Kandungan protein adalah parameter kunci dalam analisis makanan untuk pelabelan nutrisi, pengendalian kualitas, dan kepatuhan terhadap peraturan. Kebanyakan metode kuantifikasi protein bersifat tidak langsung, yaitu mengukur kandungan nitrogen dan mengubahnya menjadi protein menggunakan faktor konversi yang sesuai.

Metode Kjeldahl

Metode Kjeldahl, yang dikembangkan oleh Johan Kjeldahl pada tahun 1883, tetap menjadi metode rujukan resmi untuk penentuan protein di banyak kerangka peraturan. Prosedurnya melibatkan tiga langkah. Pencernaan: sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat dengan katalis (biasanya tembaga sulfat atau selenium) dan kalium sulfat untuk menaikkan titik didih. Nitrogen organik diubah menjadi amonium sulfat. Distilasi: pencernaan dibuat basa dengan natrium hidroksida, melepaskan amonia, yang disuling menjadi larutan penerima asam borat atau asam standar. Titrasi: amonia yang terperangkap diukur melalui titrasi dengan asam atau basa standar, dan kandungan nitrogen dihitung.

Faktor konversi nitrogen menjadi protein biasanya 6,25, berasal dari asumsi bahwa protein mengandung 16% nitrogen. Namun, faktor spesifik digunakan untuk berbagai jenis makanan: 6,38 untuk susu, 5,70 untuk sereal, 5,46 untuk kedelai, dan 6,25 untuk daging, telur, dan sebagian besar makanan lainnya. Faktor-faktor ini menjelaskan variasi komposisi asam amino dan kandungan nitrogen non-protein.

Metode Pembakaran Dumas

Metode Dumas, yang mendapatkan popularitas sebagai alternatif yang lebih cepat dan ramah lingkungan, melibatkan pembakaran sampel pada suhu tinggi (800–1000 °C) dalam oksigen murni. Gas pembakaran dilewatkan melalui kolom reduksi untuk mengubah nitrogen oksida menjadi molekul nitrogen (N2), yang kemudian diukur dengan deteksi konduktivitas termal. Waktu analisis kira-kira 3–5 menit per sampel, dibandingkan dengan 1–3 jam untuk Kjeldahl. Metode Dumas tidak memerlukan bahan kimia berbahaya seperti asam sulfat pekat atau soda api, dan menghasilkan pembakaran sempurna tanpa memerlukan katalis.

Perbandingan Metode

Kedua metode tersebut mempunyai kelebihan dan keterbatasan. Kjeldahl sudah mapan, memiliki status resmi untuk banyak aplikasi, dan dapat menangani ukuran sampel yang besar. Namun, hal ini memakan waktu, padat karya, dan menggunakan reagen korosif. Dumas menawarkan analisis cepat, keamanan unggul, dan biaya pengoperasian per sampel yang lebih rendah, namun memiliki biaya instrumen awal yang lebih tinggi. Kedua metode tersebut mengukur nitrogen total, termasuk nitrogen non-protein dari asam nukleat, alkaloid, dan senyawa nitrogen lainnya, yang dapat memperkirakan kandungan protein sebenarnya secara berlebihan.

Pengujian Alternatif untuk Protein Larut

Untuk aplikasi yang memerlukan kuantifikasi protein terlarut dalam larutan, metode spektrofotometri biasanya digunakan. Uji Biuret mengukur ikatan peptida pada 540 nm dan relatif tidak sensitif terhadap komposisi asam amino. Uji Lowry, yang menggabungkan reagen Biuret dengan reagen Folin-Ciocalteu, menawarkan sensitivitas yang lebih tinggi namun dapat mengalami gangguan dari berbagai senyawa. Uji Bradford, berdasarkan pengikatan pewarna Coomassie Brilliant Blue G-250 yang diukur pada 595 nm, cepat dan sensitif tetapi menunjukkan respons yang bervariasi terhadap protein yang berbeda. Penentuan protein sangat penting untuk pelabelan nutrisi bersamaan dengan analisis kelembaban dan karbohidrat. Pilihan faktor konversi nitrogen menjadi protein bergantung pada matriks makanan.