29
ACARA II ISOLASI KASEIN A. Tujuan Tujuan praktikum acara II “Isolasi Kasein” ini adalah mahasiswa mampu mengisolasi rendemen kasein dari susu. B. Tinjauan Pustaka Susu dan produk susu telah dikenal sebagai bahan makanan yang bergizi tinggi dan sangat penting untuk kebutuhan manusia karena mengandung zat yang sangat diperlukan oleh tubuh seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral. Susu juga dapat dibuat antara lain menjadi produk olahan asal susu, seperti susu bubuk, keju dan lain-lain. Komposisi kandungan utama susu bervariasi di antara spesies, tetapi semua susu mengandung kandungan nutrisi yang sama. Kasein merupakan komplek senyawa protein dengan garam Ca, P dan sejumlah kecil Mg dan sitrat sebagai agregat makromolekul yang disebut kalsium fosfo-kaseinat atau misel kasein. Kasein dapat dipresipitasi oleh asam atau enzim rennin dan presipitasi kasein oleh rennin ini merupakan dasar untuk pembentukan curd dalam keju. Kasein terdapat dalam susu sebagai suatu suspensi

ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

  • Upload
    an

  • View
    343

  • Download
    6

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

ACARA II

ISOLASI KASEIN

A. Tujuan

Tujuan praktikum acara II “Isolasi Kasein” ini adalah mahasiswa mampu

mengisolasi rendemen kasein dari susu.

B. Tinjauan Pustaka

Susu dan produk susu telah dikenal sebagai bahan makanan yang bergizi

tinggi dan sangat penting untuk kebutuhan manusia karena mengandung zat yang

sangat diperlukan oleh tubuh seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan

mineral. Susu juga dapat dibuat antara lain menjadi produk olahan asal susu,

seperti susu bubuk, keju dan lain-lain. Komposisi kandungan utama susu

bervariasi di antara spesies, tetapi semua susu mengandung kandungan nutrisi

yang sama. Kasein merupakan komplek senyawa protein dengan garam Ca, P dan

sejumlah kecil Mg dan sitrat sebagai agregat makromolekul yang disebut kalsium

fosfo-kaseinat atau misel kasein. Kasein dapat dipresipitasi oleh asam atau enzim

rennin dan presipitasi kasein oleh rennin ini merupakan dasar untuk pembentukan

curd dalam keju. Kasein terdapat dalam susu sebagai suatu suspensi koloidal

partikel-partikel kompleks yang disebut misel. Kasein terdiri dari tiga komponen

yaitu á-kasein, â-kasein dan ä-kasein. Alfa-kasein dan â-kasein terbentuk di dalam

kelenjar susu atau ambing sedang ä-kasein mula-mula ditemukan di dalam aliran

darah kemudian masuk ambing lalu bergabung dengan kompleks á-kasein dan

dikenal sebagai ê-kasein (Hasinah et al. 2007).

Protein adalah komponen yang paling penting dalam susu dan dipengaruhi

oleh faktor gizi, fisiologi dan genetik. Protein susu ditemukan sekitar 95% dari

total susu nitrogen dan terdiri dari kasein (α, β, γ dan К) , protein whey (β-

laktoglobulin dan α-laktalbumin), serum albumin dan imunoglobulin. Meskipun

protein whey memiliki nilai gizi yang tinggi, kasein penting untuk pembuat keju.

Kasein menyumbang antara 76 dan 86% dari total susu protein. Kandungan

Page 2: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

protein susu bergantung pada tahap laktasi, serta nutrisi dan perkembang biakan.

Keturunan yang memproduksi susu dengan kadar lemak tinggi juga memiliki

konsentrasi protein yang lebih tinggi. Gizi juga mempengaruhi kandungan protein

susu. Konsentrasi asam amino esensial arteri dan sintesis protein susu

meningkatkan produksi kasein (Smit, 2003).

Kasein adalah komponen utama protein susu, dimana menyumbang sekitar

80% dari total persediaan protein. Sampai saat ini, peran utama fisiologis kasein

dalam sistem susu secara luas sebagai sumber asam amino yang diperlukan oleh

pertumbuhan. Namun, sistem fitur fisiologis dominan kasein misel baru-baru ini

telah terbukti menjadi pencegahan patologis pengapuran kelenjar susu. Sementara

tidak ada karakteristik fisiologis tertentu yang telah diusulkan untuk sistem kasein

(atau komponen fraksinya), berbagai peptida tersembunyi (atau tidak aktif) di

urutan asam amino telah menjadi subjek penelitian semakin sering. Banyak fungsi

mengenai peptida tersebut, yang dikenal memiliki aktivitas biologis (Silva et al.

2005).

Kasein merupakan protein utama susu, suatu makromolekul yang tersusun

atas subunit asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Kasein

berfungsi sebagai substrat bagi enzim protease. Susu skim mengandung kasein

yang disertakan ke dalam medium pertumbuhan bakteri berfungsi sebagai substrat

enzim. Hidrolisis kasein digunakan untuk memperlihatkan aktivitas hidrolitik

protease. Protease mengkatalisis degradasi kasein yaitu dengan memutuskan

ikatan peptida CO-NH dengan masuknya air ke dalam molekul. Reaksi tersebut

melepaskan asam amino (Susanti VH et al, 2003).

Kasein merupakan protein susu dengan kisaran pH 4.6. Dengan demikian

kasein tidak larut pada pH yang isoelektrik. Kasein bukanlah protein bulat, dalam

susu kasein sitemukan dalam jumlah besar, kasein misel, yang juga mengandung

koloid kalsium fosfat (CCP). Dengan pengasaman, CCP larut. Sebagian besar К-

kasein molekul terglikosilasi menjadi berbagai variasi. К-kasein mudah diserang

Page 3: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

oleh enzim rennet, yang memecah molekul К-kasein, dengan demikian

kehilangan kemampuannya sebagai pelindung. Hasilnya, endapan kasein

berhadapan dengan ion Ca. Reaksi ini merupakan dasar dari pembekuan susu oleh

rennet dalam pembuatan keju. Kasein diubah dengan cara tersebut menjadi

paracasein dan dapat diperoleh melalui renneting. Kasein rennet yang dihasilkan

memiliki kandungan tinggi kalsium fosfat. Kasein tidak terdenaturasi namun,

pemanasan pada suhu di atas sekitar 120oC menyebabkan kasein perlahan-lahan

menjadi tidak larut karena perubahan kimia (Walstra, 2006).

Kasein tidak rentan terhadap denaturasi termal, misalnya natrium kaseinat

(pH 6.5-7.0) dapat dipanaskan pada 140oC selama lebih dari 1 jam tanpa terlihat

perubahan fisikokimia. Stabilitas panas kasein yang sangat tinggi memungkinkan

disterilisasi panas produk susu yang dihasilkan tanpa perubahan besar dalam sifat

fisik. Stabilitas panas susu hampir selalu cukup untuk menahan perlakuan suhu,

jarang ditemukan kerusakan sebagai “Fenomena Utrecht”, ketika susu mengental

pada pemanasan HTST. Kerusakan karena Ca2+ konsentrasi yang sangat tinggi

karena konsentrasi rendah sitrat. Namun, stabilitas panas susu menurun tajam

pada konsentrasi dan biasanya tidak mampu untuk menahan perlakuan

pengolahan UHT kecuali penyesuaian tertentu dan/atau perlakuan yang dibuat

(McSweeney, 1998).

Whey adalah serum susu yang dihasilkan dari industri pembuatan keju

setelah proses pemisahan kasein dan lemak selama pengendapan susu. Whey

dikenal sebagai limbah industri pangan, khususnya dari pembuatan produk susu

keju. Whey tersebut merupakan polutan terbesar dari air limbah produksi keju.

Setiap kilogram keju yang diproduksi akan menghasilkan 8-9 liter whey cair.

Berdasarkan mekanisme koagulasi kasein, membedakan whey menjadi dua, yaitu

whey manis (rennet whey) dan whey asam (quark whey). Whey manis diperoleh

dari koagulasi protein secara enzimatik dan umumnya bebas dari kalsium,

sedangkan whey asam diperoleh dari koagulasi kasein dengan asam (proses

Page 4: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

pengasaman) dan umumnya mengandung kalsium laktat. Whey manis sebagai

limbah cair dari produksi keju natural dan keju olah seperti cheddar, mozzarella,

gouda dan swiss yang menggunakan susu penuh sebagai bahan bakunya. Susu

skim yang digunakan untuk produksi keju cottage dan quark akan menghasilkan

whey yang disebut whey asam. Whey manis mempunyai pH sekitar 5-7,

sedangkan whey asam sekitar 4-5, serta mengandunglaktosa (4-7%) dan protein

(0,6-1,0%). Limbah whey memiliki potensi untuk dijadikan sebagai bahan

alternatif pembuatan bioetanol (Anwar et al, 2012).

Isolasi kasein pada tingkat industri dilakukan dengan pengendapan

isoelektrik yang diikuti oleh netralisasi dengan alkali [NaOH, Ca(OH)2, KOH]

untuk menghasilkan kaseinat yang dimasukkan ke dalam berbagai macam produk

makanan. Selama langkah-langkah yang berbeda dalam pembuatan kaseinat ada

potensi untuk mengubah fungsionalitas CN melalui defosforilasi enzimatis, asam

atau alkali. Defosforilasi enzimatis bisa terjadi karena beberapa fosfatase inhibitor

seperti laktosa, whey protein, dan fosfat anorganik dikeluarkan selama pembuatan

kaseinat (Ward et al, 1998).

Setelah proses asidifikasi, proses koagulasi (penggumpalan) dimulai, yaitu

susu diubah menjadi dadih dan air dadih. Karena pH susu berubah, maka struktur

kasein berubah membentuk dadih. Intinya kasein dalam susu membentuk dadih

yang mengandung lemak dan air. Walaupun asam saja sudah cukup menyebabkan

koagulasi, namun metode yang paling umum adalah koagulasi dengan enzim

karena sifat-sifat fisik susu yang digumpalkan dengan enzim lebih baik dibanding

susu yang digumpalkan dengan asam. Enzim yang digunakan untuk

menggumpalkan susu dapat berasal dari berbagai sumber, misalnya hewan,

tanaman dan jamur (Subroto, 2011).

Langkah proses isolasi susu sebagai berikut susu dipanaskan pada suhu

40oC kemudian ditambahkan asama asetat, penambahan ini bertujuan untuk

mencapai titik isoelektris kasein. Hal ini akan membuat kasein “keluar” bersama

dengan keluarnya presipitat lain yakni whey. Cairan ini akan berubah hampir

Page 5: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

tidak menyerupai susu ketika tidak ada kasein. Pemanasan susu menyebabkan

misella terdisosiasi lebih dulu ketika pH rendah, asam amino terlepas. Hal ini

penting untuk tidak terlalu memanasi susu terlalu panas karena jika melampaui

temperature optimal gumpalan akan terdisosiasi lebih cepat kedalam partikel lain

dan tidak lagi berbentuk gumpalan. Jika terlalu banyak asam asetat yang

ditambahkan maka presipitat protein akan menggumpal. Kasein dan butterfat

dipisahkan dari whey dengan straining presipitat melalui cheesecloth. Kasein

tidak larut dalam etanol sehingga memiliki kemampuan untuk menghilangkan

bagian lemak yang tidak diinginkan dari preparasi. Kasein kemudian dikeringkan

dengan vacuum filtration. Gumpalan perlu dipecah dengan mashing untuk

menghilangkan cairan sebanyak mungkin. Ketika kita minum susu, asam lambung

akan menurunkan pH susu untuk mencapai titik isoelektris kasein. Kasein dan

presipitat akan keluar dari susu sehingga protein mudah untuk dicerna. Protein

whey siap untuk dicerna untuk meningkatkan asam amino dan sintesis protein,

proses ini berlangsung selama 40 menit sampai 1 jam. Pencernaan kasein di

dalam lambung berjalan sangat lamban dibutuhkan waktu selama 7 jam hingga

pencernaan selesai (Spurlock, 2012).

Di dalam dunia perdagangan dikenal adanya berbagai macam susu. Dari

berbagai macam susu tadi baan bakunya dibuat dari susu segar dan kemudian

diolah atau diproses untuk diawetkan. Berbagai macam susu antara lain yakni

whole milk, skim milk, fortified milk, concentrated milk, dan susu kering. Whole

milk adalah susu segar yang setidak-tidaknya memiliki 3,25% lemak dan 8,25%

bahan kering non lemak. Skim milk adalah susu segar yang dikurangi kadar

lemaknya menjadi 0,1% atau kurang dan bahan kering non lemak paling rendah

8% - 9,25%. Fortified milk adalah susu yang ditambahkan vitamin dan mineral,

biasanya ditambahkan dengan vitamin D. Concentrated milk adalah susu segar

yang dipanaskan ditempat khusus untuk membuat susu kental. Ada dua jenis

concentrated milk yaitu evaporated milk dan sweet condensed milk. Susu kering

meliputi whole milk powder dan skim milk powder (AAK, 1982).

Page 6: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

Tabel 1. 1 Komposisi Produk Susu

ProdukAir (%)

Lemak (%)

Protein (%)

Karbo (%)

Mineral (%)

Whole milk 87,2 3,7 3,5 4,9 0,7Skim milk 90,5 0,1 3,6 5,1 0,7Evaporated milk 73,8 7,9 7,0 9,7 1,6Sweetened condensed milk 27,1 8,7 8,1 54,3 1,8Whole milk powder 2,0 27,5 26,4 38,2 5,3Skim milk powder 3,0 0,8 35,9 52,3 8,0

(AAK, 1982).

Susu skim adalah susu yang mengandung semua kandungan susu kecuali

lemaknya yang telahdikurangi hingga 0,5%. Susu skim mengandung lemak yang

lebih sedikit maka kandungan vitamin A, D, dan E juga rendah. Vitamin yang

bersifat larut dalam air, termasuk di dalamnya vitamin B kompleks dan asam

askorbat (vitamin C) dapat ditemukan dalam susu skim (Ginting et al, 2005).

Bubuk full cream yang terbuat dari susu yang konsentrasi lemak

standarnya sekitar 25-28%. Penambahan susu bubuk full cream dalam proses

pembuatan krim sup secara langsung akan mempengaruhi warna, aroma, rasa,

tekstur dan penampilan yang dihasilkan krim sup. Susu bubuk full cream dapat

memberikan aroma dan rasa lezat pada krim sup. Susu bubuk full cream juga

dapat membentuk tekstur yang lembut di mulut dan meningkatkan kekentalan

(Sunyoto et al, 2012).

Peptida pada susu fermentasi mempunyai variasi komposisi dan

mengandung CPP (Casein Phosphopeptides) yang punya banyak kelebihan ketika

digunakan. Sebuah penelitian bertujuan mengisolasi CPP dari susu fermentasi dan

dikarakteristik dengan teknik yang sesuai. Ada tiga parameter yaitu viskositas,

asam yang tertitrasi dan pH yang distandarisasikan sebelum studi lebih jauh.

Aktivitas antimikroba dari CPP juga diuji dalam hal melawan sejumlah pathogen

dan pengaruh positif pada Escherichia coli dan Pseudomonas yaitu sebesar

Page 7: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

masing-masing 14 dan 16 dari zona inhibisi. Berat molekuldari CPP ditentukan

dengan elektroforesis dan berada pada 3.5 – 4.0 KD (Kilo Dalton). FTIR dianalisa

dengan penambahan sampel susu non fermentasi sebagai kontrol, nilai pada susu

fermentasi adalah 3411 cm-1. CPP memiliki aktivitas imunomodulator dan juga

punya potensi sebagai antihipertensi. CPP digunakan sebagai obat namun

masih bisa digunakan secara luas. Peptida susu fermentasi memainkan peran

natural pada berbagai mekanisme biokimia dan imunobiologi dalam tubuh

manusia dan dapat diformulasikan ke obat oral untuk semua umur

(Arunachalam dan Raja, 2010).

Susu bubuk full cream berfungsi sebagai media pertumbuhan bakteri

starter. Hal ini disebabkan karena di dalam susu bubuk full cream mengandung

bahan kering yang tinggi yang terdiri dari protein (25%), lemak (29%) dan

laktosa (37%) yang merupakan sumber energi utama guna mempercepat aktivitas

dan perkembangbiakan bakteri starter dengan membentuk asam laktat dan

komponen flavor. Sebagian besar protein globuler, dalam hal ini kasein yang

berasal dari susu bubuk full cream mudah mengalami denaturasi. Protein yang

terdenaturasi akan berkurang kelarutannya, yang pada akhirnya protein akan

menggumpal atau mengendap. Kekentalan akan bertambah karena molekul

mengembang menjadi asimetrik. pH yang rendah akibat pembentukan asam laktat

yang tinggi menyebabkan protein yang berasal dari susu bubuk full cream

mencapai titik isoelektrik (4,6-4,7), sehingga menyebabkan konsistensi meningkat

(Chairunnisa, 2009).

Susu skim mempunyai beberapa komponen yang berpotensi sebagai

antioksidan, antara lain vitamin A, C, E, asam amino, polisakarida dan protein

yang memiliki gugus sulfhidril. Pada media fermentasi susu skim, baik sebelum

maupun sesudah fermentasi tidak mengandung serat, hal ini terjadi karena susu

skim tidak mengandung serat kasar sampai 90%. Pada media fermentasi susu

skim, komponen yang berpotensi sebagai antioksidan adalah vitamin A, E, asam

Page 8: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

amino, dan protein yang memiliki gugus sulfhidril. Pada media fermentasi susu

skim terjadi penurunan aktivitas antioksidan. Hal ini diduga antioksidan yang ada

pada media fermentasi susu skim telah teroksidasi karena selama inkubasi masih

terdapat oksigen di lingkungan fermentasi. Kondisi asam-asam organik yang

dihasilkan selama fermentasi tergolong rendah (pH setelah fermentasi berkisar

antara 5.33-5.50) sehingga kemampuan asam organik dalam meregenerasi dan

menstabilkan vitamin E (antioksidan primer) juga rendah. Selain itu penurunan

aktivitas antioksidan pada media fermentasi susu skim juga disebabkan karena

gugus sulfhidril protein yang berpotensi sebagai antioksidan telah terdegradasi

menjadi asam amino, yaitu asam amino tersebut sudah tidak memiliki aktivitas

antioksidan lagi (Zubaidah dkk, 2012).

C. Metode

1. Alat

a. Timbangan analitik

b. Gelas beker

c. Hotplate

d. Pengaduk

e. Kertas saring

f. Oven

g. Pipet

2. Bahan

a. Susu bubuk skim ( A,B )

b. Susu bubuk full cream ( A, B, C )

c. Air hangat

d. Asam asetat 10 %

e. Etil eter : etanol (1:1)

f. CaCl2

Page 9: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

Ditimbang 5 gram susu dan dilarutkan dengan air hangat 20 ml

Dipanaskan diatas hotplate pada suhu kurang dari 55oC

Ditambah asam asetat 10 % sampai pH 4,6

Dipanaskan kembali sampai cairan yang semula berkabut susu menjadi jernih dan kasein memisah

Kasein diendapkan sampai membentuk massa yang kompak lalu dipindah ke beker lain

Air dihilangkan dengan filtrasi, ditambah 5 ml campuran etil eter : etanol (1:1)

Campuran etil eter : etanol (1:1) dibuang lalu proses sebelumnya diulangi

Campuran etil eter : etanol (1:1) dibuang dengan filtrasi kertas saring

Kasein dikeringkan dengan meletakkan diatas kertas saring serta dibiarkan diudara selama 10 – 15 menit

Dikeringkan dengan oven pada suhu 60oC selama 8 jam

Dihitung rendemen kaseinnya

3. Cara Kerja

Page 10: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

D. Hasil dan Pembahasan

Tabel 2.1 Hasil Perhitungan Rendemen Kasein

Kel. SampelCaCl2

(%)

Berat Kertas Saring Awal

(A gr)

Berat Kertas Saring setelah dioven (B gr)

Rendemen Kasein (10%)

1 Susu skim A 0,04 0,632 1,369 14,682 Susu skim B 0,04 0,640 3,030 47,83 Susu Fullcream A 0,04 0,641 2,860 44,384 Susu Fullcream B 0,04 0,645 2,655 40,25 Susu Fullcream C 0,04 0,652 4,477 76,56 Susu skim A 0 0,650 2,495 36,97 Susu skim B 0 0,650 3,114 49,288 Susu Fullcream A 0 0,613 2,543 38,69 Susu Fullcream B 0 0,647 1,222 11,510 Susu Fullcream C 0 0,654 3,635 59,62

Sumber : Laporan Sementara

Kasein adalah komponen utama protein susu, dimana menyumbang sekitar

80% dari total persediaan protein. Menurut Hasinah (2007), kasein dapat

dipresipitasi oleh asam atau enzim renin dan presipitasi kasein oleh rennin ini

merupakan dasar untuk pembentukan curd dalam keju. Kasein terdapat dalam

susu sebagai suatu suspensi koloidal partikel-partikel kompleks yang disebut

misel.

Susu skim adalah susu yang mengandung semua kandungan susu kecuali

lemaknya yang telah dikurangi hingga 0,5%. Susu skim mengandung lemak yang

lebih sedikit maka kandungan vitamin A, D, dan E juga rendah. Vitamin yang

bersifat larut dalam air, termasuk di dalamnya vitamin B kompleks dan asam

askorbat (vitamin C) dapat ditemukan dalam susu skim (Ginting et al, 2005).

Sedangkan menurut Sunyoto (2012), susu krim/fullcream adalah susu bubuk yang

terbuat dari susu yang konsentrasi lemak standarnya sekitar 25-28%. Chairunnisa

(2009) mengatakan bahwa di dalam susu bubuk full cream mengandung bahan

kering yang tinggi yang terdiri dari protein (25%), lemak (29%) dan laktosa (37%)

yang merupakan sumber energi.

Page 11: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

Dalam praktikum ini menggunakan sampel susu skim kode A dan B serta

susu fullcream kode A, B dan C. Isolasi kasein dilakukan dengan presipitasi oleh

asam asetat 10 %. Pada kelompok 1 – 5 sampel ditambahkan CaCl2 sebanyak 0,04

%. Sedangkan kelompok 6 – 10 tidak dilakukan penambahan CaCl2 pada sampel

susu.

Hasil praktikum didapatkan data rendemen kasein (%) berturut-turut sebesar

14,68; 47,8; 44,38; 40,2; 76,5; 36,9; 49,28; 38,6; 11,5 dan 59,62. Dapat kita lihat

bahwa sampel susu skim yang ditambah CaCl2 menghasilkan rendemen kasein

yang lebih besar daripada sampel yang tidak ditambah CaCl2. Sedangkan sampel

susu full cream mengalami penurunan rendemen kasein. Hal ini sesuai teori yang

dijelaskan oleh Ginting et al, (2005), bahwa kalsium akan membentuk kation

kalsium (II), Ca2+ dalam larutan-larutan air. Senyawa ini merupakan bahan

tambahan pangan yang digunakan untuk memperkeras atau menghindari

melunaknya pangan akibat dari proses pemanasan. Adanya CaCl2 akan membuat

kasein yang terpisah dapat membentuk massa yang kompak sehingga

rendemennya cukup besar.

Isolasi kasein dilakukan dengan memanaskan sampel yang sebelumnya

sudah dilarutkan dalam air hangat, pemanasan sampel tersebut dilakukan pada

suhu kurang dari 55oC. 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.

Langkah proses isolasi kasein selanjutnya adalah penambahan asam asetat

sampai pH mencapai 4,6 ,penambahan ini bertujuan untuk mencapai titik

isoelektris kasein. Hal ini akan membuat kasein “keluar” bersama dengan

Page 12: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

keluarnya presipitat lain yakni whey. Cairan ini akan berubah hampir tidak

menyerupai susu ketika tidak ada kasein. Pemanasan susu menyebabkan misella

terdisosiasi lebih dulu ketika pH rendah, asam amino terlepas. Hal ini penting

untuk tidak terlalu memanasi susu terlalu panas karena jika melampaui temperatur

optimal gumpalan akan terdisosiasi lebih cepat kedalam partikel lain dan tidak

lagi berbentuk gumpalan. Jika terlalu banyak asam asetat yang ditambahkan maka

presipitat protein akan menggumpal (Spurlock, 2012).

Setelah kasein diendapkan, selanjutnya ditambah campuran etil eter :

etanol (1:1) dan difiltrasi dengan kertas saring. Spurlock (2012) juga mengatakan

bahwa kasein tidak larut dalam etanol dan pelarut lemak seperti etil eter sehingga

memiliki kemampuan untuk menghilangkan bagian lemak yang tidak diinginkan

dari preparasi. Jadi, penambahan campuran etil eter : etanol (1:1) bertujuan untuk

menghilangkan lemak dan bahan-bahan lain yang tidak diinginkan tercampur

dalam kasein sehingga hasil rendemen kasein tidak bercampur dengan bahan lain

dalam susu.

Untuk sampel susu skim A didapat hasil rendemen kasein (%) berturut-

turut sebesar 14,68 dan 36,9. Sedangkan susu skim B berturut-turut sebesar 47,8

dan 49,28. Dari data ini dapat dilihat bahwa rendemen kasein susu skim B lebih

besar daripada susu skim A. Sedangkan untuk hasil rendemen kasein (%) sampel

susu fullcream A berturut-turut sebesar 44,38 dan 38,6. Sampel susu fullcream B

sebesar 40,2 dan 11,5. Sampel fullcream C menghasilkan rendemen kasein (%)

sebesar 76,5 dan 59,62. Dari ketiga sampel susu fullcream, sampel yang

menghasilkan rata-rata rendemen kasein terbesar adalah susu fullcream C, dan

rendemen terkecil adalah susu fullcream B. Ini berarti bahwa sampel susu

fullcream C lebih banyak mengandung protein dibandingkan sampel susu

fullcream A dan B. Hal ini dikarenakan kasein merupakan komponen utama

protein susu, dimana menyumbang sekitar 80% dari total persediaan protein.

Sedangkan jika dilihat dari keseluruhan sampel maka didapat hasil rata-

rata rendemen kasein (%), nilai rendemen terbesar adalah susu fullcream C dan

Page 13: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

yang terkecil adalah susu skim A. Hasil ini belum sesuai teori, seharusnya kasein

dalam susu skim lebih banyak daripada kasein dalam susu fullcream. Menurut

AAK (1982), kadar protein susu bubuk skim adalah sebesar 35,9 %. Sedangkan

kadar protein susu fullcream menurut Chairunnisa (2009), hanya sebesar 25%

saja. Hal ini terjadi kemungkinan pada pemurnian kasein oleh campuran eter :

etanol masih menyisakan komponen bukan kasein seperti zat pengotor. Adanya

zat pengotor ini mempengaruhi berat rendemen saat dilakukan penimbangan.

Selain itu kesalahan dapat terjadi ketika mendekantasi kasein dengan larutan susu

dan ketika ditambahkan eter kurang lama pada saat pencampuran dan

pengadukannya, sehingga masih terdapat zat-zat lain seperti lemak yang masih

bercampur dengan kasein serta ketika dilakukan penimbangan, endapannya belum

terlalu kering.

Rendemen kasein dapat diartikan persentase rasio antara kasein yang

diperoleh terhadap susu yang digunakan sebagai sampel. Hal-hal yang

mempengaruhi besarnya rendemen kasein antara lain ditentukan oleh kadar

protein bahan kering susu (sampel yang digunakan). Selain itu juga dipengaruhi

faktor lain seperti reaksi proteolisis dan penggunaan bahan tambahan makanan.

Reaksi proteolisis yang berlanjut dapat menurunkan rendemen yang diperoleh,

karena proteolisis yang berlanjut akan meningkatkan fraksi protein yang terlarut

dalam whey (Yudihapsari, 2009).

Faktor lainnya adalah pH. Berdasarkan penelitian yang dilakukan

Kabirullah dan Wills (1982) dalam Dyahwarni (2006), menunjukkan makin tinggi

pH yang digunakan untuk mengekstrak protein, makin besar pula protein yang

terekstrak, tetapi ada kemungkinan protein dapat terhidrolisis kembali dan

mengalami denaturasi. Serta diperkuat dengan pernyataan Lehninger (1982)

dalam Dyahwarni (2006) bahwa semakin jauh perbedaan pH konsentrat protein

dari titik isoelektrik kelarutan protein semakin tinggi. Dengan kelarutan protein

yang tinggi akan meningkatkan jumlah protein yang akan diisolasi, sehingga akan

meningkatkan rendemennya.

Page 14: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

E. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari acara II “Isolasi Kasein” ini adalah

sebagai berikut :

1. Kasein adalah komponen utama protein susu, dimana menyumbang sekitar

80% dari total persediaan protein

2. Untuk sampel susu skim A didapat hasil rendemen kasein (%) berturut-turut

sebesar 14,68 dan 36,9 dan untuk susu skim B berturut-turut sebesar 47,8 dan

49,28

3. Rendemen kasein susu skim B lebih besar daripada susu skim A

4. Hasil rendemen kasein (%) sampel susu fullcream A berturut-turut sebesar

44,38 dan 38,6

5. Sampel susu fullcream B sebesar 40,2 dan 11,5, sedangkan untuk sampel

fullcream C menghasilkan rendemen kasein (%) sebesar 76,5 dan 59,62

6. Rendemen kasein susu fullcream C lebih banyak dibandingkan sampel susu

fullcream A dan B

7. Urutan rendemen kasein (%) dari yang paling tinggi ke yang paling rendah

adalah susu fullcream C, susu skim B, susu fullcream A, susu fullcream B dan

susu skim A

8. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya rendemen kasein antara lain

ditentukan oleh kadar protein bahan kering susu (sampel yang digunakan),

reaksi proteolisis, penggunaan bahan tambahan makanan, dan pH.

Page 15: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

DAFTAR PUSTAKA

AAK. 1982. Beternak Sapi Perah. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Anwar et al. 2012. Volume Gas, pH dan Kadar Alkohol pada Proses Produksi Bioetanol dari Whey Asam yang Difermentasi Oleh Saccharomyces cerevisiae. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan. Vol. 1. No. 4. Semarang.

Arunachalam, Kanta D et al. 2010. Isolation and Characterisation of CPP (Casein Phosphopeptides) from Fermented Milk. African Journal of Food Science Vol. 4. India.

Chairunnisa, Hartati. 2009. Penambahan Susu Bubuk Full Cream pada Pembuatan Produk Minuman Fermentasi dari Bahan Baku Ekstrak Jagung Manis. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan. Vol. XX. No. 2. Padjadjaran.

Dyahwarni, Nugraheni. 2006. Pengaruh Waktu dan pH Ekstraksi Terhadap Rendemen dan Sifat Konsentrat Protein Dari Dedak Gandum (Wheat Pollard). Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB, Bogor.

Ginting, Nurzainah et al. 2005. Pengaruh Temperatur Dalam Pembuatan Yoghurt dari Berbagai Jenis Susu Dengan Menggunakan Lactobacillus Bulgaricus dan Streptococcus Thermophilus. Jurnal Agribisnis Peternakan, Vol.1, No.2. Medan.

Hasinah, Hasanatun et al. 2007. Pemanfaatan Penciri Gen K-Kasein Untuk Seleksi Pada Sapi dan Kerbau. Seminar dan Lokakarya Nasional Usahaternak Kerbau. Bogor.

McSweeney and Fox. 1998. Dairy Chemistry and Biochemistry. Published by Blackie Academic & Professional. Germany.

Silva, Sofia V and Malcata, F.Xavier. 2005. Caseins as Source of Bioactive Peptides. Journal of Biotechnology. Portugal.

Smit, Gerrit. 2003. Dairy processing : Improving quality. Woodhead Publishing Limited and CRC Press LLC. USA Press.

Spurlock, D. 2012. Isolation and Identification of Casein From Milk Course Notes. http://homepages.ius.edu/dspurloc/c122/casein.htm. Diakses pada tanggal 24 Mei 2013 pukul 06.10 WIB.

Page 16: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

Subroto, Muhammad A. 2011. Real Food True Health Makanan Sehat untuk Hidup Lebih Sehat. Jakarta.

Sunyoto, Marleen et al. 2012. The Influence of Full Cream Milk Powder Concentration on the Characteristics of “Rasi” Instant Cream Soup. Journal of Agricultural Science and Technology. Padjadjaran University. Indonesia.

Susanti VH, Elfi et al. 2003. Isolasi dan Karakterisasi Protease dari Bacillus subtilis 1012M15. Jurnal Biodiversitas Vol. 4. No. 1. Surakarta.

Walstra, Pieter. 2006. Dairy science and technology 2nd ed. CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group. USA Press.

Ward, Loren S. and Eric, Bastian D. 1998. Isolation and Identification of â-Casein A1-4P and â-Casein A2-4P in Commercial Caseinates. Journal Agriculture Food Chemistry. Vol. 46. No. 1. University of Minnesota. USA.

Yudihapsari, Elmy. 2009. Kajian Kadar Protein, pH, Viskositas dan Rendemen Kecap Whey Dari Berbagai Tingkat Penggunaan Tepung Kedelai. Skripsi. Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya. Malang.

Zubaidah dkk. 2012. Studi Aktivitas Antioksidan Pada Bekatul dan Susu Skim Terfermentasi Probiotik. Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 13 No. 2. Malang.

Page 17: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev

LAMPIRAN

Lampiran perhitungan kelompok 7:

Sampel : Susu skim B

% rendemen kasein = B−A (gram)berat sampel

x 100 %

= 3,114−0,650(gram)

5 gram x 100 %

= 49,28 %

Page 18: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev
Page 19: ACARA II (Isolasi Kasein)Rev