Apakah Perubahan Wujud Telur Rebus dari Cairan Telur Menjadi Padat Disebut Membeku?

Pertanyaan: “Kalau dari wujud dari cair menjadi padat adalah membeku, apakah perubahan wujud telur rebus dari cairan telur menjadi padat juga disebut membeku?”

Dijawab oleh:

• Budhi Mulyawan Rachmat (Staf Publikasi Jurnal, LPPM Institut Teknologi Bandung)
• Jumardin Rua (Alumni, Kimia Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta)
• Budiman Prastyo (Mahasiswa, Pendidikan Kimia UIN Walisongo, Semarang)

Halo sahabat warstek di seluruh penjuru tanah air dan juga followers telur yang sempat viral di instagram. Pada kesempatan ini, penulis akan membahas sesuatu yang dipertanyakan oleh pembaca warstek.com yang ditanyakan melalui warstek.com/tanya, pertanyaannya yaitu, Kalau dari wujud dari cair menjadi padat adalah membeku, apakah perubahan wujud telur rebus dari cairan telur menjadi padat juga disebut membeku?

Sebenarnya, pertanyaan seperti ini sudah banyak dijawab oleh beberapa website atau blog. Namun, penjelasan yang penulis sajikan, diupayakan pembahasan yang selengkap-lengkapnya (komprehensif), sehingga pembaca memahami secara sains fenomena telur rebus tersebut. Tentunya, pembahasan akan dibedah satu persatu agar semakin sistematis. Selamat membaca.

Struktur Telur

Semua materi, benda yang memiliki massa dan menempati ruang pasti memiliki struktur. Baik struktur yang dapat kita lihat, maupun struktur yang kecil yaitu ranah molekul dan atom (tidak terlihat). Pertama, penulis akan membahas mengenai struktur anatomi telur, di mana struktur ini dapat terlihat oleh mata. Kemudian penulis juga akan membahas komposisi kimia dari tiap bagian. Perhatikan gambar berikut ini,

Mungkin selama ini, sebagian dari kita mengetahui komposisi telur hanya sekadar cangkang telur (egg shell), putih telur (egg white/albumen) dan kuning telur (egg yolk). Padahal, strukturnya relatif kompleks dan memiliki fungsi komplemen (saling melengkapi) satu sama lain. Pada pembahasan ini, penulis memfokuskan pada struktur dalam telur (di dalam cangkang dan membran telur) seperti putih telur, kuning telur dan lain-lain.

Kuning Telur. Kuning telur keberadaannya sekitar 36% dari total keseluruhan, terdapat air, protein dan lipid (lemak). Sebagian besar kuning telur terdapat lipid, sekitar 65% dari kuning telur. Mengapa kuning telur relatif lebih padat kondisinya dibanding putih telur?. Sebab, kuning telur menurut buku Egg White Foam karya Altalhi (2013), mengandung beberapa tipe asam lemak jenuh sebesar 30-35 %. Pembaca diharapkan jangan takut mengkonsumsi telur, sebab telur menurut sumber yang sama, hanya mengandung kolestrol sebanyak 4,2 % dari total kuning telur, sisanya Trigliserida dan fosfolipid. Pertanyaan lagi muncul, kenapa dinamakan kuning telur?. Tentunya, jawabannya bukan karena berwarna kuning. Jawaban ilmiahnya adalah yang membuat telur berwarna kuning adalah kandungan lemak-yang dapat larut yaitu carotenoids (xanthophylls).

Putih Telur. Putih telur memiliki komposisi yang lebih kompleks. Putih telur paling banyak mengandung ovalbumin (54%) dan sisanya adalah glikoprotein (conalbumin), glikosulfiprotein (ovomucin) beserta komposisi minor lainnya seperti vitamin, mineral dll. Zat yang seperti ‘gel berwarna bening’ ini apabila dimasak/dipanaskan, maka akan berwarna putih. Masyarakat menyebutnya dengan ‘putih telur’ dan jarang ada yang menyebut ‘albumin’ (jenis senyawa yang terkandung). Komposisi putih telur dan kuning telur perbandingannya berbeda-beda tergantung jenis telur apa. Misalnya, dalam paper penelitian Tolik (2014) mengatakan bahwa porsi beratr putih telur ayam dalam satu telur sebanyak 55,8 % sedangkan telur bebek 52,9 %. Pastinya, seluruh telur normal di dunia ini memiliki rasio putih telur yang lebih banyak.

Tabel 1. Komposisi Telur Ayam (dibuat dalam 100 g) (Winamo, 2002).

Komposisi	Telur Utuh	Putih Telur	Kuning Telur
Air (%)	73,70	88,57	48,50
Protein (%)	13,00	10,30	16,15
Lemak (g)	11,50	0,03	34,65
Karbohidrat (g)	0,65	0,65	0,60
Abu (g)	0,90	0,55	1,10

Baca juga: Ilmuwan Temukan Telur Dinosaurus dengan Fosil Embrio Utuh (warstek.com)

“Bagaimana bisa telur (putih telur dan kuning telur) menjadi padat setelah direbus? Apakah ada kaitannya dengan senyawa yang terkandung?”

Kondisi padat didefinisikan sebagai keadaan materi di mana suatu bahan mempertahankan batas-batasnya tanpa dukungan (misal wadah), atom atau molekul menempati posisi tetap antara satu sama lain dan tidak dapat bergerak secara bebas.

Perlu di pahami terlebih dahulu 2 (dua) hal :

1. Apakah perubahan wujud pada suatu zat adalah perubahan secara fisika atau kimia?
2. Bagaimana komposisi kimia dari kondisi suatu zat menjadi berubah kondisi?

Bila pada zat fluida (contoh air, H₂O) terjadi perubahan dari fasa cair menjadi padat karena dipengaruhi oleh turunnya suhu (air memiliki titik beku 0°C), fenomena ini bisa disebut proses pembekuan dan keadaan tersebut bisa kembali menjadi cair (suhu diatas  0°C). Hal ini disebabkan oleh pengaruh fisika terhadap suatu zat, sebab tidak terjadi pemutusan ikatan pada molekul H₂O. Hanya saja pada hal tersebut terjadi ‘sesuatu’ gaya antar molekul antar molekul H₂O satu dengan H₂O lainnya. Apabila panas yang diberikan mencapai 100 °C misalnya, maka terjadi pemutusan gaya antar molekul pada air, akan menjadi wujud gas.

Apakah perubahan wujud telur rebus sama seperti air (membeku)? Mari kita lihat komposisi dari telur, dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa komposisi telur salah satunya didominasi oleh protein. Ini berarti bahwa setiap perubahan pada struktur protein ini, akan secara signifikan mengubah struktur seluruh telur. Kita akan fokuskan pada protein telur ayam.

Berdasarkan pertimbangan bentuk tiga dimensinya (menggunakan X-ray crystallographic data), protein diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama yaitu fibrous (cenderung lurus) dan globular (cenderung bulat). Fibrous ada 2 jenis yaitu: alpha-helix dan beta-konfigurasi, sedangkan globular merupakan gabungan dari kedua jenis fibrous tersebut (lihat pada Gambar 3). Dua kelompok protein ini berbeda secara struktural sehingga menghasilkan sifat dan fungsi yang berbeda. Protein fibrous merupakan molekul yang sangat panjang dan secara struktural lebih sederhana dibanding protein globular. Rantai polipeptida pada fibrous ditata seperti rantai, sedangkan pada globular rantai polipeptida melipat berbentuk bulat “globular”.

Protein yang terdapat pada telur merupakan kelompok protein globular (ovalbumin). Perubahan menjadi “padat” pada telur yang dipanaskan terjadi akibat perubahan struktur protein yang menyebabkan molekul protein kehilangan karakteristik bentuk tiga dimensinya. Dua proses yang terjadi “dari cair menjadi padat” adalah denaturasi dan koagulasi. Denaturasi dan koagulasi protein dapat terjadi karena pengaruh temperatur, pH, pelarut organik, deterjen, logam berat dan tekanan mekanik. Bentuk globular ini mengandung gugus sulfhydryl (S-H) yang dapat berinteraksi antar molekul, biasanya perhitungan kuantitatif perubahan struktur pada putih telur dapat menghitung perubahan gugus  ini sulfhydryl. Denaturasi pada protein globular putih telur dapat dikatakan sebagai penurunan bentuk struktur karena terganggu/terputusnya ikatan (intramolekul) dan gaya antar molekul (pada gugus sulfhydryl dan gugus hidofobik lainnya). Struktur globular ini berubah menjadi struktur fibrous, kemudian menjadi rantai-rantai yang lebih sederhana.

Koagulasi terjadi ketika molekul protein menggumpal karena protein fibrous terdenaturasi (kembali) bentuknya dan tidak melipat (unfold). Pada keadaan ini protein tidak dapat larut (kelarutan rendah). Putih telur merupakan larutan viscous dari albumin telur, ketika putih telur dimasak, protein mengalami denaturasi dan selanjutnya koagulasi dan kita melihatnya sebagai padatan. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Lai (2010) dan Akkouche (2012) mengungkapkan bahwa koagulasi dan atau pengendapan protein putih telur dapat terlihat setelah dipanaskan pada suhu 50-85 °C atau 74 pada waktu 20 menit. Perhatikan gambar berikut untuk lebih jelas proses koagulasi!

Kesimpulannya, perubahan telur menjadi padat saat matang (dipanaskan) bukan proses pembekuan (sifat fisika) melainkan sifat kimia dari perubahan struktur akibat adanya denaturasi (struktur globular) dan koagulasi protein (struktur fibrous). Reaksi denaturasi dan koagulasi ini bersifat satu arah (irreversible), telur yang sudah mengeras tidak dapat menjadi cair kembali ketika didinginkan. Reaksi hanya mengarah menjadi produk (bertekstur keras). Pengaplikasian reaksi denaturasi dan koagulasi serupa juga terdapat pada industri pembuatan tahu, di mana terjadi denaturasi dan koagulasi protein dari sari kedelai. Hanya saja pemicu denaturasi dan koagulasi dari tahu tersebut selain panas juga menggunakan asam (asam asetat). Sudah cukup ya sahabat Warstek, apabila ingin bertanya lebih lanjut atau ada bagian yang belum jelas bisa ditanyakan, dengan komentar di bawah artikel ini. Semoga bermanfaat, salam sains dan teknologi.

Referensi:

• Akkouche, Z., Aissat, L., & Madani, K. (2012) ‘Effec of Heat on Egg White Proteins’, International Conferene on Applied of Sciences (ICALS2012) Turkey
• Altalhi, A.S. (2013). Egg White Foam. Massey University: Auckland
• Anson,M.L. (1939) ‘The Reactions Of Denatured Egg Albumin with Ferricyanide’, The Journal of Physiology, pp. 242-261
• Azhar, M. (2016). Biomolekul Sel (Karbohidrat, Protein dan Enzim). UNP Press: Padang
• Lai, K.M., et.al. (2010) ‘Changes in physicochemical properties of egg white and yolk proteins from duck shell eggs due to hydrostatic pressure treatment’, Poultry Science, 89, pp. 729–737
• Solomons, T. W. Graham. (2011) Organic Chemistry. 10ed. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
• Tolik, D. et.al. (2014) ‘Characteristics of Egg Parts, Chemical Composition and Nutritive Value of Japanese Quail Eggs – a Review’, FoliaBiologica (Kraków), 62(4), pp. 287-292
• Winamo, F. G dan Koswara S. (2002). Telur Komposisi, Penanganan dan Pengolahannya. M-Brio Press: Bogor.