Denaturasi dan Koagulasi Protein

Denaturasi Protein

Denaturasi Protein adalah proses perubahan struktur lengkap dan karakteristik bentuk protein akibat dari gangguan interaksi sekunder, tersier, dan kuaterner struktural seperti suhu, penambahan garam, enzim dll. Karena fungsi biokimia protein tergantung pada tiga dimensi bentuknya atau susunan senyawa yang terdapat pada asam amino. Hasil denaturasi adalah hilangnya aktivitas biokimia yang terjadi didalam senyawa protein itu sendiri. Denaturasi protein juga tidak mempengaruhi kandungan struktur utama protein yaitu C, H, O, dan N. Meskipun beberapa protein mengalami kemungkinan untuk kehilangan kandungan senyawa mereka karakteristik struktural saat Denaturasi. Namun, kebanyakan protein tidak akan mengalami hal tersebut, hanya saja tidak menutup kemungkinan juga protein akan berubah struktur kecil didalamnya saat proses denaturasi terjadi. Bagaimanapun, untuk perubahan denaturasi secara umum, prosesnya sama dan tidak dapat diubah. ( Stoker, 2010)

• Faktor Penyebab

• Mekanisme

Denaturasi akibat panas menyebabkan molekul-molekul yang menyusun protein bergerak dengan sangat cepat. sehingga sifat protein yaitu hidrofobik  menjadi terbuka. Akibatnya, semakin panas, molekul akan bergerak semakin cepat dan memutus ikatan hidrogen didalamnya. Denaturasi akibat asam / basa terjadi ketika adanya penambahan kadar asam atau basa pada garam protein yang dapat memutus kandungan struktur dari protein tersebut karena terjadi subtitusi ion negatif dan positif pada garam dengan ion positif dan negatif pada asam atau basa.

Denaturasi akibat campuran logam berat pada protein, hal ini terjadi karena ikatan sulfur pada protein tertarik oleh ikatan logam berat sehingga proses denaturasi terjadi dengan adanya perubahan struktur kandungan senyawa pada protein tersebut saat ion pada protein bereaksi dengan ion logam berat yang tercampur didalamnya. (Vladimir. 2007)

• Efek yang terjadi pada Produk

Denaturasi dengan suhu panas yang dilakukan pada buah-buahan akan mengakibatkan berkurangnya kadar air dan bertambahnya viskositas atau kekentalan kadar protein yang tertanam pada buah yang mengalami denaturasi akibat suhu panas.

• Faktor Penyebab

Faktor-faktor penyebab terjadinya koagulasi adalah :

1. Panas

1. Pengocokan

1. pH

1. Gula dan garam

• Mekanisme

•  Efek yang terjadi pada Produk

 Hasil dari proses koagulasi protein biasanya mampu membentuk karakteristik yang diinginkan. Yaitu mengental yang mungkin terjadi pada proses selanjutnya setelah denaturasi dan koagulasi. Kekentalan hasil campuran telur mempengaruhi keinginan untuk menyusut atau menjadi lebih kuat. (Vickie. 2008)

Ketiga-tiga,

• Faktor Penyebab

Proses browning non-Enzymatic ini disebabkan oleh 3 hal:

1. Suhu dan lama pemanasan (pemanggangan) yang terjadi

1. Reaksi yang terjadi didahului oleh keton atau aldehid

1. Pencokelatan akibat kadar asam yang tercampur.

• Mekanisme

Pertama-tama gula dan amino bereaksi membentuk aldosilamin yang kemudian mengalami pengaturan kembali Amadori menjadi Ketosa Amin. Senyawa ini lalu mengalami suatu reaksi kompleks yang akhirnya menghasilkan polimer berwarna cokelat yang disebut Melanoidin. Laju pencokelatan meningkat cepat seiring dengan meningkatnya suhu dan pH diatas 6,8. Reaksi ini dapat menciptakan warna dan cita rasa yang diinginkan dalam bahan makanan, misal pada hasil masakan pemanggangan seperti roti.

• Efek pada yang terjadi pada Produk

Pada proses pencokelatan atau browning non-Enzimatik ini yang dilakukan pada Roti, memiliki dampak negatif yang bisa dan kemungkinan terjadi, yaitu menurunkan nilai biologis protein terutama untuk asam amino lisin, yang berpotensi menciptakan cita rasa yang tidak diinginkan saat membuat produk yang melalui proses non-Enzymatic Browning atau Pencokelatan non-Enzimatik ini. (Djarir. 2006) . Tirosin  yang berperan sebagai substrat sedangkan proses non enzimatis disebabkan karena reaksi Meillard , karamelisasi atau oksidasi asam askorbat (Richardson, 1983). Proses pencoklatan yang terjadi kan mengurangi kualitas produk dan menurunkan minat konsumen (Friedman,1990). Pada penelitian ini dicoba mempelajari proses yang terjadi apakah proses enzimatik  atau non enzimatik, dengan menggunakan dua jenis kentang varietas Wonosobo dan Tawangmangu. Proses pencoklatan sebenarnya dimulai dari kentang yang dikupas , dipotong-potong , oksidasi asam askorbat, senyawa phenol seperti senyawa tirosin sebagai substrat, akan dikatalisis enzim PPO menjadi quinon dan berpolimerisasi membentuk o quinon, sehingga menghasilkan warna kecoklatan. (Wahyuningsih. 2009)

Denaturasi juga dapat dikatakan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, ikatan garam, atau bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekul protein berubah. Dengan perkataan lain denaturasi, Denaturasi adalah terjadi karena kerusakan struktur sekunder. tersier, dan kuartener, tetapi struktur premier (ikatan peptida) masih utuh. (Simanjutak. 2003)
Adapun faktor-faktor penyebab terjadinya Denaturasi pada protein. Suhu pada lingkungan, pH, tekanan, Aliran listrik dan adanya campuran bahan kimia pada senyawa yang terdapat pada protein tersebut. Proses denaturasi berlangsung secara tetap, dan tidak berubah, suatu protein yang mengalami proses denaturasi akan mengalami perubahan viskositas atau berkurangnya kelarutan cairan sehingga mudah mengendap.

Koagulasi Protein

Koagulasi merupakan proses lanjutan yang terjadi ketika molekul protein yang didenaturasi membentuk suatu massa yang solid. Cairan telur (sol) diubah menjadi padat atau setengah padat (gel) dengan proses air yang keluar dari struktur membentuk spiral-spiral yang membuka dan melekat satu sama lain. Koagulasi ini terjadi selama rentang waktu temperatur yang lama dan dipengaruhi oleh faktor-faktor yang telah disebutkan sebelumnya seperti panas, pengocokan, pH, dan juga menggunakan gula dan garam. Hasil dari proses koagulasi protein biasanya mampu membentuk karakteristik yang diinginkan. Yaitu mengental yang mungkin terjadi pada proses selanjutnya setelah denaturasi dan koagulasi. Kekentalan hasil campuran telur mempengaruhi keinginan untuk menyusut atau menjadi lebih kuat. (Vickie. 2008)

Daftar Pustaka

Stoker, H. Stephen. 2010.  General, Organic, And Biological Chemistry Fifth Edition Page 684 . Cengage Learning : Belmont, CA USA
Uversky, Vladimir. N. 2007. Conformational Stability, Size, Shape and Surface of Protein Molecules . Nova Science : New York
Vaclavik, Vickie. A dan Elizabeth W. Cristian. 2008. Essential of Food Science Third Edition. Springer Science + Business Media : New York
Djarir, Makfoeld (Tim Penulis Laboratorium Kimia – Biokimia Pangan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta) dkk. 2006. Kamus Istilah Pangan Dan Nutrisi. Kanisius : Yogyakarta
Simanjutak, M.T dan J. Silalahi.2003.  Penuntun Praktikum Biokimia hal.3 . Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Farmasi Universitas Sumatera Utara
Wahyuningsih. 2009. Pengaruh Tirosin, Asan Askorbat ,Enzim Polifenol, Xidase (PPO)  Terhadap Perubahan Warna Kentang. Program Diploma III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Fredman M,and Pert.I.M. 1990. Inhioction of Broeving by Sulfur Amino Acid apple and potatoes. Food Chemistry : New York

Posted in: College