UJIAN TENGAH SEMESTER TERTUTUP

(1)

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN Kampus IPB Darmaga, P.O. Box 220, Bogor 16002 Telp./Fax: 0251 – 8621 974

UJIAN TENGAH SEMESTER Semester Ganjil 2017/2018 Nama Matakuliah : Satuan Proses

Kode Matakuliah : TIN321 Hari/tanggal ujian

Waktu

: :

Jum’at, 27 Oktober 2017 90 Menit

Ruang : RK. B102/103 dan H103

Dosen Penguji : Prof. Dr. Ir. Erliza Hambali, MSi

Sifat : Tertutup

PETUNJUK UMUM: Tulislah nama dan NIM Saudara pada setiap halaman lembar ujian anda

1 Berbagai hasil pertanian dapat mengalami proses konversi secara biologis. Jelaskan apa yang saudara ketahui tentang proses konversi biologis pada karbohidrat, minyak dan protein dan berikan contohnya

(Course Outcome No. 1) (Nilai maksium 10) Karbohidrat

a.Hydrolysis:pemecahan kimiawi dari sebuah molekul karena pengikatan air untuk menghasilkan molekul yang lebih kecil, dapat dipercepat dengan penambahan asam (misalnya asam sulfat, asam klorida) atau enzim (misalnya amilase dari Bacillus subtilis) sebagai katalis. Produk hidrolisis pati adalah maltodekstrin (stabilizer, pengental, pengisi), sirup maltosa (fermentasi), sirup glukosa (minuman ringan, fermentasi), sirup fruktosa (minuman ringan), sirup campuran (minuman ringan) XY + H2O -> HX + YOH

b.Enzyme:menggunakan alfa amilase untuk mengubah pati menjadi glukosa yang dapat digunakan untuk memproduksi bioetanol

Minyak lemak

c.Esteriﬁcation: bertujuan untuk mengubah asam lemak bebas dari trigliserida menjadi bentuk ester. Reaksi esteriﬁkasi dapat dilakukan dengan reaksi kimia yang disebut

interesteriﬁkasi atau pertukaran ester berdasarkan prinsip transesteriﬁkasi Fiedel-Craft. Ini dapat menghasilkan gliserida parsial dan triasetin dari gliserol, ester asam lemak dari asam lemak.

d.Hydrogenation:Reaksi hidrogenasi dilakukan untuk menjenuhkan ikatan rangkap pada asam lemak. Prosesnya: gas hidrogen direaksikan langsung ke ikatan rangkap dengan bantuan

(2)

katalis Ni dan panas. Hidrogenasi digunakan untuk mengubah minyak cair menjadi bentuk semi padat atau padat. Asam lemak + H2 -> asam lemak terhidrogenasi. Ini digunakan untuk menghasilkan minyak terhidrogenasi dari minyak sawit.

Protein

e.Fermentation :Memproduksi yoghurt dengan menggunakan L. Bulgaricus dan S.

Thermophilus. Yang bisa meningkatkan nilai susu. Memproduksi keju juga dengan menggunakan enzim rennet.

f.Hydrolysis:untuk menghasilkan gelatin dari kolagen. Gelatin dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti es krim, susu, permen, jus, kapsul, kertas, tekstil, dll.

2 Kualitas minyak/lemak dapat menurun karena terjadinya berbagai proses yang tidak dikehendaki terjadi secara spontan seperti proses hidrolisis, oksidasi dan polimerisasi.

(Nilai maksium 10)

a. Jelaskan apa yang saudara ketahui tentang proses hidrolisis dan oksidasi pada minyak/lemak dan gambarkan reaksinya!(Cource Outcome No. 2)

Hidrolisis: Dalam reaksi hidrolisis, lemak dan minyak diubah menjadi asam lemak dan gliserol. Reaksi hidrolisis menyebabkan kerusakan pada lemak dan minyak. Hal ini terjadi karena ada sejumlah air dalam lemak dan minyak. (Tidak terkontrol)Trigliserida + H2O ->

Gliserol + Asam Lemak Bebas.

Oksidasi: Oksidasi dapat terjadi bila terjadi kontak antara oksigen dan lemak atau minyak.

Terjadinya reaksi oksidasi ini akan berakibat bau busuk dalam lemak atau minyak.Asam lemak + O2 -> peroksida 

b. Untuk menghambat proses oksidasi spontan pada minyak agar tidak berbau tengik dan menimbulkan rasa getir pada produk yang digoreng, biasanya industri menambahkan antioksidan pada minyak tersebut. Jelaskan jenis anti-oksidan yang anda ketahui yang dapat mempertahankan minyak dari kerusakan proses oksidasi, dan gambarkan mekanisme reaksinya.(Cource Outcome No. 2)

o Tochopherol:

Mekanisme antioksidan tocopherol. LH: Molekul lipid, LOOH: Lipid peroxide, LOO +: Radikal Lipid Peroksida, a-Toc-OH: a-Tocopherol, a-Toc-O +:

a-Tokoferol radikal, GSH: Glutathione, Vitamin C +: Vitamin C radikal, GS +:

Glutathione radikal, GSSG: Glutathione teroksidasi, NADPH: Mengurangi nikotinamida adenin dinukleotida fosfat, NADP +: Nikotinamida teroksidasi

(3)

3 Berbagai proses konversi kimia dapat dilakukan pada minyak/lemak untuk

menghasilkan produk turunan yang bernailai tambah tinggi seperti fatty acid, fatty alkohol, metil ester, gliserol, dietanolamida, metil ester sulfonat, sukrosa ester, alkohol sulfat dan lain sebagainya. Jelaskan proses konversi minyak/lemak untuk menjadi beragam produk turunan yang bernilai tambah tinggi berikut:

a. Proses Transesterifikasi minyak/lemak, tuliskan reaksinya dan berikan contoh produknya!

•Transesteriﬁkasi:adalah proses pertukaran gugus organik R "ester dengan gugus organik R 'alkohol. Reaksi ini sering dikatalisis oleh penambahan katalis asam atau basa.Trigliserida + metanol -> ester lemak + gliserol.Produk: metilester asam lemak 

b. Proses hidrogenasi fatty acid, tuliskan reaksinya dan berikan contoh produknya!

•Hidrogenasi:Reaksi hidrogenasi dilakukan untuk menjenuhkan ikatan rangkap pada asam lemak. Prosesnya: gas hidrogen direaksikan langsung ke ikatan rangkap dengan bantuan katalis Ni dan panas. Hidrogenasi digunakan untuk mengubah minyak cair menjadi bentuk semi padat atau padat. Asam lemak + H2 -> asam

c. Proses sulfonasi metil ester, tuliskan reaksinya dan berikan contoh produknya!

•Sulfatasi metil ester:menambahkan gugus sulfat menjadi asam lemak. Minyak untuk ikatan karbon-oksigen- belerang. Produk: minyak merah kalkun, supel lemak alkohol. 

d. Proses saponifikasi minyak/lemak, tuliskan reaksinya dan berikan contoh produknya!

•Saponiﬁcation:proses hidrolisis yang disengaja, biasanya dilakukan dengan menambahkan sejumlah basa. Reaksi ini dilakukan dengan penambahan sejumlah larutan basa untuk

trigliserida. Bila saponiﬁkasi selesai, lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dan gliserol dipulihkan dengan distilasi. (Triesterianin + KOH

/ NaOH -> Gliserol + Sodium stearat) 

(Course Outcome No. 3) (Nilai maksium 10)

4 Bila suatu industri ingin mengkonversi minyak/lemak menjadi asam lemak dan gliserol, proses apa yang saudara sarankan?(Course Outcome No. 4) (Nilai maksium 10)

Hidrolisis

(4)

5 Untuk mengembangkan produk berbasis karbohidrat pati terlebih dahulu dihidrolisis menjadi molekul yang berukuran lebih kecil. Proses hidrolisis pati dapat dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu hidrolisis asam dan hidrolisis enzimatis. Jelaskan apa yang saudara ketahui tentang :

a. Hidrolisis asam pada pati

. Hidrolisis Asam: Proses penguraian pati secara acak dan tidak terpengaruh oleh adanya ikatanα- 1,6-D-glycosidic; akan lebih sensitif terhadapα-1,6-D-glycosidic.

Reaksi dipercepat dengan katalis asam. Contoh: Untuk mendapatkan dextrin, reaksi Melibatkan katalis asam (α-D (14) dan mungkin juga melibatkan ikatan glukosidin α-D (16) pada pati selama proses pematangan dan tahap awal dekstrinisasi. proses  Reaksi pembuatan xylitol melibatkan katalis asam (HCl) untuk mengubah xilosa menjadi xilan 

b. Hidrolisis enzimatis pada pati

. Eznyme Hydrolysis: Proses pemecahan rantai polimer pati secara enzimatik (dengan bantuan enzim). Pembobolan rantai polimer sangat spesiﬁk untuk percabangan tertentu. Contoh: Degradasi polisakarida menjadi glukosa dengan menggunakan enzim amilase 

6 Jelaskan proses konversi pati menjadi beragam produk berikut:

a. Proses isomerisasi glukosa menjadi fruktosa syrup

menggunakan glukosa isomerase untuk mengubah struktur glukosa menjadi struktur fruktosa.

b. Proses konversi pati menjadi maltosa syrup

starter diubah menjadi sirup maltosa dengan menggunakan beta-amilase

c. Proses konversi pati menjadi dextrin

pati dihidrolisis menggunakan katalis asam (HCl) 

d. Proses konversi pati menjadi sorbitol Glukosa dihidrogenasi

7 Chitin (C6H6CNHCOCH3) adalah polisakarida yang dapat diperoleh dari kulit udang

(5)

deproteinasi, dekolorisasi. Namun chitin ini kurang larut di air, sehingga perlu dikonversi menjadi chitosan (poly-β-1,4 glucosamine) melalui proses deacetilisasi.

a. Jelaskan proses konversi chitin menjadi chitosan

chitosan secara umum ada tiga tahap proses untuk konversi kitin menjadi kitosan.

Yatiu 1. Demineralisasi, limbah cangkang undang dicuci dengan air dan dikeringkan disinar matahari kemudian dicampur dengan asam klorida, tujuannya untuk menghilangkan logam atau mineral yang masih menempel.2. Deproteinasi,

dicampur dengan larutan sodium hidroksida (NaOH 3,5%) dan3. Deasitilisasiuntuk mendapatkan kitin menjadi kitosan.

b. Jelaskan perbedaan umum antara chitin dan chitosan

perbedaan antara kitin dan kitosan didasarkan pada kandungan nitrogennya. Bila nitrogen kurang dari 7%, maka polimer disebut kitin dan apabila kandungan total nitrogennya lebih dari 7% maka disebut kitosan.

8 Salah satu produk rumput laut yang banyak diperlukan oleh industri adalah

carragenan. Jelaskan proses konversi rumput laut menjadi semi refine carragenan dan refine carragenan(Course Outcome No. 3)

Konversi rumput laut menjadisemi refine carragenan dan refine carragenan Semirefined carrageenan(SRC): Raw materials ofrefined carrageenan

Can be used as flour and utilized as stabilizer and emulsifier in animal feed industry and other industries

EXTRACTION

After washing, seaweeds are extracted with hot water. Crushing of the seaweeds under alkaline conditions is carried out to promote a more total extraction of the polysaccharide. Dilanjut purifikasi

PURIFICATION

The hot aqueous extract filtered in the presence of a filter aid (diatomaceous earth) passes through a sieve under pressure. A transparent syrup containing carrageenan in solution is thus obtained.

dan Jelaskan perbedaan utama antara Kappa, Iota dan Lamda carragenan yang saudara ketahui! (Course Outcome No. 1) (Nilai maksium 10)

perbedaan ketiga carragenan ini dibedakan berdasarkan posisi gugus sulfat-ester dan jumlah residu 3,6 anhydro-D-galaktose.Kappa carragenanmemiliki struktur D-galaktose 2-sulfate ester pada 3,6 anhydro-D-galaktose.Lambda carragenanmengandung residu disulfated-D-galaktose yang tidak mengandung gugus ester 4 sulfate namun gugus ester 4-sulfat.iota carragenan 6-sulfate ester

(6)

9 Beragam produk yang bernilai tambah tinggi seperti yoghurt, kefir, keju dapat dikembangkan dari protein susu melalui berbagai proses konversi . Jelaskan proses konversi berikut:

a. Protein susu menjadi yoghurt

Laktosa diubah menjadi asam laktat dan biomassa dengan bantuan bakteri streptococcus thermophilus dan lactobacillus bulgaricus

b. Protein susu menjadi keju

Laktosa diubah menjadi asam laktat dan biomassa dengan bantuan bakteri Lactobacillus casei

10 Gelatin dapat diperoleh melalui proses hidrolisis kolagen pada kondisi asam atau basa. Gambarkan proses konversi kolagen menjadi gelatin