Sabtu, 16 Januari 2010

Laporan Hidrolisis Sukrosa dan Pati (Kanji)

I. Tujuan percobaan
Untuk mempelajari hidrolisis sukrosa atau pati (kanji)
Untuk mempelajari hidrolisis (pati) kanji oleh mylase air ludah,
Untuk menentukan kondisi optimum pH dan temperatur pada hidrolisis pati dengan katalis amylase air ludah.

II.Tinjauan Pustaka
Sukrosa
Oligosakarida, ialah gula yang bila terhidrolisa menghasilkan beberapa molekul monosakarida. Termasuk senyawa ini ialah :a) disakarida, tersusun dari 2 molekul monosakarida.b).trisakarida, tersusun dari 3 molekul monosakarida.,c) tetrasakarida, tersusun dari 4 molekul monosakarida.Sifat dari oligosakarida, mudah larut daiam air dan larutannya berasa manis.( Girindra, A. 1983.)
Sukrosa merupakan salah satu disakarida yang berlimpah ruah. Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun dari bit. Selain pada tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada turnbuhan lain, rnisalnya dalarn buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Molekul sukrosa tidak mempunyai gugus aldehida atau keton bebas, atau tidak mempunyai gugus –OH glikosidik. Sukrosa mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Sukrosa (gula pasir yang umum) didapatkan secara komersil dari tebu atau bit. Atom-atom anomer unit glukosa dan unit fruktosa berikatan [ada disakarida ini, konfigurasi ikatan glikosidik ini adalah α untuk glukosa dan β untuk fruktosa. Dengan sendirinya, sukrosa tidak mempunyai gugus pereduksi bebas (ujung aldehid atau keton), berbeda dengan sebagian besar gula lainnya. Hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa dikatalis oleh sukrose( juga disebut invertase karena hidrolisis mengubah aktivitas optik dari putaran kekanan menjadi kekiri).(Lubert Stryer. Biokimia: hal 471)
Pati
Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks dari pada mono dan oligosakarida. Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida, sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Berat molekul polisakarida bervariasi dari beberapa ribu hingga lebih dari satu juta. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid.
Beberapa polisakarida yang penting di antaranya ialah amilum, glikogen, dekstrin dan sakarida..Amilum Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. Batang pohon sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan dapat dijadikan bahan makanan. Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon tersebut selain dapat digunakan sebagai makanan sumber karbohidrat, juga digunakan sebagai bahan baku dalam pabrik tapioka. Butir-butir pati apabila diamati dengan menggunakan mikroskop, ternyata berbeda-beda bentuknya, tergantung dari tumbuhan apa pati tersebut diperoleh. Bentuk butir pati pada kentang berbeda dengan yang berasal dari terigu atau beras.
Pati merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Struktur pati terdiri dari α- amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabang-cabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna. (Lehninger, albertL. Dasar-Dasar Biokimia. Hal : 95)
Di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.
Kitin
Kitin merupakan polimer dari N-asetil – D- glukosamin yang digabungkan oleh ikatan β. Kitin terdapat [pada cangkang kulit luar insekta.
Dextran
Dextran merupakan polimer dari glukosa, dimana masing-masing residu glukosa dihibun gkan dengan ikatan α 1-6. dextan juga memilki rantai cabang yang dibentuk khusus dengan ikatan α 1-2, α 1-3 atau α 1-4 tergantung pada spesies bakteri yang menggunakan dextran sebagai sumber casdangan makanannya. Pada uji hidrolisis pati, hidrolisis sempurna apabila menjadi senyawa yang lebih sederhana yang terdeteksi pada perubahan warna. Hal ini terlihat padas perubahan warna setiap tiga menit disertai perbedaan hasil hidrolisis pula. (Fessenden & Fessenden, 1982)
Pada praktikum kali ini, kami melakukan percobaan hidrolisis pati atau kanji. Percobaan ini kami lakukan untuk mempelajari hidrolisis pati atau kanji dengan amylase air ludah serta untuk menentukan kondisi optimum pH dan temperature pada hidrolisis pati dengan katalisis amylase air ludah.
Teori yang mendasari hidrolisis pati menurut Feseenden adalah, pati (starch) atau amilum merupakan polisakarida yang terdapat pada sebagian besar tanaman, terbagi menjadi dua fraksi yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa (+- 20 %) memilki strusktur linier dan dengan iodium memberikan warna biru serta larut dalam air. Fraksi yang tidak larut disebut amilopektin (+- 80 %) dengan struktur bercabang. Dengan penambahan iodium fraksi memberikan warna ungu sampai merah. Patai dalam suasana asam bila dipanaskan akan terhidrolisis menjdi senyawa-senyawa yang lebih sedrhana. Hasil hidrolisis dapat dengan iodium dan menghaislkan warna biru samapi tidak berwarna. Hasil akhir hidrolisis dapat ditegaskan dengan uji Benedict.
Eksperimen yang pertama kami lakukan adah penentuan pH optimum untuk hidrolisis pati atau kanji dengan amylase air ludah. Sebelumnya kami mengumpulkan air ludah atau liur terlebih dahulu dari salah seorang praktikan. Penambahan air liur pada pati di awal sebelum proses ini berfungsi sebagai enzim yang akan mengkatalisis proses hidrolisa senyawa pati, karena pada air liur terdapat enzim amylase yang akan mengubah amilum menjadi maltosa, dan pati merupakan amilum. Amylase pada air ludah ini juga sering disebut dengan enzim ptialin. Proses perubahan amilum menjadi maltosa merupakan hidrolisis. Seperti pada website rismakafiles wordpress, bahwa Bila amilum ditambahkan air liur (amilase) maka molekul-molekulnya akan terhidrolisis manjadi maltosa dengan BM 360 dan glukosa. Amilosa merupakan suatu polimer linear yang terdiri dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan 1,4 glukosida. Berbeda dengan amilopektin, amilosa merupakan suatu polisakarida yang bercabang dan terdiri dari unit-unit D-glukosa dalam ikatan. Tanpa adanya enzim amylase pati akan susah untuk terhidrolisis menjadi komponen sakar – sakarnya.
Disini kami memakai 4 tabung reaksi yang telah diisi dengan 3 mL larutan kanji pada setiap tabungnya. Pada tabung pertama kami menambahkan 1 mL HCl 0.5 M, kemudian kami mencampurnya dengan cara mengocok tabung reaksi. Setelah kami kocok, terdapat banyak butiran putih dan warna sedikit keruh. Warna keruh ini disebabkan karena warna larutan kanji yang keruh itu sendiri.
Pada tabung kedua dengan perlakuan yang sama, hanya saja HCl 0.5 M kami ganti dengan HCl 0.05 M. Setelah dikocok didapat warna yang juga keruh, tetapi butiran – butiran terdapat sedikit jika dibandingkan dengan tabung reaksi 1. Kemungkinan ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi. Semakin besar konsentrasinya maka butiran akan semakin banyak. Tetapi banyak sedikitnya butiran disini bukanlah masalah karena tidak berpengaruh terhadap reaksi hidrolisis nantinya.
Pada tabung ketiga dengan perlakuan yang sama pula, hanya saja HCl diganti dengan aquades. Setelah dikocok warna menjadi keruh dengan butiran yang jauh lebih kecil dan sedikit.
Pada tabung keempat dengan perlakuan yang sama, dengan HCl diganti dengan NaCO3 0.5 M. Setelah dikocok warna menjadi keruh keunguan, terdapat banyak butiran yang lebih besar.
Setelah tabung – tabung reaksi diberi reagen yang berbeda – beda, tabung – tabung itu kemudian diberi air ludah encer sebanyak 1 mL. Air ludah encer ini didapat dari pengenceran dengan penambahan aquades secukupnya.
Setelah semua tabung reaksi diberi air ludah, larutan dari keempat tabung reaksi ini diteteskan beberapa tetes pada pelat tetes yang telah diberi iodine. Iodine yang kami gunakan berwarna kuning, dan encer karena latutan iodine yang lebih pekat akan menyulitkan praktikan dalam membedakan perubahan warna yang terjadi. Dari pencampuran antara larutan kanji dengan larutan iodine kami mengamati perubahan warna yang terjadi dari keempat larutan yang berasal dari empat tabung rekasi dengan komposisi yang berbeda. Kami mengamati mulai dari 30 detik pertama hingga tiap menit dengan memberi larutan kanji pada larutan iodine yang lain. Kami mengamati hingga 10 menit.
Pada tabung 1. Hingga 10 menit tetap tidak terjadi perubahan pada warna. Warna larutan iodine yang diberi larutan kanji ini tetap berwarna hitam pekat. Ini berarti pada tabung ini tidak ada reaksi hidrolisis, karena adanya reaksi hidrolisis ditandai dengan berubahnya warna hitam menjadi bening. Hal ini dikarenakan adanya pencampuran dengan HCl. HCl merupakan reagen, dengan adanya reagen reaksi hidrolisis menjadi terhambat. Adanya warna hitam pekat itu dikarenakan amilosa, yang tersusun atas 20% pati, daan unit-unit glukosa membentuk rantai lurus yang berikatan menurut 1,4 glikosida. Dalam larutan rantai ini berbentuk heliks (spiral) karena adanya ikatan dengan konfigurasi a pada setiap unit glukosa. Bentuk tabung dari molekul spiral ini yang menyebabkan amilosa dapat berikatan kompleks dengan molekul iodium yang masuk membentuk senyawa berwarna biru tua atau hitam pekat.
Pada tabung 2. Hingga 10 menit tetap tidak terjadi perubahan warna seperti pada tabung 1. Ini dikarenakan adanya HCl meskipun konsentrasi yang dipakai lebih kecil, namun tetap saja HCl merupakan reagen yang akan menghambat reaksi hidrolisis pati oleh enzim amylase.
Pada tabung 3. Setelah 1 menit mulai terjadi perubahan pada larutan kanji yang diberi aquades ini. Larutan ini semakin bening, dan warna hitam pekat yang diakibatkan pencampuran antara larutan iodine dengan larutan kanji mulai menghilang. Setelah 5 menit larutan ini menjadi bening, tanpa adanya warna hitam sama sekali. Ini terjadi karena yang dicampurkan dalam larutan kanji adalah aquades. Aquades bukanlah reagen, dan aquades memiliki pH netral, tidak asam maupun tidak basa. Sehingga pencampuran aquades tidak akan menghambat reaksi hidrolisis pati yang dibantu oleh enzim amylase.
Pada tabung 4. Hingga 10 menit tetap tidak terjadi perubahan warna seperti pada tabung 1. Ini dikarenakan adanya NaCO3 merupakan reagenyang akan menghambat reaksi hidrolisis pati oleh enzim amylase. Adanya warna hitam pekat itu dikarenakan amilosa, yang tersusun atas 20% pati, daan unit-unit glukosa membentuk rantai lurus yang berikatan menurut 1,4 glikosida. Dalam larutan rantai ini berbentuk heliks (spiral) karena adanya ikatan dengan konfigurasi a pada setiap unit glukosa. Bentuk tabung dari molekul spiral ini yang menyebabkan amilosa dapat berikatan kompleks dengan molekul iodium yang masuk membentuk senyawa berwarna biru tua. Namun pada menit pertama terlihat warna ungu muda, hal ini mungkin terjadi karena iodine yang diberikan hanya sedikit, sehingga perubahan warna tidak sepekat yang lainnya selain itu larutan kanji yang dipai juga hanya sedikit sehingga tidak dapat membuat warna yang pekat karena larutan kanji yang sedikit berarti amylum yang terdapat disana juga sedikit.
Dari eksperimen ini dapat disimpulkan bahwa yang mengalami hidrolisis ada pada tabung 3, kemudian kami menghitung pH tabung 3 dengan menggunakan pH paper. pH yang diperoleh adalah 5. Berarti pH optimum untuk hidrolisi kanji (pati) adalah 5, yaitu pada kondisi asam.
Eksperimen kedua adalah menentukan temperatur yang optimum untuk hidrolisis kaji atau pati dengan amylase air ludah. Adapun proses yang dilakukan adalah dengan menambahkan kurang lebih 3 ml larutan kanji atau sebanyak 30 tetes pada setiap tabung reaksi. Kami memakai 3 tabung reaksi yang diletakkan pada kondisi yang berbeda. Berikut hasil percobaan yang telah kami lakukan:
Pada tabung 1. Kami meletakkan tabung ini pada suhu kamar yaitu 250C, kami meletakkan tabung ini pada suhu kamar hingga 5 menit. Setelah itu kami memberi larutan kanji dengan air ludah yang telah diencerkan yang telah kita ketahui bahwa airt ludah ini mengandung enzim amylase. Kemudian kami memperlakukan seperti pada percobaan pertama, yaitu meneteskan larutan kanji ini pada pelat tetes yang telah diberi iodine, tapi kami melakukannya hingga 5 menit. Hasil yang kami peroleh adalah tabung 1 tetap berwarna pekat. Ini berarti suhu 250C bukanlah temperatur yang optimal untuk membuat enzim amylase bekerja dengan baik dalam membantu reaksi hidrolisis.
Pada tabung 2. Kami meletakkan tabung ini pada suhu 400C, kami meletakkannya pada gelas kimia dengan air yang bersuhu 400C, dan kami menjaganya agar suhunya tetap. Setelah 5 menit kami memberi larutan kanji ini dengan air ludah. Kemudian kami memperlakukan seperi pada tabung 1. Hasil yang diperoleh adalah terjadi reaksi hidrolisis sejak menit keempat, rekasi ini dapat diketahui oleh adanya perubahan warna dari pekat ke bening.
Pada tabung 3. Kami meletakkan tabung pada aquades yang mendidih. Setelah 5 menit kami memberi larutan kanji ini dengan air ludah. Kemudian kami memperlakukan sama seperti pada tabung – tabung yang lain. Hasil yang diperoleh adalah tidak terjadi reaksi hidrolisis bahkan hingga 5 menit, warna tetap pekat. Tidak ada perubahan sedikit pun. Ini berarti meletakkan pada air yang mendidih bukanlah temperatur yang optimum.
Dari percobaan pada ketiga tabung reaksi ini, dapat diketahui bahwa yang merupakan kondisi temperatur optimum adalah pada suhu 400C.
Setelah kami memperoleh pH optimal dan temperatur optimal, kami melakukan eksperimen berikutnya. Yaitu mencari kecepatan hidrolisis kanji dengan amylase Air ludah pada kondisi optimum, dengan membandingkan antara pH optimal dengan temperatur optimal.
Perlakuan yang kami lakukan sama seperti pada 2 eksperimen sebelumnya, yaitu dengan cara uji iodine. Namun, kami tidak meletakkannya pada plat tetes tetapi kami langsung meneteskan iodine pada tabung reaksi. Karena keduanya merupakan kondisi yang optimum, tentu saja kedua tabung reaksi ini akan mengalami hidrolisis yang membuat warna menjadi bening. Kami memperkirakan reaksi hidrolisis akan terjadi hanya dalam hitungan detik, karena keduanya merupakan kondisi optimum. Perkiraan kami ternyata benar. Dalam 43 detik saja tabung reaksi dengan temperatur yang optimum yaitu 400C telah mengalami hidrolisis, dapat dibuktikan dengan berubahnya warna kanji menjadi bening. Kemudian setelah 17 detik berlalu, sehingga total 60 detik, larutan kanji pada tabung reaksi dengan pH optimal menyusul menjadi bening juga.
Dari percobaan ini dapat diketahui bahwa, temperatur optimal 400C membuat enzim amylase lebih cepat dalam membantu proses hidrolisis pada kanji. Kemudian barulah pH optimal. Namun keduanya tentu membantu encim amylase dalam mempercepat kerjanya, karena kondisi optimal juga mempengaruhi kinerja enzim.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar