LAPORAN PRAKTIKUM UJI HIDROLISIS KARBOHIDRAT - KELOMPOK 10 - B1-Dikonversi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA Hidrolisis Karbohidrat Tanggal Percobaan Kelas Kelompok Anggota Kelompok



Dosen Pengampu



: 16 September, 2020 : Biologi 3B : 10 : Fakhrana Meida 11190950000041 Indi Pitria 11190950000064 Nafisah Muthia 11190950000063 Nurullia Wahda 11190950000061 : Nurul Amilia, M.Si. Tarso Rudiana, M.Si.



Laboratorium Kimia Pusat Laboratorium Terpadu Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta 2020



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Prinsip Percobaan Prinsip percobaan hidrolisis karbohidrat yaitu berdasarkan polisakarida yang dihidrolisis oleh asam akan terurai menjadi monosakarida. 1.2 Tujuan Percobaan 1. Mengetahui prinsip reaksi hidrolisis karbohidrat. 2. Mengidentifikasi hasil reaksi hidrolisis karbohidrat.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA Polisakarida adalah senyawa dari beberapa gula sederhana yang dihubungkan dalam ikatan glikosida. Polisakarida yang meliputi pati, selulosa dan dekstrin merupakan senyawa yang memiliki bentuk amorf, sebagian besar tidak larut dalam air dan tidak berasa serta mempunyai rumus (C6H10O5)n.H2O atau (C5H8O4)n.H2O, yang mana n merupakan jumlah monosakarida. Polisakarida dihirolisis menghasilkan monosakarida dan sukrosa dihirolisis menghasilkan glukosa dan fruktosa (Sastrohamidjojo, 2005). Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan olehtumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang (Panil, 2004). Pati adalah suatu polisakarida yang mengandung amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polisakarida berantai lurus bagian dari butir-butir pati yang terdiri atas molekulmolekul glukosa -1,4-glikosidik . Amilosa merupakan bagian dari pati yang larut dalam air,yang mempunyai berat molekul antara 50.000 - 200.000, dan bila ditambah dengan iodiumakan memberikan warna biru (Poedjadi, 1994). Amilopektin merupakan polisakarida bercabang bagian dari pati, terdiri atas molekulmolekul glukosa yang terikat satu sama lain melalui ikatan 1,4-glikosidik dengan percabangan melalui ikatan 1,6-glikosidik pada setiap 20-25 unit molekul glukosa.Amilopektin merupakan bagian dari pati yang tidak larut dalam air dan mempunyai beratmolekul antara 70.000 sampai satu juta. Amilopektin dengan iodium memberikan warnaungu hingga merah.atau asam dilakukan oleh asam atau enzim. Jika pati dipanaskan denganasam akan terurai menjadi molekul-molekul yang lebih kecil secara berurutan dan hasilnyaadalah glukosa (Lehninger, 1988).



Hidrolisis pati dapat dilakukan dengan cara hidrolisis dengan katalis asam, kombinasi asam dengan enzim serta kombinasi enzim dengan enzim. Hidrolisis pati dengan asam memerlukan suhu yang tinggi yaitu 120-1600 C. Asam akan memecah molekul pati secara acak dan gula yang dihasilkan sebagian besar adalah gula pereduksi. Pada tahap pertama hidrolisis dilakukan dengan katalis asam sampai mencapai nilai derajat konversi sekitar 40-50 %. Hidrolisis dengan kombinasi asam dan enzim akan mencapai nilai dekstrosa yang dikehendaki sebesar 62 % setelah dinetralkan, dijernihkan dan dihidrolisis dengan enzim dengan memanfaatkan mikroorganisme (Judoamidjojo, 1990). Penggunaan asam dalam hidrolisis memiliki kelebihan yaitu lebih mudah dalam proses karena tidak dipengaruhi oleh berbagai faktor, hidrolisis terjadi secara acak dan waktu lebih cepat (Wirakartakusumah, 1981 dalam Ega, 2002). Kelebihan hidrolisis dengan enzim yaitu reaksi hidrolisis yang terjadi dapat beragam, kondisi proses yang digunakan tidak ekstrim, seperti suhu sedang dan pH mendekati netral, tingkat konversi lebih tinggi, polutan lebih rendah dan reaksi yang spesifik (Judoamidjojo et al., 1989). Hasil hidrolisis enzim pemecah pati dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya jenis pati, kandungan amilosa dan amilopektin pati, kondisi lingkungan enzim meliputi suhu, pH dan konsentrasi substrat maupun enzim dan perlakuan pendahuluan enzim sebelum hidrolisis (Mizokami et al., 1994).



BAB III METODE PERCOBAAN



3.1 Alat • • • • • • • • •



Kertas lakmus merah dan biru Hotplate Beaker glass 600 mL Tabung Reaksi Rak Tabung Reaksi Gelas ukur 10 mL Pipet tetes Plat tetes poselen/kaca arloji Penjepit tabung



1 roll 1 buah 1 buah 2 buah 1 buah 1 buah 5 buah 1 buah 1 buah



3.2 Bahan • • • • •



Larutan amilum 1% Larutan Iodium Pereaksi Benedict HCl 2N NaOH 2%



10 mL 10 mL 5 mL 5 mL 2 mL



3.3 Prosedur Kerja Masukkan 5 mL amilum ke dalam tabung reaksi



Tambahkan 2,5 mL HCl 2N.



Campurkan dengan baik dan masukkan ke dalam penangas air mendidih.



Setelah 3 menit, ambil 2 tetes larutan ke dalam plat tetes porselen dan tambahkan 1 tetes larutan iodium.



Catat perubahan warna yang terjadi dan tulis dalam lembar pengamatan



Lanjutkan pemanasan dan uji dengan larutan iodium setiap 3 menit sampai warna larutan kuning pucat. Tentukan kapan titik akromatik terjadi.



Panaskan kembali selama ± 5 menit Kemudian dinginkan



Ambil 2 mL larutan hasil hidrolisis, netralkan dengan NaOH 2%



Uji dengan kertas lakmus



Larutan netral ditambahkan dengan 20 tetes pereaksi Benedict. Panaskan pada penangas air



Catat perubahan warna yang terjadi.



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN



4.1 Hasil Percobaan Berdasarkan uji literatur yang kami lakukan, didapatkan data-data perubahan warna pada hasil uji iodium, beserta senyawa yang terbentuk (senyawa hasil hidrolisis), pada menit-menit yang telah ditentukan sebagai berikut : Perlakuan



Waktu Hidrolisis 3 menit 6 menit 9 menit 12 menit 15 menit



Hasil Uji Iodium Keterangan Biru-ungu pekat Amilosa Biru-ungu cerah Amilopektin Biru-cokelat pekat Amilopektin 5 ml amilum 1% Biru-cokelat cerah Eritrodekstrin + HCl 2N Cokelat muda ke Akrodekstrin + Pemanasan oranye-an 18 menit Oranye Maltosa 21 menit Oranye-kuning pucat Glukosa • Hasil Uji Benedict: Terbentuk endapan berwarna merah bata yang berarti amilum terhidrolisis oleh HCl menjadi glukosa. • Titik Akromatik: Titik akromatik terjadi pada menit ke 21 pada saat warna larutan menjadi lebih pudar. Pemudaran warna ini menandakan bahwa amilum telah terhidrolisis secara sempurna menjadi glukosa.



4.2 Pembahasan Praktikum kali ini menggambarkan proses hidrolisis yang melibatkan molekul air dan molekul yang terlarut. Percobaan memperlihatkan perbedaan warna dari hasil pengujian. Warna yang dihasilkanpun berubah pada setiap menitnya, yang dicatat dalam menit-menit tertentu yaitu menit 3, 6, 9, 12, 15, 18, dan 21. Uji iodin digunakan untuk medeteksi adanya suatu polisakarida ketika dilakukan percobaan dengan tiga kondisi yaitu kondisi, netral, asam dan basa. HCl untuk kondisi asam, NaOH untuk kondisi netral, dan benedict basa. Langkah-langkah dalam praktikum kali ini pertama-tama dimasukkan 5 mL amilum ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 2,5 mL HCl 2N. Penambahan HCl pada pengujian karbohidrat memiliki memiliki fungsi untuk menghidrolisis polisakarida menjadi monosakarida penyusunnya. Selanjutnya, kedua larutan dicampur dengan baik, lalu tabung reaksi dimasukkan ke dalam penangas air mendidih untuk dipanaskan selama 3 menit. Warna yang terbentuk adalah warna biru. Warna biru disebabkan oleh adanya reaksi antar amilum dengan iod. Suasana larutan menjadi asam sehingga amilum akan terhidrolisis dan mudah berikatan dengan iod membentuk



warna biru. Hal ini sesuai dengan pernyataan Awan (2011) bahwa iodin yang ditambahkan berfungsi sebagai indikator suatu senyawa polisakarida. Langkah ke 5, pemanasan dilanjutkan dan diuji dengan larutan iodium. Lalu dilakukan pencatatan perubahan yang terjadi setiap 3 menit. Pada menit ke 3, larutan menghasilkan warna biru-ungu pekat yang menandakan adanya senyawa polisakarida, lalu dimulailah proses hidrolisis amilum. Amilum bereaksi dengan molekul iod karena struktur amilum pada larutan berbentuk heliks yang berbentuk kumparan sehingga dapat diisi oleh molekul iod di dalamnya (Raandesky, 2011). Amilum dan iodium membentuk ikatan kompleks berwarna biru. Amilum dalam suasana asam dan dipanaskan, akan terhidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana (Mustaqim, 2012) Pada menit ke 6, larutan menghasilkan warna biru-ungu pudar yang menandakan amilum telah terhidrolisis menjadi amilopektin. Pada menit ke 9, larutan menghasilkan warna biru-cokelat pekat yang menandakan amilum telah terhidrolisis menjadi amilopektin. Pada menit ke 12, larutan menghasilkan warna biru-cokelat pudar yang menandakan amilum telah terhidrolisis menjadi eritrodekstrin. Pada menit ke 15, larutan menghasilkan warna cokelat muda-oranye yang menandakan amilum telah terhidrolisis menjadi akrodekstrin. Pada menit ke 18, larutan menghasilkan warna oranye yang menandakan amilum telah terhidrolisis menjadi maltose. Pada menit ke 21, larutan menghasilkan warna kuning pudar yang menandakan amilum telah terhidrolisis menjadi glukosa dan telah terjadi hidrolisis sempurna.



Ikatan yang diputus oleh ∝ amilase



Pada percobaan ini juga dilakukan penentuan titik akromatik, yaitu titik dimana amilum menunjukkan hasil akhir warna yang lebih pudar saat dilakukan penetesan iodium di plat tetes. Hal itu menunukkan bahwa amilum telah terhidrolisis secara sempurna menjadi unit yang lebih kecil yaitu glukosa, mereka tak dapat terhidrolisis menjdi molekul karbohidrat yang lebih kecil. Disebutkan bahwa telah terhidrolisis secara sempurna berarti bahwa, amilum sudah tidak dapat dihidrolisis lagi dan proses hidrolisis telah terjadi secara sempurna. (Keenan, 1999) Langkah ke 6, larutan kembali dipanaskan selama 5 menit, lalu didinginkan. Hasil yang terjadi akibat perlakuan ini larutan menjadi berwarna putih disebabkan oleh ikatan amilum membentuk rantai panjang pada saat dipanaskan. Pada saat larutan didinginkan, larutan kembali ke warna semula. Hal ini disebabkan karena ikatan amilum yang telah putus pada saat pemanasan,



kembali terbentuk pada saat didinginkan. (Diwan, 2012). Ikatan antara iod dan amilum berupa ikatan semu yang dapat berubah-berubah tergantung perlakuan, yang disebabkan oleh ikatan amilum dapat putus saat dipanaskan karena erjadi penguraian ion (pelepasan iod dari amilum karena suhu yang tinggi), dan terbentuk kembali pada saat didinginkan. Apabila dipanaskan rantai amilum akan memanjang sehingga iod mudah terlepas. Ketika didinginkan, rantai pada amilum akan mengerut sehingga iod kembali terikat dengan amilum. Hal ini disebabkan oleh kemampuan menghidrolisis sehingga amilum berubah menjadi glukosa (Sherly, 2012) Langkah ke 7, diambil 2 mL larutan hasil hidrolisis dan kemudian dinetralkan dengan menambahkan NaOH 2%. Tujuan penambahan NaOH 2% karena NaOH 2% bersifat basa sedangkan larutan hasil hidrolisis bersifat asam. Jadi, untuk menetralkan larutan hasil hidrolisis yang bersifat asam harus ditambahkan senyawa bersifat basa yaitu NaOH. Fungsi larutan hasil hidrolisis dinetralkan terlebih dahulu supaya larutan hasil hidrolisis tersebut pHnya sesuai ketika akan diuji dengan pereaksi benedict, karena itu diuji juga dengan kertas lakmus untuk memastikan bahwa hasil pencampuran larutan dengan NaOH bersifat netral. Langkah ke-8, larutan netral ditetesi 20 pereaksi benedict. Larutan Benedict dibuat dengan melarutkan natrium sitrat (Na3C6H5O7. 11H2O) dan zat anhidrous. Melarutkan CuSO4 hidrat ke dalam air dan memasukkannya perlahan-lahan ke dalam larutan sitrat. Jika dalam cuplikan tidak terdapat gula pereduksi, maka larutan jernih. Jika terdapat gula pereduksi, maka akan terbentuk endapan Cu2O. Hasil hidrolisis bereaksi positif dengan pereaksi benedict membentuk endapan merah bata. Hal ini meunjukkan bahwa pemanasan dapat meningkatkan prosese reaksi yang terjadi dibuktikan dengan adanya endapan merah bata yang terjadi pada tabung reaksi yang dipanaskan. Jadi, dengan menggunakan benedict, hasil hidrolisis dapat teridentifikasi. Tujuan penggunaan reagen benedict adalah untuk menguji atau memeriksa kehadiran gula pereduksi. Gula yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2- dalam suasana alkalis menjadi Cu+. Dalam hl ini akan terbentuk endapan Cu2O. Reaksi dinyatakan positif apabila terbentuk endapan berwarna biru kehijauan sampai merah batu bata. (Nur Annis H dan Henny Helmy, 2014) Amilum/pati memiliki gugus gula pereduksi. Hal ini dapat dibuktikan dengan pengujian Benedict yang akan memberikan warna merah bata jika hasil reaksi tersebut positif. Kemudian larutan dipanaskan. Larutan amilum yang dipanaskan setelah diteteskan pada reagen benedict akan memberi warna merah bata. Dengan demikian, amilum mengandung gula pereduksi. Larutan tembaga alkalis pada reagen Benedict bila direaksikan dengan karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas akan terjadi reduksi membentuk Cupro oksida (Cu2O) yang ditandai dengan warna kehijauan sebagai akibat adanya reduksi Cu2+ menjadi Cu+ yang mengendap sebagai Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. Semakin tinggi suhu hidrolisis maka semakin tinggi kadar glukosa yang dihasilkan sampai suhu tertinggi yaitu 100°C. Hal ini disebabkan karena reaksi hidrolisis merupakan reaksi endotermis yang memerlukan panas untuk dapat bereaksi. Hal ini sesuai dengan jurnal penelitian (Wahyudi, 2011). Jadi , tujuan dilakukan pemanasan adalah agar kadar hidrolisis mudah didapatkan saat dilakukan pengujian. Selain itu, dilakukan pemanasan karena, Reaksi-reaksi



dehidrasi secara khusus terjadi selama perlakuan panas terhadap polisakarida. Di samping itu mereka juga merupakan reaksi-reaksi samping yang tak dapat dihindari pada keadaan hidrolisis yang bersifat asam menyebabkan dekomposisi gula yang terhidrolisis. Tergantung pada konsentrasi asam dan suhu yang digunakan, banyak produk reaksi yang mungkin dihasikan, kebanyakan agak kurang stabil atau terdapat hanya dalam konsentrasi yang sangat rendah (Fengel dan Wegener, 1995). Selain itu, suhu juga berpengaruh terhadap kecepatan reaksi, Pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi mengikuti persamaan Arhenius: semakin tinggi suhu, semakin cepat jalannya reaksi. Kecepatan reaksi hidrolisis akan meningkat hampir 2 kali untuk setiap kenaikan suhu 10 derajat celcius (Groggins, 1958).



BAB V KESIMPULAN Prinsip reaksi hidrolisis karbohidrat adalah penguraian amilum (polisakarida) menjadi monosakarida penyusunnya yaitu glukosa dengan melemahkan daya ikatan amilum melalui pemanasan yang akan terindikasi oleh terjadinya degradasi warna amilum yang disebabkan penambahan iodin sebagai indikator warna. Degradasi warna menunjukkan amilum terhidrolisis menjadi senyawa-senyawa penyusunnya, dimana masing masing senyawa memiliki warna yang berbeda-beda. Hasil dari hidrolisis karbohidrat adalah glukosa, unit terkecil amilum yang dibuktikan keberadaannya dengan uji benedict.



DAFTAR PUSTAKA Awan,



Rry. 2012. Reaksi Uji Karbohidrat (Praktikum Biokimia). http://pemulaawaliharimu.blogspot.com/2012/10/reaksi-uji-karbohidrat- praktikum.html. Diakses pada tanggal 18 September 2020.



Diwan, 2011.Percobaan Iod. http://www.scribd.com/doc/100878743/Biokimia-1-3Percobaan Iod. Dia akses pada tanggal 18 September 2020 Fengel, D. dan Wegener, G. 1995. Kimia Kayu Ultrasruktur, Reaksi-reaksi. Cetakan I. University Press Lehninger, Albert l. 1982. Dasar-dasar Biokimia Jilid I. Erlangga. Jakarta. Mizokami, K., H. Katsura, Y. Okita, S. Sekitou, H. Takahashi, T. Yamamoto. 1994. Shifts in the optimum pH of Rhizopus glucoamylase depending on the reaction temperatures. Biosci. Biotech. Biochem., 58 (1) : 183-184. Morrison, R, T. 1983. Organic Chemistry Fourth Edition. New York: New York University Mustaqim.



2012.Uji Identifikasi Karbohidrat. http://nizamora.blogspot.com/2012/09/ujiiedntifikasi-karbohidratedisi.html. Diakses pada tanggal 18 September 2020.



Nur Annis H dan Henny Helmi. 2014. Pedomab Praktikum Biokimia. Bangka. UBB press Nurlita, F., Muderawan, I W. & Suja, I W. 2002. Buku Ajar Kimia Organik II. Singaraja : IKIP Negeri Singaraja Panil, Zulbadar. 2004. Memahami Teori dan Praktek Biokimia Dasar Medis. Jakarta: Buku Kedokteran EGC. Poedjadi, Anna. 1994. Dasar-DasarBiokimia. Universitas Indonesia. Jakarta. Raandesky. 2011.Karbohidrat http://duniaraa13.blogspot.com/2011/04/karbohidrat.html. Diakses pada tanggal 18 September 2020 Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Organik, (stereokimia, karbohidrat, lemak, dan protein). Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Sherly. 2012.Karbohidrat. http://sherlyleo.blogspot.com/2012/05/karbohidrat.html. Diakses pada tanggal 18 September 2020 Groggin, P. H. 1985. Unit Processes in Organic Synthesis, 5nd edition. Mac. Grow Hill Book Company Inc. N. Y. Judoamidjojo, M. 1990. Teknologi Fermentasi. IPB-Press. Bogor. Judoamidjojo, R.M., E.G. Said & L. Hartanto. 1989. Biokonversi. Departemen Pendididkan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Bioteknologi-IPB. Bogor.



Wahyudi, Jatmiko., et al. 2011. Pengaruh Suhu Terhadap Kadar Glukosa Terbentuk dan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Hidrolisis Kulit Pisang. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. Yogyakarta. ISSN 1693 – 4393.



LAMPIRAN



5.1 Jawaban Pertanyaan 1. Bagaimana cara mengetahui bahwa hidrolisis pati telah sempurna? Jawab : Ketika sudah mencapai titik akromatik, pati akan menunjukan warna yang lebih pudar saat dilakukan penetesan iodine. Hal ini menandakan bahwa pati telah terhidrolisis secara sempurna menjadi unit penyusunnya yang terkecil, yaitu glukosa yang tidak dapat dipecah lebih kecil lagi. Selain itu, cara mengetahui hidrolisis telah sempurna jika adanya reaksi positif dengan pereaksi benedict yang ditandai terbentuknya endapan merah bata. Pada tabung terdapat endapan merah bata banyak karena dengan adanya pendidihan menyebabkan terjadinya hidrolisis sehingga menghasilkan gugus reduksi bebas yang lebih banyak. 2. Mengapa larutan hasil hidrolisis perlu dinetralkan terlebih dahulu? Jawab : Fungsi larutan hasil hidrolisis dinetralkan terlebih dahulu adalah agar larutan hasil hidrolisis tersebut pHnya sesuai ketika akan diuji dengan pereaksi benedict, karena itu diuji juga dengan kertas lakmus, supaya menghasilkan hasil yang positif. .



5.1 Foto