PROTEIN (Bahan Ajar Kimia Bahan Makanan) Oleh: Ali Rifa’i 1013023066 Farhan Baehaki 1013023071 Wiwit Gunawi 1013023062 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA PMIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMPUNG 2012 Mata kuliah : Kimia Bahan Makanan Kode MK : KKM 323 SKS : 2(2-0) Semester : Ganjil 2012-2013 Penyusun : 1. Ali Rifa’i 1013023066 2. Farhan Baehaki 1013023071 3. Wiwit Gunawi 1013023062 SK: Mengetahui kandungan, dan peranan senyawa kimia dalam makanan serta faktor penyebabkerusakan danpengawetannya dan memahami beberapa metoda analisis kimia dalam bahan makanan KD: Memahami pengertian dan peranan karbohidrat, lemak dan protein sebagai zat gizi dalam bahan makanan Indikator : 1. Menjelaskan pengertian protein sebagai zat gizi dalam bahan makanan 2. Menjelaskan jenis-jenis protein sebagai zat gizi dalam bahan makanan 3. Menjelaskan peranan protein sebagai zat gizi dalam bahan makanan 4. Menyebutkan bahan makanan yang mengandung protein dalam kehidupan sehari hari 5. Menjelaskan jumlah protein dan ambang batas kandungan protein yang harus di konsumsi sehari-hari 6. Menjelaskan dampak kekurangan dan kelebihan protein dalam tubuh Tujuan Pembelajaran : Agar mahasiswa dapat menjelaskan pengertian protein sebagai zat gizi dalam bahan makanan Agar siswa dapat menjelaskan peranan protein sebagai zat gizi dalam bahan makanan Agar siswa dapat menyebutkan bahan makanan yang mengandung protein dalam kehidupan sehari hari Agar siswa dapat menjelaskan jumlah protein dan ambang batas kandungan protein yang harus di konsumsi sehari-hari Agar siswa dapat menjelaskan dampak kekurangan dan kelebihan protein dalam tubuh PROTEIN Pendahuluan Protein memegang peranan penting dalam hampir semua proses kehidupan. Protein berasal dari bahasa Yunani “Proteios” yang berarti “barisan pertama”.Kata yang diciptakan oleh Jons J. Berzelius pada tahun 1938 untuk menekankan pentingnya golongan ini.Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel manusia atau hewan. Protein ini dapat mempengaruhi gizi pada tubuh manusia.Peranan protein dalam memenuhi asupan gizi dapat dikatakan tak tergantikan.Di Indonesia sendiri, masalah gizi masih cukup rawan, terutama di wilayah pemukiman kumuh daerah perkotaan.Wilayah yang dilanda kekurangan gizi biasanya adalah wilayah yang kering seperti NTB dan NTT.Dimana kondisi masyarakatnya tersebut banyak yang kekurangan gizi atau lebih dikenal dengan gizi buruk.Gizi buruk atau gizi kurang sering terjadi karena makanan yang tidak seimbang, terutama dalam hal protein. A. Pengertian Protein Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh setelah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein separohnya ada didalam otot, seperlima dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh dalam kulit dan selebihnya dalam jaringan lain dan cairan tubuh. Protein pembangun misalnya glikoprotein terdapat dalam dinding sel, keratin yang terdapat pada kulit, kuku dan rambut.Protein juga merupakan sumber gizi bagi organisme. Dalam tinjauan kimia protein adalah senyawa organik yang kompleks berbobot molekul tinggi berupa polimer dengan monomer asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida.Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur serta posfor. B. Peranan Protein Dalam kehidupan, protein memegang peranan yang sangat penting seluruh organisme. Peranan dari protein bagi seluruh organisme antara lain sebagai berikut : a. untuk pertumbuhan dan pemeliharaan; b. untuk pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh; c. untuk mengatur keseimbangan air dalam tubuh; d. untuk memelihara netralitas tubuh; e. untuk pembentukan antibody; f. untuk mengangkat zat-zat gizi; g. sebagai sumber energi. Selain itu, secara spesifik protein juga sangat berperan penting untuk pertumbuhan manusia. Secara garis besarnya guna protein bagi manusia adalah sebagai berikut : a. Untuk membangun sel jaringan tubuh seorang bayi yang lahir dengan berat badan 3 kg. b. Untuk mengganti sel tubuh yang aus atau rusak. c. Untuk membuat air susu, enzim dan hormon air susu yang diberikan ibu kepadabayinya dibuat dari makanan ibu itu sendiri. d. Membuat protein darah, untuk mempertahankan tekanan osmose darah. e. Untuk menjaga keseimbangan asam basa dari cairan tubuh. f. Sebagai pemberi kalori. C. Sumber Protein Kita memperoleh protein dari makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan.Protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani, sedangkan yang berasal dari tumbuhan disebut protein nabati. Beberapa makan sumber protein ialah daging, telur,susu, ikan,beras, kacang, kedelai, gandum, jagung, dan buah-buahan. Beberapa bahan makanan yang mengandung protein serta kadar proteinnya dapat dilihat pada tabel berikut. No Nama bahan makanan Kadar protein(%) 1 Daging ayam 18, 2 2 Daging sapi 18,8 3 Telur ayam 12,8 4 Susu sapi segar 3,2 5 Keju 22,8 6 Bandeng 20,0 7 Udang segar 21,0 8 Kerang 8,0 9 Beras tumbuk merah 7,9 10 Beras giling 6,8 11 Kacang hijau 22,2 12 Kedelai basah 30,2 13 Tepung terigu 8,9 14 Jagung kuning 7,9 15 Pisang ambon 1,2 16 Durian 2,5 Tumbuhan membentuk protein dari CO2, H2O dan senyawa nitrogen.Hewan yang makan tumbuhan mengubah protein nabati menjadi protein hewani.Di samping digunakan untuk pembentukan sel-sel tubuh, protein juga dapat digunakan sebagai sumber energi apabila tubuh kita kekurangan karbohidrat dan lemak. Komposisi rata-rata unsur kimia yang terdapat dalam protein ialah sebagai berikut: karbon 50%, hidrogen 7%, oksigen 23%, nitrogen 16%, belerang 0-3%, dan fosfor 0-3%. Dengan pedoman pada kadar nirogen sebesar 16%, dapat dilakukan penentuan kandungan protein dalam suatu bahan makanan.unsur nitrogen ditentukan secara kuantitatif, misalnya dengan cara Kjeldahl, yaitu dengan cara dekstruksi dengan asam pekat. Berat protein yang ditentukan ialah 6,25 kali berat unsur nitrogen. D. Anilisis Kandungan Protein Pada Makanan Dalam uji protein dalam kandungan makanan yang kita makan sehari hari dapat diketahui bahwa makanan yang kita makan mengandung protein atau tidak. Dalam menganalisis kandungan protein terdapat empat cara yang dapat dilakukan. 1. Uji biuret, uji biuret ini dapt digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya ikatan peptide dalam suatu senyawa sehingga uji biuret dapat dipakai untuk menunjukan adanya senyawa protein. Langkah pengujian yang dapat dilakukan adalah larutan sampel yang diduga mengandung protein ditetesi dengan larutan NaOH kemudian diberi beberapa tetes larutan CuSO4 encer. Apabila larutan berubah menjadi arna unggu maka larutan tersebut mengandung protein. 2. Uji xantoprotein, uji xantoprotein dapat digunakan untuk menguji atau mengidentifikasi adanya senyawa protein karena uji xantoprotein dapat menunjukan adanya senyawa asam amino yang memiliki cincin benzene seperti fenilalanin, tirosin, dan tripofan. Langkah pengujianya adalah larutan yang diduga mengandung senyawa protein ditambahkan larutan asam nitrat pekat sehingga terbentuk endapan berwarna putih. Apabila larutan tersebut mengandung protein maka endapat putih tersebut apabila di[anaskan akan berubah menjadi warna kuning. 3. Uji millon, Uji millon dapat digunakan untuk menguji atau mengidentifikasi adanya senyawa protein yang memiliki gugus fenol seperti tiroksin. Pereaksi millon terdiri dari larutan merkuro dan merkuri nitrat dalam asam nitrat.adanya protein dalam sempel dapat diketauhi apabila dalam sampel terdapat endapan putih dan apabila endapan putih itu dipanaskan akan menjadi warna merah. 4. Uji belerang, uji belerang dapat digunakan untuk menguji atau mengidentifikasi adanya senyawa protein karena dapat menunjukan asam amino memiliki gugus belerang seperti sistin dan metionin. Langkah pengujianya adalah larutan sampel ditambahkan NaOH pekat kemudian dipanaskan. Selanjutnya keda;am larutan ditambahkan pula larutan timbale asetat. Apabila ;larutan mengandung sasam amino yang memiliki gugus belerang maka warna larutan atau endapat berwarna hitam. Yaiti senyawa timbale sulfide (PbS). E. Jumlah atau Ambang Batas Protein Bagi Tubuh Peran protein sangat penting dalam tubuh kita sehingga amat disarankan untuk mengkonsumsi sumber protein dalam jumlah yang cukup setiap harinya.Pada orang dewasa dibutuhkan 1 gram protein per setiap kilo berat tubuhnya.Ini berarti pada orang dewasa dengan berat tubuh 50kg memerlukan protein setidaknya 50 gram setiap hari.Untuk mendapat asupan protein yang cukup kita memerlukan makanan yang mengandung protein tinggi.Banyak sekali makanan-makanan yang dapat kita temukan baik di pasar, supermarket, bahkan memetiknya sendiri dari ladang sayur dan buah anda. Ada cara praktis untuk menghitung kadar protein yang dibutuhkan tubuh per harinya, yaitu mengalikan berat badan dengan 1,0 hingga 1,8 gram/ kg protein. Pengalian 1,0 atau 1,8 gram/kg tersebut disesuaikan dengan aktivitas seseorang. Jika orang tersebut setiap hari memiliki aktivitas yang tinggi maka berat badannya dikalikan dengan 1,8gram/kg.Dapat dikatakan bahwa jumlah protein yang dibutuhkan tubuh setiap harinya tergantung dengan aktivitas seseorang.Semakin banyak aktivitas maka protein yang dibakar oleh tubuh pun semakin banyak sehingga protein yang dibutuhkan oleh tubuh menjai semakin banyak. F. Dampak Kekurangan dan Kelebihan Protein Bagi Tubuh 1. Akibat Kekurangan Protein Kekurangan protein banyak terdapat pada masyarakat sosial ekonomi rendah. Kekurangan protein murni pada stadium berat menyebabkan Kwasiorkor pada anak-anak di bawah lima tahun (balita). Kekurangan protein sering ditemukan secara bersamaan dengan kekurangan energi yang menyebabkan kondisi yang dinamakan Marasmus. a. Kwashiorkor Istilah Kwashiorkor pertama kali diperkenalkan oleh Dr. Cecily Williams pada tahun 1933, ketika ia menemukan keadaan ini di Ghana, Afrika. Dimana dalam bahasa Ghana, Kwashiorkor artinya penyakit yang diperoleh anak pertama, bila anak kedua sedang di tunggu kelahirannya. Kwashiorkor lebih banyak terdapat pada usia dua hingga tiga tahun yang sering terjadi pada anak yang terlambat menyapih, sehingga komposisi gizi makanan tidak seimbang terutama dalam hal protein. Kwashiorkor dapat terjadi pada konsumsi energi yang cukup atau lebih. Gejalanya : pertumbuhan terhambat otot-otot berkurang dan lemah. edema. muka bulat seperti bulan (moonface) gangguan psikimotor. Ciri khas dari Kwashiorkor yaitu terjadinya edema di perut, kaki dan tangan.Kehadiran Kwashiorkor erat kaitannya dengan albumin serum.Pada Kwashiorkor gambaran klinik anak sangat berbeda. Berat badan tidak terlalu rendah, bahkan dapat tertutup oleh adanya edema, sehingga penurunan berat badan relatif tidak terlalu jauh, tetapi bila pengobatan edema menghilang, maka berat badan yang rendah akan mulai menampakkan diri. Biasanya berat badan tersebut tidak sampai di bawah 60 % dari berat badan standar bagi umur yang sesuai. Ciri-ciri : Rambut halus, jarang, dan pirang kemerahan kusam. Kulit tampak kering (Xerosis) dan memberi kesan kasar dengan garisgaris permukaan yang jelas. Di daerah tungkai dan sikut serta bokong terdapat kulit yang menunjukkan Hyperpigmentasi dan kulit dapat mengelupas dalam lembar yang besar, meninggalkan dasar yang licin berwarna putih mengkilap. Perut anak membuncit karena pembesaran hati. Pada pemeriksaan mikroskopik terdapat perlemkan sel – sel hati. b. Marasmus Marasmus berasal dari kata Yunani yang berarti wasting merusak.Marasmus umumnya merupakan penyakit pada bayi (12 bulan pertama), karena terlambat di beri makanan tambahan.Hal ini dapat terjadi karena penyapihan mendadak, formula pengganti ASI terlalu encer dan tidak higienis atau sering terkena infeksi.Marasmus berpengaruh dalam waktu yang panjang terhadap mental dan fisik yang sukar diperbaiki.Marasmus adalah penyakit kelaparan dan terdapat banyak di antara kelompok sosial ekonomi rendah di sebagian besar negara sedang berkembang dan lebih banyak dari Kwashiorkor. Gejalanya : Pertumbuhan terhambat. Lemak di bawah kulit berkurang. Otot – otot berkurang dan melemah. Berat badan lebih banyak terpengaruh dari pada ukuran kerangka, seperti : panjang, lingkar kepala dan lingkar dada. Muka seperti orang tua (Oldman’s Face). Pada penderita Marasmus biasanya tidak ada pembesaran hati (Hepatomegalia) dan kadar lemak serta kolesterol di dalam darah menurun. Suhu badan juga lebih rendah dari suhu anak sehat dan anak tergeletak in – aktif, tidak ada perhatian bagi keadaan sekitarnya. 2. Akibat Kelebihan Protein Protein secara berlebihan tidak menguntungkan tubuh.Makanan yang tinggi proteinnya biasanya tinggi lemak sehingga dapat menyebabkan obesitas.Diet protein tinggi yang sering dianjurkan untuk menurunkan berat badan kurang beralasan. Kelebihan dapat menimbulkan masalah lain, terutama pada bayi. Kelebihan asam amino memberatkan ginjal dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan nitrogen. Kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan amoniak darah, kenaikan ureum darah, dan demam. Ini di lihat pada bayi yang di beri susu skim atau formula dengan konsentrasi tinggi, sehingga konsumsi protein mencapai 6 g/kg BB. Batas yang dianjurkan untuk konsumsi protein adalah dua kali Angaka Kecukupan Gizi (AKG) untuk protein. 3. Upaya Penanggulangan Untuk menanggulangi kekurangan / kelebihan protein, maka dapat dilakukan upaya penanggulangan sebagai berikut : Pemantauan Status Gizi (PSG) masyarakat. Pemberian Makanan Tambahan (PMT). Pemantauan garam beryodium. Pemberian kapsul vitamin A. Pemberian tablet Fe. Pengumpulan data KADARZI. G. Ringkasan Protein sangat diperlukan dalam kehidupan tiap organism, tidak terkecuali manusia.Peran protein ini sangat berpengaruh karena protein dapat memelihara sel-sel serta memperbaiki sel-sel jaringan yang rusak.Selain itu, protein berperan dalam pertumbuhan organisme. Protein bisa didapatkan dari tumbuhan maupun hewan.Protein yang berasal dari tumbuhan disebut dengan protein nabati. Contoh makanan yang mengandung protein nabati adalah tahu, tempe, dan sebagainya.Sedangkan protein yang berasal dari hewan disebut protein hewani.Contoh makanan yang mengandung protein hewani adalah telur, daging, dan sebagainya. Walaupun protein sangat dibutuhkan oleh tubuh, akan tetapi kadar protein di dalam tubuh harus cukup. Protein yang dibutuhkan oleh tubuh dapat dihitung secara sederhana, yaitu mengalikan berat badan dengan 1,0 sampai 1,8 gram per kg. Pengalian 1,0 sampai 1,8 gram/kg ini disesuaikan dengan banyaknya aktivitas seseorang. Semakin banyak aktivitas yang dilakukan seseorang maka semakin banyak pula protein yang dibutuhkan. Protein yang cukup akan sangat baik untuk tubuh. Akan tetapi, apabila protein berlebihan atau pun kurang di dalam tubuh maka akan menimbulkan penyakit. Kelebihan protein akan mengakibatkan keberatan padda ginjal dan mengganggu proses metabolism. Sedangkan kekurangan protein akan mengakibatkan penyakit washiorkor dan marasmus. H. Latihan Isilah pertanyaan di bawah ini dengan baik dan benar! 1. Jelaskan pengertian protein? 2. Sebutkan peranan protein bagi tubuh? 3. Sebutkan macam-macam protein berdasarkan sumbernya! Jelaskan dan berikan contohnya! 4. Jika seseorang memiliki berat badan 60kg. Orang tersebut adalah seorang atlet yang tiap hari selalu berlatih. Berapakah banyaknya protein yang dibutuhkan oleh orang tersebut per harinya? 5. Sebutkan dampak yang diakibatkan oleh kelebihan protein dan kekurangan protein!