LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNIK ANALISA S (1)

(1)

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNIK ANALISA SAMPEL

KARBOHIDRAT

Oleh

NAMA : ANGELIA ASTRIA NIM : 31160048

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS BIOTEKNOLOGI

UNIVERSITAS KRISTEN DUTA WACANA

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Karbohidrat merupakan salah satu golongan utama bahan organik yang terdapat di alam. Karbohidrat terdapat disemua bagian bahan sel baik sebagai komponen struktur maupun sebagai komponen berfungsi. Berdasarkan jumlah monomer pembentuk suatu karbohidrat maka dapat dibagi atas tiga golongan besar, yaitu monosakarida, disakarida dan polisakarida.

Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat di dalam darah sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintetis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi.

Energi yang terkandung dalam karbohidrat pada dasarnya berasal dari energi matahari, yaitu glukosa yang dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Dan selanjutnya glukosa yang terjadi di ubah menjadi amilum dan disimpan dalam bagian lain, misalnya pada buah, dan umbi-umbian.

Melihat peran karbohidrat yang sangat penting bagi kehidupan, dilakukan praktikum ini guna menentukan kandungan karbohidrat glikogen dan amilum yang disintetis oleh organ hati serta mengetahui produksi hasil hidrolisis karbohidrat dengan berbagai metode pengujian.

B. Tujuan

(3)

BAB II

LANDASAN TEORI

Karbohidrat adalah polisakarida aldehida atau keton atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihirolisa. Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa kebanyakan senyawa dari golongan ini mempunyai rumus empiris, yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut adalah karbon “hidrat”, dan memiliki nisbah karbon terhadap hidrogen dan terhadap oksigen sebagai 1:2:1. Sebagai contoh rumus empiris D-glukosa adalah C6H12O6, yang juga dapat ditulis sebagai ( CH2O6)6 atau

C6(H2O)6. Walaupun banyak karbohidrat yang umum sesuai dengan rumus empiris

(CH2O)n, yang lain tidak memperlihatkan nisbah ini dan beberapa yang lain juga

mengandung nitrogen, fosfor, atau sulfur (Thenawijaya, 1982).

Berdasarkan hidrolisisnya, karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida dan polisakarida.

1. Monosakarida merupukan karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis,sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan kimianya selalu berakhiran -osa. Dalam ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.

2. Disakarida merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.

3. Polisakarida merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan disakarida. Didalam ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenisyang ada hubungannya yaitu amilum,dekstrin, glikogen dan selulosa (Iswari & Yuniastuti, 2006).

Glikogen merupakan polisakarida yang memiliki banyak sekali percabangan, hal tersebut diperlukan agar glikogen dapat disimpan dengan maksimal di dalam sel. Glikogen mampu dipecah menjadi oligosakarida, maltosa dan sedikit glukosa oleh enzim amilase (Asmadi, 2008).

(4)

mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam maupun dengan enzim (Poedjiadi & Supriyanti,2009). Pada maltosa, sebuah molekul glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosida melalui atom karbonnya yang pertama dengan gugus hidroksil atom karbon keempat pada glukosa lainnya. Ikatan antara kedua unit monosakarida ini disebut ikatan α (1,4)-glikosida, sebab atom karbon hemiasetal yang ikut mengikat kedua molekul glukosa ialah atom karbon dengan konfigurasi α (Girindra, 1990).

Susu Ultra High Temperature (UHT) adalah produk susu yang diperoleh dengan cara mensterilkan susu minimal pada suhu 135°C selama dua detik, dengan atau tanpa bahan tambahan makanan yang diijinkan, serta dikemas secara aseptik (SNI 01-3950-1998).

Uji iodium bertujuan untuk mengidentifikasi polisakarida. Uji iod juga dapat membedakan amilum dengan nitrogen. Reaksi antara polisakarida dengan iodin membentuk rantai poliiodida. Polisakarida umumnya membentuk rantai heliks (melingkar), sehingga dapat berikatan dengan iodin, sedangkan karbohidrat berantai pendek seperti disakarida dan monosakaraida tidak membentuk struktur heliks sehingga tidak dapat berikatan dengan iodin. Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorpsi berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru , dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna cokelat (Poedjiadi, 1994).

(5)

BAB III

METODOLOGI

A. Alat

B. Bahan

C. Cara Kerja

1. Hidrolisis glikogen secara enzimatis

Dilarutkan 50 mg glikogen murni dan hati ayam dalam 20 ml buffer fosfato 0,1 M Ph 6,7. 1. Larutan yodium pH 2,9

(6)

2.Penentuan kurva standart gula reduksi

Dipipet 0,5 ml larutan tersebut kedalam 6 tabung reaksi dan diberi label A, B, C, D, E dan F.

Ditambahkan 0,5 ml enzim amilase 0,1 % ke tabung reaksi A, B, dan C dan enzim amilase 0,01 % ketabung D, E dan F.

Dilakukan inkubasi pada suhu 37°C dengan waktu 20 menit untuk tabung A dan D, 40 menit untuk tabung B dan E serta 60 menit untuk tabung C dan F.

Ditambahkan aquades sebanyak 2 ml. Ditambahkan DNSa sebanyak 0,5 ml.

Dipanaskan selama 10 menit dalam penangas air dan didinginkan.

Dihomogenkan dan dilakukan pengukuran pada spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm.

Dibuat seri pengenceran larutan glukosa 0,1 %(ml) + aquades (ml) .

Dihomogenkan sampel yang akan diambil dengan cara divoorteks.

(7)

3. Penentuan kurva standar maltosa

Dipanaskan tabung Eppendorf hingga mendidih selama 10 menit dan dinginkan.

Ditambahkan dengan 0,5 reagen DNSa.

Ditambahkan aquades hingga mencapai batas 3 ml dan dihomogenkan.

Diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang pada 540 nm.

Dihomogenkan sampel yang akan diambil dengan cara divoorteks.

Dipanaskan tabung reaksi hingga mendidih selama 10 menit dan dinginkan. Diambil sampel sebanyak 0,5 ml.

Ditambahkan dengan 0,5 reagen DNSa.

Ditambahkan aquades sebanyak 2 ml dan dihomogenkan.

(8)

4. Penentuan kadar gula Laktosa

Dimasukkan 15 ml susu UHT dan 15 ml aquadest kedalam Erlenmeyer lalu dihomogenkan.

Diambil 12,5 ml campuran larutan susu dan aquadest lalu dimasukkan kedalam labu ukur 25 ml.

kemudian ditambahkan 2,5 ml larutan ZnSO4 dan dihomogenkan.

Ditambahkan 2,5 ml NaOH 0,75 N lalu dihomogenkan.

Ditambahkan aquadest sampai menapai batas garis 25 ml pada labu ukur lalu didiamkan selama 10 menit.

Kemudian larutan disaring menggunakan kertas saring untuk mengambil filtratenya

Diambil 2,5 ml filtrate yang sudah disaring lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml.

Ditambahkan 10 ml aquadest, 10 ml larutan KI 10 %, dan 25 ml larutan chloramine-T kedalam filtrate lalu dihomogenkan.

Kemudian campuran larutan ditutup dengan kapas dan didiamkan selama 90 menit.

Kemudian ditambahkan 5 ml HCl dan dititrasi dengan larutan Na₂S₂O₃ hingga berwarna kuning pucat

(9)

5. Penentuan kurva standar pati

Disiapkan 9 tabung reaksi dan masing-masing tabung diberi label 1-9.

Tabung 1 disiisi campuran larutan yaitu 1 ml buffer pH 7, 0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.

Tabung 2 disiisi campuran larutan yaitu 0,1 ml larutan pati 0,1 % 0,9 ml buffer pH 7, 0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.

Kemudian ditambahkan 0,5 ml pada masing-masing tabung reaksi dan diukur absorbansinya menggunakan spetrofotometer dengan panjang gelombang 620 nm.

(10)

BAB IV

HASIL dan PEMBAHASAN

Glikogen merupakan karbohidrat golongan polisakarida yang tersimpan dalam hati dan otot dan digunakan sebagai bahan penghasil energi. Glikogen disintetis setelah karbohidrat yang dimakan diserap oleh usus dan dialirkan ke jantung melalui sistem regulasi. Pada saat tertentu, dimana kadar glukosa dalam darah berkurang dan tubuh kekurangan energi, maka glikogen yang tersimpan dalam hepar dan otot akan dirombak menjadi glukosa sebagai sumber energi. Jika kadar glukosa berlebihan maka glukosa akan diubah kembali menjadi glikogen.

1. Penentuan kadar glikogen

1. Hidrolisis glikogen secara enzimatis

Hidrolisis glikogen menjadi karbohidrat yang lebih sederhana secara enzimatis dilakukan pada glikogen murni dan glikogen hepar ayam dengan menggunakan enzim amilase 0,1% dan enzim amilase 0,01%. Glikogen murni digunakan sebagai pembanding.

(11)

Nomor Konsentrasi (%) Nilai OD maltosa 0,1%

Dengan regresi linear, dari hasil absorbansi dan konsentrasi maltosa, maka didapatkan persamaan matematik untuk standar maltosa yang akan digunakan dalam pengukuran kadar glukosa hasil hidrolisis glikogen.

Analisa hidrolisis gikogen dilakukan dengan cara mereaksikan DNSa, glikogen dan aquades dalam sampel. Glikogen murni dan glikogen hati ayam dilarutkan dalam buffer fosfat pH 6,7 yang berfungsi untuk menjaga pH larutan glikogen agar tetap stabil atau tidak berubah. Enzim yang digunakan adalah enzim amilase 0,1% dan enzim amilase 0,01% , digunakan enzim yang berbeda konsentrasi sebagai pembanding konsentrasi enzim yang efektif menguraikan glikogen menjadi glukosa. Selanjutnya sampel diinkubasi pada suhu 37°C dengan lama waktu 20 menit, 40 menit dan 60 menit. Lamanya waktu inkubasi dilakukan pada penambahan konsentrasi enzim yang berbeda pada sampel untuk melihat waktu efektif kerja enzim menghidrolisis glikogen.

Setelah diinkubasi, ditambahkan reagen DNSa sehingga akan terjadi reaksi antara glukosa dengan DNSa yang merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu, DNSa sebagai oksidator akan tereduksi membentuk 3-amino dan 5-nitrosalicylic acid. Penggunaan DNSa ini dimaksudkan agar terbentuk senyawa kompleks yang akan memudahkan pengukuran absorbansi larutan melalui instrumen spektrofotometer.

(12)

proses hidrolisis karena hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan menggunakan air untuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya.

Setelah dilakukan spektrofotometri, didapat nilai OD glikogen murni dan glikogen hati ayam adalah sebagai berikut :

Dari kurva standar maltosa didapat persamaan yang dapat digunakan untuk menentukan kadar maltosa yang terbentuk dari hasil hidrolisis glikogen :

Y = 8,3X – 0,0063 R2 = 0,9948

Sehingga, kadar maltosa hasil hidrolisis glikogen murni adalah Y=OD

X=Kadar maltosa

Nomor Nilai OD Glikogen murni Nilai OD glikogen hati ayam

A 0,815 1,289

(13)

Hidrolisis glikogen dengan amilase, melalui enzim ini ikatan cabang pada glikogen dapat dihidrolisis sehingga dapat terurai menjadi glukosa. Enzim alfa amilase menghidrolisis ikatan 1,4-glukosida secara spesifik. Hidrolisis amilosa oleh alfa amilase terjadi melalui tahap degradasi maltosa dan maltotriosa yang terjadi secara acak dan tahap pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir. Dari hasil yang didapat penggunaan konsentrasi enzim amilase yang paling banyak menghasilkan semakin banyak kadar maltosa.

Rata-rata kadar maltosa pada enzim yang berbeda.

Enzim amilase yang digunakan untuk menghidrolisis glikogen mulai bekerja pada saat diinkubasi pada suhu 37°C dan digunakan waktu yang berbeda-beda. Semakin lama waktu inkubasi maka semakin efektif kerja dari enzim untuk menghidrolisi glikogen, namun enzim akan berhenti bekerja apabila telah mencapai masa jenuh.

Rata-rata kadar maltosa pada suhu yang berbeda.

2. Penentuan kurva standar gula reduksi

Penentuan gula reduksi secara spektrofotometri bertujuan untuk menentukan gula reduksi dari sampel dengan mereaksikan reagen DNSa dan glukosa. Gula

F 0,148 0,154

(14)

reduksi merupakan gula yang mampu mereduksi senyawa pengoksidasi atau gula mengalami oksidasi. Digunakan seri pengenceran glukosa untuk membuat kurva standar dan ditambahkan larutan sampel serta reagen DNSa yang akan bereaksi dan diukur oleh spektrofotometri. Gugus aldehida yang dimiliki oleh glukosa akan dioksidasi oleh asam 3,5-dinitrosalisilat menjadi gugus karboksil dan menghasilkan asam 3-amino-5-salisilat pada kondisi basa dengan suhu 90-100 oC. Senyawa ini dapat dideteksi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm. Semakin banyak komponen pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan semakin banyak pula molekul 3-amino-5-nitrosalicyclic acid yang terbentuk dan mengakibat serapan semakin tinggi.

Analisa karbohidrat dilakukan dengan cara mereaksikan DNSa, glukosa dan aguades dalam sampel dan larutan standar. Kemudian dipanaskan dengan penangas air selama 10 menit dan didinginkan. Standar yang digunakan adalah larutan glukosa 0,1% dengan konsentrasi: 0,08%, 0,06%,0,04%,0,02% dan 0% sebagai larutan kontrol. Reaksi glukosa dengan DNS yang terjadi merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu DNS sebagai oksidator akan tereduksi membentuk 3-amino dan 5-nitrosalicylic acid. Pemanasan yang dilakukan untuk membantu mempercepat jalannya reaksi. Setelah pemanasan selama 10 menit dan didinginkan setiap sampel ditambahkan 3 mL akuades untuk menstabilkan warna yang akan terbentuk.

(15)

konsentrasi 0,04% glukosa, 0,254 A untuk konsentrasi 0,02% glukosa dan 0 A untuk konsentrasi 0% glukosa. Serapan paling tinggi adalah 1,075A karena konsentrasi glukosa 0,08% atau semakin tinggi konsentrasi glukosa menyebabkan serapan semakin tinggi sehingga gula pereduksinya semakin banyak.

Setelah dilakukan uji terhadap sampel teh botol, serapan yang didapat adalah 1,583 A. Sehingga dapat diperoleh kadar gula reduksi pada sampel teh botol adalah

Y = 13,41X-0,0108

1,583 =13,41X-0,0108

X = , 8 + , 8

,

X = 0,119

Berdasarkan perhitungan, didapat kadar gula reduksi pada teh botol adalah 0,119%, sehingga dapat dikatakan bahwa dalam teh botol mengandung gula reduksi (glukosa) dalam jumlah yang sedikit. Sedangkan kadar gula total yang dianalisis dalam teh botol adalah 6%. Kadar gula total dalam kemasan memenuhi SNI 3141:2011 Teh dalam kemasan yaitu minimun gula 6%.

2. Penentuan kadar pati

Pati merupakan polisakarida hasil sintetis dari tanaman hijau melalui proses fotosintetis. Pati adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Berdasarkan reaksi warnanya dengan yodium, pati tersusun dari amilosa dan amilopektin.

a. Penentuan kurva standar pati

(16)

Setelah itu ditambahkan buffer pH 7 yang berfungsi sebagai larutan

penyangga dan menjaga pH agar tidak berubah (konstan). Selanjutnya ditambahkan larutan yodium 0,5 mL, reaksi larutan pati dengan yodium akan menghasilkan warna biru karena dalam larutan pati terdapat unit-unit glukosa yang membentuk rantai helix. Bentuk ini menyebabkan pati dapat membentuk kompleks dengan molekul yodiumyang dapat masuk kedalam spiralnya.

Penambahan aquades 8,5 mL pada masing-masing tabung berfungsi sebagai pelarut, kemudian masing-masing tabung diukur absorbansinya dengan panjang gelombang 540 nm. Hasil OD yang didapat adalah sebagai berikut

(17)

Nomor Konsentrasi (%) Nilai OD pati 0,1%

Berdasarkan kurva di atas dapat dilihat bahwa nilai OD pati berbanding lurus dengan konsentrasi pati ditunjukkan dengan garis linear OD, sehingga semakin tinggi konsentrasi pati maka nilai OD yang terukur pada saat spektrofotometri semakin tinggi. Dari kurva standar pati dapat ditentukan konsentrasi pati dengan persamaan Y= 72,717x + 0,0088. Didapat nilai R2 = 0,988, nilai ini memberi penjelasan bahwa pada saat pengukuran sampel dikategorikan pengukuran sampel yang baik dan tepat karena R2_{mendekati angka 1 yaitu 0,988.}

b. Penentuan kadar gula laktosa

Laktosa adalah gula yang diperoleh dari susu. Laktosa merupakan disakarida dan gula pereduksi yang menghidrolisis untuk menghasilkan glukosa dan D-galaktosa, ikatan yang menyambungkan keduanya adalah β.

(18)

Susu UHT yang digunakan terlebih dulu dibuat menjadi bebas lemak agar kandungan laktosa yang didapatkan bisa lebih murni. Namun susu yang bebas lemak tersebut belum bebas protein, sedangkan kadar yang akan ditentukan hanyalah kadar karbohidrat susu yaitu laktosa. Untuk membuat susu menjadi bebas protein dilakukan pengendapan protein dengan larutan ZnSO4 dalam keadaan basa

oleh larutan NaOH. Protein yang terkandung di dalam susu akan mengendap karena gugus OH pada asam amino tirosin dalam protein teroksidasi menjadi gugus keton. Perubahan gugus fungsi tersebut membuat protein tidak lagi berikatan dengan pelarut ( air ) melalui ikatan hidragen karena faktor kepolaran, sehingga protein mengendap. Larutan yang mengandung endapan protein ini kemudian disaring menggunakan kertas sehingga filtrat hanya mengandung laktosa.

Filtrat kemudian diambil sejumlah volume tertentu dan ditambah dengan aquades serta larutan KI 10% serta larutan Cholaramine , menurut Day (1996) KI dan Cholaramine adalah untuk mengikat laktosa yang terdapat dalam susu UHT. Selanjutnya larutan dititrasi dengan menggunakan larutan Na2S2O3 hingga

berwarna kuning pucat, ketika sudah berwarna kuning pucat ditambahkan dengan yodium pH 2,9 kedalam filtrat dan dititrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 hingga

berwarna abu-abu. Volume total larutan Na2S2O3 0,1 N yang digunakan untuk

titrasi sampel sebanyak 4,1 mL sedangkan untuk titrasi blanko sebanyak 6,1 mL. Dari data tersebut dapat ditentukan kadar laktosa dalam susu UHT dengan rumus sebagai berikut :

(19)

(20)

BAB V

KESIMPULAN

(21)

DAFTAR PUSTAKA

Asmadi. 2008. Teknik Prosedural Keperawatan : Konsep dan Aplikasi Kebutuhan Dasar Klien. Jakarta : Salemba Medika.

BADAN STANDARISASI NASIONAL. 2011.

http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/12030 Downloded on 1 Oktober 2017.

BADAN STANDARISASI NASIONAL. 1995.

http://sisni.bsn.go.id/index.php/sni_main/sni/detail_sni/4383 Downloaded on 1 Oktober 2017

Girindra, A. 1990. Biokimia 1, Cetakan ke-2. Jakarta: PT Gramedia. Iswari, R, S. Yuniastuti, A. 2006. Biokimia. Yogyakarta : Graha Ilmu. Poedjiadi, Anna. 1994. “Dasar-Dasar Biokimia”. Jakarta : UI-Press.

Poedjiadi, Anna. Supriyanti, F.M. Titin. 2009. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press).

Rahmansyah, M dan Sudiana, made. I. 2003. Optimasi analisis amilase dan glukanase yang diekstrak dari miselium Pleurotus ostreatus dengan asam 3,5 dinitrosalisilat. Jurnal Berk.Penel. Hayati : 9(7-12)

https://www.scribd.com/document/175235204/Gula-Pereduksi-Metode-DNS downloaded on 1 Oktober 2017.

Rutgers, K. Dan P. Ebing. 1992. Penyediaan Produk Susu Berskala Kecil. Terjemahan: S. Idris dan I. Tohari. Penerbit Universitas Brawijaya. Malang

(22)

(23)

y = 72,717x + 0,0088 R² = 0,9988

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009

KU RVA S TA N DA R PAT I

OD Pati