KOMPAS.com - Penyebab denaturasi protein meliputi penyebab fisik dan kimiawi. Penyebab fisik di antaranya suhu, tekanan, dan pengadukan.
Berikut di bawah ini penjelasan mengenai ketiga penyebab fisik denaturasi protein.
Suhu
Suhu paling banyak digunakan dalam pengolahan pangan dan pengawetan. Protein mengalami berbagai tingkat denaturasi selama pengolahan melalui suhu.
Baca juga: Fungsi Protein dalam Membran Plasma
Denaturasi ini memengaruhi sifat fungsional protein dalam produk pangan.
Ketika larutan protein dipanaskan secara bertahap di atas suhu kritis, protein mengalami transisi dari keadaan asli ke terdenaturasi.
Tekanan
Tekanan hidrostatis memengaruhi konformasi protein. Tidak seperti denaturasi akibat panas yang biasa terjadi pada suhu 40 hingga 80°C.
Denaturasi akibat tekanan terjadi pada suhu 25°C, jika tekanan yang diberikan cukup tinggi.
Baca juga: Pengertian Protein Intergral dan Periferal
Biasanya protein mengalami denaturasi pada tekanan 1 hingga 12 kbar.Tekanan dapat menyebabkan denaturasi protein karena protein bersifat fleksibel dan dapat dikompresi.
Walaupun residu asam amino tersusun rapat di bagian dalam protein globular, biasanya masih terdapat rongga di dalam protein.
Akibatnya, protein bersifat dapat dikompresi dan terjadi penuruan volume protein.
Penurunan volume tersebut disebabkan rongga yang hilang dalam struktur protein dan hidrasi protein.
Denaturasi akibat tekanan bersifat reversibel. Akan tetapi, protein serat kebanyakan tidak mempunyai rongga, sehingga lebih stabil terhadap denaturasi akibat tekanan dibandingkan protein globular.
Baca juga: Soal Sintesis Protein: Mengetahui Apa Saja Tahapan Sintesis Protein
Pengadukan
Pengadukan mekanik kecepatan tinggi seperti pengocokan, pengulenan, dan pembuihan menyebabkan protein terdenaturasi.
Banyak protein yang terdenaturasi dan mengalami presipitasi ketika diaduk intensif. Denaturasi terjadi akibat inkorporasi udara dan adsorpsi molekul protein ke dalam antarmuka udara cairan.
Energi untuk antarmuka udara-cairan lebih besar dibandingkan fase curah maka protein mengalami perubahan konformasi pada antarmuka.
Besarnya perubahan konformasi dipengaruhi oleh fleksib protein. Protein dengan fleksibilitas tinggi lebih cepat berada pada antarmuka udara cairan, sehingga terdenaturasi lebih cepat dibandingkan protein yang kaku (rigid).
Baca juga: Perbedaan Protein Nabati dan Hewani
Residu asam amino nonpolar dari protein yang terdenaturasi berorientasi pada fase udara atau gas, sedangkan residu asam amino polar berorientasi pada fase air.
Beberapa pengolahan pangan menggunakan tekanan tinggi, pengadukan, dan suhu tinggi seperti ekstrasi, pencampuran kecepatan tinggi, dan homogenisasi.
Ketika pengadukan tinggi dilakukan menggunakan pengaduk berputar akan terbentuk kavitasi.
Keadaan ini menyebabkan protein mudah terdenaturasi. Pengadukan yang lebih cepat menyebabkan tingkat denaturasi yang lebih tinggi.
Baca juga: Manfaat Protein bagi Tubuh Manusia dan Akibatnya jika Kekurangan
Referensi:
- Estiasih, Teti dan teman-teman. Kimia dan Fisik Pangan. 2016. Jakarta: Bumi Aksara.
- Muchlisyiyah, Jhauharotul dan teman-teman. Kimia Fisik Pangan. 2017. Malang: Univertas Brawijaya Press.