Analisis Protein

A.  TUJUAN PERCOBAAN :

Dapat melakukan penentuan kadar Nitrogen atau Protein dari suatu cuplikan dengan menggunakan metoda Kjeldahl dengan peralatan praktis.

B.   ALAT YANG DIGUNAKAN :

·      erlenmeyer asah 300 + 500 ml,

·      gelas kimia 400 ml,

·      pipet ukur 25 ml,

·      spatula + bola isap,

·      tabung destruksi + rak,

·      buret + klem, 

·      penjepit,

·      buret 25 ml,

·      pemanas jaket,

·      erlenmeyer 250 ml,

·      labu asah 500 ml+ alas, 

·      gelas ukur 100 ml,

·      termometer asah,

·      destiling head,

·      pemanas,

·      corong kaca, dan

·      kondensor liebic + kondensor lurus.

C.  BAHAN YANG DIGUNAKAN :

·      larutan H₂SO₄ 98%,

·      aquadest,

·      larutan NaOH 30%,

·      larutan HCl 0,1 N,

·      asam borat,

·      indikator mischindikator,

·      katalis, dan

·      4 jenis sampel.

D.  DASAR TEORI :

                

       Protein adalah suatu senyawa yang tersusun oleh asam-asam amino dengan ikatan peptida.

Protein ini penting bagi tubuh sebab :

1.         sebagai bahan pembakar, untuk keprluan energi didalam tubuh,

2.         sebagai zat pembangun, dan

3.         sebagai zat pengatur.

Protein terbagi dalam beberapa kelompok, antara lain :

§   protein yang terdapat dalam plasma darah, cairan limfa dan cairan tubuh yang lain (tekanan osmosa, kestabilan pH, antibodi),

§   protein kontraksi (jaringan otot),

§   protein penafasan (mengangkut oksigen, Hb),

§   enzim (mendorong raksi-reaksi mtabolisme),

§   hormon (kelenjar endoktrin),

§   protein persediaan makanan,

§   protein inti sel (Nukleoprotein),

§   kolagen  (jaringan pengikat), dan

§   keratin (kuku,rambutdll).

            Pada prinsipnya penentuan kadar nitrogen/protein didalam suatu cuplikan dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu :

 1. tahap destruksi :

         Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO₂ dan H₂O. Sedangkan nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH₄)₂SO₄. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na₂SO₄ dan HgO (20:1). Gunning menganjurkan menggunakan K₂SO₄ atau CuSO₄.

Dengan penambahan katalisator tersebut titk didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan Selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya.

2.  Tahap destilasi :

               Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH₃) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Ammonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh asam khlorida atau asam borat 4 % dalam jumlah yang berlebihan. Agar supaya kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP.

Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah:

(NH₄)₂SO₄  +  NaOH               NH₃  + H₂O + Na₂SO₄

 NH₃  + HCl 0,1 N                    NH₄Cl

3.  Tahap titrasi :

       Apabila penampung destilat digunakan asam khlorida maka sisa asam khorida yang bereaksi dengan ammonia dititrasi dengan NaOH standar (0,1 N). Akhir titrasi ditandai dengan tepat perubahan warna larutan menjadi merah muda dan tidak hilang selama 30 detik bila menggunakan indikator PP.

Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah:

HCl 0,1 N + NaOH 0,1 N                  NaCl +  H₂O

       Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam khlorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda.

Nilai faktor konversi berbeda tergantung sampel:

     1.      Sereal                     5,7

     2.      Roti                         5,7

     3.      Sirup                       6,25

     4.      Biji-bijian                6,25

     5.      Buah                       6,25

     6.      Beras                      5,95

     7.      Susu                       6,38

     8.      Kelapa                    5,20

     9.    Kacang Tanah         5,46

Kadar protein (%) = % N x faktor konversi

     Apabila faktor konversi tidak diketahui, faktor 6,25 dapat digunakan . Faktor ini diperoleh dari fakta rata-rata nitrogen dalam protein adalah 16 %.

     Kadar Protein (%)        = N x 100/16 =N x 6,25

E.   PROSEDUR KERJA :

v menimbang katalis 7 gram sebanyak 6 kali,

v menimbang 4 jenis sampel masing-masing 2 gram,

v bahan-bahan yang telah dimasukkan ke dalam tabung destruksi dengan perincian sebagai berikut:

Tabung	Katalis	Bahan	Asam Sulfat
1	7,0035 g	Sampel I	25 ml
2	7,0055 g	Sampel II	25 ml
3	7,0025 g	Sampel III	25 ml
4	7,0085 g	Sampel IV	25 ml
5 (blanko)	7,0015 g	-	25 ml
6 (blanko)	7,0023 g	-	25 ml

v memasukkan tabung kembali ke dalam tabung destruksi dan menutup rapat,

v menghubungkan tabung ekstraksi pada jet air dengan selang karet kemudian alat speed digester dijalankan,

v memasang tabung destruksi pada alat pemanas kemudian dipanaskan pada posisi pengendali pemanasan “1”, diperhatikan jika lampu mati maka diputar ke arah “1,5”. Dilakukan sampai pengendali pemanasan mencapai angka “9”,

v mengamati labu dari pemanas jika larutan di dalam tabung destruksi berubah warna menjadi hijau jernih kemudian dilanjutkan penguapan sampai tidak ada lagi asap yang terlihat dalam tabung,

v larutan dalam tabung 1 dimasukkan ke dalam labu alas bulat lalu ditambahkan aquadest dan ditambahkan NaOH 30% sampai terbentuk endapan hitam. Dilakukan secara hati-hati karena terjadi reaksi dan panasnya keluar ke lingkungan,

v kemudian dilakukan proses destilasi, sementara itu ke dalam erlenmeyer dimasukkan asam borat sebanyak 100 ml dan ditambahkan indikator sebanyak 3 tetes,

v uap hasil destilasi ditampung dalam erlenmeyer yang berisi asam borat sampai volume 150 ml,

v hasilnya dititrasi dengan HCl 1 N, dan

v melakukan seterusnya pada tabung 2,3,4,dan 5.

F.   DATA PENGAMATAN :

·      berat katalis          =   7,0035 gram

·      berat sampel I      =   2,0107 gram

·      berat sampel II     =   2,0112 gram

·      berat sampel III    =   2,0017 gram

·      berat sampel IV    =   2,0104 gram

·      volume peniter HCl 1 N

1.    tabung 1 = 11,85 mL

2.    tabung 2 = 11,9 mL

3.    tabung 3 = 11,2 mL

4.    tabung 4 = 12,6 mL

5.    tabung 5 =  0,7 mL

G.  PERHITUNGAN :

·      kadar protein sampel I :

     %N             =   ml HCl sampel – ml HCL blanko × N. HCl × 14,008 × 100%

                                      Gram bahan x 1000

                        =   11,85 ml – 0,7 ml × 1 N × 14,008 × 100%

                                 2010,7 mg  

                        =   7,77 %

% Protein    =   % N x Faktor konversi

                   =   7,77%x 6,25

                   =   48,56%

·      kadar protein sampel II :

     %N             =   ml HCl sampel – ml HCl blanko × 1 N HCl × 14,008 × 100%

                                     Gram bahan x 1000

                        =   11,9 ml – 0,7 ml × 1 N × 14,008 × 100%

                                2011,2 mg

                        =   7,80%

% Protein    =   % N x Faktor konversi

                        =   7,80%x 6,25

                        =   48,75%

·      kadar protein sampel III :

%N             =   ml HCl sampel – ml HCl blanko  x 1 N HCl x 14,008 x 100%

                                   Gram bahan x 1000

                   =   11,2 ml - 0,7 ml x 1 N HCl x 14,008 x 100%

                           2001,7 mg

                   =   7,35%

% Protein    =   %N x Faktor konversi

                   =   7,35% x 6,25

                   =   45,94%

·      Kadar protein sampel IV

%N             =   ml HCl sampel – ml HCl blanko x 1 N HCl x 14,008 x 100%

                                 Gram bahan x 1000

                   =   12,6 ml – 0,7 ml x 1 N HCl x 14,008 x 100%

                             2010,4 mg

                   =   8,29%

% Protein    =   %N x Faktor konversi

                   =   8,29% x 6,25

                   =   51,81%

H.  PEMBAHASAN :

Pada percobaan analisis protein ini, dilakukan dalam 3 tahap pengerjaan, yaitu :

1.    tahap destruksi yaitu tahap dimana sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya,

2.    tahap destilasi yaitu tahap dimana ammonium sulfat di pecah menjadi ammonia (NH₃) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan, dan

3.    tahap titrasi yaitu tahap apabila penampung destilat digunakan NaOH, maka sisa NaOH yang bereaksi dengan NH₃ dititrasi dengan HCl standar (1 N).

       Untuk memperoleh larutan jernih yang dilakukan pada percobaan tahap destruksi harus dilakukan sampai seluruh larutan berubah menjadi warna hijau tanpa suspensi. Pada saat proses penambahan asam sulfat pekat harus dilakukan secara hati-hati karena reaksi panasnya ke lingkungan. 

       Berdasarkan percobaan yang dilakukan kadar protein sample (IV) lebih banyak dari  sample I, II, dan III, hal ini dapat diketahui dengan menambahkan larutan NaOH bercampur dengan sample dan dilanjutkan dengan proses destilasi sehingga gas NH₃ keluar dimana semakin banyak gas NH₃ yang keluar maka semakin besar kadar protein yang terkandung didalam sample karena NH₃ yang keluar ditampung dengan asam borat yang nantinya dititrasi dengan HCl.

                      

I.     KESIMPULAN :

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, maka dapat disimpulkan :

•  Kadar protein sampel I    = 48,56 %
•  Kadar protein sampel II   = 48,75%
•  Kadar protein sampel III  = 45,94%
• Kadar protein sampel IV = 51,81%

Jika penggunaan peniter dalam proses titrasi semakin banyak, maka semakin tinggi pula kadar protein yang terkandung dalam sampel.

J.    DAFTAR PUSTAKA :

      Petunjuk Praktikum Laboratorium Kimia Organik Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang.