## KARAKTERISASI SIFAT FISIKO-KIMIA DAN FUNGSIONAL ISOLAT PROTEIN BIJI KECIPIR
( Psophocarpus tetragonolobus L.)
[Characterization of Physicochemical and Functional Properties of Winged-Bean ( Psophocarpus tetragonolobus L.) Protein Isolate]
Slamet Budijanto 1,2) *, Azis Boing Sitanggang 1,2) dan Wita Murdiati 1)
1) Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor
2) Southeast Asian Food and Agricultural Science and Technology (SEAFAST) Center, Institut Pertanian Bogor
Diterima 04 Juni 2010 / Disetujui 19 Oktober 2011

## ABSTRACT
Winged-bean (Psophocarpus tetragonolobus L.) has similar protein concentration to soybean. Higher productivity of winged-bean as compared to soybean and ground nut makes it feasible to develop this legume as a natural source of vegetable protein. Protein isolate was made by isolating protein from defatted winged-bean flour employing its isoelectric point, and several stages of centrifugation. The protein content of winged-bean protein isolate was 83.87% (db). Analysis of physicochemical properties of winged-bean protein isolate, suggested that the bulk density was 0.60 g/ml  with  water  and  oil  absorption  capacity  of  2.61  g  H 2 O/g  solid;  1.60  ml  oil/g  solid,  respectively.  Moreover,  this  protein  isolate  had  emulsion capacity of 70.5%; foam capacity of 89.5% and formed gel at concentration of 15%. Data on amino acids composition indicated that glutamic acid was the highest concentration (6.37%), whereas tryptophan was the lowest one (0.37%). Several essential amino acids, such as leucine dan lysine, were found in winged-bean protein isolate at a concentration of 3.2% and 2.8%, respectively, calculated from the total amino acid.
Key words : winged-bean, protein isolate, physicochemical, amino acids

## 1 PENDAHULUAN
Kecipir  ( Psophocarpus  tetragonolobus L.)  sudah  lama dikenal  di  Indonesia.  Umumnya  tanaman  ini  tumbuh  di pekarangan,  pinggir-pinggir  pematang,  dan  tegalan.  Biji  dan daun  dari  tanaman  muda  kecipir  sering  dimanfaaatkan  oleh masyarakat  untuk  sayur.  Gambar  1  menunjukkan  tanaman kecipir  (biji  dan  daun)  yang  umumnya  digunakan  untuk  sayur dan isolat protein kecipir yang dihasilkan dari penelitian ini.
Gambar 1. (A) Tanaman kecipir dan (B) Isolat protein kecipir
Kandungan protein biji kecipir tua sekitar 33,3-38,3% (Amoo et al. , 2006; Mnembuka dan Eggum, 1995), yang hampir sama dengan  kandungan  protein  biji  kedelai  sekitar  39,8-41,8% (Gross, 1983; Mnembuka dan Eggum, 1995). Biji kecipir dilapor- kan  juga  memiliki  kandungan  asam  amino  yang  menyerupai kedelai  (Parkash et  al., 1986).  Selain  itu,  produktivitas  kecipir lebih  tinggi  dibandingkan  tanaman  kacang  tanah  atau  kedelai
*Korespondensi Penulis :
Email : s lamet.budijanto@gmail.com
(2380  kg/ha)  (Rismunandar,  1986).  Kemiripan  kandungan  pro- tein  dari  kecipir  dengan  kedelai  serta  produktivitasnya  yang tinggi  memberikan  peluang  bagi  kecipir  sebagai  alternatif sumber protein nabati.
Belum banyak studi yang mengkaji sifat fisiko-kimia maupun fungsional yang terkait dengan protein kecipir walaupun secara umum  tepung,  konsentrat  maupun  isolat  protein  memiliki aplikasi  yang  beragam,  mulai  dari  produk bakery ,  daging olahan,  makanan  vegetarian,  maupun  untuk  produk-produk olahan  susu  (Khor  dan  Chan,  1988;  Khor  dan  Chan,  1989; Mnembuka dan Eggum, 1995; Shet et al ., 1985).
Dengan  adanya  potensi  kecipir  sebagai  alternatif  protein nabati dan beberapa kondisi yang disebutkan diatas, maka studi ini  bertujuan  mengkarakterisasi  sifat  fisiko-kimia  dari  isolat kecipir  sehingga  informasinya  dapat  dipergunakan  oleh  pihak- pihak yang terkait yang ingin mengaplikasikan isolat protein dari kecipir.

## METODOLOGI

## Bahan dan alat
Penelitian  ini  dilakukan  di  dua  tempat  yaitu:  Laboratorium Kimia  Pangan  dan  Biokimia  Pangan,  Departemen  Ilmu  dan Teknologi Pangan, Institut Pertanian Bogor, dan F-TechnoPark, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Bahan  yang  digunakan  adalah  biji  kecipir  kering  yang diperoleh  dari  Balai  Penelitian  Tanaman  dan  Sayuran,  Badan Penelitian  dan  Pengembangan  Departemen  Pertanian, Lembang,  Bandung.  Bahan  kimia  yang  digunakan  untuk ekstraksi  dan  analisis  protein  adalah  CuSO 4 ,  K 2 SO 4 ,  HgO,
A B
H 3 BO 3 ,  H 2 SO 4 pekat,  NaOH-Na 2 S 2 O 3 pekat,  HCl0,01  N, HCl0,02 N, HCl 1 N,HCl6N, NaOH0,01 N, NaOH0,1 N, NaOH 1 N, asetonitril 60%, buffer natrium asetat 1 M, natrium karbonat, NaK  tartarat  1%,  standar  BSA,  dan  folin,  larutan  pengering (metanol, picolotiocianat, trietilamin),  larutan  derivatisasi (metanol,  natrium  asetat,  trietilamin),  heksana,  air  destilata, minyak  kedelai,  indikator  metilmerah  serta  metil  biru,  kertas saring, dan kapas.
Alat yang digunakan untuk pembuatan isolate protein kecipir dan  analisisnya  adalah abrasive  peeler ,  oven  pengering, pin disc mill , mini spray dryer (BUCHI B190, 2600 watt heater, 220 volt with  blower  and  feed  pump  with  glassware ),  sentrifugasi, saringan  60  mesh,  pH-meter  Orion  model  210  A, magnetic stirrer , water  bath , waring  blender ,  desikator,  alat  destilasi soxhlet,  labu  lemak,  vortex, hot  plate ,  Chromameter  CR-200 Minolta,  tanur,  labu  Kjeldahl,  neraca  analitik,  dan high performance liquid chromatography (HPLC) dengan kolom pico tag 3,9 x 150 mm.

## Pembuatan tepung kecipir bebas lemak
Biji kecipir yang dipanen ketika tanaman berusia 3-4 bulan direndam  dalam  air  selama  24  jam,  lalu  direbus  selama  30 menit.  Kulit  biji  dikupas  menggunakan abrasive  peeler dan dikeringkan  dalam  oven  pengering  50°C.  Penepungan  dilaku- kan dengan pin disc mill dengan ukuran saringan 60 mesh.
Pengekstrakan  lemak  tepung  kecipir  menggunakan  pelarut organik  n-heksana  selama  2  jam  dengan  ratio  (berat/volume) tepung  kecipir  dan  pelarut  organik  adalah  1:5.  Selanjutnya tepung kecipir bebas lemak dikeringkan dalam oven pengering 50°C selama 2 jam.

## Penentuan kelarutan protein kecipir
Kelarutan  protein  kecipir  ditentukan  berdasarkan  metode yang  dilaporkan  oleh  Sathe et  al. (1982).  Sebanyak  10  mg sampel tepung kecipir bebas lemak dilarutkan ke dalam 10 ml air,  lalu  pH  larutan  diatur  dari  1,0-12,0  dengan  menggunakan NaOH 1,0 N dan HCl 1,0 N (untuk nilai pH dari 3,0-5,0 dilakukan pengukuran  dengan  interval  pH  0,2).  Sentrifugasi  dilakukan untuk memisahkan supernatan yang kemudian dianalisis meng- gunakan metode Lowry (Lowry dan Bessey, 1946; Lowry et al ., 1951).  Pereaksi  Lowry  adalah  campuran  50  ml  NaOH  0,1  N yang  mengandung  2%  natrium  karbonat  dan  1  ml  natrium tartarat yang mengandung CuSO 4 5%.

## Pengaruh teknik pengeringan terhadap  derajat putih  isolat protein kecipir
Pembuatan isolat protein kecipir dapat dilihat pada Gambar 2.  Tepung  kecipir  bebas  lemak  dilarutkan  dengan  akuades (1:10).  Larutan  diatur  pada  pH  kelarutan  protein  optimum dengan NaOH 1 N. Larutan diinkubasi pada suhu 50°C selama 60 menit dan disentrifugasi selama 45 menit dengan kecepatan 3000  rpm.  Filtrat  dipisahkan,  sedangkan  endapan  dilarutkan kembali dengan akuades dan diatur pH larutan dengan NaOH 1 N  hingga  pH  kelarutan  protein  optimum,  dilarutkan  pada  suhu 50°C selama 60 menit, lalu disentrifugasi. Semua filtrat disatu- kan  lalu  disaring  dengan  kain  saring  dan  pHnya  diatur  hingga mencapai titik isoelektrik dengan penambahan HCl 1 N.
Protein  yang  mengendap  dipisahkan  dengan  sentrifugasi dan  dicuci  dengan  akuades  yang  telah  diatur  pHnya  hingga mencapai  titik  isoelektriknya.  Pencucian  dilakukan  dengan melarutkan endapan protein dalam akuades pH isoelektrik, lalu disentrifugasi 3000 rpm selama 45 menit. Endapan diambil dan dikeringkan  dengan  alat  pengering  (pengering  semprot,  oven vakum  dan  pengering  rumah  kaca).  Isolat  tepung  yang dihasilkan dianalisa derajat keputihannya dengan Chromameter CR-200 Minolta (Hutching, 1999).
Gambar 2. Diagram alir pembuatan isolat protein keci pir

## Analisis proksimat
Analisis proksimat terdiri dari analisis kadar air metode oven (SNI  01-2891-1992),  analisis  kadar  abu  (SNI  01-2891-1992), analisis  kadar  protein  metode  Kjeldahl  mikro  (AOAC  960,52 yang  dimodifikasi,  AOAC  1995),  analisis  kadar  lemak  metode soxhlet  (SNI  01-2891-1992),  dan  analisis  kadar  karbohidrat by difference.
Tepung kecipir bebas lemak
Dilarutkan dengan akuades 1:10
pH larutan diatur pada pH optimum dengan NaOH 1 N
Dipanaskan dalam pemanas air suhu 50°C, 1 jam
Sentrifugasi 3000 rpm, 45 menit
Fitrat Penyaringan
Pengaturan pH pada isoelektrik dengan HCl 1 N Sentrifugasi 300 rpm, 45 menit Fitrat Ampas Dilarutkan dengan akuades dengan jumlah yang sama seperti sebelumnya
Atur pH larutan pada
pH optimum dengan
NaOH 1 N Larutan dipanaskan dalam pemanas air 50°C, 1 jam
Endapan
Pencucian dengan akuades yang diasamkan (pH isoelektrik) Spray drying Isolat protein biji kecipir Sentrifugasi 300 rpm, 45 menit Fitrat Ampas

## Analisis warna dan derajat putih
Analisis  warna  dan  derajat  putih  menggunakan  metode modifikasi  Hutching  (1999)  menggunakan  Chromameter  CR- 200 Minolta. Pengukuran dilakukan dengan meletakkan sampel di  dalam  wadah  sampel  yang  sudah  tersedia  dan  selanjutnya dilakukan pengukuran pada skala nilai L, a, b. Nilai L menyata- kan parameter kecerahan ( lightness ) yang mempunyai nilai dari 0 (hitam) sampai 100 (putih). Nilai a menyatakan cahaya pantul yang  menghasilkan  warna  kromatik  campuran  merah-hijau dengan  nilai  +a  (positif)  dari  0  –  100  untuk  warna  merah  dan nilai  –a  (negatif)  dari  0  –  (-80)  untuk  warna  hijau.  Notasi  b menyatakan warna kromatik campuran biru-kuning dengan nilai +b (positif) dari 0 – 70 untuk kuning dan nilai –b (negatif) dari 0 – (-70) untuk warna biru. Selanjutnya dihitung nilai derajat putih dengan  standar  derajat  putih  yang  digunakan  yaitu  BaSO 4 melalui persamaan:
( ) ( ) ( ) 2 2 2 b + a + L 100 100 = (X) putih Derajat .100% 110,8 X = (%) putih Derajat

## Komposisi asam amino
Sebanyak  0,25-0,5  g  sampel  proteinkecipir  ditimbang  dan dimasukkan ke dalam tabung 25 ml untuk ditambahkan 5-10 ml HCl 6 N. Lalu sampel tersebut dipanaskan selama 24 jam pada suhu  100°C,  kemudian  disaring.  Sampel  diambil  sebanyak  30 ml dan ditambahkan larutan pengering (metanol, picolotiocianat , dan trietilamin). Sampel dikeringkan dengan pompa vakum dan ditambahkan  lagi  dengan  30  ml  larutan  derivatisasi  (metanol, natrium  asetat,  dan  trietilamin).  Sampel  didiamkan  selama  20 menit,  kemudian  ditambahkan  200  ml  natrium  asetat  sebelum diinjeksikan ke alat HPLC.
Kolom HPLC  yang digunakan adalah kolom pico tag 3,9  x 150  mm  dengan  fase  gerak  asetonitril  60%  dan  bufer  natrium asetat  1,0  M.  Detektor  yang  digunakan  adalah  UV  dengan panjang  gelombang  254  nm.  Penentuan  kadar  asam  amino dilakukan dengan rumus berikut:
[ ] 100 × FK × BM × W standar kon. × A A = amino asam Kadar sampel standar sampel
Bulk density (ρ A ) Pengukuran bulk density dilakukan mengacu pada metode Okezie dan Bello (1988). Sampel dimasukkan ke dalam sebuah gelas  ukur  10  ml  yang  telah  diketahui  beratnya.  Gelas  ukur yang  telah  berisi  sampel  diketuk-ketukkan  ke  meja  >  30  kali hingga tak ada lagi rongga ketika sampel ditepatkan menjadi 10 ml. Gelas ukur yang berisi sampel tersebut kemudian ditimbang. Densitas  kamba  (g/ml)  dapat  dihitung  dari  hasil  pembagian berat sampel dengan volumenya (10 ml). Pengukuran densitas kamba dilakukan dua kali ulangan.

## Analisis daya serap air
Sebanyak 1 g sampel dan 10 ml air destilata dimasukkan ke dalam  tabung  reaksi  kemudian  di vortex selama  2  menit. Campuran kemudian didiamkan selama 1 jam pada suhu ruang, kemudian  disentrifus  dengan  kecepatan  3000  rpm  selama  25 menit. Filtrat dituangkan ke dalam gelas ukur 10 ml secara hati-
hati dan diukur volumenya (Lin et al., 1974). Pengukuran daya serap air dilakukan dua kali ulangan dengan persamaan berikut.
(g) sampel W (ml) filtrat vol. ml 10 = sampel) air/g (ml air serap Daya

## Analisis daya serap minyak
Sebanyak  0,5  g  sampel  ditambah  3  ml  minyak  kedelai. Campuran  di vortex selama  2  menit  kemudian  didiamkan  pada suhu  kamar  lalu  disentrifuse  dengan  kecepatam  3000  rpm selama 25 menit. Supernatan dituang ke gelas ukur 10 ml dan diamati  volume  minyak  bebas  (Soluski  dan  Fleming,  1977). Pengukuran  daya  serap  minyak  dilakukan  dua  kali  ulangan dengan persamaan berikut:
(g) a(ml) 10ml = sampel) minya/kg (ml minyak serap Daya
W sampel Keterangan : a = volume minyak bebas (ml)

## Analisis kapasitas dan stabilitas emulsi
Pengukuran kapasitas emulsi dilakukan dengan mencampur sebanyak  0,5  g  sampel  dan  25  ml  air.  Sampel  diatur  pHnya hingga 8 sambil diaduk dengan magnetic stirrer selama 5 menit . Sebanyak 25 ml larutan sampel ditambah 25 ml minyak kedelai. Campuran  didispersikan  dengan  blender  selama  1  menit, kemudian  disentrifus  dengan  kecepatan  3000  rpm  selama  10 menit  (modifikasi  Franzen  dan  Kinsella,  1976).  Volume  emulsi dapat diukur dengan persamaan:
100% × V V = semulsi Kapasita tot.t ct
Keterangan : V ct = volume campuran teremulsi V tot.t = volume total dalam tabung
Untuk  mengamati  stabilitas  emulsi  selama  waktu  tertentu, emulsi  yang  sudah  terbentuk  disimpan  selama  beberapa  lama pada suhu ruang. Volume emulsi diamati pada jam ke-0,5, 1, 2, 4,  6  kemudian  dicatat  dan  dibuat  kurva  kestabilan  emulsinya. Percobaan  kapasitas  dan  stabilitas  emulsi  ini  dilakukan  se- banyak dua kali ulangan.

## Analisis kekuatan gel
Suspensi sampel dengan konsentrasi 7,5; 10; 12,5 dan 15% disiapkan  dan  ditepatkan  pHnya  hingga  8,0.  Suspensi  sampel lalu  dipipet  sebanyak  3  ml  ke  dalam  tabung  reaksi.  Tabung reaksi  dimasukkan  ke  dalam  penangas  air  100°C  selama  15 menit dan setelah diangkat dialiri dengan air mengalir. Setelah mencapai suhu ruang, suspensi  ditaruh di refrigerator bersuhu 4°C  selama  2  jam  Widowati et  al., 1998).  Kekuatan  gel  yang terbentuk  diukur  secara  kualitatif  dan  dicatat  penampakannya. Pengukuran sifat gelasi  ini dilakukan dua ulangan. Skala  yang digunakan untuk pengukuran gel adalah:
0 = gel tidak terbentuk
1 = gel sangat lemah, gel jatuh bila dimiringkan
2 = gel tidak jatuh bila tabung dibalik vertikal
3 = gel tidak jatuh bila tabung dibalik vertikal dan dihentak sekali
4 = gel tidak jatuh bila tabung dibalik dan dihentak > 5 kali

## Analisis kapasitas dan stabilitas buih
Sebanyak 2 g sampel dilarutkan dalam 100 ml akuades dan dihomogenkan  dengan magnetic  stirer selama  ±  1  menit. Larutan tersebut kemudian diatur pHnya hingga 8 dan dikocok dengan waring blender selama 2 menit (Widowati et al. , 1998). Volume  buih  sebelum  dan  sesudah  dikocok  dicatat,  kemudian kapasitas buih dihitung dengan persamaan berikut:
100% × V V = (% ) buih Kapasitas alp bsd Keterangan :
V bsd = volume buih sebelum dikocok V alp = volume awal larutan protein
Studi terhadap kapasitas buih ini dilakukan sebanyak 2 kali ulangan. Selain itu juga diamati stabilitas buih pada jam ke-0,5; 1; 1,5; 2; 3; 4 dan dibuat kurva stabilitas buih terhadap waktu.

## Rancangan percobaan dan analisis data
Penelitian dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap  (RAL)  tiga  faktor,  dengan  faktor  pertama  pengeringan dengan  pengering  semprot,  faktor  kedua  pengeringan  dengan pengering  oven  vakum  dan  faktor  ketiga  pengeringan  dengan pengering  rumah  kaca  ( sun  drying ).  Pengamatan  derajat  putih konsentrat  biji  kecipir  dilakukan  dua  kali  ulangan  -  duplo. Pengujian  statistik  pengaruh  nyata  dari  perlakuan  dilakukan dengan  uji  F  pada  taraf  nyata  α  =  5%.  Apabila  terdapat pengaruh  nyata  dari  perlakuan  terhadap  peubah  yang  diamati maka  akan  dilakukan  uji  lanjut  dengan  menggunakan  metode DMRT (Duncan) pada taraf nyata α = 5%.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Komposisi kimia dari tepung kecipir bebas lemak dan isolat protein
Kadar  protein  dan  lemak  tepung  kecipir  bebas  lemak menurut analisis proksimat adalah 45,21% (bk) dan 1,27% (bk). Kandungan  tepung  dengan  konsentrasi  lemak  sebesar  1,27% (bk)  telah  memenuhi  standar  untuk  dikatakan  tepung  bebas lemak  menurut  USDA  2000.  Oleh  karena  itu  tepung  kecipir bebas  lemak  telah  memenuhi  syarat  untuk  dijadikan  bahan pembuatan konsentrat maupun isolat protein.
Tabel 1. Data proksimat dari tepung  bebas lemak dan isolat protein kecipir Komposisi kimia Tepung kecipir bebas lemak (% bk) Isolat protein kecipir (% bk) Kadar abu 4,93 ± 0,04 3,17 ± 0,03 Kadar lemak 1,27 ± 0,03 2,12 ± 0,03 Kadar protein 45,21 ± 0,49 83,87± 0,45 Kadar karbohidrat 48,60 10,84
Pemekatan  protein  dilakukan  dengan  pengaturan  pH  ke- larutan optimum protein sebesar 11 (menggunakan NaOH 1 N) lalu  mengendapkannya  pada  pH  isoelektrik  sebesar  3,45 (menggunakan HCl 1 N). Isolat protein yang berasal dari tepung kecipir  bebas  lemak  memiliki  kandungan  protein  sebesar 83,87%  (bk),  hampir  dua  kali  lipat  jika  dibandingkan  dengan
kandungan  protein  tepung  kecipir  bebas  lemak.  Proses  pem- buatan  isolat  protein  kecipir  ini  mengakibatkan  penurunan konsentrasi karbohidrat dari 48,60% (bk) menjadi 10,84% (bk). Secara  lengkap  hasil  analisis  proksimat  dari  tepung  kecipir bebas lemak dan isolat protein kecipir dapat dilihat pada Tabel 1.

## Kelarutan protein kecipir
Profil  kelarutan  protein  kecipir  pada  berbagai  suasana  pH larutan ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Kurva kelarutan protein kecipir
Kelarutan  protein  maksimum  berada  pada  suasana  basa, yaitu  pada  pH  11  dan  mimum  pada  pH  3,45.  Akan  tetapi, ekstraksi protein kecipir bukan dilakukan pada pH 11 melainkan pada pH 10. Hal ini dilakukan karena ekstraksi protein di atas pH  10  berpeluang  terbentuknya  komponen  antinutrisi  seperti lisinoalanin  yang  bersifat  toksik  (Kinsella,  1979).  Lisinolalanin adalah senyawa N-epsilon-(DL-2-amino-karboksi-etil)-L-lisin dan sering  disingkat  dengan  LAL.  Senyawa  tersebut  terdiri  dari residu  lisin  yang  gugus  epsilon-aminonya  terikat  pada  gugus metil  dari  residu  alanin.  Pembentukannya  dapat  dipercepat dengan kondisi alkali dan suhu tingi (Harris dan Karmas, 1988).
Selanjutnya,  menurut  Cheftel et  al .,  (1985),  titik  isoelektrik protein  adalah  titik  dimana  protein  mencapai  kelarutan minimum.  Muatan  total  masing-masing  asam  amino  pada  titik isoelektrik  protein  adalah  sama  dengan  nol,  artinya  terjadi  ke- seimbangan  antara  gugus  bermuatan  positif  dan  gugus  ber- muatan  negatif  sehingga  protein  mudah  mengendap.  Oleh karena itu, untuk proses isolasi protein semua filtrat digabung- kan  dan  diatur  pHnya  menjadi  3,45  (pH  isoelektrik)  dengan menggunakan HCl 1 N.

## Pengaruh  teknik  pengeringan  pada  pembuatan  isolat protein kecipir
Menurut  Syamsir  (2009),  suhu  pengeringan  dan  perlakuan pramasak berpengaruh terhadap kecerahan warna tepung yang dihasilkan.  Oleh  karena  itu,  pengeringan  isolat  protein  kecipir dilakukan dengan menggunakan tiga metode pengeringan yaitu dengan  pengering  semprot  ( spray  dryer ),  oven  vakum  dan pengering  rumah  kaca.  Gambar  4  menunjukkan  bahwa  pe- ngeringan  isolat  protein  kecipir  dengan  pengering  semprot memberikan  warna  coklat  cerah  (krem)  dengan  derajat  putih paling baik (72,73%) dengan perbedaan sigifikan  (P<0,01) jika bandingkan dengan teknik pengeringan oven vakum dan rumah
Ko ns ent ras i pro tein (m g/ m l) Ko ns en tra si pr ot ei n (m g/ m l) 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
0.2 0.1
0.0 0.0  1 2 3  4 5 6 7 0.8 8  9  10  11  12  13 pH larutan Interval pH 3-5 pH larutan 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5
kaca.  Hal  ini  mungkin  disebabkan  oleh  waktu  kontak  antara bahan  dan  panas  berlangsung  cepat  sehingga  mengurangi reaksi  pencoklatan  dibandingkan  dengan  pengeringan  yang menggunakan  oven  vakum  (70°C)  maupun  rumah  kaca  yang memerlukan waktu yang lama degan panas yang tidak merata.
Gambar 4. Perbandingan  derajat  putih  isolat  protein  pada  berbagai jenis pengeringan
Bulk density Densitas  kamba  isolat  protein  kecipir  yang  dihasilkan dengan  metode  pengeringan spray  dryer adalah  0,60  g/ml. Tepung-tepungan  umumnya  memiliki  densitas  kamba  sekitar 0,40-0,75  g/ml  (Schubert,  1987).  Al-Kahtani  dan  Abou-Arab (1993)  melaporkan  bahwa  densitas  kamba  konsentrat  protein kedelai  adalah  0,63  g/ml.  Konsentrat  protein  kedelai  biasanya dikeringkan  dengan spray  dryer ,  dimana  rendemen  yang dihasilkan  memiliki  densitas  kamba  lebih  besar  daripada  yang dikeringkan  dengan freeze  dryer .  Partikel  yang  dihasilkan  dari spray  dryer biasanya  kecil,  sehingga  meningkatkan  densitas kamba (Bryant et al ., 1988 diacu di dalam Al-Kahtani dan Abou- Arab, 1993).

## Komposisi asam amino
Komposisi asam amino  isolat protein kecipir terdapat pada Gambar 5.
Gambar 5 . Komposisi asam amino isolat protein kecipir
Isolat  protein  kecipir  mengandung  semua  asam  amino esensial,  yaitu  lisin,  leusin,  isoleusin,  fenilalanin,  valin,  treonin, metionin,  dan  triptofan.  Asam  amino  esensial  yang  dominan
pada isolat protein kecipir adalah leusin dan lisin. Berdasarkan skor kimia asam amino esensial, metionin dan sistein merupa- kan  asam  amino  pembatas  isolat  protein  ini.  Nilai  skor  kimia dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Skor  kimia  asam  amino  esensial  leusin,  lisin,  triptofan,
metionin dan sistin isolat protein kecipir Asam amino esensial Pola FAO 1973 (mg/g protein) Hasil analisis (mg/g protein) Skor AAE Leusin 7,00 3,37 48,16 Metionin+sitin 3,50 0,99 28,46 Lisin 5,50 2,79 50,69 Triptofan 1,00 0,37 37,40 Daya serap air
Nilai  daya  serap  air  isolat  protein  kecipir  sebesar  2,61  g H 2 O/g solid. Daya serap air isolat protein kecipir ini lebih besar daripada  daya  serap  air  konsentrat  protein  kedelai  (2,20  g H 2 O/g solid) seperti yang dilaporkan oleh Kinsella (1979). Nilai daya  serap  air  isolat  kecipir  ini  termasuk  dalam  kisaran  daya serap  air  konsentrat  protein  kedelai  menurut  Hudson  (1994), yaitu  berada  pada  nilai  2,40-3,40  g  H 2 O/g  solid.  Komposisi asam  amino  protein  mempengaruhi  sifat  daya  serap  air  isolat protein. Isolat protein ini mengandung banyak asam amino ionik (asam glutamat, asam aspartat, dan lisin) sehingga dapat me- ningkatkan kemampuan daya serap air.

## Daya serap minyak
Daya serap minyak isolat protein kecipir ini adalah 1,60 ml minyak/g  solid.  Nilai  daya  serap  minyak  isolat  protein  ini  lebih besar  dari  kisaran  daya  serap  konsentrat  dan  isolat  protein kedelai  (1,33-1,54  ml  minyak/g  solid)  yang  dilaporkan  oleh Kinsella  (1979).  Pengikatan  lemak  pada  produk  bubuk dipengaruhi  oleh  ukuran  partikel.  Protein  dalam  bentuk  bubuk dengan ukuran partikel kecil serta densitas yang rendah meng- absorbsi dan memerangkap minyak lebih banyak dibandingkan protein yang densitasnya tinggi (Zayas, 1997).

## Kapasitas dan stabilitas emulsi
Hingga  saat  ini  belum  ditetapkan  metode  baku  mengukur sifat  emulsifier,  sehingga  hasil  pengamatan  berbagai  labo- ratorium  sangat  bervariasi  satu sama  lain  (Damodaran,  1996). Analisis  kestabilan  emulsi  pada  penelitian  ini  mengacu  pada Widowati et al. , (1998). Nilai aktivitas emulsi isolat protein hanya 70,5% dengan kestabilan emulsi yang baik selama 6 jam. Isolat protein  kecipir  dominan  disusun  oleh  asam-asam  amino  yang cenderung  bersifat  hidrofilik  maka  keseimbangan  hidrofilik- lipofilik  proteinnya  kurang  untuk  membentuk  emulsi.  Kurva stabilitas emulsi dapat dilihat pada Gambar 6.
Kapasitas  emulsi  erat  kaitannya  dengan  produk-produk daging  giling,  seperti  sosis,  bologna  dan  produk  sejenisnya, dimana  sifat  ini  dibutuhkan  untuk  pembentukan  emulsi  lemak. Sosis sebagai produk pangan dengan tipe emulsi minyak dalam air  yang  bersifat  elastis  dimana  peran  daging  sebagai  sumber protein  yang  terkandung  didalamnya  dapat  berfungsi  sebagai pengemulsi (Toldra, 2007).
Dari  data  diatas,  isolat  protein  kecipir  cukup  memenuhi karakterisitk dalam menggantikan protein daging sebagai bahan
pengemulsi dan substansi yang dapat menyelubungi lemak dan kerenyahan sosis karena memiliki kestabilan emulsi yang cukup baik.
Gambar 6.Kurva stabilitas emulsi isolat protein kecipir
Kekuatan gel Okezie  dan  Bello  (1988)  melaporkan  bahwa  isolat  protein kedelai  ( Promine  D )  membentuk  gel  pada  konsentrasi  protein 14%  pada  pemanasan  1  jam  dan  pendinginan  4°C  selama  2 jam. Isolat protein kecipir membentuk gel pada konsentrasi 15% dengan  penampakan  gel  yang  lemah  dan  terjatuh  bila dimiringkan.  Protein  kecipir  dominan  berbentuk  globular (Gillespie dan Blagrove, 1978) yang sulit didenaturasi pada per- mukaan  sehingga  memerlukan  konsentrasi  yang  cukup  tinggi untuk  membentuk  gel  (Schmidt,  1981).  Tabel  3  menunjukkan daya gelasi isolat protein kecipir pada berbagai konsentrasi.
Tabel 3. Daya gelasi isolat protein kecipir
Konsentrasi isolat protein kecipir (% b/v) Pangamatan kualitatif Penampakan 7,5 0 Kental 10,0 0 Kental 12,5 0 Kental 15,0 1 Gel Keterangan nilai pengamatan kualitatif : 0 = gel tidak terbentuk
1 = gel sangat lemah, gel jatuh bila dimiringkan
2 = gel tidak jatuh bila tabung dibalik vertikal
3 = gel tidak jatuh bila tabung dibalik vertikal dan dihentak sekali
4 = gel tidak jatuh bila tabung dibalik dan dihentak > 5 kali

## Kapasitas dan stabilitas buih
Nilai  daya  buih  isolat  protein  kecipir  sebesar  89,5%.  Isolat protein  kecipir  memiliki  kemampuan  membentuk  buih  yang cukup baik  namun memiliki  stabilitas buih yang  cukup rendah. Kurva  stabilitas  volume  buih  isolat  protein  kecipir  dapat  dilihat pada Gambar 7. Kapasitas buih isolat protein juga dipengaruhi oleh  nilai  pH  dan  berkolerasi  positif  dengan  profil  kelarutan protein  seperti  pada  sifat  emulsi.  Ketika  muatan  protein meningkat maka kapasitas buih pun meningkat (Cherry dan Mc Watters, 1981). Menurut Patel dan Kilara (1990) dan Towsend, Nakai (1983), rendahnya stabilitas buih juga dapat dikorelasikan dengan penurunan sifat reologi protein dalam hal pem-bentukan gel  (gelasi).  Hal  ini  dapat  terlihat  pada  Tabel  3  diatas  dimana untuk  memperoleh  gel  dengan  karakteristik  yang  baik  diperlu- kan  konsentrasi  protein  yang  cukup  tinggi  (15%  b/v).  Dengan
karakteristik  kapasitas  buih  yang  dimiliki,  maka  isolat  protein kecipir kurang cocok jika diaplikasikan pada produk roti dimana sifat  yang  diinginkan  dari  kapasitas  buih  adalah  untuk membentuk  lapisan  yang  stabil  dalam  proses  pengembangan adonan  roti  (Alamanou  dan  Doxastakis,  1997;  Hutton  dan Campbell, 1977).
Gambar 7. Kurva stabilitas volume buih isolat protein kecipir

## KESIMPULAN
Isolat  protein  kecipir  memiliki  kadar  protein  83,87%  (bk) dengan  nilai  densitas  kamba  sebesar  0,60  g/ml.  Pengukuran notasi  L  ( lightness ),  a  (warna  merah),  dan  b  (warna  kuning) isolat  protein  kecipir  diperoleh  nilai  secara  berurutan  83,8182; 1,2674,  dan  10,6593.  Isolat  protein  kecipir  memiliki  penam- pakan  warna  coklat  krem  dengan  nilai  derajat  putih  72,73%. Asam amino esensial yang dominan pada isolat protein kecipir adalah  leusin  dan  lisin,  sedangkan  asam  amino  metionin  dan sistin  sebagai  asam  amino  pembatasnya.  Isolat  protein  kecipir memilki  daya  serap  air  dan  stabilitas  emulsi  yang  cukup baik.Berdasarkan sifat-sifat fisiko-kimia yang dimiliki oleh isolat protein  kecipir  diatas,  maka  jenis  isolat  ini  dapat  digunakan dalam  produk-produk  olahan  daging  tetapi  kurang  optimal  jika diaplikasikan  pada  produk-produk  panggang  ( bakery )  karena memiliki stabilitas buih yang cukup rendah.

## DAFTAR PUSTAKA
Alamanou  S,  Doxastakis  G.  1997.  Effect  of  wet  extraction methods on the emulsifying and foaming properties of lupin seed  protein  isolates  ( Lupinus  albus ssp.  Graecus).  Food Hydrocolloids 11 (4): 409-413.
Al-Kahtani  AH,  Abou-Arab  AA.  1993.  Comparison  of  physical, chemical,  and  functional  properties  of Moringa  peregrine (Al-yassar  or  Al-ban)  and  soybean  proteins.  Cereal  Chem 70 : 619-626.
Amoo IA, Adebayo OT, Oyeleye AO. 2006. Chemical evaluation of  winged  beans  ( Psophocarpus  tetragonolobus ),  pitanga cherries  ( Eugenia  uniflora )  and  orchid  fruit  ( Orchid  fruit myristica ). African J Food Agric Nutr Dep 2 : 1-12.
[AOAC]  Association  of  Official  Analytical  Chemistry.  1995. Official  Method  of  Analysis  960.52.  AOAC  International, Virginia, USA.
Bryant LA, Montecalvo J, Morey KS, Loy B. 1988. Processing, functional, and nutritional properties of okraseed products. J Food Sci 53: 810-815.
Cheftel JC, Cuq JL, Lorient D. 1985. Amino Acid, Peptide and Protein.Dalam  Fennema  OR,  (Eds).  Food  Chemistry.Third Edition. Marcell Dekker Inc., New York.
Cherry JP, Mc Watters KH. 1981. Whipping Ability and Aeration. Dalam  Cherry  JP.  (Eds).  1981.  Protein  Functionality  in Foods. American Chemical Society, Washington DC.
Damodaran S. 1996. Amino Acid, Peptides, and Proteins.Dalam Fennema OR. (Eds). Food Chemistry. Marcell Dekker Inc., New York.
Franzen  KL,  Kinsella  JE.  1976.  Functional  properties succynilated and acetylated soy protein. J Agric Food Chem 24: 788-792.
Gillespie  JM,  Blagrove  RJ.  1978.  Isolation  and  composition  of seed  globulins  of  winged  bean  ( Psophocarpus tetragonolobus (L) DC). J Plant Physiol 5: 357-361.
Gross R. 1983. Composition and protein quality of winged bean ( Posphocarpus  tetragonolobus ).  Qual  Plant  Foods  Hum Nutr 32: 117-124.
Harris  RS,  Karmas  E.  1988.  Nutritional  Evaluation  of  Food Processing.Third Edition. AVI Publisher, Inc., Westport.
Hudson  BJF.  1994.  New  and  Developing  Sources  of  Food Proteins. Chapman & Hall, London.
Hutching  JB.  1999.  Food  Color  and  Appearance.  Second Edition. Aspen Publisher, Inc., Maryland.
Hutton  CW,  Campbell  AM.  1977.  Functional  properties  of  soy concentrate  and  soy  isolate  in  simple  system  and  in  food systems:  Emulsion  properties,  thickening  function  and  fat absorption. J Food Sci 42: 457-460.
Khor HT, Chan SL. 1988. Changes in lipid classes and fatty acid composition  in  developing Psophocarpus  tetragono- lobus seeds. Phytochemistry 27 (7): 2041-2044.
Khor  HT,  Chan  SL.  1989.  Fatty  acid  and  molecular  weight distributions  of  triacylglycerols  in  developing  winged  bean seeds. Phytochemistry 28 (9): 2303-2305.
Kinsella  JE.  1979.  Functional  properties  of  soybean  protein.  J Am Oil Chem Soc 56: 242-257.
Lowry  OH,  Bessey  OA.  1946.  The  adaption  of  the beckmanspectrophotometer  to  measurements  on  minute quantities of bio-logical materials. J Biol Chem 183: 633-
Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. 1951. Protein measurement  with  the  folin  phenol  reagent.  J  Biol Chem193: 265-275.
Lin  MY,  Humbert  ES,  Soluski  FW.  1974.  Certain  functional properties of sunflower meal products. J Food Sci 39: 368- 373.
Mnembuka  BV,  Eggum  BO.  1995.  Comparative  nutritive  value of winged bean ( Psophocarpus tetragonolobus (L.) D.C. and other  legumes  grown  in  Tanzania.  Plant  Foods  Hum  Nutr 47: 333-339.
Okezie  BO,  Bello  AB.  1988.  Physicochemical  and  functional properties  of  winged  bean  flour  and  isolate  compared  with soy isolate. J Food Sci 53: 450-454.
Parkash  D,  Misra  PN,  Misra  PS.  1987.  Amino  acid  profile  of winged bean ( Psophocarpus tetragonolobus (L.) D. C.) : A rich source of vegetable protein. Plant Foods Hum Nutr 37: 261-264.
Patel MT, Kilara A. 1990. Studies on whey protein concentrates: Foaming  and  emulsifyingproperties  and  their  relationships with physicochemical properties. J Dairy Sci 73 (10): 2731- 2740.
Rismunandar. 1986. Kecipir Penghasil Protein dan Karbohidrat yang Serbaguna. Sinar Baru, Bandung.
Sathe  SK,  Deshpande  SS,  Salunkhe  DK.  1982.  Functional properties  of  winged  bean  ( Psophocarpus  tetragonolobus (L.) DC) proteins. J Food Sci 47: 503-509.
Schmidt  RH.  1981.  Gelation  and  Coagulation.  Dalam  Cherry. (Eds).  Protein  Functionality  in  Foods.  American  Chemical Society, Washington DC.
Schubert. 1987. Food particle technology. Part 1: Properties of particles and particulate food system. J Food Eng 6: 1-32.
Shet MS, Madaiah M. 1988. Chemical modification studies on a lectin from winged-bean [ Psophocarpus Tetragonolobus (L.)
DC] tubers. Biochem J 254: 351-357.
Shet MS, Swamy BM, Madaiah M. 1985. A lectin from winged bean  ( Psophocarpus  tetragonolobus )  tubers.  Indian  J Biochem Biophys 22: 313-315.
SNI  01-2891-1992.  Cara  uji  Makanan  dan  Minuman.Badan Standardisasi  Nasional.  Dewan  Standardisasi  Nasional (DSN).
Soluski  F,  Fleming  SE.  1977.  Chemical,  functional,  and nutritional properties of sunflower protein products. J Am Oil Chem Soc 54: 100-105.
Syamsir  E,  Honestin  T.  2009.  Karakterisasi  Sifat  Fisikokimia Tepung  Ubi  Jalar  ( Ipomea  batatas )  varietas  sukuh  dengan variasi  proses  penepungan.  J  Teknol  Pangan  dan  Industri 20: 90-95.
Toldra  F.  2007.  Handbook  of  Fermented  Meat  and  Poultry.
Balckwell Publishing, Victoria.
Towsend  A,  Nakai  S.  1983.  Relationships  between  hidro- phobicity  and  foaming  characteristics  of  food  proteins.  J Food Sci 48: 588-594.
Widowati S, Wijaya SKS, Yulianti R. 1998. Fraksi globulin dan sifat  fungsional  isolat  protein  dari  sepuluh  varietas  kedelai indonesia.  Penelitian  Pertanian  Tanaman  Pangan  17:  52- 58.
Zayas JF. 1997. Functionality of Proteins in Food. Springer, New York.