Santa.Lusya (Berbagi ilmu): Lemak dan Penggunaan Spektrofotometer

Laporan Praktikum Ke-8 Hari/Tanggal : Senin, 23 April 2012

Integrasi Proses Nutrisi Tempat Praktikum : Laboratorium Biokimia

dan Mikrobiologi Nutrisi

Nama Asisten : Tekad Urip P

LEMAK, PRINSIP DAN PENGGUNAAN SPEKTROFOTOMETER DALAM PENENTUAN KADAR PROTEIN

Santa Lusya Simanjuntak

D24100026

Kelompok 2/ G1

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Lemak adalah persenyawaan asam lemak dan gliserol, yang tersusun atas unsur C, H, dan O. Berdasarkan sumbernya lemak terbagi menjadi lemak hewani dan lemak nabati. Lemak hewani adalah lemak yang berasal dari hewan seperti lemak ayam, lemak sapi, susu, daging, dan lain-lain. Lemak nabati adalah lemak yang berasal dari tumbuhan seperi minyak zaitun, minyak kelapa, minyak sawit, kacang-kacangan, dan lain-lain. Lemak berfungsi sebagai penghasil energi tubuh, pelindung organ, dapat melarutkan vitamin (A, D, E, dan K), dan sebagai sumber lemak. Lemak tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, klorofom, benzena, dan minyak tanah (Anonim, 2012).

Selain uji kelarutan lemak, dapat pula dilakukan uji kadar protein dengan menggunakan spektrofotometer berdasarkan reaksi ninhidrin. Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu objek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet. Spektrofotometer terdiri dari sumber cahaya, pemilih panjang gelombang, dan detektor. Semua spektrofotometer memiliki pemisah yang berbeda yaitu filter, prisma atau kisi. Keuntungan menggunakan teknik spektrofotometer adalah tingginya derajat sensitifitas dan spesifisitas, mudah dan cepat digunakan dalam pengukuran (Cairns, 2009).

Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari derajat kelarutan lemak nabati dan hewani di dalam berbagai fungsi jenis pelarut, menentukan kadar protein berdasarkan reaksi ninhidrin dengan menggunakan spektrofotometer, dan uji kualitatif protein dengan larutan CuSO₄.

TINJAUAN PUSTAKA

Lipida

Lemak merupakan senyawa yang mudah terpisah karena memiliki berat jenis yang kecil. Karena memiliki luas permukaan yang sangat besar, reaksi-reaksi kimia mudah sekali terjadi di permukaan perbatasan antara lemak dan mediumnya. Permukaan yang luas tersebut terjadi karena lemak berada dalam bentuk globula-globula dengan ukuran diameter yang berbeda. Tiap butiran lemak itu dikelilingi oleh selapis film (membran) protein dan hal inilah yang antara lain menyebabkan kestabilan dari emulsi. Dalam 1 ml air susu terdapat kira-kira tiga bilyun (3x10⁹) globula lemak (Chairunnisa, 1982).

Secara kuantitatif lemak tersusun oleh 98-99% trigliserida yang terdapat dalam globula lemak, 0,2-1,0% phospolipida yang terdapat dalam membran material dan sebagian dalam serum. sisanya adalah sterol yang kadarnya antara 0,25-0,40% asam lemak bebas dan vitamin-vitamin larut lemak seperti vitamin A dan vitamin E (Chairunnisa, 1982).

Minyak Jagung

Asam lemak pada jagung meliputi asam lemak jenuh (palmitat dan stearat) serta asam lemak tidak jenuh, yaitu oleat (omega 9) dan linoleat (omega-6). Pada QPM terkandung linolenat (omega-3). Linoleat dan linolenat merupakan asam lemak esensial. Lemak jagung terkonsentrasi pada lembaga. Lembaga dicirikan oleh tingginya kadar lemak (33%). Terkonsentrasi pada lembaga, kandungan lemak biji jagung terkendali secara genetik, berkisar antara 3-18%. Minyak jagung relatif stabil karena kandungan asam linolenatnya sangat kecil (0,4%) dan mengandung antioksidan alami yang tinggi (Suarni et al, 2008).

Minyak Kelapa

Minyak kelapa merupakan minyak yang diperoleh dari kopra (daging buah kelapa yang dikeringkan) atau dari perasan santannya. Minyak kelapa sebagaimana minyak nabati lainnya merupakan senyawa trigliserida yang tersusun atas berbagai asam lemak dan 90% diantaranya merupakan asam lemak jenuh. Minyak kelapa kaya akan asam lemak berantai sedang (C₈– C₁₄), khususnya asam laurat dan asam meristat. Adanya asam lemak rantai sedang ini (medium chain fat) yang relatif tinggi membuat minyak kelapa mempunyai beberapa sifat daya bunuh terhadap beberapa senyawaan yang berbahaya di dalam tubuh manusia. Sifat inilah yang didayagunakan pada pembuatan minyak kelapa murni (VCO, virgin coconut oil) (Anonim, 2006).

Minyak Dedak Padi

Minyak dedak padi merupakan salah satu jenis minyak yang memiliki kandungan nutrisi tinggi, berbagai macam asam lemak, senyawa-senyawa biologis aktif dan senyawasenyawa antioxidan seperti: γ-oryzanol, tocopherol, tocotrienol, phytosterol, polyphenol dan squalene (Goffman et al, 2003). Minyak mentah dedak padi sulit dimurnikan karena tingginya kandungan asam lemak bebas dan senyawa-senyawa tak tersaponifikasikan (Bhattacharyya et al, 1983).

Minyak Sawit

Minyak sawit telah banyak digunakan dalam industri pangan dan non pangan sebagai bahan baku industri farmasi, kosmetika, deterjen dan surfaktan. Asam lemak dan ester asam lemak berantai pendek juga bermanfaat sebagai senyawa aromatik penyedap rasa. Metil dan etil ester asam lemak berantai panjang bermanfaat untuk produksi alkohol lemak serta bahan bakar pengganti untuk motor bermesin disel. Asam lemak tidak jenuh berantai panjang, antara lain asam oleat, linoleat, linolenat dan arakhidonat, bahkan bermanfaat untuk pencegahan dan penyembuhan berbagai penyakit yang berkaitan dengan sistem peredaran darah antara lain trombosis dan ateroklerosis (Handayani, 2005).

Lemak Sapi

Lemak sapi (beef tallow) merupakan bahan pakan alternatif yang dapat dicoba, khususnya karena merupakan sumber energi yang sangat potensial, yaitu dengan energi metabolis 7010 kkal/kg (Scott et al., 1982). Lemak sapi juga merupakan sumber asam lemak esensial. Konsekuensi logis pemanfaatan lemak sapi dalam ransum unggas adalah berubahnya kecernaan ransum itu sendiri yang secara langsung berpengaruh pada penyediaan zat-zat makanan bagi penampilan ternak itu sendiri. Unggas mempunyai kemampuan yang sangat terbatas dalam mencerna lemak, terutama pada periode awal dari pertumbuhannya (Scott et al., 1982).

Pelarut Lemak

Asam asetat merupakan pelarut polar, sama seperti etanol dan air konstanta dielektrik sebesar 6,2. Seperti halnya kloroform da hexana, asam asetat tidak hanya melarutkan senyawa polar seperti gula dan garam organik, tetapi juga melarutkan senyawa nonpolar seperti minyak dan polimer. Hal ini memungkinkan asam asetat dipakai secara luas oleh industri (Anatia, 2007).

Alkohol atau etanol dengan rumus kimia C₂H₅OH adalah campuran etil alkohol dengan air. Etanol mengandung tidak kurang 95% vv dan tidak lebih dari 96,8% vv C₂H₅OH. Sifat alkohol adalah cairan bening, mudah menguap dan mudah bergerak, tidak berwarna, bau khas dan rasa panas. Alkohol 96% disebut alkohol kuat atau alkohol pekat. Alkohol pekat bila dibubuhi alkohol pekat akan pecah (Chairunnisa, 1982).

Natrium hidroksida (NaOH) adalah senyawa alkali berbentuk butiran padat berwarna putih dengan berat molekul 40 gram/mol, titik lebur 318,4 ⁰C, titik didih 1390 ⁰C, panas kelarutan +7,08 kcal/grmole, dan merupakan basa kuat yang larut dalam air. Bersama dengan asam lemak, NaOH bereaksi membentuk sabun dan gliserol (Widiyanti, 2009).

Sodium dodecyl sulfat (SDS atau NaDS), natrium atau sodium laurilsulfate lauril sulfat (SLS) (C₁₂H₂₅SO₄Na) adalah surfaktan anionik yang digunakan dalam membersihkan produk higienis. Garam terdiri dari sebuah organosulfate anionik yang terdiri dari 12 rantai karbon terikat pada gugus sulfat, memberikan sifat amphiphilic dari deterjen yang diperlukan bahan. SDS adalah sufaktan yang efektif dalam setiap tugas yang membutuhkan penghapusan noda minyak dan residu (Marrakchi, 2006).

Sabun merupakan pembersih yang dibuat melalaui reaksi kimia antara basa natrium atau kalium dengan asam lemak dari minyak nabati atau lemak hewani. Widiyanti (2009) menyebutkan bahwa sabun adalah bahan yang digunakan untuk tujuan mencuci dan mengemulsi, terdiri dari dua komponen utama yaitu asam lemak dengan rantai karbon C12-C18 dan sodium atau potassium. Molekul sabun terbentuk dari rantai panjang atom hidrogen dan karbon. Salah satu ujung rantai tersusun dari atom-atom polar yang suka air (hidrofilik) sementara ujung yang lain yaitu gugus R terdiri dari atom-atom non polar yang tidak suka air (hidrofobik) tetapi mudah mengikat lemak (Widiyanti, 2009).

Spektrofotometer

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu objek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet. Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagia penting yaitu sumber cahaya, monokromator, cuvet, dan detektor (Cairns, 2009).

Dengan mengukur transmitan larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut transmittance, dan biasanya dinyatakan dalam persen (%T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T (Underwood, 2002).

MATERI DAN METODE

Materi

Alat-alat yang digunakan pada percobaan uji kelarutan lemak adalah tabung reaksi, rak tabung reaksi, spoit 1 ml, dan sendok plastik merah. Alat-alat yang digunakan pada percobaan prinsip dan penggunaan spektrofotometer dalam penentuan kadar protein adalah spektrofotometrik, labu takar, gelas piala, tabung reaksi, rak tabung reaksi, corong, timbangan, pipet mohr 1 ml, kompor dan pengaduk. Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan kelarutan lemak adalah minyak jagung, minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak dedak padi, lemak ayam, lemak sapi, pelarut organik (asam asetat, alkohol, campuran alkohol), pelarut basa (NaOH, sabun colek, SDS), aquadest, dan tissue. Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan prinsip dan penggunaan spektrofotometer dalam penentuan kadar protein adalah larutan: standar casein (10 mg/ml) dan ninhidrin 0,1%, dan susu skim.

Metode

Kelarutan lemak

Pelarut dimasukkan kedalam tabung reaksi sebanyak 2 ml. Setelah itu sampel sumber lemak ditambahkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 1 ml. Tabung reaksi dikocok kuat-kuat. Kelarutan lemak diamati.

Pembuatan larutan standar

Larutan casein dipipet sebanyak 0, 1, 2, 3, 4, 5 ml ke dalam 6 tabung reaksi. Aquadest dimasukkan ke dalam tabung reaksi hingga volume 10 ml. Tabung reaksi dikocok hingga homogen. Sebanyak 5 ml dipipet dari masing-masing tabung lalu dipindahkan ke tabung reaksi lainnya. Larutan ninhidrin 0,1 % ditambahkan sebanyak 1 ml kemudian tabung ditutup dengan aluminium foil. Semua tabung reaksi dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit kemudian didinginkan dalam suhu ruangan. Baca serapan pada spektrofotometrik dengan panjang gelombang 540nm.

Pengujian sampel secara kualitatif

Sampel susu skim dipipet sebanyak 10 ml ke dalam labu takar. Aquadest ditambahkan ke dalam labu takar hingga tanda tera 100 ml lalu dikocok hingga homogen. Larutan sampel susu skim dipipet 10 ml ke dalam tabung reaksi, ditambahkan latutan ninhidrin sebanyak 1 ml kemudian tabung reaksi dipanaskan selama 10 menit dalam air mendidih. Baca serapan pada spektrofotometrik dengan panjang gelombang 540nm.

Pengujian sampel secara kualitatif (Prosedur 1)

Larutan sampel contoh protein dimasukkan sebanyak 1 ml, larutan NaOH ditambahkan sebanyak 2 ml, kemudian larutan CuSO₄ 1% ditambahkan sebanyak 2 tetes melalui tabung reaksi dan dicampur hingga homogen. Prosedur tersebut dilakukan dengan mengganti sampel contoh protein dengan air. Warna cincin merah jambu atau violet yang terbentuk diamati.

Pengujian sampel secara kualitatif (Prosedur 2)

Prinsip yang digunakan pada uji ini adalah rotein yang tidak larut dalam air, harus dilarutkan dalam alkohol; contoh: serealia, dan protein yang larut akan memberikan reaksi warna violet pada lapisan alkohol. Sedikit sampel protein dimasukkan ke dalam tabung reaksi, larutan NaOH 5% ditambahkan sebanyak 1 ml, larutan alkohol 95% ditambahkan sebanyak 3 ml’ lalu dipanaskan di atas pemanas selama 1,5 menit. Larutan yang terbentuk dipisahkan dengan kertas saring kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi lainnya. Tabung reaksi didinginkan pada suhu ruangan. Larutan NaOH 40% ditambahkan sebanyak 1 ml, larutan CuSO₄ ditambahkan sebanyak 2 tetes melalui dinding tabung reaksi, kemudian warna violet pada lapisan alkohol diamati. Larutan NaOH ditambahkan jika belum terbentuk lapisan warna ungu.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel 1. Uji kelarutan lemak

Nama bahan	Alkohol	NaOH	SDS	Sabun colek	Asam asetat	Campuran alkohol
Minyak jagung	+	-	-	+++	+	++
Minyak kelapa	+	+	+++	+++	+	++
Minyak sawit	+	-	+++	+++	+	++
Minyak dedak padi	+	-	++	+++	+	++
Lemak ayam	+++	+++	++	+++	++	++
Lemak sapi	-	++	-	+	-	-

Keterangan: - : tidak larut

+ : sedikit larut

++ : banyak larut

+++ : sangat larut

Tabel 2. Uji Kualitatif Kadar Protein (Prosedur 1 dan Prosedur 2)

Nama bahan	Kadar protein
Aquadest	-
Susu skim	+
Susu murni	++
Tepung ikan	+++

Keterangan: - : tidak mengandung protein

+ : mengandung sdikit protein

++ : mengandung banyak protein

+++ : mengandung sangat banyak protein

Tabel 3. Pembuatan Larutan Standar

Standar Casein	absorbansi
0 tetes	0,0000
1 tetes	0,061
2 tetes	0,082
3 tetes	0,141
4 tetes	0,124
5 tetes	0,175

Tabel 4. Uji Sampel (Susu Skim+aquadest+buret) Secara Kuantitatif

Nama bahan	Absorbansi
Susu skim	2,602

Grafik hubungan antara konsentrasi larutan standar dengan absorbansi

Pembahasan

Lemak dan minyak termasuk dalam kelompok senyawa lipida, yang umumnya mempunyai sifat tidak larut dalam air. Tiap butiran lemak dikelilingi oleh selapis film (membran) protein dan hal ini yang menyebabkan kestabilan dari emulsi. Pada percobaan uji kelarutan lemak pada pelarut organik (alkohol campuran alkohol, dan asam asetat) dan pelarut basa (NaOH, SDS, dan sabun colek), pelarut yang paling kuat dalam melarutkan lemak adalah sabun colek. Hal ini merupakan pelarut basa yang mana salah satu ujung rantai karbon tersusun atas atom-atom polar yang suka air sementara ujung yang lain yaitu gugus R terdiri dari atom-atom non polar yang tidak suka air (hidrofobik) tetapi mudah mengikat lemak (Widiyanti, 2009).

Protein merupakan senyawa polimer organik yang berasal dari monomer asam amino yang mempunyai ikatan peptida. Protein dalam susu berupa casein 80%, lactabumin 18%, dan 2% lain-lain. Cara reaksi berwarna untuk pepetida dan protein tetapi tidak untuk asam amino bebas, adalah reaksi biuret. Reaksi ini terjadi antara peptida atau protein dengan CuSO₄ dan alkali, yang menghasilkan senyawa kompleks berwarna ungu. Protein apabila dicampur dengan larutan CuSO₄akan menghasilkan warna ungu. Warna ungu ini disebabkan terbentuknya kompleks Cu²⁺dengan protein pada gugus asilnya. Kompleks Cu²⁺ direduksi oleh protein menghasilkan endapan Cu₂O (Wirahardikusumah, 2008).

Uji kadar protein pada larutan standar dilakukan dengan pembacaan pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 540 nm. Hasil yang didapatkan menyatakan bahwa semakin banyak larutan standar casein yang dipipet, maka semakin tinggi nilai absorbansi yang terbaca kecuali pada larutan standar sebanyak 4 tetes. Pada larutan standar casein 4 tetes menunjukkan penurunan dari 141 menjadi 124. Pada grafik terdapat garis linier dan persamaan garis y = 0,253x – 0,450 yang akan digunakan untuk menghitung persentase protein. Meskipun nilai absorbansi menurun dengan bertambah konsentrasi larutan standar (pada konsentrasi casein 4 tetes), tetapi konsentrasi menunjukkan nilai yang positif yaitu semakin bertambah konsentrasi larutan standar maka konsentrasi protein semakin meningkat. Konsentrasi protein yang diperoleh adalah 75,39375% dengan nilai R = 0,884.

KESIMPULAN

Lemak dan minyak termasuk senyawa lipida, yang umumnya mempunyai sifat tidak larut dalam air. Lemak dapat larut pada pelarut basa seperti sabun colek dan SDS, dan pelarut organik yaitu alkohol. Urutan pelarut yang paling kuat hingga paling lemah dalam melarutkan lemak adalah sabun colek, campuran alkohol, alkohol, SDS, asam asetat, dan NaOH. Uji kadar protein menggunakan spektrofotometer dengan menghitung nilai absorbansi, dan diperoleh konsentrasi protein 75,39375%. Selain itu, terdapat analisis ninhidrin yang digunakan untuk melihat kualitatif protein. Protein dicampur dengan larutan CuSO₄ akan menghasilkan warna violet atau ungu yang menandakan adanya protein dalam suatu sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Anatia, Dossi Rahdumi. 2007. Pengaruh suhu, jenis dan perbandingan pelarut terhadap kelarutan biplastik dari PHA (Poly—Hydroxyalkanoates) yang dihasilkan Ralstonia eutropha pada substrat hidrolisat pati sagu. Skripsi. Bogor: Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Anonim. 2006. Teknologi Proses Pengolahan Minyak Kelapa. MAPI.

Anonim. 2012. Pengertian dan fungsi zat makanan (karbohidrat, lemak dan protein). http://id.shvoong.com/medicine-and-health/nutrition/2256373-pengertian-dan-fungsi-zat-makanan/. Diakses tanggal [25 April 2012]

Bhattacharyya, D.K., M.M. Chakrabarty, R.S. Vaidyanathan, A.C Bhatachryya. 1983. A critical study of the refining of rice bran oil. J. Am. Oil Chem. Soc. 60:467-471.

Cairns D. 2009. Intisari Kimia Farmasi Edisi Kedua. Puspita Rini. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Terjemahan dari: Essentials of Pharmaceutical Chemistry Second Edition.

Chairunnisa, Hartati. 1982. Evaluasi tingkat konsentrasi alkohol sebagai salah satu uji kualitas air susu. Laporan Penelitian. Bandung: Fakultas Peternakan Universitas Padjajaran.

Goffman, F. D. 2003. Genetic diversity for lipid content and fatty acid profile in rice bran. J. Am. Oil Chem. Soc. 80:485-490.

Handayani, Rini dan Joko Sulistyo. 2005. Transesterifikasi ester asam lemak melalui pemanfaatan tenologi lipase. Boidiversitas. 6:164-167.

Marrakchi S, Maibach H. I. 2006. Sodium lauryl sulfate-induced irritation in the human face: regional and age-related differences. Skin Pharmacol Physiol 19 (3): 177-80.

Scott, M.L., M.C. Nesheim and R.J. Young. 1982. Nutrition of the Chickens. Publ. By M.L. Scott Assoc., Ithaca, N.Y.

Suarni dan Widowati. 2008. Struktur, komposisi, dan nutrisi jagung. Balai Penelitian Tanaman Serealia, Maros. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian, Bogor.

Widiyanti, Yunita. 2009. Kajian pengaruh jenis minyak terhadap mutu sabun transparan. Skripsi. Bogor: Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Wirahardikkusumah, Muhammat. 2008. Biokimia. Bandung: Penerbit ITB.

Underwood A dan Day R. 2002.Analisis Kimia Kualitatif Edisi Keenam. Penerjemah: Sopyan Iis. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Quantitative Analysis Sixth Edition.