“Allahumma tawwi umurana fi ta’atika wa ta’ati rasulika waj’alna min ibadikas salihina”

SIFAT & KARAKTERISTIK PROTEIN WHEY

PROTEIN WHEY

(oleh mahasiswa ITP-FTP UB)

Protein memiliki beberapa sifat fungsional, diantara sifat protein yang fungsional ini adalah kelarutan karena punya pengaruh yang signifikan dan penting dalam mempengaruhi sifat fungsional protein. Secara umum, protein yang digunakan memiliki kelarutan tinggi, dalam rangka memberikan emulsi yang baik, busa, gelatin dan properti (Nakai & Chan, 1985, Wit, 1989). Dengan kata lain, penurunan kelarutan protein berpengaruh pada fungsinya (Vojdani, 1996). Kelarutan protein berhubungan dengan permukaan hidrofobik (protein-protein) dan hidrofilik (protein-pelarut) interaksi, dalam hal makanan, pelarut seperti air, dan karena itu kelarutan protein diklasifikasikan sebagai hidrofilik.

Kelarutan protein adalah fungsi dari beberapa faktor, seperti faktor lingkungan, terutama pH dan suhu. PH larutan mempengaruhi sifat dan distribusi muatan total protein. Secara umum, protein lebih larut dalam pH rendah (asam) atau tinggi (alkali) karena memiliki kelebihan yang sama, menghasilkan penolakan antara molekul dan, akibatnya berkontribusi terhadap kelarutan terbesar (Fox, 1989).

Kelarutan adalah kemampuan suatu zat untuk bisa larut. Suhu mempengaruhi kelarutan karena dipengaruhi oleh wujud zat. Semakin besar suhu maka kemampuan senyawa untuk larut akan semakin tinggi. Oleh karena itu, makalah ini dibuat dengan menggunakan jurnal yang berjudul kurva kelarutan whey protein pada beberapa suhu. Bila suhu dinaikkan maka protein akan terdenaturasi.

Karakteristik Fisik Bahan Terkait Komponen Kimiawinya

Whey adalah hasil samping pembuatan keju secara alami. biasanya whey dianggap limbah industri. Kini, whey telah dimanfaatkan untuk bahan pemanis yang digunakan dalam kembang gula, es krim, dan produk makanan lainnya. Karakteristik kimiawi protein Whey sebagian besar terdiri atas komponen protein. Protein whey mewakili 20% nitrogen dalam susu sapi, protein ini dapat dipecah menjadi 2 fraksi yaitu fraksi tidak larut (b-lactoglogulin) dan fraksi yang larut (a-lactalbumin). Kedua fraksi whey protein tersebut digolongkan heterogen. Globulin penting yang terkandung dalam susu adalah immunoglobulin G, namun juga terkandung sebagian kecil IgA, IgM dan IgE. Selain mengandung protein, whey juga mengandung vitamin, mineral, lemak dan laktosa yang baik untuk tubuh manusia (Wong et al, 1996). Sedangkan karakteristik fisiknya adalah terjadinya konfigurasi entropi jika dipanaskan 65-70˚C. setelah di panaskan protein whey bias tetap utuh atau terpecah menjadi molekul-molekul kecil tergantung pada keseimbangan interaksinya pada saat terjadi proses pemanasan. Proses pengolahan whey protein biasanya menyebabkan product menjadi gel dan sensitive terhadap pH tertentu.

2.2. Proses menentukan kelarutan produk protein makanan

Menurut Morr et al. (1985) dalam upaya mengembangkan studi kolaboratif untuk menentukan kelarutan produk protein makanan, hal pertama yang harus dilakukan adalah menentukan air dadih yang berfungsi untuk menentukan kelarutan protein tersebut. Sebanyak 0,5 gram produk protein kering akurat ditimbang dalam skala Bosch-SEA200 semi analitik. Dan di dalam gelas terpisah sebanyak 0,1 L standar dan Aliquot beberapa 5,85 gram / L larutan NaCl yang ditambahkan dilakukan proses pengadukan untuk membentuk seperti pasta halus. Tambahan 5,85 g / L larutan NaCl yang ditambahkan berfungsi untuk membawa total volume pada dispersi menjadi sekitar 0,04 L. Setelah itu, campuran tersebut dipindahkan ke dalam gelas, yang kemudian terjadi sirkulasi panas dalam gelas tersebut. Holding pada gelas dimaksudkan penggabungan antara termostatik (Nova Tecnica), dan suhu dipertahankan sesuai dengan keperluan percobaan tersebut. Dalam penelitian ini, suhu bervariasi dari 40 sampai 90 °C suhu maksimum yang diizinkan di pHmeter tersebut. Nilai pH bervariasi 5,0-6,8, dan dipertahankan sesuai dengan kepentingan setiap percobaan dengan menambahkan NaOH 4.0 gram / L atau 3,65 HCl gram / L solusi saat diperlukan setelah pHmeter telah dibaca (Marconi – model PA200). Untuk setiap suhu dan kasus pH, percobaan dilakukan empat kali dan dihitung nilai rata-rata dari mereka.

Persentase protein terlarut dihitung melalui mengikuti persamaan :


Dimana :    P.S = Kadar protein terlarut dalam sampel [g / 100g]

        A = Konsentrasi protein supernatan [g / L]

        W = Sampel berat [g]

        S = Sampel konsentrasi protein [g / 100g]

  1. Karakterisasi Produk

Banyak produk yang digunakan untuk menghitung kelarutan protein disajikan karakteristik komposisi whey centesimal, dan hasilnya dirangkum dalam tabel 1.


Tabel 1. Centesimal komposisi ALACENTM 895

  1. Nilai Kelarutan

Tabel (2) menunjukkan nilai protein rata-rata kelarutan untuk ALACENTM 895. Nilai-nilai yang ada dalam tabel adalah dihitung dari persamaan (1). Nilai kelarutan protein whey diilustrasikan pada gambar. 2

Tabel 2. Protein kelarutan nilai protein whey


 

Kelarutan

Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisika dan kimia zat terlarut dan pelarut, juga bergantung pada faktor temperatur, tekanan, pH larutan, dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada hal terbaginya zat terlarut. Adapun kelarutan didefenisikan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan secara kualitatif didefenisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekuler homogen.

Kelarutan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperature tertentu dan secara kualitatif didefinisikan sebagai molekuler homogen. Kelarutan suatu bahan dalam suatu pelarut tertentu menunjukkan konsentrasi maksimum larutanyang dapat dibuat dari bahan pelarut tersebut. Hasil dari zat yang tersebut ini disebut larutan jenuh.

Menurut jurnal yang kami dapat, dengan beberapa protein yang biasanya memiliki sedikit kelarutan pada titik isoelectric (PI), yaitu interaksi protein-protein meningkat karena gaya elektrostatik dari molekul adalah minimal dan air kurang berinteraksi dengan molekul protein. Kondisi ini menguntungkan bagi molekul protein untuk mendekati satu sama lain dan agregat, mungkin mengendap. Pada nilai pH di atas dan di bawah PI, dimana protein memiliki muatan negatif atau positif , air lebih berinteraksi dengan muatan protein.

Muatan netral dan tolakan muatan berpengaruh terhadap kelarutan protein yang lebih besar dan protein dapat tinggal di dalam larutan. Untuk sejumlah besar protein, PI nya adalah di kisaran 3,5 dan 6,5. Pada keasaman ekstrim atau basic pH value protein dapat terungkap dan lebih terlihat untuk kelompok hidrofobik.

Suhu juga merupakan faktor yang memiliki pengaruh dalam protein kelarutan. Secara umum, kelarutan protein meningkat dengan suhu antara 40-50 ° C. Bila suhu dari larutan cukup ditinggikan untuk waktu yang diberikan, protein akan mengalami denaturasi. Protein yang terdenaturasi oleh pengaruh suhu di non-kovalen obligasi, yang terlibat adalah stabilisasi struktur sekunder dan tersier, misalnya, hidrogen, hidrofobik dan elektrostatik obligasi.

Sebuah studi yang terintegrasi dilakukan pada efek dari temperatur dan pH terhadap kelarutan protein whey. Kelarutan ditentukan eksperimental pada kisaran suhu 40-90 ° C, dan pH kisaran 5,0 – 6,8. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, baik suhu dan pH dipengaruhi kelarutan protein; selain itu, nilai kelarutan adalah minimum di pH 5,0 untuk semua nilai suhu. Penelitian juga menunjukkan bahwa kelarutan menurun seiring dengan suhu yang meningkat.

Berikut adalah grafik atau penggambaran dari nilai kelarutan protein Whey :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dari tabel 2 dan Gambar.2 dapat diamati bahwa untuk suhu apapun, nilai-nilai kelarutan adalah minimum pada pH 5,0 (titik isoelektrik dekat dari protein whey), dalam kondisi seperti protein-protein interaksi yang meningkat karena gaya elektrostatika yang minimum dan air kurang berinteraksi dengan molekul protein. Pada suhu 40 °C, di mana struktur protein kurang terpengaruh karena aksi panas, dapat diamati bahwa untuk pH di atas 5,0 (titik isoelektrik b-laktoglobulin) kelarutan meningkat, karena dalam kondisi protein memiliki muatan bersih positif atau negatif, dan air lebih banyak berinteraksi dengan molekul protein. Tentang ilustrasi sebelumnya bisa mengamati bahwa dekat pH netral (pH = 6,8) Kelarutan menurun dengan suhu karena pengaruh suhu dalam obligasi yang terlibat dalam stabilisasi struktur sekunder dan tersier, dimana yang berlangsung interaksi di antara kelompok-kelompok hidrofobik, mengurangi protein yang air interaksinya menunjukkan bahwa denaturasi termal protein telah terjadi. Pada pH 5,00 dan 6,00 kelarutan protein meningkat dengan suhu dimana suhu meningkat dari 50 °C sampai 60 °C (pH 5,00) dan dari 50 °C sampai 70 °C (pH 6,00) menunjukkan bahwa tidak ada koagulasi atau agregasi antara molekul protein, mungkin karena di nilai pH b-laktoglobulin adalah dimmer yang dipisahkan dalam monomer pada 50 °C dan hanya di atas 60 °C (pada pH 5.0) atau 70 °C (pada pH 6,0) protein terungkap dan kelompok hidrofobik bereaksi.

Kerusakan Selama Diolah

Susu murni adalah cairan yang berasal dari ambing sapi sehat dan bersih yang diperoleh dengan cara yang benar, yang kandungan alamiahnya tidak dikurangi atau ditambah sesuatu apapun dan belum mendapat perlakuan apapun. Susu segar adalah susu murni yang disebutkan di atas dan tidak mendapat perlakuan apapun kecuali proses pendinginan tanpa mempengaruhi kemurniannya Hadiwiyoto (1994).

Pengaruh yang disebabkan oleh baiknya nilai gizi susu tersebut menjadikan susu sangat mudah mengalami kerusakan yang disebabkan oleh mikroorganisme. Susu adalah yang mengandung sedikit jumlah bakteri, tidak mengandung spora mikroba patogen, bersih yaitu tidak mengandung debu atau kotoran lainnya dan mempunyai cita rasa (flavour) yang baik, dan tidak dipalsukan (Hadiwiyoto, 1994)

Proses utama yang banyak dipakai dalam pengolahan susu adalah metode thermal. Metode thermal yaitu suatu proses pengolahan pangan konvensional dengan menggunakan pemanasan antara 600C-1000C seperti pasteurisasi. Proses ini digunakan untuk memperpanjang umur simpan dengan menginaktifkan enzim dan menekan jumlah mikroorganisme di dalam susu. Namun seiring dengan perkembangan teknologi cara ini dipandang sudah tidak efektif lagi karena mempunyai dampak negatif seperti, melarutnya mineral, kalsium dan fosfor, kerusakan whey protein, rendahnya daya tegang curd, berkurangnya kadar CO2, berubahnya keseimbangan ion hidrogen dan berkurangnya pembentukan krim (Buckle, et al. 1987).

Penyimpanan susu pasteurisasi harus dilakukan pada suhu rendah yaitu antara 2-8°C. Masa simpan susu pasteurisasi rata-rata adalah 7 hari. Penyimpanan pada suhu dibawah 0°C tidak direkomendasikan karena dapat menimbulkan kerusakan protein susu. Penyimpanan pada suhu ruang maksimal adalah 4 jam dan segera dikonsumsi. Penyimpanan susu pada 2°C dapat memperpanjang masa simpan hingga 12 hari namun jika suhu penyimpanan susu pada kisaran 8°C, maka masa simpan susu hanya berkisar 5 hari (Buckle, et al. 1987).

Proses pengolahan susu cair dengan teknik sterilisasi atau pengolahan menjadi susu bubuk sangat berpengaruh terhadap mutu sensoris dan mutu gizinya terutama vitamin dan protein. Pengolahan susu cair segar menjadi susu UHT sangat sedikit pengaruhnya terhadap kerusakan protein. Di lain pihak kerusakan protein sebesar 30 persen terjadi pada pengolahan susu cair menjadi susu bubuk. Kerusakan protein pada pengolahan susu dapat berupa terbentuknya pigmen coklat (melanoidin) akibat reaksi Mallard (Ressang, 1988).

Reaksi Mallard adalah reaksi pencoklatan non enzimatik yang terjadi antara gula dan protein susu akibat proses pemanasan yang berlangsung dalam waktu yang cukup lama seperti pada proses pembuatan susu bubuk. Reaksi pencoklatan tersebut menyebabkan menurunnya daya cerna protein (Ressang, 1988).

Reaksi pencoklatan (Mallard) dan rasemisasi asam amino telah berdampak kepada menurunnya ketersedian lisin pada produk-produk olahan susu. Penurunan ketersediaan lisin pada susu UHT relative kecil yaitu hanya mencapai 0-2 persen. Pada susu bubuk penurunannya dapat mencapai 5-10 persen (Ressang, 1988).

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A., R. A. Edwards, G.H. Fleet and M. Wootton., 1987. Ilmu Pangan. Penerbit UnivErsitas Indoneesia. Jakarta.

Fox, P . F., 1989. Developments in Dairy Chemistry – 4. New York: Elsevier Science Publishers Ltda.

Hadiwiyoto,S. 1994. Teori Dan Prosedur Pengujian Susu Segar Dan Hasil Olahannya. Liberty. Yogyakarta.

Ressang, A.A. dan A.M. Nasution. 1988. Pedoman Ilmu Kesehatan Susu. (Milk Hygiene). IPB. Bogor.

Morr, C. V.; German, B.; Kinsella, J. E.; Regenstein, J. M.; Buren, J. P .; Kilara, A.; Lewia, B. A.; Mangino, M. E. A., 1985 Collaborative Study to Develop a Standardised Food Protein Solubility Procedure. Journal of Food Science, v.50, n.6, p.1715-1718.

Nakai, S.; Chan, L., 1985. Structure Modification and Functionality of Whey Proteins: Quantitative Structure-Activity Relationship Approach. Journal of Dairy Science, v.68, n.10, p.2763-2772.

Vojdani, F. Solubility. , 1996. In Methods of Testing Protein Functionality. London: Blackie Academic & Professional. Cap.1, p. 11-60.

Wit, J. N., 1989. Functional Properties of Whey Proteins. In: Developments in Dairy Chemistry-4, cap. 8, p.285-321, London: Elsevier Applied Science.

Wong, W. S.; Camirond, W. M.; Pavlath, A. E., 1996. Structures and functionality of milk proteins. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v.36, n.8, p. 807-844.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Masukkan alamat surel Anda untuk berlangganan blog ini dan menerima pemberitahuan tulisan-tulisan baru melalui email.

Bergabunglah dengan 139 pengikut lainnya

Tulisan Terakhir

Mohon maaf jika artikel yang di sajikan berasal dari banyak sumber, sumber yang masih utuh saya tampilkan sumber aslinya, tapi seringkali saya lupa, mohon di maafkan. saya coba perbaiki terus kualitas dan kuantitas blog ini.
%d blogger menyukai ini: