## SIFAT FUNGSIONAL PRODUK INTERAKSI FRAKSI GLOBULIN 7S KOMAK
(Dolichos lablab ) DAN GUM XANTAN
[Functional Properties of the Interaction Product Between Globulin of 7S Fraction of Lablab Bean ( Dolichos lablab ) with Xantan Gum]
Sukamto 1)* , Aulanni’am 2) dan Sudiyono 1)
1) Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Widyagama Malang Jl. Borobudur 35 Malang 65128
2) Jurusan Kimia Universitas Brawijaya Malang
Diterima 15 Mei  2009 / Disetujui  7 Desember 2009

## ABSTRACT
Lablab bean (Dolichos lablab) seeds is a potential source of protein globulin.The bean’s protein content is 20.86 %, and the amount of globulin was more than 60% from the total protein, having major fractions of 7S and 11S. The objectives of this research were to explore the 7S globulin fractions,  to study interaction between 7S globulin fractions with xanthan gum, and to observe the functional properties of the product of the interaction. The research was conducted in 2 steps. The first step was to fractionate the 7S fractions from globulin. The second steps was to interact 7S globulin fraction with xanthan gum. The yield of these interaction were examined for its physicochemical and functional properties. The results showed that the 7S globulin fractions could be interacted by xanthan gum at pH 7. The interacted product of globulin 7S fraction 10 % with xanthan gum 0,75 % had good functional properties than globulin 7S fraction,  such as oil holding capacity, foaming capacity, and emulsion activity. Water holding capacity could not be detected because the yield became soluble. However,the foaming and emulsifying stability were still lower than those of soybean protein isolates. The research concluded that xanthan gum could be used to improve the physicochemical and functional properties of globulin 7S fraction .
Key words : globulin, lablab bean, gum xanthan, interaction and functional  properties

## PENDAHULUAN
Komak  mempunyai  nama-nama  daerah  yang  spesifik  seperti Lablab, Bonavist, Egyption, Chinese flowering, Pharao, Shink, Val, Wild field dan Indian bean (Subagio, 2006). Selanjutnya dikatakan bahwa  tanaman  ini  bisa  tumbuh  merumput  maupun  melilit  dan bercabang-cabang dengan panjang mencapai 1,6 sampai 6 meter. Kandungan protein pada  komak domestik bervariasi antara 18 dan 32%, sementara secara umum kandungan protein pada biji kacang- kacangan antara 18 dan 47% (Susanto, 1990). Dalam kondisi bobot kering  kandungan  protein  adalah  30%  (Venkatachalam, et  al ., 2002).  Protein  pada  komak  defisien  terhadap  metionin  dan  sistin (1,0 g dan 1,4 g per 100 g protein), namun mengandung lisin dan triptofan  yang  relatif  tinggi.  Venkatachalam et  al .,  (2002) melaporkan  bahwa    kandungan  albumin,  globulin,  prolamin  dan glutelin dari protein biji komak ( Val bean ) masing-masing adalah 20, 48, 1 dan 31% dari total protein biji. Asam amino bersulfur adalah faktor  pembatas  utama  dari  total  protein  biji  komak.  Selanjutnya dilaporkan  bahwa  globulin  dari  protein  biji  komak  merupakan glikoprotein dengan bobot molekul 51 sampai 64 kDa.
Secara  umum  protein  memiliki  sifat  fungsional  yang  labil,  oleh karena  itu  dalam  penelitian  ini  hasil  isolasi  fraksi  globulin  7S dimodifikasi lebih lanjut dengan teknik interaksi menggunakan gum xantan. * Perbaikan  sifat  fungsional  protein  dengan  teknik  interaksi juga  telah  dilaporkan  di  antaranya  asilasi  dan  suksinasi  pada
* Korespondensi  penulis : HP. 081615821460 E-mail : sukamuwg@yahoo.com
beberapa  jenis  protein  kacang-kacangan  El-Adaway,  (2000), asetilasi  dan  suksinasi  pada canola 12  S  globulin  (Gruener  dan Ismond,  1996),  glikosilasi  pada  protein vicillin (Pedrosa, et  al ., 1997), interaksi isolat whey protein dengan gum xantan (Gustaw, et al .,  2003),  interaksi  antara  isolat  protein  kedelai  dengan  CMC (Aqualon,  2002).  Penelitian  interaksi  antara  fraksi  globulin  7S komak  hitam  dengan  gum  xantan  belum  pernah  dilakukan.  Oleh karena itu dalam penelitian ini dipelajari hasil interaksi kedua jenis bahan tersebut sampai diperoleh perbaikan sifat fungsional produk.

## METODOLOGI Bahan
Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  berupa  biji komak varietas koro uceng, enzim pepsin 64271 (Merck) dan gum xantan Vanzan (Vanderbilt Company Co.)

## Metode
Ekstraksi protein biji komak hitam dilakukan dengan  beberapa tahap Biji komak hitam kering (kadar air 12 dan 14%) dihancurkan dengan plate mill dan diayak antara ukuran 100 mesh (Sumner et al.,1980).  Ekstraksi  lemak  tepung  biji  komak  hitam  dilakukan dengan  heksana  (Sathe et  al .,  1982  dalam  Herastuti  1990). Pemisahan isolat protein dari tepung biji komak hitam  yang telah bebas  lemak  dilakukan  dengan  cara  seperti  yang  dilakukan  oleh Puppo  dan  Anon  (1998).  Ekstraksi  globulin  dilakukan  dengan menggunakan teknik  in-vitro  digestibility  dengan  enzim  pepsin (Venkacatalam, et  al., 2002)  yang  dimodifikasi  Sukamto  (2007).
Untuk  menghasilkan  Fraksi  7S  dilakukan  pengendapan  pada  titik isoelektrik pada pH 4,8 (Tanh dan Shibasaki, 1976).
Interaksi  fraksi  7S  globulin  dengan  gum  xantan  dilakukan dengan empat langkah Fraksi globulin dilarutkan pada kondisi  (pH 3  dan  pH  7)  menggunakan  HCl  0,1M  dan  NaOH  0,1M  pada konsentrasi  10%,  selanjutnya  direaksikan  dengan  gum  xantan dengan  konsentrasi  (0,25%;  0,50%;  0,75%;  1%)  dan  tanpa  gum xantan).  Nisbah  larutan  isolat  :  larutan  gum  xantan  adalah  1  :  1. Hasil reaksi dikondisikan dalam waterbath pada suhu 37 C selama 120 menit (Gustaw, et al., 2003). Hasil interaksi dikeringkan dengan pengering beku pada suhu – 40 C tekanan 60 micro. Evaluasi hasil interaksi meliputi :
a. Sifat fisiko kimia dan  sifat fungsional fungsional meliputi :
Bobot  molekul  produk  interaksi  dengan  SDS-PAGE (Aulanni’am,  2005),  kelarutan  (Soetrisno,  2004),  kemampuan menyerap  dan  mempertahankan  minyak  (Subagio,  2006), Kemampuan  menyerap  dan  menahan  air  (Subagio,  2006), kapasitas busa dan stabilitas busa (Gruener and Ismond 1997), kapasitas  emulsi dan indeks  stabilitas  emulsi (Webb, et  al. , 2002)
b. Analisis statistik Percobaan  diulang  3  kali  dan  nilai  tengahnya  ( mean )  yang dilaporkan.  Data  dianalisis  menggunakan  analisis  variasi ( analyzed  of  variance )  dan  untuk  mengetahui  perbedaan dilanjutkan  dengan  uji  Duncan  yang  dideterminasi  pada  level P≤ 0,05 (Steel  danTorrie, 1980).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Produk interaksi
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  kompleks  fraksi    globulin 7S dengan gum xantan yang dikondisikan pada pH 3 membentuk kompleks  yang  bersifat  tidak  larut.  Hal  ini  ditunjukkan  oleh terbentuknya  gel  yang  tidak  larut  seperti  yang  diperlihatkan  pada Gambar 1.

## A                                                B

## A                                                                     B
Gambar 1. Produk interaksi antara gum xantan dengan fraksi  globulin 7S komak  hitam  pada  kondisi  pH  interaksi  3,0  dan  7,0.  Cairan warna    coklat :   fraksi globulin 7S ,Gumpalan warna putih : gel campuran gum xanthan  dengan fraksi globulin.
Terjadinya kompleks hasil interaksi yang tidak larut antara gum xanthan dengan globulin 7S komak hitam yang dikendalikan pada
pH  3    karena  pada  pH  3  yang  jauh  dari  titik  isoelektrik  masing- masing  fraksi  globulin  menyebabkan  terbentuknya  muatan  positif. Kinsella, et al ., (1985), Aluko dan Yada (1995) menjelaskan bahwa pada  pH  rendah  (dibawah  titik  isoelektrik)  gugus  karboksilat  dari protein  akan  terprotonasi,  sedangkan  gugus  amino  bermuatan positif,  sehingga  protein  membentuk  muatan  positif.  Pada  saat proses  pelarutan,  gum  xantan  terdisosiasi  sehingga  membentuk anion  gum  xantan  (Born, et  al .,  2006).  Selanjutnya  Tolstogusov (1997)  juga  menyatakan  bahwa  pelarutan  sodium  alginat  akan membentuk anion polisakarida. Berdasarkan hal tersebut maka jika fraksi globulin 7S dicampur dengan gum xantan pada kondisi pH 3 menjadikan  globulin  sebagai  kation  yang  saling  berikatan  dengan anion gum xantan, kondisi tersebut  terjadi secara elektrostatik. Hal ini  menyebabkan  terbentuknya  serpihan  gel  yang  tidak  terlarut (Gambar  1A).  Tolstogusov  (1997)  menjelaskan  bahwa  pada  pH rendah  (dibawah  titik  isoelektrik)  molekul  protein  dapat  bertindak sebagai  kation  diantara  anion-anion  polisakarida,  sehingga membentuk  komplek  gel  jaringan  3  demensi  yang  bersifat  tidak larut.
Interaksi yang dikendalikan pada pH 7 kedua gum xantan dan fraksi globulin 7S membentuk campuran  terlarutkan seperti terlihat pada  Gambar  1B.  Gustaw, et  al., (2003)  melaporkan  interaksi antara  protein whey dengan  gum  xantan  protein  yang  dilakukan pada  kondisi  pH  7  menunjukkan  polisakarida  masih  terikat  dalam jaringan  protein.  Hal  yang  sama  juga  terjadi  pada  hasil  interaksi antara  laktoglobulin  dengan  gum  xantan  (Zasypkin, et  al .,  1996). Pada pH 7 (netral) larutan gum xantan akan terdisosiasi, sehingga rantai cabang gum xantan bermuatan negatif. Vanderbilt (2000) dan Born, et al ., (2006) menyatakan bahwa pada pH 7 kelompok asam glukoronat  dan  asam  piruvat  dalam  rantai  samping  gum  xantan jumlahnya 60% yang memberikan muatan negatif.
Berdasarkan  berbagai  pendapat  tersebut  interaksi  antara  gum xantan  dengan  fraksi  7S  globulin  pada  pH  7  dapat  diduga  terjadi secara  elektrostatik  ( electrostatic  linked ).  Hal  ini  didukung  oleh Tolstoguzov  (1997)  yang  menyatakan  bahwa  pada  pH  7  (netral) interaksi  elektrostatik  masih  bisa  terjadi  antara  anion  karboksilat yang terdapat pada polisakarida dengan muatan positif dari subunit protein oligomerik.

## SDS-PAGE produk interaksi
Pengamatan dengan sodium dodecyl sulphonat polyacryalmide gel  electroforesis  (SDS-PAGE) pada  produk  interaksi  7S  globulin dengan  gum  xantan  menunjukkan  perubahan  pita-pita  protein  jika dibandingkan  dengan  sebelum  interaksi.  Hasil  SDS-PAGE  pada produk sebelum dan sesudah  interaksi ditampilkan pada Gambar 2 dan 3.
Hasil  perhitungan  bobot  molekul  pada  setiap  pita  dari  hasil interaksi  fraksi  7S  globulin  komak  hitam  dengan  berbagai konsentrasi gum xantan seperti ditampilkan pada Tabel 1.
Perubahan  pita-pita  protein  tersebut  semakin  membuktikan terjadinya  interaksi  antara  globulin  dengan  gum  xantan. Pembentukan  senyawa  komplek  protein  gum  xantan  akan menghasilkan  makro  molekul  yang  memiliki  bobot  molekul  yang lebih  tinggi  dari  protein  globulin  semula.  Hal  ini  ditandai  dengan semakin  menipisnya  pita-pita  protein  dan  berkurangnya  pita-pita subunit dominan yang semula 3 pita pada 7S globulin (Gambar 2)
Campuran  7 S globulin dengan gum xantan  pH3
Campuran  7 S globulin dengan gum xantan pH 7
menjadi 2 pita dengan bobot molekul masing-masing 34,8 dan 38 kDa  (Gambar  3).  Pita-pita  hasil  interaksi  globulin  7S  dengan  gum xantan  sampai  0,75%  pita  cenderung  menipis,  hal  ini  disebabkan semakin  menurunnya  jumlah  globulin  pada  pada  produk  interaksi dari sejumlah bobot sampel yang sama.
Tabel 1. Perhitungan bobot molekul pada masing-masing pita dari hasil interaksi  fraksi 7S  globulin komak hitam dengan berbagai konsentrasi gum xantan.
No Pita Bobot Molekul (kDa) Pita hasil interaksi  farksi 7S globulin komak hitam daya Gum xantan 0,25 % Gum xantan 0,50 % Gum xantan 0,75 % Gum xantan 1,00 % 1 179.89 70,14 80,72 70,14 2 70,14 38,00 70,14 38,00 3 38,00 34,80 38,00 34,80 4 34,80 27,35 34,80 27,35 5 28,70 15,56 27,35 15,56 6 15,56 - 15.56 -
Gambar  2.  Hasil  elektroforesis  SDS-PAGE  pada  7S  dan  11S  globulin Lane 1 : Isolat globulin, Lane 2 : 7S globulin dan Lane 3 : 11S globulin,  M : Marker Protein
Keterangan
1.  Globulin 7S  Gum xanthan 0,25 %
2.  Globulin 7S  Gum xanthan 0,50 %
3. Globulin 7S  Gum xanthan 0,75 %
4. Globulin 7S  Gum xanthan  1,00 %
Gambar  3.  Hasil  elektroforesis  dengan sodium  dodecyl  sulphat polyacryalmide gel electroforesis (SDS-PAGE) pada produk interaksi 7S globulin dengan gum xantan
Kelarutan (s olubility )
Kelarutan  fraksi  protein  globulin  7S  komak  hitam  setelah diinteraksikan sangat dipengaruhi oleh pH pelarut ( solvent ). Secara
umum  kelarutan  akan  mengalami  peningkatan  apabila  pH  solvent berada diatas pH titik isoelektrik. Pengaruh pH terhadap kelarutan dari produk interaksi secara keseluruhan ditunjukkan pada Gambar 4.  Seluruh  produk  interaksi  fraksi  7S  globulin  memiliki  kelarutan yang  berbeda  dengan  sebelum  interaksi.  Hasil  analisis  ragam tentang  pengaruh  pH  terhadap  kelarutan  produk  interaksi  7S globulin dengan gum xanthan berbeda nyata ( p =0,05).
Keterangan : 7S = globulin 7S, GX= gum xanthan. Kelarutan gum xanthan = 100 % Gambar  4.  Kelarutan  produk  interaksi  7S  globulin  dengan  gum  xantan pada berbagai pH
Kelarutan  produk  interaksi  7S  globulin  dengan  gum  xantan pada  pH  dibawah  pH  titik  isoelektrik  globulin  7S  pI  =  4,8,  11S globulin  pI  =  6,4  mengalami  penurunan.  Gruener  dan  Ismond (1996)  melaporkan  bahwa  penurunan  kelarutan  dibawah  pH  titik isoelektrik  juga  terjadi  pada  produk  suksinilasi  dan  asetilasi  12S globulin canola .  Sementara  pada  hasil  glikosilasi  7S  globulin pea terjadi  peningkatan  (Pedrosa, et  al., 1997).  Penurunan  kelarutan dibawah  pH  titik  isoelektrik  pada  produk  interaksi  antara  fraksi globulin  7S  dengan  gum  xantan  disebabkan  oleh  terbentuknya jaringan  gel  komplek  tiga  demensi  yang  tidak  larut  yang  terjadi akibat  interaksi  elektrostatik  antara  gum  xantan  dengan  fraksi  7S globulin .
Kelarutan  produk  interaksi  7S  globulin  komak  hitam  dengan gum  xantan  pada  pH  titik  isoelektrik  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  kelarutan  fraksi  7S  globulin  sebelum  interaksi.  Fenomena ini  berbeda  dengan  hasil  asetilasi  dan  suksinilasi  12S  globulin canola yang  dilaporkan  oleh    Gruener  dan  Ismond  (1996)    dan glikosilasi  7S  globulin pea yang  dilaporkan  oleh    Pedrosa, et  al., (1997)  yang  tidak  larut  pada  titik  isoelektriknya.  Peningkatan kelarutan  dari  produk  interaksi  gum  xantan  dengan  fraksi  globulin 7S  pada  titik  isoelektriknya  diduga  akibat  berkurangnya  protein isoelektrik  bebas  dan  berubahnya  jaringan  gel  tiga  demensi  hasil interaksi protein-polisakarida.
Kelarutan  produk  interaksi  7S  globulin  komak  hitam  dengan gum  xantan  pada  pH  diatas  titik  isoelektrik  terjadi  peningkatan. Gruener dan Ismond (1996) melaporkan bahwa pada asetilasi dan suksinilasi  12S  globulin  juga  terjadi  peningkatan  kelarutan  diatas titik  isoelektriknya.  Sementara  glikosilasi  7S  globulin pea yang dilaporkan  oleh    Pedrosa, et  al., (1997)  yang  tidak  larut  pada  titik isoelektriknya namun terjadi peningkatan kelarutan pada pH diatas titik  isoelektriknya.Peningkatan  Kelarutan  produk  interaksi  7S
0 20 40 60 80 100 120 2 3.5 5 6.5 8 9.5 pH 7SGX 0% 7SGX 0,25% 7SGX 0,5% 7SGX 0,75% 7SGX  1% K el ar ut an (%)
globulin  komak  hitam  dengan  gum  xantan    pada  pH  diatas    titik isoelektrik disebabkan oleh pengaruh kombinasi yaitu muatan intra dan intermolekul protein yang mendorong terbukanya lipatan antar molekul protein. Aluko dan  Yada, (1995) melaporkan bahwa pada pH diatas titik isoelektrik globulin mempunyai gaya tolak – menolak ( repulsion  force )  yang  besar  diantara  molekul.  Paulson  dan  Tung (1987)  menyatakan  bahwa  gaya  tolak-menolak  antar  molekul protein  akan  mendorong  terbukanya  rantai  molekul  protein, sehingga  mereduksi  interaksi  antar  molekul  protein.  Kondisi tersebut  menyebabkan  interaksi  antarprotein  melemah  dan membentuk  kompleks  protein noncooperatif dengan  gum  xantan yang bersifat dapat balik dan mudah larut dalam air.

## Sifat fungsioanal
Hasil  penelitian  terhadap  sifat  fungsional  dari  produk  interaksi antara fraksi 7S globulin dengan gum xantan seperti pada Tabel 2.
Kemampuan  menyerap  dan  menahan  air  ( Water  Holding Capacity /WHC )
Kemampuan  menyerap  dan  mempertahankan  air  dari  produk interaksi antara isolat globulin 7S dengan gum xanthan tidak dapat terdeteksi  (Tabel  2).  WHC (water  holding  capacity) atau kemampuan  menyerap  air  fraksi  globulin  7S  yang  diinteraksikan dengan  gum  xantan  tidak  terdeteksi.  Hal  ini  disebabkan  karena pada pH 7 produk interaksi dari kedua fraksi tersebut memiliki sifat kelarutan yang tinggi seperti yang ditampilkan pada  Gambar 4.
Kemampuan  menyerap  dan  mempertahankan  minyak (Oil Holding Capcity /OHC)
Kemampuan  menyerap  dan  mempertahankan  minyak  dari produk  interaksi  antara  fraksi  globulin  7S  dengan  gum  xantan menunjukkan  kecenderungan  adanya  perubahan  kemampuan dibandingkan  dengan  sebelum  interaksi.  OHC  hasil  penelitian memperlihatkan  adanya  perbedaan  yang  nyata  (P=0,05)  pada interaksi jenis protein globulin 7S komak hitam dengan gum xantan konsentrasi 0; 0,25; 0,50; 0,75, dan 1,00% (Tabel 2). Interaksi fraksi globulin  7S  komak  hitam  dengan  gum  xantan  mampu  menaikkan OHC  yang  pada  level  penggunaan  gum  xantan  0,5%,  0,75%  dan 1%  dibandingkan  dengan  fraksi  globulin  7S  tanpa  interaksi, sementara  nilai  OHC  dari  gum  xantan  hanya  230%.  Nilai  OHC tertinggi  diperoleh  dari  hasil  interaksi  globulin  7S  komak  hitam dengan  gum  xantan  0,75%  yaitu  1161,676%.  Hasil  tersebut  lebih tinggi  dari  hasil  asetilasi  dan  suksinilasi  12S  globulin  canola. Gruener  dan  Ismond  (1996)  melaporkan  bahwa  nilai  OHC  hasil
asetilasi dan suksinilasi 12S globulin canola masing-masing 400% dan 360%.
Salah  satu    faktor  yang  menyebabkan  peningkatan  OHC  dari produk  interaksi  globulin  7S  komak  hitam  dengan  gum  xantan tersebut  diantaranya    adalah  pH.  Pada  pH  7  interaksi  hidrofobik antar  molekul  protein  dalam  kompleks  protein-polisakarida  yang berinteraksi  melemah  (Tolstogusov,  1997),  sehingga  memberi kesempatan pada gugus-gugus hidrofobik untuk naik kepermukaan. Kondisi  ini  menyebabkan  lebih  banyak  minyak  yang  dapat bergabung  dengan  gugus  hidrofobik  tersebut  karena  sama-sama bersifat  nonpolar  melalui  interaksi  hidrofobik.  Selain  itu  diduga susunan asam amino dalam fraksi 7S globulin komak hitam banyak mengandung asam amino yang non polar yang mudah berinteraksi dengan  senyawa solvent  non  polar lain  seperti  minyak.  Interaksi globulin  dengan gum xantan menyebabkan bertambahnya jumlah gugus hidrofobik dari makromolekul kompleks karena dalam rantai cabang  dari back  bone gum  xantan  terdapat  gugus  asetat  dalam manosa yang termetilasi.
Kapasitas busa ( Foam Capacity / FC) Kemampuan  membentuk  busa  ( Foam  capacity )  dari  produk interaksi antara fraksi globulin 7S komak hitam dengan gum xantan menunjukkan  kecenderungan  adanya  perubahan  dibandingkan dengan sebelum interaksi. Hasil penelitian memperlihatkan adanya perbedaan  yang  nyata  (P=0,05)  pada  interaksi  fraksi  globulin  7S dengan  gum  xantan  pada  konsentrasi  0;  0,25;  0,50;  0,75,  dan 1,00%. FC tertinggi pada produk interaksi adalah interaksi globulin 7S dengan  gum xantan 0,75%, masing-masing sebesar  229,82% (Tabel  2).  Hasil  tersebut  lebih  tinggi  dari  produk  asetilasi  dan suksinilasi  12S  globulin canola yang  dilaporkan  Gruener  dan Ismond (1997) masing-masing 190% dan 160%.
Foam capacity (FC) dari fraksi 7S globulin menunjukkan angka tertinggi  dibandingkan  FC  setelah  interaksi  namun  mempunyai stabilitas yang rendah. Hal ini karena fraksi 7S globulin merupakan trimerik  yang  berisi  tiga  tipe  subunit  α  α ’ β.  Sub  unit  tersebut berkombinasi dalam 6 bentuk yang berbeda (β β β, β β α' , β  β α, β α α', α α α' , dan α α α ). Antar subunit tersebut berasosiasi dengan ikatan hidrofobik dan ikatan hidrogen tanpa ikatan disulfida seperti yang  dilaporkan  oleh  Sykes  dan  Gayler  (1981)  dalam  Renkema (2001).  Diduga  tanpa  gum  xantan  ikatan  hidrogen  dan  hidrofobik antar  sub  unit  tersebut  lebih  mudah  ditembus  oleh  udara  dan  air sehingga  memudahkan  terbentuknya foam namun  stabilitasnya rendah  karena  karena  memiliki  viskositas  yang  lebih  rendah sehingga foam mudah pecah (Gambar 5).
Tabel 2. Sifat fungsional dari produk interaksi antara fraksi 7S globulin dengan  gum xantan
Konsentrasi Gum Xantan (%) Sifat fungsional produk interaksi 7S globulin dengan gum xantan WHC (%) OHC (%) FC  (%) FSI (ml/ menit) EAI (m 2 /g) ESI (jam) 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 159,33 tt tt tt tt 933,33 a 791,00 a 1056,67 ab 1161,67 b 1145,00 b 330,97 e 188,56 b 202,21 bc 229,82 d 221,12 cd 1,47 3,33 0,21 0,23        0,15 268,42 a 334,98 bc 381,15 cd 402,62 d 305,96 ab 2,97 2,85 4,99 6,20 2,55
Keterangan :   WHC : Water Holding Capacity ; OHC : Oil Holding Capacity ; FC : Foam  Capacity ; FSI : Foam Stability Index ; EAI : Emulsion Activity Index ; ESI : Emulsion Stability Index . WHC gum xantan tidak terdeteksi karena terlarut sempurna Keterangan : tt (tidak terdeteksi). Huruf pendamping didasarkan pada uji Duncan dan huruf berbeda berarti berbeda nyata ( P< 0,05).
Pengembangan  FC  pada  produk  interaksi  dipengaruhi  oleh beberapa  faktor  antara  lain  :  terjadinya  perkembangan  kelarutan (Gambar 3) dalam air, sehingga mempengaruhi kemudahan udara untuk  menembus  kedalam  rongga  antar  molekul.  Gruener  dan Ismond  (1997)  melaporkan  bahwa  peningkatan  kelarutan  protein globulin  canola  12S  hasil  asetilasi  dan  suksinilasi  diikuti  oleh kenaikan kapasitas busanya.  Selain itu, penambahan gum xantan pada tingkat 0,5% - 1% terjadi pengurangan kapasitas busa namun gelembung  busa  lebih  kecil  dan  merata  dan  lebih  stabil.  Hal  ini disebabkan  oleh  pengaruh  gum  xantan  yang  dapat  meningkatkan viskositas.  Viskositas  fraksi  7S  globulin  0,89  cp,  pada  produk interaksi  fraksi  7S  globulin  dengan  gum  xantan  0,5%,  dan  0,75% masing-masing  1,34  cp  dan  1,37  cp.    Born, et  al., (2006) menyatakan  bahwa  penggunaan  sejumlah  kecil  gum  xantan mampu  meningkatkan  secara  nyata  viskositasnya.  Gustaw, et  al., (2003) melaporkan bahwa campuran WPI dengan gum xantan pada kondisi pH 7 menghasilkan viskositas yang tinggi. Kondisi tersebut akan  mempengaruhi  pergerakan  dan  terakumulasinya  air  yang bergerak  di  permukaan  molekul.  Pedrosa, et  al., (1997)  kekuatan lapisan protein dalam mempertahankan gas bubble tergantung dari kekuatan mekanik dan viskositas larutan.
Penurunan  FC  pada  produk  interaksi  antara  isolat  protein globulin 7S dengan gum xantan 0,25%, karena pada penggunaan konsentrasi  0,25%  gum  xantan  walaupun  dapat  meningkatkan kelarutan  namun  diduga  belum  mampu  menahan  laju  aliran  air yang bergerak dalam permukaan molekul ( molecule interface ). Laju aliran yang semakin besar akan mempercepat terakumulasinya air dalam sisi permukaan, jika foam tidak mampu menahannya maka terjadilah foam collaps dan menurunkan foam capacity .
Stabilitas busa ( Foam Stability Index /FSI).
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  Interaksi  isolat  protein globulin  7S  komak  hitam  dengan  gum  xantan  ternyata  mampu meningkatkan  kestabilan foam yang  dibentuk.  Perubahan kestabilan  busa  tiap  satu  satuan  waktu  diperlihatkan  seperti  pada Gambar  5  memperlihatkan  bahwa  produk  interaksi  globulin  7S dengan gum xantan 0,75%-1% mampu mempertahankan kapasitas busa hingga 120 menit tanpa mengalami penurunan berarti.
Peningkatan  stabilitas  busa  pada  produk  interaksi  globulin  7S dengan gum xantan 0,5%-1% ditandai dengan nilai FSI 0,15 - 0,23 ml/menit.  Kestabilan  busa  pada  produk  interaksi  terjadi  karena udara yang menembus kedalam rongga molekul dapat tertahan dan tidak  segera  terjadi bubble  collaps (pecahnya  gelembung  busa). Kestabilan  udara  dalam  rongga  molekul  sangat  dipengaruhi  oleh laju aliran dan akumulai air dalam ruang antar permukaan molekul. Konsentrasi gum xantan yang lebih besar dari 0,5% ternyata telah mampu  menahan  laju  aliran  air,  sehingga  dapat  menghambat terjadinya  akumulasi  air  dalam  ruang  antar  molekul  permukaan. Semakin  lama  berlangsungnya  akumulasi  air  maka  kemungkinan terjadinya foam collaps juga semakin tertunda lama. Pedrosa, et al., (1997)  melaporkan  bahwa  kekuatan  lapisan  protein  dalam mempertahankan gas  bubble tergantung  dari  kekuatan  mekanik dan viskositas larutan.

## Indeks  aktifitas dan stabilitas emulsi
Emulsion  Activity  Index (EAI)  mencerminkan  kemampuan produk  isolat  dalam  berinteraksi  dengan  air  dan  minyak  selama
pembentukan  emulsi.  Gum  xantan  memiliki  nilai  EAI  rendah  (8,37 m 2 /g)  namun  mampu  meningkatkan  EAI  setelah  berinteraksi dengan  isolat  globulin  komak  hitam.  Nilai  EAI  dan  ESI  produk interaksi pada fraksi protein globulin 7S komak hitam dengan gum xantan    seperti  ditampilkan  pada  Tabel  2.  Interaksi  7S  globulin komak  hitam  dengan  gum  xantan  0,75%  menghasilkan  nilai  EAI tertinggi,  402,62  ±  39,44m 2 /g.  Nilai  EAI  tersebut  lebih  besar dibandingkan  nilai  EAI  dari  isolat  protein  kedelai.  Webb, et  al ., (2002)  melaporkan  bahwa  nilai  EAI  dari  isolat  protein  kedelai adalah 116 ± 6,4 m 2 /g.
Gambar  5.  Pengaruh  hasil  interaksi  globulin  7S  dengan  gum  xantan terhadap foam stability ( FS)
Peningkatan nilai EAI produk interaksi 7S globulin komak hitam dengan  gum  xantan,  diduga  karena  gum  xantan  berpengaruh terhadap  membukanya  lipatan  polipeptida  berbentuk  globular  dari protein  globulin  7S.  Hal  ini  menyebabkan  gugus-gugus  hidrofobik dan  hidrofil  yang  semula  terlindungi  lebih  mudah  bergerak  ke permukaan.  Deformasi  makromolekul  tersebut  menyebabkan respon  permukaan  ( respons  surface )  menjadi  lebih  besar  untuk berinteraksi dengan pelarut non polar dan polar seperti minyak  dan air  melalui  interaksi  hidrofobik  dan  hidrogen.  Hal  ini  juga  telah dibuktikan oleh angka OHC (Tabel 2) dan kelarutan produk interaksi yang tinggi  (Gambar 4).
Penggunaan  gum  xantan  lebih  dari  0,75%    hasil  penelitian  ini menunjukkan  terjadinya  hambatan  interaksi  minyak  dengan permukaan aktif molekul produk interaksi sehingga EAI cenderung menurun.  Penggunaan  gum  xantan  yang  berlebihan  menimbulkan tersisanya  gum  xantan  bebas  yang  tidak  berinteraksi  dengan globulin.  Diduga  gum  xantan  tersebut  akan  terdispersi  dalam bentuk  larutan  tersendiri,  sehingga  mempengaruhi  stabilitas deformasi  pada  makromolekul  hasil  interaksi  globulin-gum  xantan dan  mengurangi electrostatic  repulsion  force dari  permukaan molekul. Kejadian tersebut mengakibatkan minyak mudah terlepas dari gugus hidrofobik molekul protein. Abdel-Aal, et al., (1986) dan Tjahyadi, et  al .,  (1988)  menyatakan  bahwa  perbedaan  EAI  dari isolat  protein  berhubungan  dengan  kelarutannya  dan  stabilitas konformasinya.  Peredes-Lopes, et  al .,  (1991)  melaporkan  bahwa sampel  yang  kelarutannya  rendah  menunjukkan  EAI  yang  rendah tetapi  memiliki  nilai  ESI  yang  tinggi.  Besarnya  EAI  juga berhubungan  dengan  sifat  hidrofobisitas  protein  (Aluko  dan  Yada,
0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 10 20 30 40 60 120 240 720 Waktu (menit ) Fo am st ab ili ty G7S G7S0,25GX
G7S0,5GX G7S0,75GX G7S1GX
1993). Selanjutnya dijelaskan bahwa molekul protein memiliki 2 sisi yaitu  sisi  yang  bersifat  polar  dan  yang  bersifat  non  polar.  Jika molekul  protein  tersebut  dilarutkan  dalam  air  akan  membentuk konformasi  molekul  dengan  dua  sisi  (polar  dan  non  polar). Konformasi akan lebih stabil jika sisi polar bermuatan listrik.
Emulsion  stability  index  (ESI) merupakan  tolok  ukur kemampuan  produk  isolat  hasil  interaksi  fraksi  protein  globulin  7S dengan  gum  xantan  dalam  mempertahankan  kestabilan  sistem minyak dalam air.
ESI  produk  interaksi  tertinggi  didapatkan  dari  hasil  interaksi antara 7S globulin dengan gum xantan 0,75% = 6,2 jam (Tabel 2). Kestabilan  emulsi  dipengaruhi  oleh  tersedianya  muatan  pada permukaan  molekul.  Jika  bagian  polipeptida  protein  yang bermuatan  dapat  mengambil  posisi  dipermukaan  lebih  banyak akan  membuat  emulsi  lebih  stabil  (Anonymous,    2004).  Produk inetraksi 7S yang berinteraksi dengan 0,75% gum xantan dan 11S globulin  yang  berinteraksi  dengan  0,5%  gum  xantan  relatif  lebih stabil,  hal  ini    berhubungan  dengan  besarnya  kelarutan  produk interaksi  (Gambar  4),  stabilitas  konformasi  pasca  deformasi  dan sifat hidrofobisitas gugus yang terdapat dalam permukaan molekul. Abdel-Aal, et  al., (1986)  dan  Tjahyadi, et  al .,  (1988)  menyatakan bahwa  kestabilan  emulsi  berhubungan  dengan  stabilitas konformasinya.  Swamylingapa  dan  Srinivas  (1994)  menyebutkan bahwa besarnya EAI dan ESI tergantung dari sifat-sifat fisiko-kimia protein  seperti  bentuk,  hidrofobisitas,  fleksibilitas  dan  adanya muatan  di  permukaan  molekul.  Hung  dan  Zayas  (1991) menyatakan  bahwa  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  stabilitas emulsi  diantaranya  pH,  muatan  listrik,  kekuatan  interparsial, viskositas  dan  konformasi  protein.  Subagio  (2006)  menambahkan bahwa  kestabilan  emulsi  tergantung  dari  kekuatan  interparsial bahan dalam mempertahankan interaksi hidrofobik dengan minyak dalam suatu larutan.
Penggunaan gum xantan yang berlebihan menimbulkan adanya gum  xantan  yang  tidak  berinteraksi  dengan  globulin.  Gum  xantan tersebut diduga akan terdispersi tersendiri dalam larutan berbentuk poli  anion  yang  menyebabkan  kestabilan  deformasi  pada makromolekul  hasil  interaksi  globulin-gum  xantan  terganggu  dan mengurangi electrostatic rupulsion force dari permukaan molekul, akibatnya  minyak  mudah  terlepas  dari  gugus  hidrofobik  molekul protein.

## KESIMPULAN
Fraksi  globulin 7S dapat berinteraksi dengan gum xantan yang diatur pada pH 7.  Produk interaksi terbaik yang memberikan sifat fungsional  terbaik  terjadi  antara  fraksi  globulin  7S  dalam  larutan dengan  konsentrasi  10%    dengan  gum  xantan  konsentrasi  0,75% dengan  rasio  (1:1).    Perubahan oil  holding  capacity  (OHC) yang luar  biasa  terjadi  pada  produk  interaksi    globulin  7S  dengan  gum xanthan  0,75%.  OHC  pada  produk  globulin  7S  dengan  gum xanthan  0,75%  =  1161,76%  sementara  OHC  pada  isolat  protein isoelektrik hanya 285% dan OHC gum xantan  hanya 230 %.
Produk  interaksi  antara  fraksi  globulin  7S  dengan  gum  xantan dapat  dikembangkan  lebih  lanjut  sebagai ingredient pangan fungsional.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  berterima  kasih  kepada  Direktorat  Jenderal  Pendidikan Tinggi,  Departemen  Pendidikan  Nasional  atas  pendanaan penelitian melalui proyek penelitian Hibah Bersaing tahun 2007.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdel-Aal  ESM,  Shehata  AA,  Mahdy  EAR  Youssef  MM.  1986. Extractability and functional properties of some legume protein isolated by three methods. J. Food Sci. Food Agric. 37, 553-559 Aluko RE,Yada RY.1995. Structure-function relationships of cowpea ( Vigna  unguiculata )  globulin  isolate:  influence  of  pH  and  NaCl on physico-chemical and functional properties.Food Chem., 53 : 259-265
Aluko  RE,  Yada  RY.  1993.  Relationship  of  hydrofobicity  and solubility  with  some  functional  properties  of  cowpea  ( Vigna unguiculata )  protein  isolate.  J.  Food  Sci.  Food  Agric.  37,  553- 559
Anonymous. 2004. Pollysaccharides - gums protein with a positive charge.  Carrageenan  xanthan.  Precipitation  at  low  pH interaction with Ca ions some interaction with fat "Slimy" mouth feel can substitute. www.class.fst..fst.ohio-state.edu /FST605/LECTURES/lect.20.html  -  21k  –    Diakses  [5  April 2004].
Aqualon.  2002.  Cellulose  gum  for  the  food  industry  behavior  in protein  systems.  Bulletin  VC-534A  (Supersedes  VC-534). Hercules  Incorporated.  www.agualon.com.  Diakses  [24  Mei 2004]
Anonymous, 2004. Process for preparing a high-gelling protein from soybean  The  technology  is  a  simple  process  for  preparing protein  products  from  ground  defatted  soybeans.  The  primary product  is  a  protein  isolate  with  high  solubility http://.www.mcgill.ca/ott/technologies/pureappsci/98009/-  11k  – Diakses [5 April 2004]
Born  K,  Langendorf  V,  Boulenguer  P,  2006.  Xanthan.  Degussa Texturant  System  France  SAS.    Research  Center.  E-mail  : Karin-born@degussa.com. Diakses [4 Mei 2006].
Chaplin M. 2003. Pectin.http://www.lsbu.ac.uk/water/hbond.html South Bank   Uniiversity.  London. Diakses [20 Pebruari 2004]
El-Adawy TA. 2000. Functional properties and nutritional quality of acetylated  and  succinylated  mung  bean  protein  isolate.  Food Chem.,70 : 83 – 91.
Gruener  L,  Ismond  MAH.  1997.  Effects  of  acetylation  and succinylation  on  the  functional  properties  of  the  canola  12S globulin. Food Chem., 70(4) : 513-520
Gustaw W, Targonski  Z,  Glibowski P, Mleko S, Pikus S. 2003. The influence  of  xanthan  gum  on  rheology  and  microstructure  of heat-induced whey protein gels. elect. J. Food Sci. Tech.  Pol. Agric. Univ., (6)Issue2.
Herastuti. 1990. Modifikasi kimia dalam peningkatan sifat fungsional protein  dedak  padi.  Dalam  kajian  kimiawi  pangan  II  (Setiaji,
et.al.  edt.).PAU  Pangan-Gizi.  Univ.  Gajah  Mada.  Jogjakarta. 293 h.
Hung  SC,  Zayas  JF.  1991.  Emulsifying  capacity  and  emulsion stability of milk protein and corn germ protein flour. J. Food Sci., 45 : 1261 -1223.
Paulson  AT,Tung  MA.  1987.  Solubility,  hydrophobicity  and  net charge of succinylated canola protein isolate. J. Food Sci., 52(6) : 1557 - 1561
Pedrosa C, Trisciuzzi C, Ferreira ST.1997. Effects of glycosylation on functional properties of Vicilin, the 7 S storage globulin from pea ( Pisum sativum ). J. Agric. Food Chem., 45 : 2025-2030. Puppo MC, Anon MC. 1998. Effect of pH and protein concentration on  rheological  behavior  of  acidic  soybean  protein  gels.  J. Agric.Food Chem., (46) 8 : 3039-3046
Peredes-Lopes  O,  Ordorica-Falomer  C,  Olivares-Vasquez, MR.1991. hickpea protein isolates : Physicochemical, functional and nutritional  characteristics. J. Food Sci., 56, 726-729
Rankema  JMS.  2001.  Formation,  structure  and  rheological properties  of  soy  protein  gels  (thesis).  Wageningen  University, The Netherlands.
Soetrisno,  Uken  SS.  2004.  Functional  properties  of  acid  and  salt extracted  protein  of  yellow  peas  ( Pissum  sativum  L.  Miranda ).
Department of Nutrition and Food  Management. Oregon State University, Corvallis,
OR 97331-5103.
Home: http://food.oregonstate.edu/. Diakses [4 Mei 2006].
Steel RG, Torrie JH. 1980. Principles and procedures of statistic.
McGrow-Hill Book Co. New York.
Subagio  A.  2006.  Characterization  of  hyacinth  bean  ( Lablab purpureus (L.)  sweet)  seeds  from  Indonesia  and  their  protein isolate. Food Chem., 95 : 65–70
Sumner  AK,  Nielsen  MA.  Young  CG.  1980.  Production  and evaluation of Pea Protein Isolate. Institute of Food Tecnologist. New Orleans.
Sukamto.  2007.  Mikrostruktur  dan  sifat  fungsional  protein  globulin 7S komak hitam  (D. lablab). var. koro uceng. Seminar nasional basic science 4 2007 FMIPA – UB. Malang
Susanto  T.  1990.  The    Utilisation    of   Lablab   beans    for   human foods.  Brawijaya  University. Malang.
Tolstoguzov  VB.  1997.  Protein  polysaccharides  interactions.  In. Darmodarans, S. and Paraf, A. ( EDT.) Food protein  and theirs applications. Marcel  Dekker. New York.
Tanh VH and K Shibasaki. 1976. Major protein of soybean seeds. A straight    forward    fractionation  and  their  characterization.  J. Agric. Food Chem., 24, 1117-1121.
Tjahyadi C, Lin S, Breene WM.1988. Isolation and characterization of adzuki bean ( Vigna angularis cv Takara) protein. J. Food Sci., 53 : 1438- 1443.
Vanderbit Company Inc.  2000. VANZAN xanthan gum( Article). PO Box 5150 Norwalk. USA. www.rtvanderbit.com. Diakses [5 April 2004].
Venkatachalam  M,  Kshirsagar  HH,  Tiwari  R,  Sathe.  SK.  2002. Biochemical  characterization  of  Valbean  ( Dolichos  lablab L.) protein.  Depertement  of  Nutrition,  Food  and  Exercise,  Florida State University. Tallahassee.
Webb MF, Naeem HA, Schmidt KA. 2002. Food protein functionality in a liquid system : a comparation of deamidated wheat protein with dairy and soy protein. J. Food. Sci., 67 (8) : 2896 -2902.
Zasypkin D, Dumay E, Cheftel J. 1996. Pressure and heat induced gelation  of  mixed  β-lactoglobulin/xanthan  solution.  Food Hydrocoll. (10) : 203-211