tugas akhir biokimia

40

Click here to load reader

Upload: beryl-mawarid

Post on 15-Apr-2016

33 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

Isolasi gula pada

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas AKhir biokimia

LAPORAN TUGAS AKHIRPraktikum Biokimia

“HIDROLISIS TEPUNG BERAS KETAN DENGAN AMILASE DAN

ANALISISNYA”

Oleh :

Gina puspita rahmania (1106066845)

Servita Caroline (1106066901)

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS INDONESIA

2014

Page 2: Tugas AKhir biokimia

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tepung merupakan partikel padat yang berbentuk butiran halus atau sangat halus

tergantung pada proses penggilingannya. Biasanya digunakan untuk keperluan penelitian,

rumah tangga, dan bahan baku industri. Tepung bisa berasal dari bahan nabati misalnya

tepung terigu dari gandum, tapioka dari singkong, maizena dari jagung atau hewani misalnya

tepung tulang dan tepung ikan. Selain itu tepung juga ada jenis ketan, yaitu tepung yang

berasal dari beras ketan.

Pada percobaan yang dilakukan mengenai hidrolisis tepung dengan amilase dan

analisisnya ini dilakukan dengan menggunakan tepung beras ketan sebagai bahan utamanya.

Tepung ketan merupakan bahan pokok pembuatan kue di Indonesia yang banyak digunakan

sebagaimana juga hal dengan tepung beras. Tepung ketan saat ini sangat mudah untuk

mendapatkannnya karena banyak dijual dipasaran dalam bentuk tepung yang halus dan

kering. Selain itu, hidrolisis tepung beras ketan ini dilakukan secara enzimatik dengan

menggunakan glukoamilase dan α-amilase. Enzim merupakan molekul polimer yang

beragam yang dihasilkan sel hidup. Keragaman tersebut tidak hanya dalam bentuk dan

ukurannya tapi juga dalam peranannya. Enzim itu sendiri merupakan golongan protein yang

mempunyai peranan penting sebagai katalisator reaksi biokimia.

Percobaan yang dilakukan berjudul hidrolisis tepung beras ketan dengan amilase dan

analisisnya. Hal yang dilakukan antara lain yaitu hidrolisis pati secara enzimatik dengan

teknik likuifikasi, sakarifikasi dan filtrasi. Selain itu juga dilakukan penentuan Ekivalen

Dekstrosa (DE) dengan titrasi Luff Schoorl.

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana cara hidrolisis tepung beras ketan secara enzimatik ?

2. Bagaimana cara menentukan ekuivalen dekstrosa (DE) ?

3. Teknik apa saja yang digunakan serta apa saja fungsinya ?

Page 3: Tugas AKhir biokimia

1.3 Tujuan Penelitian

Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui hidrolisis tepung beras ketan

secara enzimatik dan menentukan ekuivalen dekstrosa (DE) yang ada dari hasil hidrolisis

tepung beras ketan.

Page 4: Tugas AKhir biokimia

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tepung beras ketanTepung ketan memiliki amilopektin yang lebih besar dibandingkan dengan

tepung-tepung lainnya. Amilopektin inilah yang menyebabkan tepung ketan (beras ketan)

lebih pulen dibandingkan dengan tepung lainnya. Makin tinggi kandungan amilopektin

pada pati maka makin pulen pati tersebut.

2.2 Enzim

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa

yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik.

Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain

yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu

kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar

dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang

ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan

senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi

aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia

dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.

Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya

dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan

struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya

dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu,

keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat

keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat

mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH

yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami

kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja

Page 5: Tugas AKhir biokimia

enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan

aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak

obat dan racun adalah inihibitor enzim.

2.3 α-amilaseAmilase merupakan karbohidrase yaitu enzim yang mampu menghidrolisis ikatan

α-1,4-glikosidik dari pati (oligo-dan polisakarida) dengan cara mentransfer gugus glikosil

(donor) ke H2O (akseptor) (Naz, 2002). α-amilase merupakan suatu endo-enzim yang

hanya menyerang α-1,4-glikosidik secara acak di bagian dalam molekul, baik pada

amilosa maupun pada amilopektin. Pengaruh konsentrasi α-amilase terhadap kecepatan

reaksi hidrolisis perlu diketahui untuk mendapatkan produk dengan spesifikasi yang

diinginkan. Dalam aplikasinya di indust ri, dengan mengetahui konsentrasi yang tepat

untuk menghasilkan produk yang diinginkan dapat menghindari pemborosan biaya akibat

penggunaan enzim yang berlebihan. Konsentrasi substrat mempengaruhi kecepatan reaksi

awal pada tingkat konsentrasi enzim yang sama. Menurut hukum keseimbangan reaksi,

bila konsentrasi salah satu pereaksi diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke

arah produk. Namun sampai batas tertentu penambahan substrat akan menurunkan

kecepatan reaksi. Oleh karena itu perlu diketahui tingkat penerimaan substrat terhadap

enzim sehingga jumlah produk yang dihasilkan optimal. Jumlah produk dalam penelitian

ini dinyatakan sebagai persentase gula reduksi yang dihasilkan.

2.4 GlukoamilaseGlukoamilase adalah salah satu enzim kelas 15 yang berperan dalam proses

sakarifikasi pati (sejenis karbohidrat). Serupa dengan enzim beta-amilase, glukoamilase

dapat memecah struktur pati yang merupakan polisakarida kompleks berukuran besar

menjadi molekul yang berukuran kecil. Pada umumnya, enzim ini bekerja pada suhu 45-

60 °C dengan kisaran pH 4,5-5,0. Glukoamilase akan memotong ikatan alfa-1,4 pada

molekul pati. Enzim ini juga dapat memecah ikatan alfa-1,6, tetapi pada frekuensi yang

lebih rendah. Hasil utama pemecahannya adalah glukosa, suatu bentuk sederhana dari

molekul karbohidrat berjumlah atom C6.

Page 6: Tugas AKhir biokimia

2.5 Teknologi2.5.1 Likuifikasi

Proses likuifikasi merupakan proses hidrolisis atau pencairan pati menggunakan

enzim α-amilase, yang bertujuan untuk melarutkan pati secara sempurna, mencegah

isomerisasi gugus pereduksi dari glukosa dan mempermudah kerja enzim α-amilase

untuk menghidrolisis pati. Pada proses hidrolisis pati akan terjadi gelatinisasi yang

mempermudah enzim memecah rantai polisakarida pati (Howling, 1979), sedangkan

menurut Slominska et al. (2003), hidrolisis pati yang digelatinisasi akan menghasilkan

nilai ekivalen dekstrosa (DE) yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanpa gelatinisasi.

Laju hidrolisis enzim dapat dikendalikan dengan mengatur dosis enzim dan waktu

hidrolisis, dengan demikian reaksi enzimatis dapat dikontrol dan dapat dihentikan bila

derajat konversi yang diinginkan telah tercapai (Olsen, 1995). Pada proses likuifikasi,

suhu 95˚C merupakan hasil terbaik. Menurut Whitaker (1996), hubungan kecepatan

reaksi dengan konsentrasi enzim bersifat linier, bila factor yang lain dipertahankan

konstan. Makin tinggi konsentrasi enzim yang digunakan maka kecepatan reaksi

meningkat. Peningkatan kecepatan reaksi ditandai dengan makin banyaknya produk yang

terbentuk dan jumlah substrat yang terus berkurang.

2.5.2 SakarifikasiProses sakarifikasi adalah proses hidrolisis dekstrin menjadi gula. Pati yang telah

terdegradasi menjadi dekstrin selanjutnya diturunkan suhunya dari 95˚C menjadi 50-

60˚C, kemudian dilakukan penambahan enzim glukoamilase. Enzim-enzim tersebut

berfungsi untuk mengkatalisis reaksi hidrolisis pada ikatan α-1,4-glukosidik dan α-1,6

glukosidik dari pati non-pereduksi, pati serta oligosakarida untuk membentuk α-D-

glukosa (Sauer et.al., 2000). Kerja enzim dikondisikan pada pH 4,0-4,6 yaitu pada pH

kondisi asam. Jika pH yang dihasilkan pada proses sakarifikasi lebih besar dari nilai yang

diharapkan maka ditambahkan HCl. Proses sakarifikasi tersebut maksimal 72 jam, tetapi

waktu tersebut dapat dipersingkat sesuai dengan waktu yang diharapkan dengan

penambahan lebih banyak enzim ke dalam suspensi tersebut sampai mencapai nilai

Ekuivalen dekstrosa (DE) minimal 98 %. Konsentrasi enzim yang tinggi dengan waktu

sakarifikasi yang lebih lama akan meningkatkan produk (gula reduksi).

Page 7: Tugas AKhir biokimia

2.5.3 FiltrasiFiltrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan

melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan

terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga

pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas, aliran

yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Terkadang justru

limbah padatnya yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang.

Pada percobaan yang dilakukan pada hidrolisis tepung, penambahan arang aktif

dilakukan sebelum melakukan proses filtrasi. Hasil yang terbaik (warna bening)

dihasilkan dari perlakuan penambahan arang aktif. Semakin tinggi arang aktif warna

larutan gula cenderung kehitaman. Penggunaan arang aktif dalam proses ini adalah untuk

menghilangkan kotoran-kotoran dan warna yang tidak dikehendaki atau untuk

penjernihan. Arang aktif mempunyai kemampuan adhesi yang sangat kuat sehingga

mampu untuk mengikat, menggumpalkan dan mengendapkan komponen-komponen

anorganik maupun organik. Daya serap ini dapat disebabkan karena arang aktif

mempunyai pori-pori dalam jumlah besar dan adanya perbedaan energi potensial antara

permukaan arang dan zat yang diserap. Kemampuan daya serap bertambah dengan

naiknya tekanan dan temperatur serta turunnya pH.

2.5.4 TitrasiTitrasi merupakan metode analisis kimia secara kuantitatif yang biasa digunakan

dalam laboratorium untuk menentukan konsentrasi dari reaktan. Karena pengukuran

volum memainkan peranan penting dalam titrasi, maka teknik ini juga dikenali dengan

analisis volumetrik. Analisis titrimetri merupakan satu dari bagian utama dari kimia

analitik dan perhitungannya berdasarkan hubungan stoikhiometri dari reaksi-reaksi kimia.

Analisis cara titrimetri berdasarkan reaksi kimia seperti: aA + tT → hasil dengan

keterangan: (a) molekul analit A bereaksi dengan (t) molekul pereaksi T. Pereaksi T,

disebut titran, ditambahkan secara sedikit-sedikit, biasanya dari sebuah buret, dalam

bentuk larutan dengan konsentrasi yang diketahui. Larutan yang disebut belakangan

disebut larutan standar dan konsentrasinya ditentukan dengan suatu proses standardisasi.

Penambahan titran dilanjutkan hingga sejumlah T yang ekivalen dengan A telah

ditambahkan. Maka dikatakan bahwa titik ekivalen titran telah tercapai. Agar mengetahui

Page 8: Tugas AKhir biokimia

bila penambahan titran berhenti, kimiawan dapat menggunakan sebuah zat kimia, yang

disebut indikator, yang bertanggap terhadap adanya titran berlebih dengan perubahan

warna. Indikator asam basa terbuat dari asam atau basa organik lemah, yang mempunyai

warna berbeda ketika dalam keadaan terdisosiasi maupun tidak. Perubahan warna ini

dapat atau tidak dapat trejadi tepat pada titik ekivalen. Titik titrasi pada saat indikator

berubah warna disebut titik akhir. Tentunya merupakan suatu harapan, bahwa titik akhir

ada sedekat mungkin dengan titik ekivalen. Memilih indikator untuk membuat kedua titik

berimpitan (atau mengadakan koreksi untuk selisih keduanya) merupakan salah satu

aspek penting dari analisis titrimetri. Istilah titrasi menyangkut proses ntuk mengukur

volum titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Selama bertahun-tahun

istilah analisis volumetrik sering digunakan daripada titrimetrik. Akan tetapi dilihat dari

segi yang ketat, istilah titrimetrik lebih baik, karena pengukuran-pengukuran volum tidak

perlu dibatasi oleh titrasi. Pada analisis tertentu misalnya, orang dapat mengukur volum

gas.

Tidak semua titrasi membutuhkan indikator. Dalam beberapa kasus, baik reaktan

maupun produk telah memiliki warna yang kontras dan dapat digunakan sebagai

"indikator". Sebagai contoh, titrasi redoks menggunakan potasium permanganat (merah

muda/ungu) sebagai peniter tidak membutuhkan indikator. Ketika peniter dikurangi,

larutan akan menjadi tidak berwarna. Setelah mencapai titik ekivalensi, terdapat sisa

peniter yang berlebih dalam larutan. Titik ekivalensi diidentifikasikan pada saat

munculnya warna merah muda yang pertama (akibat kelebihan permanganat) dalam

larutan yang sedang dititer.

Akibat adanya sifat logaritma dalam kurva pH, membuat transisi warna yang

sangat tajam; sehingga, satu tetes peniter pada saat hampir mencapai titik akhir dapat

mengubah nilai pH secara signifikan—sehingga terjadilah perubahan warna dalam

indikator secara langsung. Terdapat sedikit perbedaan antara perubahan warna indikator

dan titik ekivalensi yang sebenarnya dalam titrasi. Kesalahan ini diacu sebagai kesalahan

indikator, dan besar kesalahannya tidak dapat ditentukan.

Pada percobaan ini, teknik titrasi yang digunakan adalah titrasi Luff Schoorl.

Titrasi Luff Schoorl ini merupakan jenis analisa kuantitatif untuk gula pereduksi. Pada

dasarnya prinsip metode analisa yang digunakan adalah Iodometri karena kita akan

Page 9: Tugas AKhir biokimia

menganalisa I2 yang bebas untuk dijadikan dasar penetapan kadar. Dimana proses

iodometri adalah proses titrasi terhadap iodium (I2) bebas dalam larutan. Apabila terdapat

zat oksidator kuat (misal H2SO4) dalam larutannya yang bersifat netral atau sedikit asam

penambahan ion iodida berlebih akan membuat zat oksidator tersebut tereduksi dan

membebaskan I2 yang setara jumlahnya dengan dengan banyaknya oksidator.

I2 bebas ini selanjutnya akan dititrasi dengan larutan standar Na2S2O3 sehinga I2 akan

membentuk kompleks iod-amilum yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu, jika dalam

suatu titrasi membutuhkan indikator amilum, maka penambahan amilum sebelum titik

ekivalen. Titrasi itu dihentikan bila telah terjadi perubahan warna dari biru tua menjadi

putih.

Page 10: Tugas AKhir biokimia

BAB III

METODE PENELITIAN

Tahap-tahap yang dilakukan pada percobaan ini adalah hidrolisis pati secara enzimatik,

penentuan ekuivalen dekstrosa (DE) dengan terlebih dahulu membuat larutan-larutan yang

menjadi reagen dalam percobaan ini, penentuan ekuivalen dekstrosa (DE) ini menggunakan

titrasi Luff Schoorl.

3.1 ALAT DAN BAHAN

3.1.1 Alat

- Beaker gelas 250 mL

- Hotplate

- Kertas Saring Whatman

- Batang pengaduk

- Pipet tetes

- Pipet Ukur 5mL dan 10mL

- Ph meter

- Alat Timbang

- Labu ukur 100mL

- Labu ukur 50mL

- Labu ukur 250 mL

- Termometer

- Tabung Folin-Wu

- Spektrofotometerspectronic genesys 20 (single beam) + kuvet

- Sentrifuge

- Magnetic stirer

- Erlemeyer 250 ml

- Buret dan statif

- Waterbath

- Kertas pH universal

Page 11: Tugas AKhir biokimia

- Blender

3.1.2 Bahan

- Tepung (30 gram)

- Enzim α- amilase

- Aquades

- Glukosa PA 50 mg

- HCl 0.1 M / NaOH 0.1 M (secukupnya)

- HCl 0.5 M / NaOH 0.5 M (secukupnya)

- Larutan tembaga alkali (Cu-Alkali)

- Asam Fosfomolibdat

- Karbon aktif

- Pereaksi Ba(OH)2

- Larutan ZnSO4

- Pereaksi arsenomolibdat

- Glukoamilase

- Pereaksi Iodine

- Larutan KIO3 0,1 N

- Larutan Na2S2O3 0,1 N

- Pereaksi Luff Schoorl

- Larutan HCl 0,75 N

- Larutan CH3COOH 0,4 N

- Pembuatan Larutan I2 0,1 N

- Larutan Kanji 1%

- Na2CO3

- CuSO4

- KI

- Glukosa

Page 12: Tugas AKhir biokimia

3.2 CARA KERJA

3.2.1 Hidrolisis Pati Secara Enzimatik

a. Pati dibuat suspensi 25% w/w dengan cara melarutkan 90 gram tepung di dalam 310 ml

air dalam

b. pH suspensi diatur sebesar 5,5 dengan penambahan HCl dan NaOH, lalu ditambahkan

enzim α-amilase 1 ml.

c. Liquifikasi : pemanasan 100˚C (sampai amilum habis), setiap 10 menit, tes menggunakan

uji iodine, tentukan waktu optimum (waktu saat amilum habis).

d. Campuran dibagi menjadi dua untuk melakukan sakarifikasi

Campuran 1 : pemanasan pada temperature 55-58˚C dengan pH diatur menjadi

4,5 selama 4-15 menit atau 2-30 menit, lalu penambahan karbon aktif dan

melakukan filtrasi.

Campuran 2 : pemanasan pada temperature 55-58˚C dan penambahan

glukoamilase 1 ml dengan pH diatur menjadi 4,5 selama 4-15 menit atau 2-30

menit, lalu penambahan karbon aktif dan melakukan filtrasi.

3.2.2 Penentuan Ekuivalen Dekstrosa (DE)

a) Pembuatan Larutan KIO3 0,1 N

KIO3 sebesar 0,2 gram dipanaskan pada temperatur 110˚C selama 10 menit dan

didinginkan di dalam desikator sampai temperature kamar.

KIO3 sebanyak 0,18 ± 0,1 mg dilarutkan di dalam 5 ml akuades.

Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 50 ml lalu diencerkan akuades sampai

tanda batas.

b) Pembuatan Larutan Na2S2O3 0,1 N

Na2S2O3 sebanyak 12,41 gram ditimbang lalu dilarutkan di dalam 37,5 ± 25 ml

akuades yang telah dididihkan.

Na2CO3 sebesar 0,05 gram ditambahkan ke dalam larutan.

Larutan dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labuukur 500 ml lalu

ditambahkan air bebas CO2 sampaitanda batas.

Larutan dibiarkan selama 4 hari sebelum distandarisasi.

c) Pembuatan Pereaksi Luff Schoorl

Page 13: Tugas AKhir biokimia

Na2CO3 sebesar 14,4 gram ditimbang dan dilarutkan di dalam gelas piala dengan

40 ml akuades secara perlahan-lahan.

CuSO4 sebesar 2,5 gram ditimbang dan dilarutkan di dalam gelas piala dengan 15

ml akuades lalu diaduk perlahan-lahan sampai larut.

Asam sitrat sebesar 5 gram ditimbang dan dilarutkan dalam gelas piala 100 ml

dengan 10 ml akuades sampai larut.

Larutan Na2CO3 dan larutan CuSO4 dicampurkan dan diaduk sampai larut

kemudian ditambahkan larutan asam sitrat secara perlahan-lahan sambil diaduk.

d) Pembuatan Larutan HCl 0,75 N

Labu ukur 250 ml diisi dengan akuades secukupnya.

HCl 37 % dipipet sebesar 15,5 ml ke dalam labu ukur lalu ditambahkan akuades

sampai tanda batas.

e) Pembuatan Larutan CH3COOH 0,4 N

Labu ukur 250 mldenan akuades secukupnya.

CH3COOH absolute dipipet sebesar 5,72 ml ke dalam labu ukur lalu ditambahkan

akuades sampai tanda batas.

f) Pembuatan Larutan I2 0,1 N

I2 ditimbang sebesar 3,2 gram dan KI sebesar 5 gram lalu dicampurkan di dalam

gelas piala.

Akuades ditambahkan sebesar 0,5-1,25 ml ke dalam gelas piala dan diaduk.

Akuades ditambahkan sebesar 1,25 ml secara kontinyu sampai volume larutan

mencapai 12,5-15 ml selama pengadukan.

Larutan dibiarkan minimum selama 1 jam sambil diaduk sekali-sekali.

Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 250 ml lalu ditambahkan akuades

sampai tanda batas.

Larutan disimpan di tempat gelap.

g) Pembuatan Larutan Kanji 1 %

Pati sebesar 1 gram ditambahkan dengan 5-10 ml akuades dingin untuk membuat

pasta kemudian ditambahkan 25 ± 5 ml akuades selama pengadukan.

Larutan dipindahkan ke dalam 1 L akuades mendidih sambil terusdiaduk.

Larutan dididihkan selama 4-5 menit.

Page 14: Tugas AKhir biokimia

Larutan disiapkan segar sebelum digunakan.

3.3 Titrasi Luff Schoorl

1. Contoh glukosa ditimbang sebesar 1-1,3 gram.

2. Contoh dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu ukur 100 ml lalu ditambahkan

akuades sampaitanda batas.

3. Larutan dipipet sebesar 10 ml ke dalam Erlenmeyer tutup asah dan ditambahkan 15 ml

akuades dan 25 ml larutan Luff.

4. Larutan dididihkan dengan alat refluks selama 10 menit lalu didinginkan dengan cepat.

5. Larutan CH3COOH 0,4 N (50 ml), I2 0,1 (25 ml) dan HCl 0,75 N (55 ml) ditambahkan

ke dalam laruta lalu dikocok sampai endapan larut sempurna.

6. Larutan dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N sampai larutan berwarna hijau muda lalu

ditambahkan beberapa tetes larutan kanji 1 % sebagai indicator dan titrasi dilanjutkan

sampai larutan berwarna biru muda.

7. Titrasi dikerjakan secara duplo dan dibuat blanko.

DE= fp ×mg glukosa×100 %mg contoh×Ts

Keterangan :

fp = factor pengenceran

Ts = Brix – (0,01 x g contoh)

mg glukosa diperoleh dari penyetaraan selisih ml Na2S2O3 antara blanko dan contoh

glukosa.

3.4 Standarisasi Larutan

a) Larutan Na2S2O3 0,1 N

Page 15: Tugas AKhir biokimia

o Larutan KIO3 0,1 N sebesar 25 ml dipipet ke dalam Erlenmeyer 250 ml.

o KI sebesar 2 g dan 5 ml HCl pekat ditambahkan ke dalam larutan kemudian

dititrasi dengan larutan Na2S2O3 sampai warnakuning larutan menjadi samar.

o Larutan kanji 1 % ditambahkan sebagai indicator dan diteruskan titrasi sampai

warna biru hilang.

o Rumus :

V1.N1 = V2.N2

Keterangan : V1 = ml larutan KIO3

V2 = ml larutan Na2S2O3

N1 = normalitas larutan KIO3

N2 = normalitas larutan Na2S2O3

b) Larutan I2 0,1 N

o Larutan I2 dipipet sebesar 25 ml ke dalam Erlenmeyer 250 ml.

o Larutan dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N sampai warna kuning larutan menjadi

samar.

o Beberapa tetes larutan kanji 1 % ditambahkan sebagai indicator dan dilanjutkan

titrasi sampai warna biru hilang. Batas N larutan I2 yang boleh digunakan antara

0,09001 – 0,10999.

o Rumus :

V1.N1 = V2.N2

Keterangan : V1 = ml larutan I2

V2 = ml larutan Na2S2O3

N1 = normalitas larutan I2

N2 = normalitas larutan Na2S2O3

BAB IVDATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

Page 16: Tugas AKhir biokimia

d.1 Data Pengamatan

1. HIDROLISIS TEPUNG BERAS KETAN DENGAN AMILASE

a. Pemanasan (pemekatan) tepung

b. Tabung untuk mengambil sampel tepung yang sedang dipekatkan tiap 10 menit

dengan menguji keberadaan amilum, hingga amilum habis.

c. Uji iodin : (lihat dari kiri ke kanan)*10 menit pertama (tabung pertama) larutan masih berwarna ungu.*10 menit kedua (tabung 2) larutan masih berwarna cokelat keunguan*10 menit ketiga (tabung 3) larutan berwarna putih*lalu memastikan bahwa amilum telah habis dengan dipanaskan 5 menit lagi dan larutan berwarna cokelat serta tak ada lagi amilum. Jadi total waktu pemekatan = 35 menit

Page 17: Tugas AKhir biokimia

d. Setelah pemekatan selama 35 menit, larutan tepung menjadi lebih kental

e. Penambahan karbon aktif, baik bagi larutan tepung tanpa glukoamilase dan yang ditambahkan glukoamilase.

F. Filtrasi (penyaringan)

Page 18: Tugas AKhir biokimia

G. Berat Erlenmeyer berisi filtrat hasil penyaringanDengan glukoamilase : 114,18 gram dan Tanpa glukoamilase : 109,96 gram

H. Berat Erlenmeyer kosong Dengan glukoamilase : 74,38 gram dan Tanpa glukoamilase : 75,63 gram

I.Jadi, hasil filtrat yang diperoleh :a. filtrat dengan glukoamilase : 39,8 gram b. filtrat tanpa glukoamilase : 34,33 gram

2. PENENTUAN EKIVALEN DEKSTROSA (DE)

Page 19: Tugas AKhir biokimia

a.Pembuatan reagen-reagen yang akan digunakan :

Pereaksi Iodine , Larutan KIO3 0,1 N, Larutan Na2S2O3 0,1 N, Pereaksi Luff

Schoorl, Larutan HCl 0,75 N, Larutan CH3COOH 0,4 N dan Larutan I2 0,1N

3. TITRASI LUFF SCHOORL

a. Filtrat hasil penyaringan (baik yang ditambahkan glukoamilase maupun tidak)

dipipet sebanyak 10 ml dengan ditambah akuades 15 ml serta larutan Luff schrool 25 ml

yang berwarna biru.

b. Setelah dididihkan selama 10 menit

Page 20: Tugas AKhir biokimia

c. Setelah penambahan larutan CH3COOH, I2, dan HCl. Lalu dilakukan pengocokan hingga endapan larut sempurna.*Erlenmeyer sebelah kiri : tanpa glukoamilase*Erlenmeyer sebelah kanan : dengan glukoamilase

d. Larutan dititrasi dengan Na2S2O3 hingga larutan berwarna hijau muda1. Erlenmeyer kiri : Tanpa glukoamilase ( v = 14,5 ml )2. Erlenmeyer kanan : Dengan glukoamilase ( v = 13,4 ml )

e. Setelah dititrasi dengan hingga berwarna hijau, lalu ditambahkan kanji dan dititrasi kembali hingga berwarna kebiruan.1. Erlenmeyer kiri : Dengan glukoamilase ( v = 16,9 ml)2. Erlenmeyer kanan : Tanpa glukoamilase ( v = 18,3 ml)

Page 21: Tugas AKhir biokimia

d.2 Pengolahan Data

d.2.1 Standarisasi Larutan

Standarisasi Larutan Na2S2O3 0,1 N

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 0,1 N = 13 ml . X

X = 0,0962 N ~ 0,1 N

Standarisasi Larutan I2 0,1N

V1 N1 = V2 N2

12,5 ml . 0,1 N = 12,7 ml . X

X = 0,0984 N ~ 0,1 N

d.2.2 Penentuan Nilai DE dari titrasi Luff Schoorl

Vol Na2S2O3 Blanko = 20 ml

Vol Na2S2O3 sampel (glukoamilase) = (13,4 + 14,5)ml/2 = 13,95 ml

Vol Na2S2O3 sampel (tanpa glukoamilase) = (15,3 + 16,9 )ml/2 = 16,1 ml

DE= fp ×mg glukosa×100 %mg contoh×Ts

DE (glukoamilase )= 100 ×14,7 ×100 %1000×(27,6−(0,01−1 )) = 5,14 %

DE (tanpa glukoamilase )= 100 ×9,7 × 100 %1000 ×(27,6−( 0,01−1 )) = 3,39 %

Page 22: Tugas AKhir biokimia
Page 23: Tugas AKhir biokimia

BAB V

PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini dilakukan hidrolisis (pati) tepung dengan enzim amilase dan

analisisnya. Tahap-tahap yang dilakukan pada percobaan ini adalah hidrolisis pati secara

enzimatik, penentuan ekuivalen dekstrosa (DE) dengan terlebih dahulu membuat larutan-larutan

yang menjadi reagen dalam percobaan ini, penentuan ekuivalen dekstrosa (DE) ini menggunakan

titrasi Luff Schoorl.

Adapun pati yang digunakan untuk analisis pada praktikum kali ini bermacam-macam

terdiri dari tepung beras, tepung tapioca dan tepung beras ketan. Pati merupakan senyawa

polisakarida yang terdiri dari monosakarida yang berikatan melalui ikatan kimia (1,4)-

glikosidik, yaitu ikatan yang menggabungkan 2 molekul monosakarida yang berikatan kovalen

terhadap sesamanya. Pati merupakan zat tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senyawa

glukosa yang terdiri dari dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin.

Amilosa merupakan polisakarida, polimer yang tersusun dari glukosa sebagai

monomernya. Tiap-tiap monomer terhubung dengan ikatan 1,6-glikosidik. Amilosa merupakan

polimer tidak bercabang yang bersama-sama dengan amilopektin menjadi komponen penyusun

pati. Dalam masakan, amilosa memberi efek "keras" atau "pera" bagi pati atau tepung . Amilosa

adalah bagian dari pati yang terdapat dalam tumbuh-tumbuhan terutama pada padi-padian, biji-

bijian dan umbi-umbian. Perbandingan antara amilosa dan amilopektin dapat menentukan tekstur

pera atau tidaknya nasi, cepat atau tidaknya mengeras, lengket atau tidaknya nasi, warna dan

kilap. Pada beras, semakin kecil kandungan amilosa, nasi yang dihasilkan akan semakin pulen.

Semakin tinggi kadar amilosa volume nasi yang diperoleh makin besar tanpa kecenderungan

mengempes, hal ini dikarenakan amilosa mempunyai kemampuan retrogadasi yang lebih besar.

Berdasarkan kadar amilosa, beras diklasifikasikan menjadi ketan atau beras beramilosa sangat

rendah (<10%), beras beramilosa rendah (10-20%), beras beramilosa sedang (20-24%), dan beras

beramilosa tinggi (>25%) (Munarso 1993).

Hidrolisis adalah proses konversi pati menjadi glukosa. Prinsip hidrolisis pati adalah

pemutusan rantai polimer pati menjadi unit-unit dekstrosa (C6H12O6). Dalam prakteknya,

hidrolisis pati menjadi gula pereduksi dapat dilakukan dengan cara, yakni hidrolisis asam dan

enzimatis. Hidrolisis secara enzimatis memiliki perbedaan mendasar dibandingkan hidrolisis

Page 24: Tugas AKhir biokimia

secara kimiawi dan fisik dalam hal spesifitas pemutusan rantai polimer pati. Hidrolisis secara

kimiawi dan fisik akan memutus rantai polimer secara acak, sedangkan hidrolisis enzimatis akan

memutus rantai polimer secara spesifik pada percabangan tertentu. Hidrolisis dapat digolongkan

menjadi hidrolisis murni, hidrolisis asam (penambahan katalisator asam) dan hidrolisis enzim

(BeMiller dan Whistler, 2009). Hidrolisis dilakukan dengan ketiga tepung tersebut dengan enzim

amilase diterapkan pada praktikum kali ini. Namun yang akan dianalisis lebih jauh dalam

laporan kali ini adalah analisis hidrolisis tepung beras ketan. Enzim adalah biomolekul berupa

protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis

bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat

perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk dalam bentuk gula sederhana seperti

glukosa, froktosa, dan galaktosa. Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat

untuk menghasilkan senyawa intermediet melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan

energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan

energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama (BeMiller dan Whistler, 2009). Hasil

dari kedua hidrolisis ini adalah Hidrolisat pati, hidrolisat pati ini dihasilkan dari proses hidrolisis

pati. Hidrolisat pati mempunyai total nilai gula pereduksi dekstrosa (DE) yang bervariasi.

Hidrolisat pati yang dibuat memiliki total nilai gula pereduksi hingga 35 - 40% (Alexander R.J,

1992).

Amilase merupakan karbohidrase yaitu enzim yang mampu menghidrolisis ikatan α-1,4-

glikosidik dari pati (oligo-dan polisakarida) dengan cara mentransfer gugus glikosil (donor) ke

H2O (akseptor) (Naz, 2002). Menurut Wang (2002), α-amilase merupakan suatu endo-enzim

yang hanya menyerang α-1,4-glikosidik secara acak di bagian dalam molekul, baik pada amilosa

maupun pada amilopektin.

Proses hidrolisis dilakukan pertama-tama tepung beras ketan disuspensikan terlebih

dahulu dan diatur pH nya hingga 5,5 (larutan bersifat asam) lalu ditambahkan enzim α-amilase

(α-1-4-glucan-4-glucanohydrolase) . Larutan dilikuifikasi dengan melakukan pemanasan kepada

larutan suspensi tersebut dalam water bath pada suhu 100˚C hingga amilumnya habis . Proses

likuifikasi merupakan proses hidrolisis atau pencairan pati menggunakan enzim α-amilase, yang

bertujuan untuk melarutkan pati secara sempurna, mencegah isomerisasi gugus pereduksi dari

glukosa dan mempermudah kerja enzim α-amilase untuk menghidrolisis pati. Pada proses

hidrolisis pati akan terjadi gelatinisasi yang mempermudah enzim memecah rantai polisakarida

Page 25: Tugas AKhir biokimia

pati (Howling, 1979), sedangkan menurut Slominska et al. (2003), hidrolisis pati yang

digelatinisasi akan menghasilkan nilai dextrosa ekivalen yang lebih tinggi dibandingkan dengan

tanpa gelatinisasi. Pada saat pemanasan, larutan dipekatkan tiap 10 menit dengan menguji

keberadaan amilum. Larutan mengalami perubahan dalam pengamatan tiap 10 menit setelah di

uji iodin. Perubahan yang terjadi mulai dari larutan berwarna ungu kemudian berubah menjadi

cokelat keunguan dan terakhir menjadi warna putih. Hal tersebut menandakan kadar amilum

dalam larutan lama-lama berkurang hingga habis karena terhidrolisis semua dalam waktu 35

menit. Hasil tersebut menunjukkan bahwa gula reduksi yang tertinggi untuk semua perlakuan

konsentrasi enzim dicapai pada menit ke-35. Larutan tersebut kemudian disakarifikasi dan

dilanjutkan proses filtrasi.

Proses sakarifikasi adalah proses hidrolisis dekstrin menjadi gula. Pati yang telah

terdegradasi menjadi dekstrin selanjutnya diturunkan suhunya dari 100oC menjadi 55-58oC,

kemudian dilakukan penambahan enzim glukoamilase. Proses sakarifikasi ini membagi larutan

menjadi 2, ada yang ditambahkan glukoamilase dan ada pula yang tidak ditambahkan

glukoamilase. ada yang ditambahkan glukoamilase dan ada pula yang tidak ditambahkan

glukoamilase. Enzim-enzim tersebut berfungsi untuk mengkatalisis reaksi hidrolisis pada ikatan

α-1,4-glukosidik dan α-1,6 glukosidik dari pati non-pereduksi, pati serta oligosakarida untuk

membentuk α-D-glukosa (Sauer et.al., 2000). Kerja enzim dikondisikan pada pH 4,5.

Kemudian kedua larutan tersebut difiltrasi dengan penambahan karbon aktif hingga

warna larutan keduanya berubah menjadi bening kemudian diukur massa erlenmeyer berisi filtrat

dan massa erlenmeyer ketika kosong. Penggunaan karbon aktif dalam proses ini adalah untuk

menghilangkan kotoran-kotoran dan warna yang tidak dikehendaki atau untuk penjernihan.

Karbon aktif mempunyai kemampuan adhesi yang sangat kuat sehingga mampu untuk mengikat,

menggumpalkan dan mengendapkan komponen-komponen anorganik maupun organik. Daya

serap ini dapat disebabkan karena karbon aktif mempunyai pori-pori dalam jumlah besar dan

adanya perbedaan energi potensial antara permukaan arang dan zat yang diserap. Kemampuan

daya serap bertambah dengan naiknya tekanan dan temperatur serta turunnya pH.

Setelah telah perlakuan hidrolisis pati selesai, pada praktikum kali ini dilakukan pula

penentuan ekivalen Dektrosa (DE) untuk mengetahui nilai gula pereduksi yang dihasilkan dari

hidrolisis pati tepung beras ketan melalui teknik titrasi luff school. Pada penentuan ekivalen DE

ini pertama- tama kita mempersiapkan reagen-reagen yang diperlukan terlebih dahulu yaitu

Page 26: Tugas AKhir biokimia

terdiri dari : Pereaksi Iodine , Larutan KIO3 0,1 N, Larutan Na2S2O3 0,1 N, Pereaksi Luff

Schoorl, Larutan HCl 0,75 N, Larutan CH3COOH 0,4 N Larutan I2 0,1N dan Larutan kanji 1%.

Kemudian kita mentitrasi kedua larutan yang telah difiltrasi menggunakan karbon aktif dengan

reagen yang telah disiapkan .Volume titrasi yang diperoleh ketika sebelum larutan ditambahkan

kanji untuk larutan + glukoamilase : 13,4 ml dan larutan tanpa glukoamilase : 15,3 ml dimana

perubahan warna larutan yang terjadi adalah dari merah orange menjadi hijau muda. Sedangkan

volume titrasi setelah ditambahkan larutan kanji untuk larutan + glukoamilase : 14,5 ml dan

larutan tanpa glukoamilase : 16,9 ml, perubahan warna larutan yang terjadi adalah dari hijau

muda menjadi hijau tua/ hijau tosca. Dekstrosa yang dihasilkan pada larutan + glukoamilase

adalah 5,14 % dan dekstrosa pada larutan + tanpa glukoamilase adalah 3,9 %.

Page 27: Tugas AKhir biokimia

BAB VI

KESIMPULAN

6. Kesimpulan

1. Tahap-tahap yang dilakukan pada percobaan ini adalah hidrolisis pati

(tepung beras ketan ) secara enzimatik dan penentuan ekuivalen dekstrosa

(DE) dengan terlebih dahulu membuat larutan-larutan yang menjadi

reagen dalam percobaan ini, penentuan ekuivalen dekstrosa (DE) ini

menggunakan titrasi Luff Schoorl.

2. Hidrolisis adalah proses konversi pati menjadi glukosa dengan pemutusan

rantai polimer pati menjadi unit-unit dekstrosa (C6H12O6),

3. Hidrolisis tepung beras ketan berlangsung pada keadaan optimum yaitu Ph

5,5 dan suhu 1000C

4. Waktu hidrolisis enzimatik optimum pada tepung beras ketan adalah 35

menit.

5. Penentuan dektrosa (DE) pada praktikum kali ini menggunakan metode

titrasi Luff Schoorl.

6. Reagen-reagen yang digunakan pada titrasi luff school terdiri dari :

Pereaksi Iodine , Larutan KIO3 0,1 N, Larutan Na2S2O3 0,1 N, Pereaksi

Luff Schoorl, Larutan HCl 0,75 N, Larutan CH3COOH 0,4 N, Larutan I2

0,1N dan larutan kanji 1 %.

7. Dekstrosa yang dihasilkan pada proses hidrolisis :

1. Glukoamilase : 5,14 %

2. Tanpa Glukoamilase : 3,9 %

Page 28: Tugas AKhir biokimia

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim. 2009. Pati Resistant. http://id.wikipedia.org/wiki/Pati_resistan [17 MEI 2014].

2. Anonim. 2010. amilopektin. http://id.wikipedia.org/wiki/Amilopektin [17 MEI 2014].

3. Behall, K.M. and J. Hallfrisch. 2002. Plasma glucoce and insulin reduction after consumption of bread varying in amylose content. Eur J Clin Nutr 56 (9):913-920.

4. Dziedzic SZ dan MW Kearsley. 1984. Glucose Syrups: Science and Technology. London: Elsevier Applied Science Publishers.

5. Foster-Powell, .KF., S.H.A. Holt, and J.C.B. Miller. 2002. International Table of Glycemic Index and Glycemic Load Values: 2002. Am J Clin Nutr 76: 5-56

6. Lehninger, A.L. 1982. Principles of Biochemistry (Dasar-dasar Biokimia Jilid 1, diterjemahkan oleh M. Thenawidjaya). Jakarta: Erlangga.

7. Makfoeld,Djarir.1982.Deskripsi Pengolahan Hasil Nabati.Agritech.Yogyakarta.

8. Maryati Sri. 2000. Sistem Pencernaan Makanan. Erlangga: Jakarta.

9. Mercier, C. and P. Colonna. 1988. Starch and enzymes : Innovations in the products, process and uses. Biofutur. Chimic. p. 55-60.

10. Olsen, H.S. 1995. Enzymatic Production of Glucose Syrup In S.Z. Dziedzic and M.W. Kearsley (Eds) Handbook of Starch Hydrolysis Product and Their Derivatives. Blackie Academic and professional,London.