel (casein micell). Kasein misel tersebut besarnya tidak seragam, berkisar antara 30 – 300 mµ. Kasein juga mengandung sulfur (S) yang terdapat pada metionin (0,69%) dan sistin (0,09%). Kasein adalah protein yang khusus terdapat dalam susu. Oleh karena itu kasein dalam susu dapat dikoagulasikan atau digumpalkan oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktivitas dari mikrobia.

Kasein dapat diendapapkan oleh asam, enzim rennet, dan alkohol. Selain penambahan asam, pengendapan kasein susu juga dilakukan dengan penambahan renin, yaitu suatu enzim proteolitik yang diperoleh dari induk sapi betina. oleh karena itu, susu dapat dikoagulasikan (digumpalkan) oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktivitas dari mikroba.

Kasein merupakan protein yang stabil terhadap pemanasan dan tidak mengalami denaturasi bila air susu dipanaskan. Kasein di dalam air merupakan molekul besar yang terdiri dari zat-zat anorganik seperti kalsium, fosfor dan sedikit magnesium serta sitrat. Kasein merupakan suatu misel yang mengandung kalsium dan fosfat yang membentuk kalsium kaseinat phosphatase kompleks. Titik isoelektris kasein pH 4,6 – 5,0 dan pada titik ini kasein mudah sekali mengendap. Kasein dapat pula mengendap dengan naiknya keasaman, perubahan Ca dan P yang larut menjadi menjadi tidak larut dan terjadinya interaksi antara protein yang ada.

Chairil Anwar, 1994

Kasein tersuspensi dalam susu dalam kompleks yang disebut misel. Kandungan fosfat yang tinggi pada kasein terkait dengan garam kalsium fosfat sehingga susu menjadi sumber kalsium dalam diet. Kappa kasein terdapat pada bagian luar misel.

Kasein mengandung S yang terdapat dalam methionin dan cystein. Kasein merupakan campuran tiga jenis protein yaitu :  a-kasien, (75 %),  g-kasein (3 %) dan b -kasein (22%). Kasein dalam susu merupakan partikel kompleks atau berupa misel yang terdiri atas Ca, P anorganik, Mg, dan sutrat selain protein kasein. Senyawa kompleks ini sering disebut “Kalsium Caseinat Phosphat kompleks”.

Kasein penting dikonsumsi karena mengandung komposisi asam amino yang dibutuhkan tubuh. Dalam kondisi asam (pH rendah), kasein akan mengendap karena memiliki kelarutan (solubility) rendah pada kondisi asam. Susu adalah bahan makanan penting, karena mengandung kasein yang merupakan protein berkualitas juga mudah dicerna (digestible) saluran pencernaan.

Kasein asam (acid casein) sangat ideal digunakan untuk kepentingan medis, nutrisi, dan produk-produk farmasi. Selain sebagai makanan, acid casein digunakan pula dalam industri pelapisan kertas (paper coating), cat, pabrik tekstil, perekat, dan kosmetik. Pemanasan, pemberian enzim proteolitik (rennin), dan pengasaman dapat memisahkan kasein dengan whey protein. Selain itu, sentrifugasi pada susu dapat pula digunakan untuk memisahkan kasein.

Protein dalam kasein terususun oleh rantai-rantai peptide jika mengalami hidrolisis akan menjadi disakarida seperti berikut:

Dalam isolasi, kasein larut dalam air, alkohol dan eter namun tidak larut dalam etanol, senyawa alkali dan beberapa larutan asam.

http://blogkita.info/isolasi-kasein/.

Setelah kasein dikeluarkan, maka protein lain yang tersisa dalam susu disebut whey protein. Protein serum terdiri dari b-laktoglobulin 50%, a-laktalbumin 20%, albumin, immunoglobulin, laktoferin, trasferin dan sebagian kecil protein dan enzim. Whey tidak mengandung fosfor tapi mengandung asam amino sulfur yang membentuk ikatan disulfide. Jika ikatan rusak maka protein mengalami denaturasi.

Whey protein merupakan protein butiran (globular). Betha-lactoglobulin, alpha-lactalbumin, Immunoglobulin (Ig), dan Bovine Serum Albumin (BSA) adalah contoh dari whey protein. Alpha-lactalbumin merupakan protein penting dalam sintesis laktosa dan keberadaannya juga merupakan pokok dalam sintesis susu.
            Dalam whey protein terkandung pula beberapa enzim, hormon, antibodi, faktor pertumbuhan (growth factor), dan pembawa zat gizi (nutrient transporter). Sebagian besar whey protein kurang tercerna dalam usus. Ketika whey protein tidak tercerna secara lengkap dalam usus, maka beberapa protein utuh dapat menstimulasi reaksi kekebalan sistemik. Peristiwa ini dikenal dengan alergi protein susu (milk protein allergy).

Adnan (1984)

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan :     

ü  Air susu (sampel)

ü  Etanol (C2H5OH)

ü  Natrium Asetat (CH3CONa)

ü  Asam Asetat (CH3COOH)

ü  Eter

Alat yang digunakan :

ü  Termometer

ü  Corong Muslin

ü  Gelas ukur 100 ml

ü  Penangas air

ü  Kaca arloji

ü  Corong Buchner

ü  Corong biasa

ü  Gelas piala 500 ml

ü  Botol semprot 500 ml

ü  Timbangan analitik

ü  Kertas saring Whatman-42

ü  Gelas ukur 50 ml

ü  Gelas piala 100 ml

ü  Batang pengaduk kaca

ü  Timbangn teknis

ü  Botol semprot

ü  Lampu spritus

3.2 Prosedur Kerja

3.2.1 Prosedur A (bobot kertas saring kering)

ü  Siapkan satu lembar kertas saring Whatman-42

ü  Panaskan dalam oven dengan suhu 105

ü  Setelah dirasa kandungan uap airnya menguap, kertas saring dimasukkan kedalam desikator sampai suhu kamar.

ü  Segera dilakukan penimbangan, catat hasilnya.

ü  Setelah ditimbang kertas saring jangan disentuh dengan tangan.

3.2.2 Prosedur B (pemisahan kasein)

ü  Ke dalam gelas piala 500 ml dimasukkan sebanyak 50 ml air susu sapi yang selanjutnya dihangatkan sampai temperatur 40

ü  Didalam gelas piala lain dihangatkan juga sebanyak 50 ml larutan buffer natrium asetat yang selanjutnya ditambahkan kedalam air susu sapi.

ü  Lakukan pencampuran secara hati-hati sambil diaduk.

ü  Selanjutnya suspensi tersebut didinginkan sampai temperatur kamar dan dibiarkan selama 5 menit sebelum dilakukan penyaringan dengan menggunakan muslin.

ü  Hasil endapan dicuci beberapa kali dengan menggunakan air dan selanjutnya ditambahkan 30 ml etanol.

ü  Lakukan penyaringan suspensi dengan alat penyaringan Buchner dan cucilah endapan beberapa kali dengan menggunakan campuran etanol-eter (1:1).

ü  Endapan yang terdapat pada kertas saring dicuci dengan 50 ml eter.

ü  Penyaringan dilakukan dengan alat pengisap kering.

ü  Bubuk yang terbentuk dipindahkan pada gelas arloji dan biarkan bagian eter menguap.

ü  Lakukan penimbangan kasein dan hitunglah rendemen dari protein tersebut.

ü  Bandingkan

BAB IV

HASIL DAN PENGAMATAN

4.1 Hasil Pengamatan

No

Uraian

Bobot (gram)

1	Bobot kertas saring mula-mula (a)	1,178
2	Bobot kertas saring + kasein (b)	6,620
3	Bobot sampel (kasein) = (b) – (a) = (C)	6,620 - 1,178 = 5,442
4	Rendemen kasein	2 x 5,442/ 50 ml = 0,21768

4.2 Pembahasan

Pembuatan kasein yang dilakukan dalam percobaan ini dengan menggunakan susu sapi yang telah dikemas atau susu sapi siap saji yang siap untuk diminum secara langsung hal ini dikarenakan sulitnya untuk mendapat susu sapi murni.

Perlakuan pertama  pembuatan kasein dilakukan dengan memanaskan susu sapi dalam air panas sampai 40^oC. Pemanasan ini bertujuan untuk menurunkan kelarutan protein sehingga dapat mengendapkan protein susu pada kondisi yang sesuai atau pemanasan ini dapat menyebabkan denaturasi rusaknya struktur protein sehingga mempercepat pengendapan protein. Tapi pemanasan pada suhu ini, kasein tidak mengalami pengendapan. Pada dasarnya kasein merupakan protein yang stabil terhadap pemanasan dan tidak mengalami denaturasi apabila air susu dipanaskan. Tapi pemanasan ini akan mengubah stabilitas kasein dan menyebabkan kasein nantinya mudah dilakukan pengendapan.

Disamping itu kita melakukan pemanasan larutan buffer. Dimana larutan buffer yang digunakan adalah campuran asam asetat (25 ml) dengan natrium asetat (25 ml), dengan perbandingan 1 :1.

Lalu menambahan larutan buffer tersebut pada susu setelah pemanasan setetes demi setetes sampai kasein mengendap. Penambahan asam mengakibatkan penambahan ion H⁺ sehingga akan menetralkan protein dan menuju tercapainya pH isoelektrik. Pada titik isoelektris ini kasein bersifat hidrofobik, kasein akan berikatan antar muatannya sendiri membentuk lipatan ke dalam sehingga terjadi pengendapan yang relatif cepat.

Penambahan larutan buffer pada susu yang telah dipanaskan berarti menambahkan konsentrasi dari ion H⁺ yang kemudian akan mengadakan reaksi dengan muatan negatif protein yang berasal dari gugus hiroksil bebasnya. Semakin banyak konsentrasi H⁺ yang ditambahkan maka semakin banyak pula penurunan pH dari susu sehingga titik isoelektriknya semakin dekat. Apabila pH isoelektrik sudah tercapai maka muatan yang saling berlawanan akan saling menetralkan sehingga akan terbentuk gumpalan. Titik isoelektris kasein pH 4,6 – 5,0 dan pada titik ini kasein mudah sekali mengendap. Dalam kondisi asam atau pH yang rendah, kasein akan mengendap karena memiliki kelarutan yang rendah pada kondisi asam.

Penambahan asam dapat menghilangkan muatan listrik dari partikel kasein karena asam akan mengikat kalsium dan kalsium kaseinat, sehingga kasein menjadi terlepas dan terbentuk endapan.

Adapun reaksi pengendapan dengan cara pengasaman sebagai berikut :

H₂NR-COO^-  + H⁺ →   ⁺H₃NR-COO                        (R, kasein protein)

Kasein misel                    Kasein asam

(pH = 6,6)                       (pH = 4,6)

Koloid dispersi                       Partikel tidak larut

Larutan dan endapan yang terbentuk ini disaring dengan menggunakan kertas saring whatman-42 untuk memisahkan endapannya. Didapatkan endapan kasein yang berwarna putih. Endapan yang terbentuk disuspensi dengan menggunakan etanol 90%. Hal ini bertujuan karena kasein tidak larut dalam etanol, maka dapat untuk memisahkan kasein dengan protein lain sehingga diperoleh hanya kasein saja. Protein selain kasein akan melarut sedangkan kasein tetap berbentuk endapan yang tidak dapat melarut. Seperti yang telah diketahui pada susu sapi mengandung protein mencapai 3,25% di mana 82% protein susu adalah kasein dan 18% adalah serum atau protein whey. Jadi sangat mungkin saat pengendapan dengan asam, protein lain selain kasein ikut mengendap.

Selanjutnya mendekantasi larutan, hal ini bertujuan untuk memisahkan endapan dengan larutannya.

Endapan yang diperoleh disuspensi kembali dengan campuran etanol dan eter dengan perbandingan 1:1. Hal ini bertujuan untuk memisahkan lemak dari endapan kasein di mana lemak akan ikut melarut bersama dengan eter, hal ini karena eter dan lemak memiliki sifat kepolaran yang tidak berbeda jauh. Sedangkan etanol akan melarutkan protein atau senyawa lain selain kasein sedangkan kasein masih berada dalam bentuk endapannya karena kasein tidak larut dalam etanol sehingga akan diperoleh kasein yang lebih murni.

Kemudian memindahkannya ke dalam corong buchner untuk menghisap cairan yang masih ada dalam endapan. Selanjutnya mencuci endapan dengan eter dimaksudkan agar memurnikan endapan kasein yang diperoleh.

Berdasarkan hasil percobaan diperoleh kadar kasein dalam sampel susu sapi yang digunakan sebesar 5,442 gram Kasein yang diperoleh dari dalam susu sapi berwarna putih. Hal ini hampir sesuai dengan literatur. Berdasarkan literatur, protein dalam susu mencapai 35 gram dalam setiap liter susu sapi.  Berdasarkan literatur jika dalam setiap 100 liter sampel terdapat 35 gram kasein. Jikalau sampel yang digunakan adalah sebanyak 50 ml, ini berarti bahwa bobot kaseinnya adalah seharusnya sebanyak 1,75 gram. Namun, dalam praktikum kali ini terdapat kasein dengan bobot 5,442 gram dengan persentase 0,21768 %. Hal ini mungkin diakibatkan oleh kesalahan dalam memcuci sebelumnya. Atau masih ada yang tertinggal bahan-bahan lain yang bukan kasein.

                                                           

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

ü  Percobaan isolasi kasein ini menggunakan pengasaman oleh asam asetat  untuk mengendapkan kasein.

ü  Pemisahan kasein dengan protein lain dapat menggunakan etanol, di mana kasein tidak larut dalam etanol sehingga tetap berada sebagai endapan sedangkan protein lain akan melarut.

ü  Berdasarkan hasil percobaan diperoleh kadar kasein dalam sampel susu sapi yang digunakan sebesar 0,217 %.

5.2 Saran

ü  Dalam proses percobaan sebaiknya praktikan diharapkan dapat menjaga ketertiban didalam ruangan praktikum agar praktikum yang dilaksanakan dengan baik.

ü  Sebaiknya alat-alat yang ada dilaboratorium, lebih dilengkapi lagi. Seperti alat penangas, sehingga tidak perlu mengantri terlalu lama dalam melakukan pemanasan.

ü  Sebaiknya praktikan lebih menguasai materi yang akan dipraktikumkan sebelum praktikum berlangsung.

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, Chairil, 1994. Pengantar Praktikum Kimia Organik. Jakarta: Depdikbud

Ahyari, Jimmy. 2010. Isolasi Kasein (online). http://blogkita.info/isolasi-kasein/. Diakses pada tanggal 05 November 2012

Andaiyani. 2011. Pengertian kasein (online). http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2119918-pengertian-kasein/. Diakses pada tanggal 05 November 2012

Belqis, Ratu. 2008. Kasei npada susu (online).   http://queenofsheeba.wordpress.com/2008/10/15/kasein-pada-susu/. Diakses pasa tanggal 05 November 2012

Lehninger.1992. Dasar-dasar Biokimia. Jilid 1. Jakarta : Erlangga

Martoharsono, Soeharsono. 1975. Biokimia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta :UI-Press

LAPORAN SEMENTARA

Hasil Pengamatan

No

Uraian

Bobot (gram)

1	Bobot kertas saring mula-mula (a)	1,178
2	Bobot kertas saring + kasein (b)	6,620
3	Bobot sampel (kasein) = (b) – (a) = (C)	6,620 - 1,178 = 5,442
4	Rendemen kasein	2 x 5,442/ 50 ml = 0,21768

Bengkulu, 30 November 2012

Co-Ass

Sukriyanto