Denaturasi Protein

Denaturasi Protein Pada Pembuatan Keju

Denaturasi protein merupakan suatu proses dimana terjadi perubahan atau modifikasi terhadap konformasi protein, lebih tepatnya terjadi pada struktur tersier maupun kuartener dari protein. Pada struktur tersier protein misalnya, terdapat empat jenis interaksi pada rantai samping seperti ikatan hidrogen, jembatan garam, ikatan disulfida, dan  interaksi non polar pada bagian non hidrofobik. Adapun penyebab dari denaturasi protein bisa berbagai macam, antara lain panas, alkohol, asam-basa, maupun logam berat.

Masing-masing penyebab denaturasi protein juga mengakibatkan ciri denaturasi yang spesifik. Panas, misalnya. Panas dapat mengacaukan ikatan hidrogen dari protein namun tidak akan mengganggu ikatan kovalennya.

Selain oleh panas, asam dan basa juga dapat membuat protein terdenaturasi. Seperti telah diketahui bahwa protein dapat membentuk struktur zwitter ion. Protein juga memiliki titik isoelektrik dimana jumlah muatan positif dan muatan negatif pada protein adalah sama. Pada saat itulah, protein dapat terdenaturasi yang ditandai dengan membentuk gumpalan dan larutannya menjadi keruh. Pada saat ini entalpi pelarutannya akan menjadi tinggi, karena jumlah kalor yang dibutuhkan untuk melarutkan sejumlah protein akan bertambah. Mekanismenya adalah penambahan asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam yang terdapat pada protein. Ion positif dan negatif pada garam dapat berganti pasangan dengan ion positif dan negatif dari asam ataupun basa sehingga jembatan garam pada protein yang merupakan salah satu jenis interaksi pada protein, menjadi kacau dan protein dapat dikatakan terdenaturasi.

Bentuk protein terdenaturasi yang mengendap ini juga dapat diakibatkan oleh pengaruh logam-logam berat. Dengan adanya logam-logam berat itu akan terbentuk kompleks garam protein-logam. Kompleks inilah yang membuat protein akan sulit untuk larut. Dan sama dengan ketika protein terdenaturasi akibat asam dan basa, entalpi pelarutannya akan naik. Protein bermuatan negatif atau protein dengan pH larutan di atas titik isoelektrik akan diendapkan oleh ion positif atau logam lebih mudah. Sebaliknya, protein bermuatan positif dengan pH larutan di bawah titik isoelektrik membutuhkan ion-ion negatif. Contoh ion-ion positif yang dapat mengendapkan protein misalnya Ag⁺, Ca²⁺,Zn²⁺, Hg²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺, dan Pb²⁺. Dan contoh ion-ion negatif yang dapat mengendapkan protein misalnya ion salisilat, trikloroasetat, piktrat, tanat, dan sulfosalisilat. Namun selain membentuk kompleks garam protein-logam yang sukar larut, logam berat dapat menarik sulfur pada protein sehingga mengganggu ikatan disulfida dalam protein dan menyebabkan protein terdenaturasi pula.

Salah satu contoh denaturasi protein dalam kehidupan sehari-hari adalah pembuatan keju. Prinsip pembuatan keju adalah bahwa protein dalam keju mengalami flokulasi dan mengikutkan 90% lemak susu dalam pengolahan. Keju dapat dibuat dengan mengendapkan protein menggunakan suatu asam. Asam tersebut dapat dihasilkan oleh bakteri atau asam yang ditambahkan. Apabila menggunakan asam, dapat digunakan asam asetat, asam laktat, asam sitrat dan dapat pula digunakan asam alami seperti sari buah sitrun. Susu dipanaskan 80-90ºC dan asam ditambahkan berupa tetesan sambil dilakukan pengadukan sampai massa terpisah, setelah curd ditiriskan, dapat diproses lebih lanjut.

Teknik dan variasi pembuatan keju dapat dilakukan/dikembangkan menurut kreativitas yang tak terbatas. Misalnya dengan penambahan biji-bijian, herba, minuman beralkohol, potongan buah-buahan dan pewarna ke dalam curd. Pewarna yang digunakan biasanya adalah merah annatto.Penambahan garam ke dalam keju biasanya adalah untuk menurunkan kadar air dan sebagai pengawet.

Di dunia terdapat beragam jenis keju. Menurut Daulay, namun seluruhnya memiliki prinsip dasar yang sama dalam proses pembuatannya, yaitu:

1      Pasteurisasi susu: dilakukan pada susu 70°C, untuk membunuh seluruh bakteri pathogen.

2      Pengasaman susu. Tujuannya adalah agar enzim rennet dapat bekerja optimal. Pengasaman dapat dilakukan dengan penambahan lemon jus, asam tartrat, cuka, atau bakteriStreptococcus lactis. Proses fementasi oleh streptococcus lactis akan mengubah laktosa (gula susu) menjadi asam laktat sehingga derajat keasaman (pH) susu menjadi rendah danrennet efektif bekerja.

3      Penambahan enzim rennet. Rennet memiliki daya kerja yang kuat, dapat digunakan dalam konsentrasi yang kecil. Perbandingan antara rennet dan susu adalah 1:5.000. Kurang lebih 30 menit setelah penambahan rennet ke dalam susu yang asam, maka terbentuklah curd.Bila temperatur sistem dipertahankan 40 derajat celcius, akan terbentuk curd yang padat. Kemudian dilakukan pemisahan curd dari whey.

4      Pematangan keju (ripening). Untuk menghasilkan keju yang berkualitas, dilakukan proses pematangan dengan cara menyimpan keju ini selama periode tertentu. Dalam proses ini, mikroba mengubah komposisi curd, sehingga menghasilkan keju dengan rasa, aroma, dan tekstur yang spesifik. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi penyimpangan seperti temperatur dan kelembaban udara di ruang tempat pematangan. Dalam beberapa jenis keju, bakteri dapat mengeluarkan gelembung udara sehingga dihasilkan keju yang berlubang-lubang.

Daftar Pustaka

-----. 2011. Chemistry The Central of Science.Denaturasi Protein.  http://bisakimia.com/2012/11/11/denaturasi-protein/. Diakses pada 26 Mei 2013

----. Science Biotek untuk Semua. Struktur Molekul Protein. 2010. http://sciencebiotech.net/struktur-molekul-protein/ . Diakses pada 26 Mei 2013