BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. TELUR Sebagai sumber protein, telur merupakan bahan makanan yang cukup praktis dan mudah diperoleh. Hampir setiap bagian telur mempunyai unsur yang sangat bermanfaat bagi tubuh. Sebagai bahan makanan telur mengandung protein yang mempunyai susunan protein yang terlengkap, disamping mengandung lemak, vitamin dan mineral. 1. Komposisi telur Telur mengandung protein sekitar 13%, dan lemak sekitar 12%. Sebagian protein (50%) dan semua lemak terdapat pada kuning telur. Disamping itu, telur juga mengandung 10 macam asam amino esensial dari 18 asam amino yang ada. Nilai tertinggi sebagai bahan makanan pada telur adalah bagian kuning telurnya. Pada kuning telur inilah terletak sumber asam amino esensial yang sangat kita perlukan, juga terkandung besi, fosfor, dan sedikit kalsium. Disamping itu terkandung vitamin B kompleks dalam jumlah yang cukup. Sedangkan kandungan karbohidrat telur sedikit sekali. Kuning telur memiliki komposisi gizi yang lebih lengkap daripada putih telur dan terdiri dari air, protein, lemak, karbohidrat, mineral dan vitamin. Lemak juga terpusat pada kuning telur, jumlahnya kurang lebih 99%. Lemak dalam telur terdiri dari senyawa trigliserida, fosfolipid, sterol dan serebrosida. Kebanyakan asam
lemaknya terdiri dari asam palmitat, oleat dan linoleat. Sedangkan karbohidrat pada kuning telur terdapat dalam bentuk glukosa, galaktosa, polisakarida dan glikogen. Protein yang terkandung dalam telur bermacam-macam antara lain, putih telur mengandung lima jenis protein yaitu : ovalbumin, ovomukoid, ovomusin, ovokonalbumin dan ovoglolin. Ovalbumin merupakan zat protein yang paling banyak pada bagian putih telur, yakni mencapai sekitar 75%. Ovomukoid adalah bagian yang putih telur yang menggumpal bila dipanaskan. Protein pada kuning telur terdiri dari dua macam, yaitu ovovitelin dan ovolitelin dengan perbandingan 4:1. Ovovitelin adalah senyawa protein yang mengandung fosfor (P), sedangkan ovolitelin sedikit mengandung fosfor tapi banyak mengandung belerang (S). (B. Agus M, Ani Daryanto, B. Suwarno,1988 ). 2. Kualitas telur Kualitas telur yang dibahas disini adalah telur itik karena telur itik yang biasa
digunakan
sebagai
bahan
baku
pembuatan
telur
asin.
Kualitasnya
diklasifikasikan sesuai karakteristiknya, seperti : a). Kualitas bagian luar : 1) Bentuk telur : telur itik yang baik memiliki bentuk oval, salah satu ujungnya tumpul dan ujung yang lain runcing. 2) Warna kulit telur : kulit telur berwarna biru cerah umumnya lebih disukai konsumen dibanding kulit telur warna putih. 3) Berat telur : yang terbaik adalah telur itik dengan berat 60-80 gram. 4) Keadaan kulit telur, meliputi : keutuhan, ketebalan, halus atau kasarnya kulit telur.
b). Kualitas bagian dalam : 1) Kekentalan putih telur : keadaan putih telur yang cair menandakan mutu telur rendah. 2) Letak kuning telur : kuning telur yang baik terletak ditengah dan kedudukannya statis apabila telur digoyang-goyang, serta mengamati ada tidaknya noda atau pembuluh darah yang menandakan pertumbuhan. 3. Hasil olahan telur Pemasaran telur hasil produksi ternak unggas di beberapa Negara maju umumnya tidak terbatas telur segar saja,melainkan juga telur hasil olahan. a). Pindang Telur Pindang telur rasanya asin, namun tidak seasin telur asin. Proses pembuatannya merupakan salah satu bentuk penggaraman tetapi dengan sedikit modifikasi, yaitu dengan adanya proses pemanasan selama penggaraman. b). Acar Telur Acar telur yaitu telur yang telah dimasak kemudian direndam dalam larutan cuka. Konsentrasi larutan cuka dapat bervariasi antara 1,2 – 6 persen, tetapi secara umum digunakan larutan asam cuka.
c). Bubuk Telur Bubuk telur merupakan bubuk albumin (putih telur), dan pada umumnya hanya dapat diperoleh dengan alat pengering silindris. d). Telur Asin Telur asin adalah salah satu produk olahan telur yang pembuatannya sangat mudah dikerjakan. Pada prinsipnya proses pembuatan telur asin adalah penggaraman. Yang umum dibuat telur asin adalah telur itik. Telur asin memiliki nilai gizi yang cukup tinggi. Variasi pengolahan telur asin dilakukan untuk memperoleh suatu produk yang diinginkan konsumen. Dari beberapa variasi tersebut, yang dominan adalah telur asin rebus dan telur asin panggang. 4. Proses pembuatan telur asin : Dipilih telur yang masih baik, telur tersebut dicuci dengan air mengalir untuk membersihkan kotoran yang melekat pada kulit telur. Kemudian disiapkan adonan garam yang terdiri dari : garam dapur, serbuk bata merah, dan abu gosok dengan perbandingan 4 : 3 : 3. Campuran ini ditambah air sampai terbentuk adonan yang kental. Telur tadi dilumuri adonan tersebut sampai seluruh permukaan tertutup. Kemudian disimpan dalam tempayan selama tujuh hari atau lebih dalam ruang terbuka. ( Mita Wahyuni Astawan, Made Astawan, 1988 ). a) Telur Asin Rebus Proses pembuatan diselesaikan dengan membersihkan adonan dari permukaan telur, kemudian memasukkan telur tersebut ke dalam panci berisi air sampai terendam. Selanjutnya, merebus sampai mendidih selama lebih kurang tiga jam.
b) Telur Asin Panggang : Proses pembuatan diselesaikan dengan membersihkan adonan dari permukaan telur, kemudian telur tersebut dipanggang dalam oven selama lebih kurang enam jam atau sampai matang.
SKEMA I. PROSES PEMBUATAN TELUR ASIN
Telur Bebek
Dipilih,
Abu gosok / bubuk bata merah
Garam NaCl
Air
dicuci, di lap / dikeringkan
Adonan pengasinan
diaduk
Adonan pasta
dibungkus dengan pasta disimpan dalam kuali tanah dibersihkan dari abu gosok
direbus, selama ±3 jam
dipanggang, selama ±6 jam
B. PROTEIN 1. Struktur dan sifat protein Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). a. Struktur primer protein Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Dua asam amino dapat berikatan melalui suatu ikatan peptide dengan melepas sebuah molekul air.
H
O
H
R1 --- C --- C --- OH
H --- N --- C --- C --- OH
NH2
H
R2
H --- OH (H2O) H
H2N
O
R1
H
C
N C O
COOH C
R2
dipeptida
H
Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode, yaitu : 1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, HCl 6N) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, 2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, 3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, 4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa b. Struktur sekunder protein Struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya : 1) alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral; 2) beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H); 3) beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); 4) gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma"). Struktur
sekunder
bisa
ditentukan
dengan
menggunakan
spektroskopi Circular Dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan
dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah. c. Struktur tersier protein Struktur tersier protein adalah gabungan aneka ragam dari struktur sekunder yang menghasilkan struktur tiga dimensi. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. d. Struktur kuartener protein Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin. Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masingmasing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional. 2. Fungsi protein Protein mempunyai bermacam-macam fungsi bagi tubuh, diantaranya : sebagai enzim, zat pengatur pergerakan, pertahanan tubuh, alat pengangkut, penunjang mekanis, media perambatan impuls syaraf, dan pengendali pertumbuhan.
Sebagai enzim, protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologis. Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa makromolekul spesifik yang disebut enzim. Sebagai alat pengangkut, banyak molekul dengan Berat Molekul ( BM ) kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Sebagai pengatur pergerakan, protein merupakan komponen utama daging, gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. Sebagai penunjang mekanis, kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut. Sebagai pertahanan tubuh, dalam bentuk antibodi yaitu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda asing yang masuk dalam tubuh seperti virus, bakteri dan sel asing lain. Sebagai media perambatan impuls syaraf, protein berbentuk reseptor. Sebagai pengendali pertumbuhan, protein bekerja sebagai reseptor ( dalam bakteri ) yang dapat mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan ( F.G. Winarno, 1988 ). 3. Kebutuhan protein Kebutuhan manusia akan protein dapat dihitung dengan mengetahui jumlah nitrogen yang hilang. Nitrogen yang dikeluarkan dari tubuh merupakan bahan buangan hasil metabolisme protein, karena itu jumlah nitrogen yang terbuang mewakili jumlah nitrogen yang harus diganti. (F.G. Winarno, 1988). Kebutuhan protein perorangan tergantung pada laju pertumbuhan dan berat badan. Orang dewasa memerlukan kira-kira 1 gram protein untuk setiap kilogram berat badan. Selama periode pertumbuhan, lebih banyak protein diperlukan secara
proporsional, misalnya untuk anak-anak usia 5 - 6 tahun dibutuhkan kira-kira 2 gram protein untuk setiap kilogram berat badan. (P.M. Gaman- K.B. Sherrington, 1992). 4. Kekurangan Protein Kekurangan protein biasa digandengkan dengan kekurangan kalori atau kekurangan energi. Kekurangan protein yang paling buruk disebut kwasiorkor. Biasanya terjadi pada anak-anak, contohnya : busung lapar, hipotonus, gangguan pertumbuhan, dan gangguan hati lemak. Kekurangan kalori yang terus menerus disebut marasmus dan dapat mengakibatkan kematian. C. ANALISIS PROTEIN Analisis protein dapat dilakukan dengan 2 cara : 1. Analisis protein kualitatif a. Reaksi Warna Reaksi warna ini berdasarkan adanya ikatan peptid, maupun adanya sifatsifat tertentu dari asam amino yang dikandungnya.
1) Reaksi Biuret Reaksi ini merupakan tes umum yang baik terhadap protein. Reaksi positif dengan warna ungu, terjadi karena adanya kompleks senyawa yang terjadi antara Cu dengan N dari molekul ikatan peptida dan yang mempunyai gugus CONH, CHNH2, CHOHCH2NH2, CHNHNH2, CHNH2CHOH. Reaksi biuret terganggu dengan adanya garam amonium yang berlebihan karena NH3 akan bereaksi dengan CuH2 membentuk warna biru tua. Reaksi ini juga positif terhadap hidrolisa protein metaprotein,
proteosa, pepton, polipeptida kecuali asam amino. Warna yang terjadi tergantung dari panjangnya ikatan peptida. Bila panjang warnanya ungu dan bila pendek warnanya merah muda. Asam-asam amino memberikan reaksi biuret negatif karena tidak adanya ikatan peptida sehingga reaksi bisa untuk menunjukkan selesainya hidrolisa protein. 2) Reaksi Ninhidrin Semua asam amino α bereaksi dengan ninhidrin (triketohidrindenhidrat) membentuk aldehid dengan satu atom C lebih rendah dan melepaskan NH3 dan CO2. Di samping itu terbentuk kompleks berwarna biru (prolin dan hidroksiprolin kuning) yang diduga disebabkan oleh 2 molekul ninhidrin yang bereaksi dengan NH3 setelah asam amino tersebut dioksidasi. 3) Reaksi Xantoprotein Reaksi positif ditandai dengan terjadinya warna kuning setelah penambahan HNO3 dan dipanaskan. Pada penambahan alkali akan memberikan warna orange. Reaksi ini terjadi karena nitrasi inti benzen (cincin fenil) yang terdapat didalam molekul protein. Karena itu, reaksi ini positif untuk protein yang mengandung asam amino dengan inti benzen misalnya tirosin, fenilalanin, dan triptopan. 4) Reaksi Reduksi Sulfur Reaksi ini dapat berfungsi guna mengetahui asam amino yang mengandung unsur S. Reaksi positif dengan terjadinya warna hitam dari PbS setelah protein ditambah alkali garam dan dipanaskan, alkali berguna untuk melepas S organik
menjadi anorganik. Reaksi ini positif untuk protein yang mengandung asam amino dengan atom S, misalnya sistein dan metionin. 5) Reaksi Molish Reaksi positif menunjukkan adanya gugus karbohidrat pada protein. b.
Reaksi Pengendapan Analisis kualitatif protein berdasarkan reaksi pengendapan meliputi :
1) Pengendapan dengan amonium sulfat dan alkohol pekat Pengendapan disebabkan karena adanya gugus NH2, NH, OH, CO dalam protein, yang dapat mengikat (hidratasi) sehingga protein kehilangan air. Pada saat ini protein akan mempunyai kelarutan yang paling kecil dan mudah diendapkan. Protein yang diendapkan dengan cara ini tidak mengalami perubahan kimia dan mudah dilarutkan kembali dengan menambah air.
2) Pengendapan dengan ion positif logam berat (Cu, Fe, Pb, Hg, Zn) Dasar reaksi ini adalah penetralan muatan. Pengendapan akan terjadi apabila protein berada pada daerah alkalis terhadap titik isoelektriknya, yang mana protein bermuatan negative. Dengan adanya ion positif dari logam berat, terjadilah penetralan dan terjadi garam netral proteinat yang mengendap. Endapan dapat larut dengan penambahan alkali encer. 3) Pengendapan dengan ion negatif dari reagen alkaloid Reaksi terjadi pada pH yang lebih asam terhadap titik isoelektriknya, yang mana protein bermuatan positif. Ion-ion negatif dari asam tungtat, asam fosfotungtat, asam fikrat, asam ferosianat, asam tanat, asam sulfosalisilat, dan lainnya akan menetralkan muatan positif dan mengendapkannya.reagen ini biasanya untuk mengendapkan alkaloid tumbuh-tumbuhan, maka disebut reagenalkaloid. Endapan yang terjadi akan larut lagi dengan penambahan asam encer. 4) Pengendapan oleh alkohol dan pelarut organik Pengendapan disebabkan karena adanya gugus NH2, NH, OH, CO dalam protein, yang dapat mengikat (hidratasi) sehingga protein kehilangan air. Pada saat ini protein akan mempunyai kelarutan yang paling kecil dan mudah diendapkan. Protein yang diendapkan dengan cara ini tidak mengalami perubahan kimia dan mudah dilarutkan kembali dengan menambah air. Pengendapan akan terjadi paling baik pada titik isoelektriknya.
5) Pengendapan dengan asam mineral pekat Pengendapan akan terjadi bila jumlah asamnya sedikit. Pemberian asam yang berlebihan akan menghidrolisa protein. 6) Penggumpalan (koagulasi) oleh pemanasan Panas dapat menggumpalkan protein, dan suhu yang efektif adalah 380 – 750C dan paling baik pada titik isoelektriknya. Gumpalan ini tidak larut lagi bila pelarutnya menyebabkan hidrolisa. Sifat penggumpalan ini dapat dipakai sebagai salah satu cara untuk memisahkan protein 2. Analisis protein kuantitatif a. Cara Titrasi Formol Prinsip : larutan protein dalam air dipecah dengan K-oksalat jenuh,dititrasi dengan NaOH dengan indikator PP. bandingkan warnanya dengan warna standar. Pada larutan sampel hasil titrasi, tambahkan formaldehid 40% ( 2 ml ) titrasi lagi hingga warna sama dengan warna standar. Kelemahan Titrasi Formol : kurang praktis untuk penentuan kadar protein secara absolut, karena tiap jenis protein perlu dicari faktor konversinya. b. Cara Dumas Prinsip : bahan makanan dibakar dalam atmosfer CO2 dan lingkungan yang mengandung CO. semua atom C dan H diubah menjadi CO2 dan uap air. Semua gas dialirkan ke dalam larutan NaOH, lakukan pengeringan gas. Maka semua gas akan terabsorbsi kecuali gas nitrogen, gas nitrogen ini yang dianalisis.
c). Makro Kjeldahl Penentuan kadar protein yang umum dilakukan adalah dengan menentukan jumlah Nitrogen (N) yang dikandung oleh suatu bahan yang dikenal dengan cara Makro Kjeldahl. Tahap-tahap analisa ini adalah : 1. Proses Destruksi Tahap ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pakat sehingga terjadi pemecahan menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2 dan H2O. Sedangkan nitrogennya akan berubah menjadi NH4HSO4. Untuk mempercepat proses destruksi ditambahkan campuran selenium ( 2 gram selenium, 95 gram Na2SO4 anhidrat, 15 gram CuSO4 . 5H2O ) sebagai katalisator. Reaksi : O
NH2
Cu2+ R
C
C
H NH3 + H2SO4
CO2 + NH3 + H2O + SO2 OH NH4HSO4
2. Proses Destilasi Pada tahap destilasi, ammonium hidrogen sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Supaya selama destilasi tidak terjadi superheating atau pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar, maka dapat ditambahkan logam Zink ( Zn ). Ammonia yang dibebaskan selanjutnya ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dapat dipakai adalah H3BO3 atau Asam Borat 2% dalam jumlah yang
berlebihan. Agar kontak antara asam dan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung destilasi harus tercelup sedalam mungkin dalam asam. Destilasi diakhiri bila semua ammonia sudah terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basa. Reaksi : NH4HSO4 + 2NaOH Æ Na2SO4 + NH3 + 2H2O + H3BO3 Æ ( NH4 )3 BO3
NH3
( Slamet Sudarmaji, B. Haryono, Suhardi, 1989 )
3. Proses Titrasi Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan amonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam klorida 0,1 N dengan indikator MO. Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari kuning menjadi orange. Reaksi : ( NH4)3 BO4 + HCl Æ NH4Cl + H3BO3 ( Slamet Sudarmadji, B. Haryono, Suhardi,1989 ).
