KLASIFIKASI PROTEIN DALAM BAHAN MAKANAN

Klasifikasi protein dalam bahan makanan

a.    Klasifikasi Protein

Protein dapat digolongkan menurut struktur susunan molekulnya, kelarutannya, adanya senyawa lain dalam molekul, tingkat degradasinya, dan fungsinya. 

a)   Struktur susunan molekul:

1.  Protein fibriler/skleroprotein

Adalah protein yang berbentuk serabut. Protein ini tidak larut dalam pelarut-pelarut encer, baik larutan garam, asam, basa, ataupun alkohol. Susunan molekulnya terdiri dari rantai molekul yang panjang sejajar dengan rantai utama, tidak membentuk kristal dan bila rantai ditarik memanjang, dapat kembali pada keadaan semula. Contoh dari protein ini adalah kolagen yang terdapat pada tulang rawan, miosin pada otot, keratin pada rambut, fibrin pada gumpalan darah.

2.  Protein globuler/sferoprotein

Adalah protein yang berbentuk bola. Protein ini banyak terdapat pada bahan makanan seperti susu, telur dan daging. Protein ini larut dalam larutan garam, dan asam encer, juga lebih asam, dan basa dibandingkan dengan protein fibriler.

b)   Kelarutan:

Menurut kelarutannya protein globuler dibagi menjadi beberapa grup, yaitu: albumin, globulin, glutein, prolamin, histon, dan protemin.

1.    Albumin, larut dalam air dan terkoagulasi oleh panas. Contohnya albumin telur, albumin serum, laktalbumin dalam susu.

2.    Globulin, tidak larut dalam air karena globulin larut dalam lemak dan termasuk dalam struktur globular bentuk bulat, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam encer, dan mengendap dalam larutan garam konsentrasi tinggi (salting out). Contoh globulin: miosinogen dalam otot, ovoglobulin dalam kuning telur, amandin dari buah almonds, legumin dalam kacang-kacangan.

3.    Glutein, tidak larut dalam pelarut netral tapi larut dalam pelarut basa/asam encer. Contohnya: glutein dalam gandum, atau orizenin dalam beras.

4.    Prolamin atau gliadin, larut dalam alkohol 70-80 % dan tak larut dalam air ataupun alkohol absolut. Contohnya gliadin dalam gandum, hordain dalam barley, dan zein pada jagung.

5.    Histon, larut dalam air dan tidak larut dalam amonia encer. Histon dapat mengendap dalam pelarut protein lainnya. Histon yang terkoagulasi oleh pemanasan dapat larut lagi dalam larutan asam encer. Contohnya globin dalam hemoglobin

6.    Protamin, adalah protein paling sederhana dibandingkan protein-protein lain, tetapi lebih kompleks dari pepton atau peptida. Protein ini larut dalam air dan tidak terkoagulasi oleh panas. Larutan protamin encer dapat mengendapkan protein lain, bersifat basa kuat, dan dengan asam kuat membentuk garam kuat. Contohnya salmin dalam ikan salmon, klupein pada ikan herring, skombrin (scombrin) pada ikan mackarel, dan siprinin (cyprinin) pada ikan karper. 

c)    Adanya senyawa lain dalam molekul:

Protein yang mengandung senyawa lain yang non protein disebut protein konjugasi. sedangkan protein yang tidak mengandung senyawa non protein disebut protein sederhana.

Contoh Protein konjugasi antara lain:

1.    Fosfoprotein
Merupakan golongan penting yang mencakup protein makanan yang penting. Gugus fosfat terikat pada gugus karboksil dari serina dan treonina. Golongan ini mencakup kasein susu dan fosfoprotein kuning telur.

2.    Lipoprotein
Adalah gabungan lipid dengan protein dan mempunyai daya mengemulsi yang sangat baik. Lipoprotein terdapat dalam susu dan kuning telur.

3.    Nukleoprotein
Merupakan gabungan asam nukleat dengan protein. Senyawa ini terdapat dalam inti sel. Satu benang kromatin dibina atas nukleoprotein, yaitu gabungan asam nukleat (DNA) dan protein.

4.    Glikoprotein
Adalah gabungan karbohidrat dengan protein. Biasanya jumlah karbohidrat kecil, tetapi beberapa glikoprotein mengandung karbohidrat 8-20 %. Satu contoh mukoprotein seperti itu adalah ovomusin putih telur.

5.    Kromoprotein
Adalah protein yang gugus prostetiknya berwarna. Terdapat banyak senyawa jenis ini termasuk didalamnya hemoglobin, dan mioglobin, klorofil, dan flavoprotein

d)   Tingkat Degradasi:

Protein dapat dibedakan menurut tingkat degradasinya. Degradasi biasanya merupakan tingkat permulaan denaturasi.

1.    Protein alami adalah protein dalam keadaan seperti protein dalam sel.

2.    Turunan protein yang merupakan hasil degradasi protein pada tingkat permulaan denaturasi. Dapat dibedakan sebagai: protein turunan primer (protean, metaprotein) dan protein turunan sekunder (proteosa, pepton, dan peptida).

Protein turunan

Protein turunan adalah senyawa yang diperoleh dengan metode kimia atau dengan metode enzimatik dan dipilah kedalam turunan primer dan turunan sekunder, bergantung pada derajat perubahan yang terjadi. Turunan primer sedikit dimodifikasi dan tidak larut dalam air, kasein yang dikoagulasi dengan rennet (isi lambung sapi) merupakan contoh protein turunan primer. Protein sekunder mengalami perubahan yang lebih besar dan mencakup protease, pepton, dan peptida. Perbedaan hasil urai ini terletak pada ukuran dan kelarutan. Semua larut dalam air dan tidak dikoagulasi oleh bahang, tetapi protease dapat diendapkan dengan larutan amonium sulfat jenuh. Peptida mengandung dua atau lebih sisa asam amino. Hasil urai ini terbentuk selama pemrosesan banyak makanan, misalnya selama pematangan keju.

C.    Kualitas protein sebagai bahan makanan

a.    Mutu Protein Makanan

Kandungan asam amino esensial pada protein dapat membedakan penggolongan protein.

a)    Protein sempurna, merupakan protein yang mengandung semua asam amino esensial. Protein sempurna dapat diperoleh dari bahan makanan hewani, telur dan susu.

b)   Protein tidak sempurna, merupakan protein yang tidak mengandung semua asam amino esensial. Sumbernya berasal dari bahan pangan nabati contohnya . Protein yang terdapat dalam bahan makanan hewani, seperti telur, daging , ikan, ayam, udang dan sebagainya, mengandung semua jenis asam amino, sehingga bahan makanan tersebut termasuk dalam golongan protein sempurna. Protein sempurna juga terdapat pada bahan pangan nabati. Namun hanya dari kelompok kacang-kacangan saja yang mengandung protein sempurna, sementara dari golongan pangan nabati lainnya tergolong protein tidak sempurna.

            Untuk memperoleh asam amino yang berbeda sehingga dapat saling mendukung pembentukan protein tubuh, maka sebaiknya jangan mengkonsumsi dua bahan makanan nabati yang sejenis. Seperti, beras dan jagung. Tetapi harus mengkonsumsi dua jenis bahan makanan yang berbeda, seperti jagung dengan kacang hijau dan sebagainya. Sehingga tanpa harus mengkonsumsi bahan pangan hewani, kita sudah dapat memenuhi kebutuhan akan asam amino esensial jika variasi bahan makanan yang dikonsumsi cukup.

            Disamping kandungan asam amino esensial , faktor lain yang menentukan mutu protein adalah nilai cerna. Nilai cerna menunjukkan persentase protein dari bahan makanan yang dapat diserap oleh dinding usus untuk membentuk protein tubuh. Sebagai contoh, nilai cerna telur adalah 100, ini berarti 100 % protein telur dapat diserap untuk protein tubuh. Nilai cerna beras adalah 96, jadi hanya 96 % dari protein beras yang dapat diserap oleh tubuh.

Contoh makanan dengan kandungan protein adalah: daging sapi has dalam/tenderloin/top sirloin yang rendah lemak (lean meat), dada ayam tanpa kulit, dada kalkun tanpa kulit, ikan salmon, tuna, sardin, mackerel, putih telur, tahu dan tempe, keju cottage rendah lemak, yoghurt rendah lemak, susu kedelai.

D.    Denaturasi protein

Denaturasi protein merupakan suatu keadaan dimana protein mengalami perubahan atau perusakan struktur sekunder, tersier dan kuartenernya. Denaturasi dapat pula di artikan suatu proses terpecahnya ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam, dan terbentuknya lipatan atau wiru molekul. Denaturasi ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya pemanasan, suasana asam atau basa yang ekstrim, kation logam berat dan penambahan garam jenuh.

Salah satu perombakan yang terjadi setelah kesegaran bahan pangan menurun adalah denaturasi protein. Secara sederhana, denaturasi protein adalah perombakan struktur sehingga protein kehilangan sifat alaminya. Dalam keadaan normal, protein mampu mengikat sejumlah cairan tubuh sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh mikroba untuk tumbuh dan berkembangbiak. Denaturasi protein yang berlebihan dapat menyebabkan insolubilitas yang dapat mempengaruhi sifat-sifat fungsional protein yang tegantung pada kelarutannya. Dengan terjadinya proses denaturasi, protein secara bertahap kehilangan kemampuannya untuk menahan cairan. Akibatnya, cairan tubuh tersebut akan lepas dan mengalir keluar dari bahan pangan. Cairan ini kaya akan nutrien sehingga akan digunakan oleh mikroba sebagai sumber makanan untuk tumbuh dan berkembang.

Pertumbuhan mikroorgansime dalam makanan dapat merusak makanan, sehingga mengubah rasa, warna, komposisi kimiawi makanan. Beberapa mikroorganisme menghasilkan racun pada makanan dan dapat mengambil karbon bagi konsumennya. Berikut akan diberikan contoh mikroorganisme penyebab kerusakan makanan, yaitu pada makanan kalengan seperti sarden. Menurut Pelczar dan Chan (1988), ada beberapa tipe kerusakan mikrobiologis berdasarkan zat yang dikeluarkan  pada makanan yang dikalengkan secara komersial, yaitu :

Dalam kerusakan makanan berkaleng, tipe kerusakan mikrobiologis terpenting pada makanan yang dikalengkan secara komersial adalah :

a.    Kerusakan asam-datar. Kerusakan ini disebabkan karena pembentukan asam. Namun, masih mempertahankan penampilan luarnya yang normal; ujung-ujung kaleng itu tetap datar, karena itu dikenal istilah “asam-datar”. Organisme penyebab umumnya adalah Bacillus.

b.    Kerusakan AT. Tipe kerusakan ini disebabkan oleh anaerob termofilik karena itu dinamakan “AT”. Bakteri AT adalah Clostridium thermosaccharolyticum. Bakteri ini memfermentasi gula, menghasilkan asam dan gas; setelah beberapa waktu lamanya gas tersebut mengakibatkan kaleng membengkak dengan ujung-ujungnya menggelembung.

c.    Kerusakan akibat sulfide, tipe kerusakan ini disebabkan oleh bakteri desulfotomaculum nigrificans), terutama pada bahan makanan dengan kadar asam rendah. Selama pertumbuhan dan metabolismenya, bakteri ini menghasilkan hydrogen sulfide.

Proses pembusukan ditandai dengan adanya aktivitas enzim yang merombak komponen bahan pangan hingga terbentuk senyawa yang aromanya tidak disukai. Aroma tersebut merupakan gabungan dari sejumlah senyawa hasil proses pembusukan. Selama proses pembusukan, enzim akan merombak karbohidrat secara bertahap menjadi alkohol dan akhirnya membentuk asam butirat dan gas metan. Protein akan dirombak oleh protease hingga terbentuk ammonia dan hidrogen sulfida; sedangkan lemak akan dirombak menjadi senyawa keton. Keberadaan senyawa ini secara bersamaan akan menyebabkan terbentuknya aroma busuk.