Penentuan Kandungan Karbohidrat Dan Protein Dari Ubi Kayu (Manihot Utilissima) Kukus Sebelum Dan Sesudah Difermentasi

PENENTUAN KANDUNGAN KARBOHIDRAT DAN PROTEIN

DARI UBI KAYU (

Manihot utilissima)

KUKUS SEBELUM

DAN SESUDAH DIFERMENTASI

SKRIPSI

NURUL FITRIANI

080802006

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

PENENTUAN KANDUNGAN KARBOHIDRAT DAN PROTEIN

DARI UBI KAYU (

Manihot utilissima)

KUKUS SEBELUM

DAN SESUDAH DIFERMENTASI

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana Sains

NURUL FITRIANI

080802006

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012

PERSETUJUAN

Judul : PENENTUAN KANDUNGAN KARBOHIDRAT

DAN PROTEIN DARI UBI KAYU (Manihot

Utilissima) KUKUS SEBELUM DAN SESUDAH DIFERMENTASI

Kategori : SKRIPSI

Nama : NURUL FITRIANI

Nomor Induk Mahasiswa : 080802006

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di

Medan, Juli 2012

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. DR. Pina Barus, MS Drs.Ahmad Darwin Bangun,M.Sc

NIP. 194506041980021001 NIP. 19521116198003001

Diketahui/Disetujui oleh :

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

DR. Rumondang Bulan Nst.,MS. NIP. 195408301985032001

PERNYATAAN

PENENTUAN KANDUNGAN KARBOHIDRAT DAN PROTEIN

DARI UBI KAYU (

Manihot utilissima)

KUKUS SEBELUM

DAN SESUDAH DIFERMENTASI

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2012

NURUL FITRIANI 080802006

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim,

Alhamdulillah, segala puji syukur selalu terucap kepada Allah SWT yang sampai detik ini selalu melimpahkan rahmatNya kepada saya sehingga skripsi ini dapat saya selesaikan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains jurusan Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Serta shalawat dan salam saya sampaikan kepada Rasulullah, Muhammad SAW, semoga kelak mendapat syafaat Beliau. Amin.

Saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Ibunda tercinta Nuriah, S. Pd, Ek, sumber semangat dan inspirasi luar biasa untuk saya meraih impian dan Ayahanda tersayang Safrul Ruslizar (Alm), yang dengan kasih sayang selalu memberikan yang terbaik untuk saya. Dan yang selalu saya rindukan, adik-adik tercinta Nurhajryenni dan Very Munandar, semoga kita bisa meraih impian kedua orang tua kita. Serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan.

Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih kepada :

1. Drs. Ahmad Darwin Bangun, M. Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Prof. DR. Pina Barus, MS selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.

2. DR. Rumondang Bulan Nst, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M. Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.

3. Drs. Barita Lumban Tobing selaku dosen wali saya.

4. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi saya di FMIPA USU.

5. Kepala, staf, dan teman-teman asisten Laboratorium Kimia Dasar LIDA USU Medan, Arif, Andre, Novi, Desy, Salmi, terima kasih untuk kesan indah bersama kalian, bang Sony, bang Rivan, bang Hendi, Ilman, Irwan, Icha, Rina, Indah, Ayu, Dwi, Eli, Meyrina, Nirmala, Nami, Zulfa, Yuni dan kak Ayu selaku Analis Laboratorium yang telah memberikan saya fasilitas selama saya melakukan penelitian.

6. Teman-teman seperjuangan di Departemen Kimia FMIPA USU, teristimewa untuk stambuk 2008 terima kasih untuk kesan indah persahabatan dengan kalian.

7. Sahabat-sahabat saya, Wimpy, Novi, Emi, Wilda, Elisa, Kak Aida, Sumariah, Dara, terima kasih untuk persahabatannya, sungguh bahagia bisa mengenal kalian. Dan Feri, terima kasih untuk dukungan dan bantuannya.

8. Segala pihak yang telah membantu saya menyelesaikan skripsi ini.

Saya menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena keterbatasan saya baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan masukan yang membangun dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang kandungan karbohidrat dan protein dari ubi kayu (Manihot utilissima) kukus sebelum dan sesudah difermentasi. Sampel berupa ubi kayu yang diambil dari pajak sore Padang Bulan, Medan. Analisa kandungan karbohidrat dilakukan dengan menghidrolisa sampel menggunakan HCl 3% kemudian menentukan kadar glukosa menggunakan metode Luff Schoorl, glukosa yang diperoleh dikalikan dengan faktor konversi 0,9 dan analisa kandungan protein ditentukan dengan metode Kjeldahl. Dari hasil percobaan menunjukkan adanya pengaruh fermentasi terhadap penurunan kandungan karbohidrat dan peningkatan kandungan protein dari ubi kayu. Kandungan karbohidrat ubi kukus sebesar 32,71% setelah fermentasi menjadi 30,78% dan kandungan protein ubi kukus sebesar 0,25% setelah fermentasi menjadi 0,81%.

DETERMINATION OF CARBOHYDRATES AND PROTEIN

CONTENT OF CASSAVA (

Manihot utilissima )

STEAMED BEFORE

AND AFTER FERMENTED

ABSTRACT

Determination on carbohydrate and protein content of Cassava (Manihot utilissima) steamed before and after fermented has been studied. Sample of Cassava was taken from Pajak Sore Padang Bulan, Medan. Carbohydrate content analysis performed by hydrolysis sample using HCl 3% then determining glucose levels in advance using the Luff Schoorl method, glucose obtained multiplied by conversion factor of 0.9 and analysis of protein content was determined by the Kjeldahl method. From the experimental results show the influence of fermentation of reduction content of Cassava of carbohydrate and increasing protein. Steamed Cassava carbohydrate content of 32.71% to 30.78% after fermentation and steamed Cassava protein content of 0.25% to 0.81% after fermentation

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Lampiran ix

Bab 1 Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 2

1.3 Pembatasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Lokasi Penelitian 3 1.7 Metodologi Penelitian 3

Bab 2 Tinjauan Pustaka 4

2.1 Tanaman Ubi Kayu 4

2.2 Analisa Titrimetri 5 2.2.1 Larutan Baku ( standar ) 6

2.3 Karbohidrat 6

2.3.1 Penentuan Karbohidrat 9 2.3.1.1 Cara Luff Schoorl 9 2.3.1.2 Prinsip Penentuan Kandungan Karbohidrat 10

2.4 Protein 10

2.4.1 Sifat-sifat Fisikokimia asam amino dan protein 11 2.4.2 Analisa Kandungan Protein 11 2.4.3 Jumlah Protein Total 12 2.4.4 Prinsip Penentuan Kandungan Protein 13 2.4.5 Tahap Destruksi 14 2.4.6 Tahap Destilasi 14

2.4.7 Tahap Titrasi 14

2.5 Tape 15

2.6 Fermentasi 15

Bab 3 Metodologi Penelitian 18

3.1 Alat-alat Penelitian 18 3.2 Bahan-bahan Penelitian 19 3.3 Prosedur Penelitian 20 3.3.1 Pembuatan Pereaksi 20

3.3.2 Fermentasi Ubi Kayu 23 3.3.2.1 Preparasi sampel sebelum difermentasi 23 3.3.2.2 Preparasi sampel fermentasi 23 3.3.3 Perlakuan Sampel 24 3.3.3.1 Penentuan Kandungan Karbohidrat 24 3.3.3.2 Penentuan Kandungan Protein 24

3.4 Bagan Penelitian 26

3.4.1 Penentuan Kandungan Karbohidrat 26 3.4.2 Penentuan Kandungan Protein 27

Bab 4 Hasil dan Pembahasan 28

4.1 Hasil Penelitian 28

4.1.1 Data Penelitian 28

4.1.2 Pengolahan Data 29

4.2 Pembahasan 40

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 41

5.1 Kesimpulan 41

5.2 Saran 41

Daftar Pustaka 42

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Gambar Ubi kayu dan Tanaman Ubi kayu 45 Lampiran 2. Tabel Penetapan Gula menurut Luff Schoorl 46 Lampiran 3. Tabel Daftar harga Distribusi t-Student 47

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang kandungan karbohidrat dan protein dari ubi kayu (Manihot utilissima) kukus sebelum dan sesudah difermentasi. Sampel berupa ubi kayu yang diambil dari pajak sore Padang Bulan, Medan. Analisa kandungan karbohidrat dilakukan dengan menghidrolisa sampel menggunakan HCl 3% kemudian menentukan kadar glukosa menggunakan metode Luff Schoorl, glukosa yang diperoleh dikalikan dengan faktor konversi 0,9 dan analisa kandungan protein ditentukan dengan metode Kjeldahl. Dari hasil percobaan menunjukkan adanya pengaruh fermentasi terhadap penurunan kandungan karbohidrat dan peningkatan kandungan protein dari ubi kayu. Kandungan karbohidrat ubi kukus sebesar 32,71% setelah fermentasi menjadi 30,78% dan kandungan protein ubi kukus sebesar 0,25% setelah fermentasi menjadi 0,81%.

DETERMINATION OF CARBOHYDRATES AND PROTEIN

CONTENT OF CASSAVA (

Manihot utilissima )

STEAMED BEFORE

AND AFTER FERMENTED

ABSTRACT

Determination on carbohydrate and protein content of Cassava (Manihot utilissima) steamed before and after fermented has been studied. Sample of Cassava was taken from Pajak Sore Padang Bulan, Medan. Carbohydrate content analysis performed by hydrolysis sample using HCl 3% then determining glucose levels in advance using the Luff Schoorl method, glucose obtained multiplied by conversion factor of 0.9 and analysis of protein content was determined by the Kjeldahl method. From the experimental results show the influence of fermentation of reduction content of Cassava of carbohydrate and increasing protein. Steamed Cassava carbohydrate content of 32.71% to 30.78% after fermentation and steamed Cassava protein content of 0.25% to 0.81% after fermentation

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Singkong/ubi kayu merupakan komoditas hasil pertanian yang banyak ditanam di Indonesia. Di samping sebagai bahan makanan, ubi kayu juga dapat digunakan sebagai bahan baku industri dan pakan ternak.

Produksi singkong dunia diperkirakan mencapai 184 juta ton pada tahun 2002. Sebagian besar produksi dihasilkan di Afrika 99,1 juta ton dan 33,2 juta ton di

Ubinya mengandung pati 25-35%, serta protein 1,2 %,Ubi kayu merupakan sumber energi yang lebih tinggi dibanding padi, jagung, ubi jalar, dan sorgum.

Singkong/ubi kayu dapat disajikan dalam bentuk tape melalui proses fermentasi, dimana pada proses tersebut terjadi perubahan bahan-bahan organik dari senyawa-senyawa komplek menjadi senyawa-senyawa - senyawa-senyawa yang lebih sederhana oleh kerja enzim

Tape yang baik dan bermutu apabila harum, enak, legit, dan tidak menyengat karena terlalu tinggi kadar alkoholnya (Tarigan, 1998).

Fermentasi merupakan disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut. Disimilasi yaitu proses pengubahan senyawa didalam sel seperti glikogen menjadi senyawa yang

tingkat energinya lebih rendah sehingga energi dibebaskan dalam proses ini (Gumbiro, 1987).

Fermentasi adalah suatu oksidasi karbohidrat anaerob dan aerob sebagian dan merupakan suatu kegiatan penguraian bahan-bahan karbohidrat (Desrosier, 1988).

Fermentasi ubi kayu dapat meningkatkan kandungan protein. Produk fermentasi

selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan atau suplemen produk pangan atau pakan

Dari latar belakang diatas, maka Penulis tertarik untuk meneliti kandungan karbohidrat dan protein pada ubi kayu sebelum dan sesudah difermentasi sehingga diperoleh gambaran tentang jumlah kandungan karbohidrat dan protein yang terkandung pada ubi kayu sebelum dan sesudah difermentasi.

1.2Permasalahan

Apakah ada perbedaan kandungan karbohidrat dan protein pada ubi kayu kukus sebelum dan sesudah difermentasi.

1.3Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada penentuan karbohidrat dan protein pada ubi kayu kukus sebelum dan sesudah difermentasi.

1.4Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui kandungan karbohidrat dan protein pada ubi kayu kukus sebelum dan sesudah difermentasi.

1.5Manfaat Penelitian

1. Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang kandungan karbohidrat dan protein pada ubi kayu kukus sebelum dan sesudah difermentasi.

2. Hasil fermentasi ( tape ubi kayu ) dapat dimanfaatkan sebagai bahan tambahan pakan ternak, apabila tape tersebut tidak habis terjual.

1.6Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Dasar LIDA Universitas Sumatera Utara dan dilakukan di Laboratorium Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ( FMIPA ) Universitas Sumatera Utara.

1.7Metodologi Penelitian

1. Penelitian ini merupakan penelitian laboratorium 2. Sampel yang digunakan adalah ubi kayu

3. Pengambilan sampel dilakukan secara acak di sekitar Pajak sore Padang Bulan 4. Sampel terlebih dahulu dihaluskan dan dihidrolisa dengan HCl 3%

5. Penentuan kandungan karbohidrat dilakukan dengan menentukan kadar glukosa terlebih dahulu dengan menggunakan metode Luff Schoorl kemudian dikalikan dengan faktor konversi 0,9

6. Pada penentuan kandungan protein sampel didestruksi dengan H2SO 7. Penentuan kandungan protein dilakukan dengan metode Kjeldahl.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Ubi Kayu

Ubi kayu dikenal dengan nama Cassava (Inggris), Kasapen, sampeu, kowi dangdeur (Sunda); Ubi kayu, singkong, ketela pohon (Indonesia); Pohon, bodin, ketela bodin, tela jendral, tela kaspo (Jawa).

Tanaman ubi kayu menurut Steenis (1998) merupakan tanaman yang memiliki klasifikasi sebagai berikut :

Divisio : Spermatophyta Sub Divisio : Angiospermae Classis : Dicotyledoneae Ordo : Euphorbiales Familia : Euphorbiaceae Genus : Manihot

Species : Manihot utilissima

Ubi kayu merupakan batang berkayu yang tumbuh tegak, beruas-ruas, berbuku-buku dan ketinggiannya mencapai 3 m. Didalam batangnya ada liang yang berisi

semacam gabus yang berwarna putih. Daunnya serupa tangan manusia dengan jari-jari ( helaian daun terbelah dalam-dalam ). Umbi akar berukuran besar, memanjang dengan kulit luar berwarna coklat suram

2.2 Analisis Titrimetri

Analisis titrimetri mengacu pada analisis kimia kuantitatif yang dilakukan dengan menetapkan volume suatu larutan yang konsentrasinya diketahui dengan tepat. Larutan dengan kekuatan ( konsentrasi ) yang diketahui dengan tepat itu disebut larutan standar. Larutan standar biasanya ditambahkan dari dalam sebuat buret. Proses penambahan larutan standar sampai reaksi tepat lengkap disebut titrasi (Vogel, 1994).

Semua metode volumetri syaratnya sama, yaitu reaksi analit dengan pentitrasi harus diketahui, berlangsung cepat, stoikiometri, dan ada cara untuk menunjukkan saat sudah terjadi reaksi kuantitatif yang disebut titik akhir titrasi (Satiadarma, K, 2004).

Metode volumetri/titrimetri secara garis besar dapat diklasifikasikan dalam empat kategori sebagai berikut :

a. Titrasi asam basa yang meliputi reaksi asam dan basa baik kuat ataupun lemah. b. Titrasi redoks adalah titrasi yang meliputi hampir semua reaksi oksidasi reduksi. c. Titrasi pengendapan adalah titrasi yang meliputi pembentukan endapan, seperti

titrasi Ag atau Zn dengan K4Fe(CN)6

d. Titrasi kompleksometri sebagian besar meliputi titrasi EDTA seperti titrasi spesifik dan juga dapat digunakan untuk melihat perbedaan pH pada pengkompleksan (Khopkar, S. M, 2008).

dengan indikator pengadsorpsi.

Titrasi asidimetri-alkalimetri, yaitu titrasi yang menyangkut asam atau basa. Reaksi-reaksi yang terjadi dalam titrasi ini adalah :

- Asam dengan basa (reaksi penetralan), agar kuantitatif, maka asam atau basa yang bersangkutan harus kuat

- Asam dengan garam (reaksi pembentukan asam lemah), agar kuantitatif, asam harus kuat dan garam itu harus terbentuk dari asam lemah sekali

Contohnya : HCl + Na2CO3 NaHCO3 2HCl + Na

+ NaCl

2CO3 H2O + CO2 HCl + NH

+ 2NaCl

4BO2 HBO2 + NH4 - Basa dengan garam, agar kuantitatif, basa harus kuat dan garam harus terbentuk

dari basa lemah sekali, jadi berdasar pembentukan basa lemah tersebut (Harjadi, W, 1990).

Cl

1.2.1 larutan baku ( standar )

Semua perhitungan dalam titrimetri didasarkan pada konsentrasi titran sehingga konsentrasi titran harus dibuat secara teliti. Titran semacam ini disebut dengan larutan baku ( standar ). Konsetrasi larutan dapat dinyatakan dengan normalitas, molaritas, atau bobot per volume.

Larutan standar ada dua macam yaitu larutan baku primer dan larutan baku sekunder. Larutan baku primer mempunyai kemurnian yang tinggi. Larutan baku sekunder harus dibakukan dengan larutan baku primer. Suatu proses yang mana larutan

baku sekunder dibakukan dengan larutan baku primer disebut dengan standarisasi (Rohman, A, 2007).

2.3 Karbohidrat

Karbohidrat banyak terdapat di alam, diantaranya dalam bentuk pati, kapas, gula pasir, dan kayu. Karbohidrat adalah polihidroksi dari aldehida atau keton. Karbohidrat yang sederhana yang tidak terikat pada karbohidrat lain dinamakan gula sederhana atau monosakarida (Wilbraham, A. C, 1992).

Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh penduduk dunia, khususnya bagi penduduk negara yang sedang berkembang. Walaupun jumlah kalori yang dapat dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat hanya 4 Kal (kkal), karbohidrat merupakan sumber kalori yang murah. Selain itu beberapa golongan karbohidrat menghasilkan serat-serat yang berguna bagi pencernaan.

Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain. Sedangkan dalam tubuh, karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral. Sebagian besar karbohidrat didapatkan dari bahan makanan yang dimakan sehari-hari, terutama bahan makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan (Winarno, F. G, 1992).

Karbohidrat secara umum terdapat dalam jaringan makhluk hidup dan sangat penting dalam metabolisme. Karbohidrat memiliki formula umum CX(H2O)y

a. Monosakarida : misalnya glukosa

dan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

b. Di – dan tri- sakarida : misalnya maltosa c. Polisakarida : misalnya pati

Semua mono- ,di- dan tri- sakarida larut dalam air (Allen, S. E, 1974).

Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida, contohnya maltosa dan sukrosa. Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh monosakarida, sebagian besar oligosakarida tidak dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia. Polisakarida adalah produk kondensasi lebih dari sepuluh unit monosakarida, contohnya pati dan dekstrin yang mungkin merupakan polimer linear atau bercabang.

Gambar : Glukosa

Pati adalah bentuk polimer simpanan glukosa pada tumbuhan dan merupakan sumber energi utama dalam makanan (Murray, R, 2006).

Untuk penentuan kadar pati dalam suatu bahan dapat dikerjakan dengan menghidrolisa pati dengan asam atau enzim sehingga diperoleh gula reduksi.

C6H10O5 + H2O C6H12O Pati glukosa

6

BM = 162 BM = 180

Setelah diketahui jumlah gula reduksi hasil hidrolisa pati tersebut maka dapat dihitung jumlah pati yaitu dengan mengalikan dengan suatu faktor konversi sebesar 0,90. Faktor konversi ini diperoleh dari perbandingan berat molekul pati dengan jumlah berat molekul gula reduksi yang dihasilkan.

Faktor konversi = _����_��������_{�������} =

162

180

=

0,90 (Sudarmadji, S, 1987).

Jika pati dipanaskan dengan asam akan terurai menjadi molekul-molekul yang lebih kecil secara berurutan, dan hasil akhirnya adalah glukosa. Molekul-molekul pati mula-mula pecah menjadi unit-unit rantai glukosa yang lebih pendek yang disebut dextrin. Dextrin ini dipecah lebih jauh menjadi maltosa (dua unit glukosa) dan akhirnya maltosa pecah menjadi glukosa.

Pati dextrin maltosa glukosa

Hidrolisis pati dapat juga dilakukan oleh kegiatan enzim. Dalam pencernaan, enzim amilase memecah pati menjadi maltosa. Amilase juga terdapat pada tepung dan biji berkecambah. Pada produk-produk tersebut enzim ini biasanya dikenal dengan nama diastase. Diastase penting pada pembuatan roti dan pembuatan bir karena enzim ini dapat menghasilkan gula (maltosa) yang seterusnya oleh enzim yang dihasilkan khamir akan dipecah lebih lanjut menjadi alkohol dan karbon dioksida (Gaman, P. M, 1981).

2.3.1 Penentuan karbohidrat

Penentuan karbohidrat dalam suatu bahan dapat dibedakan menjadi dua yaitu uji kualitatif dan uji kuantitatif. Banyak cara yang dapat digunakan untuk menentukan banyaknya karbohidrat dalam suatu bahan yaitu antara lain dengan cara kimia, secara fisik, cara enzimatik atau biokimia dan cara kromatrografi. Penentuan yang termasuk polisakarida maupun oligosakarida memerlukan perlakuan pendahuluan yaitu hidrolisa terlebih dahulu sehingga diperoleh monosakarisa. Bahan dihidrolisa dengan asam atau enzim pada suatu keadaan yang tertentu. Penentuan monosakarida yang dihasilkan dapat dengan salah satu cara berikut :

2.3.1.1 Cara Luff Schoorl

Pada penentuan gula secara Luff Schoorl, yang ditentukan bukan kuprooksida yang mengendap tetapi dengan menentukan kuprioksida dalam larutan sebelum direaksikan dengan gula reduksi ( titrasi blanko ) dan sesudah direaksikan dengan sampel gula reduksi ( titrasi sampel ). Penentuannya dengan titrasi menggunakan Na-tiosulfat. Reaksi yang terjadi selama penentuan karbohidrat dengan cara ini mula-mula kuprioksida yang ada dalam reagen akan membebaskan iod dari garam K-iodida. Banyaknya iod dapat diketahui dengan titrasi menggunakan Na-tiosulfat. Untuk mengetahui apakah titrasi sudah cukup maka diperlukan indikator amilum. Apabila larutan berubah warnanya dari

biru menjadi putih berarti titrasi sudah selesai. Agar perubahan warna biru menjadi putih dapat tepat maka penambahan amilum diberikan pada saat titrasi hampir selesai.

Reaksi yang terjadi dalam penentuan gula cara Luff dapat dituliskan sebagai berikut :

R-COH + 2CuO Cu2 H

O + R-COOH 2SO4 + CuO CuSO4 + H2

CuSO

O 4 + 2 KI CuI2 + K2SO 2CuI

4

2 Cu 2I2 + I

I

2

2 + 2Na2S2O3 Na2S4O6 I

+ 2NaI

2

Metode Luff Schoorl menggunakan suatu reagen alkalin yang terdiri dari cupri sitrat, setelah dipanaskan dengan suatu larutan yang terdiri dari gula reduksi, potassium iodida dan asam ditambahkan setelah pendinginan dan pembebasan iodin, yang mana

ekuivalen terhadap copper yang tidak tereduksi, dititrasi dengan sodium tiosulfat (Egan, H, 1981).

+ amilum : biru (Sudarmadji, S , 1987).

2.3.1.2 Prinsip Penentuan Kandungan Karbohidrat

Hidolisis karbohidrat menjadi monosakarida yang dapat mereduksikan Cu2+ menjadi Cu+. Kelebihan Cu2+ dapat dititrasi secara iodometri (SNI 01-2891-1992).

2.4 Protein

Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam – asam amino yang mengandung

unsur-unsur C,H,O dan N yang tidak dimiliki oleh lemak dan karbohidrat. Fungsi utama protein bagi tubuh ialah untuk membentuk jaringan baru dan mempertahankan jaringan yang telah ada. Didalam tubuh manusia terjadi suatu siklus protein, artinya protein dipecah menjadi komponen-komponen yang lebih kecil yaitu asam-asam amino atau peptida.

2.4.1 Sifat-sifat fisikokimia asam amino dan protein

Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonya. Ada protein yang larut dalam air dan ada pula yang tidak larut dalam air, tetapi semua protein tidak larut dalam pelarut lemak seperti etil eter. Bila suatu larutan protein ditambahkan garam, daya larut protein akan berkurang, akibatnya protein akan terpisah sebagai endapan. Bila garam netral yang ditambahkan berkonsentrasi tinggi, maka protein akan mengendap (Winarno, F. G, 1992).

2.4.2 Analisa kandungan protein

Dengan adanya pemanasan, protein dalam bahan makanan akan mengalami perubahan dan membentuk persenyawaan dengan bahan lain. Misalnya antara asam amino hasil perubahan protein dengan gula-gula reduksi akan membentuk senyawa rasa dan aroma makanan. Protein murni dalam keadaan tidak dipanaskan hanya memiliki rasa dan aroma yang tidak berarti.

Berdasarkan uraian diatas, maka tujuan analisa protein dalam bahan makanan adalah: a. Menera jumlah kandungan protein dalam bahan makanan

b. Menentukan tingkat kualitas protein dipandang dari sudut gizi

c. Menelaah protein sebagai salah satu bahan kimia misalnya secara biokimiawi, fisiologis, enzimatis, dan telaah lain yang lebih mendasar.

2.4.3 Jumlah Protein Total

Peneraan jumlah protein secara empiris yang umum dilakukan adalah dengan menentukan jumlah nitrogen ( N ) yang dikandung oleh suatu bahan. Cara penentuan ini dikembangkan oleh Kjeldahl, seorang ahli ilmu kimia dari Denmark pada tahun 1883. Dalam penentuan protein seharusnya hanya nitrogen yang berasal dari protein saja yang ditentukan. Akan tetapi secara teknis hal ini sulit sekali dilakukan dan mengingat jumlah kandungan senyawa lain selain protein dalam bahan biasanya sangat sedikit. Maka penentuan jumlah N total ini tetap dilakukan untuk mewakili jumlah protein yang ada. Kadar protein yang ditentukan berdasarkan cara kjedahl ini dengan demikian sering disebut sebagai kadar protein kasar.

Dasar perhitungan penentuan protein menurut Kjedahl ini adalah hasil penelitian dan pengamatan yang menyatakan bahwa umumnya protein alamiah mengandung unsur N rata-rata 16% ( dalam protein murni ). Untuk senyawa-senyawa protein tertentu yang telah diketahui kadar unsur N nya, maka angka yang lebih tepat dapat dipakai.

Apabila jumlah unsur N dalam bahan telah diketahui ( dengan berbagai cara ) maka jumlah protein dapat diperhitungkan dengan :

Jumlah N x 100/16 atau Jumlah N x 6,25

Untuk campuran senyawa-senyawa protein atau yang belum diketahui komposisi unsur-unsur penyusunnya secara pasti, maka faktor perkalian 6,25 inilah yang dipakai. Sedangkan untuk protein - protein tertentu yang telah diketahui komposisinya yang lebih tepat maka faktor perkalian yang lebih tepatlah yang dipakai. Misalnya faktor perkalian yang telah diketahui adalah :

5,70 untuk protein gandum 6,38 untuk protein susu

2.4.4 Prinsip Penentuan Kandungan Protein

Senyawa nitrogen diubah menjadi amonium sulfat oleh H2SO4

Analisis protein cara kjeldahl pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.

pekat. Amonium sulfat yang terbentuk diuraikan dengan NaOH. Amoniak yang dibebaskan diikat dengan asam borat dan kemudian dititrasi dengan larutan baku asam (SNI 01-2891-1992).

2.4.5 Tahap Destruksi

Pada tahapan ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO2, H2O. Sedangkan Nitrogen (N) akan berubah menjadi (NH4)2SO4. Asam sulfat yang digunakan untuk destruksi diperhitungkan adanya bahan protein lemak dan karbohidrat. Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator berupa campuran Na2SO4 dan HgO (20 : 1). Dengan penambahan bahan katalisator tersebut titik didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar antara 370 – 4100

Penggunaan selenium lebih reaktif dibandingkan merkuri dan kupri sulfat tetapi Se mempunyai kelemahan yaitu karena sangat cepatnya oksidasi maka nitrogennya justru mungkin ikut hilang. Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna. Agar supaya analisa lebih tepat maka tahap destruksi ini dilakukan pula perlakuan blanko yaitu untuk koreksi adanya senyawa N yang berasal dari reagensia yang digunakan.

C. Selain katalisator yang telah disebutkan tadi, kadang-kadang juga diberikan selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya.

2.4.6 Tahap Destilasi

Amonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar, maka dapat ditambahkan logam zink (Zn). Amonia yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang digunakan adalah asam klorida atau asam borat dalam jumlah yang berlebihan. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka akan diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia terdestilasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basis.

2.4.7 Tahap Titrasi

Apabila penampung destilat digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam klorida 0,1 N dengan indikator (BCG + MR). Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Selisih jumlah titrasi sampel dan blanko merupakan jumlah ekivalen nitrogen.

% �=����� ( ������ − ������)

�����������(�)����� ��������,�������

Setelah diperoleh % N, selanjutnya dihitung kadar proteinnya dengan mengalikan suatu faktor. Besarnya faktor perkalian N menjadi protein ini tergantung pada persentase N yang menyusun protein dalam suatu bahan.

% Protein = % N x faktor konversi (Sudarmadji, S, 1992).

Dalam modifikasi Winkler, NH3 ( destilat ) ditangkap dalam larutan asam borat yang tidak perlu diukur tepat jumlahnya. Garam amonium borat yang terbentuk itulah yang kemudian dititrasi dengan HCl baku.

Reaksi- reaksi :

a. Sampel + destruksi → NH4+ + CO2 + H2 b. NH

O + dan lain-lain (digestion) 4+ + OH- → H2O + NH3

c. NH

(destilasi) 3 + HBO2 → NH4BO2

d. NH

(penampungan)

4BO2 + HCl → HBO2 + NH4 (Harjadi, W, 1990).

Cl (titrasi)

2.5 Tape

Aneka bahan pangan yang mengandung karbohidrat dapat diolah menjadi makanan khas yang disebut tape. Bahan pangan yang umumnya dibuat tape adalah ubi kayu (singkong ), beras ketan putih maupun beras ketan hitam serta sorgum.

Tape mempunyai tekstur lunak, rasa asam manis dan sedikit mengandung alkohol. Selama fermentasi, tape mengalami perubahan – perubahan biokimia akibat aktivitas mikroorganisme. Pada dasarnya semua bahan pangan yang kaya akan karbohidrat dapat diolah menjadi tape. Dewasa ini yang paling popular adalah tape singkong dan tape ketan. Tape merupakan salah satu jenis makanan dari hasil fermentasi bahan baku yang diberi ragi sebagai sumber mikrobanya.

2.6Fermentasi

Fermentasi telah dikenal sejak zaman dahulu, dengan kecenderungan terhadap keberlanjutan lingkungan hidup, dan pengembangan sumber daya yang dapat diperbaharui. Fermentasi mulai menjadi ilmu pada tahun 1857 ketika Louis Pasteur menemukan bahwa fermentasi merupakan sebuah hasil dari sebuah aksi mikroorganisme secara spesifik (Riadi, L, 2003).

Dalam arti umum menurut Tarigan (1988) fermentasi dapat didefinisikan sebagai proses metabolisme dimana terjadi perubahan – perubahan kimia dalam substrat organik, kegiatan atau aktivitas mikroba yang membusukkan bahan-bahan yang difermentasi. Perubahan kimia tadi tergantung pada macam bahan, macam mikroba, pH, suhu , adanya aerasi atau usaha lain yang berbeda dengan faktor-faktor diatas misalnya penambahan- penambahan bahan tertentu untuk menggiatkan fermentasi.

Fermentasi berarti disimilisasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut. Disimilasi yaitu proses pengubahan senyawa didalam sel seperti glikogen dan ATP menjadi senyawa yang tingkat energinya lebih rendah sedemikian rupa sehingga energi dibebaskan dalam proses ini. Disimilasi berlangsung didalam sel dan produk-produknya dikeluarkan ke media sekitarnya. Disimilasi terutama menghasilkan senyawa organik, senyawa anorganik dan beberapa unsur, contohnya karbohidrat, glikosida, alkohol, asam keto, hidrokarbon, asam amino dan amina, sejumlah garam Fe, Mn, dan As, unsur-unsur karbon, belerang dan lain-lain (Gumbiro, 1987).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, antara lain adalah sebagai berikut :

a. pH b. suhu c. oksigen

d. substrat (Desrosier, 1988)

Menurut Winarno (1989), proses fermentasi gula oleh ragi misalnya Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan etanol (etil alkohol) dan karbon dioksida melalui reaksi sebagai berikut :

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO

Glukosa etanol karbondioksida 2

Menurut Astawan (2004) , proses fermentasi yang terjadi selama pembuatan tape pada dasarnya meliputi empat tahap penguraian , antara lain sebagai berikut :

a. molekul-molekul pati terpecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana, proses ini disebut hidrolisis enzimatis

b. gula yang terbentuk akan diubah menjadi alkohol

c. alkohol akan diubah menjadi asam-asam organik oleh bakteri Pediococcus dan Acetobacter melaui proses oksidasi alkohol

d. sebagian asam organik akan bereaksi dengan alkohol membentuk ester yang memberi cita rasa pada tape

Lama fermentasi yang dibutuhkan dalam proses fermentasi adalah 2-3 hari. Pengubahan glukosa menjadi etanol berlangsung beberapa tahap yang masing-masing tahapnya dikatalisa oleh enzim. Pemecahan glukosa melalui jalur fermentasi alkohol, etanol sebagai hasil akhir perubahan ini masih banyak mengandung energi (Martoharsono, S, 1997).

Kandungan karbohidrat dan protein pada penelitian ditentukan pada saat dingin setelah pengukusan dan fermentasi selama 3 hari 2 malam (lebih kurang 48 jam). Kandungan karbohidrat menurun disebabkan oleh pemecahan karbohidrat dengan bantuan enzim pada proses fermentasi yang akan berubah menjadi maltosa kemudian pemecahan maltosa menjadi glukosa, hasil-hasil akhir proses fermentasi adalah karbon dioksida, fermentasi dapat meningkatkan kandungan protein karena adanya mikroorganisme pada ragi yang mempunyai kandungan protein sel tunggal (Gaman, P. M, 1981).

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat- alat Penelitian

− Labu Kjeldahl 100 ml Pyrex − Labu alas datar 500 ml Pyrex − Gelas ukur 50 ml Pyrex

− Labu takar Pyrex

− Buret 50 ml Pyrex

− Labu Erlenmeyer 500 ml Pyrex − Beaker glass 250 ml pyrex

− Neraca analitik Metler

− Corong Pyrex

− Kertas saring No.42 whatman − Pipet volume 5 ml, 10 ml pyrex

− Pipet skala 5 ml pyrex

− Karet penghisap − Pipet tetes − Spatula

− Hotplate Gallenkamp

− Statif dan klem − Dandang − Wadah tape − Pemanas − Alat refluks − Stopwatch

3.2 Bahan-bahan

− SeO2

− H

p.a ( E.Merck )

2SO4 − NaOH

96% p.a ( E.Merck )

(s)

− H

p.a ( E.Merck ) 3BO3(s)

− Indikator bromocresol green p.a ( E.Merck ) p.a ( E.Merck )

− Indicator metil merah p.a ( E.Merck )

− HCl 37% p.a ( E.Merck )

− H2O − Na

(aq)

2CO3(s) − KIO

p.a ( E.Merck ) 3(s)

− KI

p.a ( E.Merck ) (s)

− CH

p.a ( E.Merck ) 3COOH

− HgI

glasial p.a ( E.Merck ) (s)

− CuSO

p.a ( E.Merck ) 4.5 H2O(s)

− Na

p.a ( E.Merck ) 2CO3.10 H2O(s)

− CuSO

p.a ( E.Merck )

− Asam sitrat 4(l)

− Ubi kayu − Ragi tape

− Pati(s) − C

2H5

3.3 Prosedur Penelitian

OH 96% p.a ( E.Merck )

3.3.1 Pembuatan Pereaksi

3.3.1.1 Larutan Indikator campuran

Disiapkan larutan bromocresol green 0,1% dan larutan merah metil 0,1% dalam alkohol 95% secara terpisah. Campur 500 ml asam borat dengan 5 ml indikator didalam beaker glass.

3.3.1.2 Larutan Indikator metil merah 0,02%

Ditimbang kristal sebanyak 50 mg dimasukkan kedalam labu takar 250 ml, ditambahkan dengan 150 ml alkohol 96% dan diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

3.3.1.3Larutan NaOH 30%

Ditimbang 30 g kristal NaOH kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

3.3.1.4 Larutan H3BO3

Ditimbang 10 g H

2%

3BO3(s) dimasukkan kedalam labu takar 500 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

25 g CuSO4.5H2O sejauh mungkin bebas besi ,dilarutkan dalam 100 ml akuades, 50 g asam sitrat dilarutkan dalam 50 ml akuades dan 388 g soda murni ( Na2CO3.10H2O) dilarutkan dalam 300-400 ml akuades mendidih. Larutan asam sitratnya dituangkan dalam larutan soda sambil dikocok, selanjutnya ditambahkan larutan CuSO4

3.3.1.6 Larutan HCl 0,1 N

, sesudah dingin ditambahkan akuades sampai 1 liter.

Sebanyak 8,89 ml HCl 37% dipipet ke dalam labu takar 1000 ml, diencerkan hingga garis tanda dengan akuades, dan dihomogenkan.

Standarisasi HCl 0,1 N

- Ditimbang 0,1 g Natrium tetraborat murni - Dimasukkan kedalam erlenmeyer

- Dilarutkan dengan 50 ml aquades

- Ditambahkan 3 tetes indikator metil merah - Dititrasi dengan HCl sampai warna merah rose - Dicatat volume HCl yang terpakai

- Dihitung konsentrasi HCl

- Dilakukan hal yang sama sebanyak 3 kali.

3.3.1.7Larutan Na2S2O3

12.5 g Na

0,1 N

2S2O3. 5 H2

Standarisasi larutan Na

O dimasukkan kedalam labu takar 500 ml dan diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

2S2O

- Dikeringkan K

3

2Cr2O7 dalam oven selama 1 jam pada suhu 110o - Dikeluarkan dari oven dan didinginkan dalam desikator

C

- Ditimbang 0,1 gram K2Cr2O7 - Dilarutkan dengan 25 mL akuades

- Ditambahkan 5 mL HCl - Ditambahkan 20 mL KI 20 %

(p)

- Didiamkan selama 5 menit - Ditambahkan 100 mL akuades

- Dititrasi dengan Na2S2O3 hingga kuning pucat, kemudian ditambahkan indikator amilum dan dititrasi kembali dengan Na2S2O3

- Dicatat volume Na

hingga berubah warna menjadi hijau

2S2O3 - Dihitung konsentrasi Na

yang terpakai 2S2O

- Diulangi sebanyak 3 kali 3

3.3.1.8Larutan pati

10 g pati yang dapat larut dicampur dengan 10 mg HgI dan 30 ml akuades, ditambahkan pada 1 liter akuades yang sedang mendidih didalam beaker glass.

3.3.1.9 HCl 3%

Dipipet 40,6 ml larutan HCl(p) kemudian dimasukkan kedalam labu takar 500 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

3.3.1.10CH3

Dipipet 1,5 ml larutan CH

COOH 3%

3COOH glasial kemudian dimasukkan kedalam labu takar 50 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

3.3.1.11KI 20%

Ditimbang 20 g KI(S) kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

3.3.1.12H2SO4

Dipipet 26,1 ml larutan H

25%

2SO4(p) kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml yang telah berisi akuades dan diencerkan dengan akuades sampai garis tanda.

3.3.2 Fermentasi ubi kayu

3.3.2.1 Preparasi sampel sebelum difermentasi

- Dikupas kulit luar ubi kayu sampai bersih

- Dicuci ubi yang telah dikupas kulitnya dengan air sampai bersih - Dipotong kecil-kecil ubi kayu yang telah dibersihkan

- Dimasukkan ubi kayu yang telah dipotong ke dalam dandang yang berisi air - Dikukus ubi hingga lunak

- Diangkat ubi kayu yang telah lunak dan ditiriskan - Didinginkan

3.3.2.2 Preparasi sampel fermentasi

- Ditaburi ragi yang telah dihancurkan sebanyak 1,5470 g secara merata pada ubi kayu kukus yang sudah didinginkan

- Dimasukkan ke dalam wadah penyimpanan - Ditutup wadah dengan rapat tanpa aliran udara

- Disimpan atau difermentasi pada suhu kamar selama 3 hari 2 malam (lebih kurang 48 jam)

3.3.3 Perlakuan Sampel

3.3.3.1 Penentuan kandungan Karbohidrat

- Dimasukkan 3,1533 g ubi kayu yang telah dikukus kedalam labu alas datar 500 ml - Ditambahkan 200 ml larutan HCl 3%

- Dididihkan selama 3 jam diatas hotplate dengan menghubungkan pada alat refluks - Didinginkan dan dinetralkan dengan larutan NaOH 30%

- Ditambahkan sedikit CH3

- Dimasukkan larutan kedalam labu takar 500 ml dan diencerkan dengan akudes COOH 3%

- Disaring

- Dimasukkan 10 ml filtrat kedalam erlenmeyer - Ditambahkan 25 ml larutan Luff Schoorl - Ditambahkan beberapa batu didih

- Ditambahkan 15 ml akuades

- Dipanaskan campuran sampai mendidih - Didinginkan

- Ditambahkan 15 ml larutan KI 20%

- Ditambahkan 25 ml H2SO4 25 % secara perlahan-lahan - Dititrasi dengan larutan Na2S2O3

- Ditambahkan indikator amilum sebanyak 3 tetes

0,1007 N sampai larutan berwarna kuning pucat

- Dititrasi kembali sampai warna biru hilang

Note : dilakukan perlakuan yang sama untuk sampel yang telah difermentasi dan blanko

3.3.3.2 Penentuan kandungan Protein

- Ditambahkan 5 g selenium dan 25 mL H2SO

- Dipanaskan diatas pemanas listrik/ api pembakar sampai mendidih dan larutan menjadi jernih

4(p)

- Ditunggu sampai larutan dingin

- Dimasukkan kedalam labu ukur 250 ml dan diencerkan dengan akuades

- Dipipet 50 ml larutan yang telah diencerkan dan dimasukkan kedalam alat destilasi - Ditambahkan batu didih

- Ditambahkan 50 ml NaOH 30%

- Dicelupkan selang aliran destilat kedalam larutan penampung - Didestilasi selama lebih kurang 1,5 jam

- Ditampung destilat didalam 25 ml larutan asam borat 2% dan 3 tetes indikator campuran

- Dibilas ujung pendingin dengan akuades - Dititrasi dengan larutan HCl 0,0969 N - Dihitung % N

3.4.Bagan Penelitian

3.4.1 Penentuan kandungan Karbohidrat

Dimasukkan kedalam labu alas datar 500 ml Ditambahkan 200 ml larutan HCl 3%

Dididihkan selama 3 jam diatas hotplate dengan menghubungkan pada alat refluks

Didinginkan dan dinetralkan dengan larutan NaOH 30% Ditambahkan sedikit CH3

Dimasukkan larutan kedalam labu takar 500 ml dan diencerkan dengan akuades

COOH 3%

Disaring

Dimasukkan 10 ml kedalam erlenmeyer Ditambahkan 25 ml larutan Luff Schoorl

Ditambahkan beberapa batu didih Ditambahkan 15 ml akuades

Dipanaskan campuran sampai mendidih Didinginkan

Ditambahkan 15 ml larutan KI 20%

Ditambahkan 25 ml H2SO4 25 % secara perlahan-lahan Dititrasi dengan larutan Na

2S2O3

Ditambahkan indikator amilum sebanyak 3 tetes

0,1007 N sampai warna kuning pucat

3,1533 g ubi kayu yang telah dikukus

Dititrasi kembali sampai warna biru hilang

Note : dilakukan perlakuan yang sama untuk sampel yang telah difermentasi dan blanko

3.4.2 Penentuan kandungan Protein

Dimasukkan kedalam labu Kjeldahl 100 ml Ditambahkan 5 g selenium dan 25 mL H2SO

Dipanaskan diatas pemanas listrik/ api pembakar sampai mendidih dan larutan menjadi jernih

4(p)

Ditunggu sampai larutan dingin

Dimasukkan kedalam labu ukur 250 ml dan diencerkan dengan akuades

Dipipet 50 ml larutan yang telah diencerkan dan dimasukkan kedalam alat destilasi

Ditambahkan batu didih

Ditambahkan 50 ml NaOH 30%

Dicelupkan selang aliran destilat kedalam larutan penampung

Didestilasi selama lebih kurang 1,5 jam

Ditampung destilat didalam 25 ml larutan asam borat 2% dan 3 tetes indikator campuran

Dibilas ujung pendingin dengan akuades Dititrasi dengan larutan HCl 0,0969 N

Dihitung % N 3,1210 g ubi kayu yang telah dikukus

Larutan hijau bening

Destilat dalam asam borat 2%

Hasil Larutan ungu Hasil

Note : dilakukan perlakuan yang sama untuk sampel yang telah difermentasi dan blanko

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Data Penelitian

Dari hasil penelitian secara umum dapat dinyatakan bahwa kandungan karbohidrat pada ubi kayu yang difermentasi mengalami penurunan daripada ubi kayu kukus dan kandungan protein pada ubi kayu yang difermentasi mengalami peningkatan daripada ubi kayu kukus. Hal ini dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 4.1 Data hasil pengukuran kandungan karbohidrat dan kandungan protein pada ubi kayu kukus sebelum dan sesudah difermentasi

No Sampel

Parameter

Kandungan karbohidrat (%) Kandungan protein (%)

I II III

Rata-rata (%)

I II III

Rata-rata (%)

1

Ubi kukus (sebelum fermentasi)

2 Ubi setelah

fermentasi 30,78 30,78 30,78 30,78 0,81 0,81 0,81 0,81

4.1.2. Pengolahan Data

4.1.2.1. Perhitungan Kandungan Karbohidrat

Penentuan kandungan karbohidrat pada ubi kayu kukus dan ubi kayu fermentasi dapat dihitung sebagai berikut:

Kadar karbohidrat

=

fp × mgglukosa ×0,90

Beratsampel ×1000

× 100%

Dimana:

fp = faktor pengenceran mg glukosa = ml Na2S2O3

ml Na

( tabel penetapan Gula menurut Luff Schoorl)

2S2O3 = Volume blanko – volume titrant

Perhitungan kandungan karbohidrat pada ubi kayu kukus : Berat sampel ubi kayu kukus = 3,1533 g

Volume Na2S2O3 0,1007 N

Volume blanko = 24,30 ml = 15,10 ml

Fp =

(

497

ml Na2S2O3

= 9,2

0,1007 N = 24,30 – 15,10

Dilihat dari tabel penetapan gula menurut Luff Schoorl untuk 9 ml Na2S2O3

Jadi untuk 9,2 ml Na

0,1 N jumlah glukosa adalah 22,4 mg

2S2O3

mg glukosa = 9,2 ��

9ml × 22,4

0,1 N, maka jumlah glukosanya adalah :

= 22,8977

Kadar karbohidrat ubi kayu kukus

=

497ml

10ml ×22,8977mg ×0,90

3,1533 ×1000 ×100 %

= 32,48 %

Karena pada tabel penetapan gula menurut Luff Schoorl dipakai Na2S2O3 0,1 N sedangkan pada penelitian dipakai Na2S2O3

Kadar karbohidrat ubi kayu kukus

=

32,48% ×0,1007N

0,1N

0,1007 N maka kadar karbohidrat pada ubi kayu kukus adalah :

= 32,70 % Kadar karbohidrat ubi kayu kukus II = 32,70 % Kadar karbohidrat ubi kayu kukus III = 32,74 % Kadar karbohidrat rata-rata =32,71 %

Perhitungan kandungan karbohidrat pada ubi kayu fermentasi : Berat sampel ubi kayu fermentasi = 3,1139 g

Volume Na2S2O3

Volume blanko = 24,30 ml 0,1007 N = 15,70 ml

Fp =

(

497

10

)

ml

ml Na2S2O3

= 8,6

= 24,30 – 15,70

Dilihat dari tabel penetapan gula menurut Luff Schoorl untuk 8 ml Na2S2O3

Jadi untuk 8,6 ml Na

0,1 N jumlah glukosa adalah 19,8 mg.

2S2O3

mg glukosa = 8,6��

8ml

x 19,8

0,1 N, maka jumlah glukosanya adalah :

= 21,2850

Kadar karbohidrat ubi kayu fermentasi =

497ml

10ml ×21,2850mg ×0,90

3,1139 ×1000

×

100 %

= 30,57%

Karena pada tabel penetapan gula menurut Luff Schoorl dipakai Na2S2O3 0,1 N sedangkan pada penelitian dipakai Na2S2O3

Kadar karbohidrat ubi kayu fermentasi =

30,57 % ×0,1007N

0,1N

0,1007 N maka kadar karbohidrat pada ubi kayu fermentasi adalah :

= 30,78 % Kadar karbohidrat ubi kayu fermentasi II = 30,78 % Kadar karbohidrat ubi kayu fermentasi III = 30.78 % Kadar karbohidrat rata-rata = 30,78 %

Maka banyak karbohidrat yang tidak terfermentasi adalah :

Banyak karbohidrat yang tidak terfermentasi= karbohidrat ubi kukus - karbohidrat ubi fermentasi = 32,71 % - 30,78 %

= 1,93 %

4.1.2.2 Perhitungan Kandungan Protein

Penentuan Kandungan Protein pada ubi kayu kukus dan ubi kayu fermentasi dapat dihitung sebagai berikut :

Kadar protein = (b−c)×NHCl ×14,008 ×6,25 ×fp

Beratsampel ×1000

×

100 %

Dimana :

b = volume titran sampel (ml) c = volume titran blanko 6,25 = faktor konversi Fp = faktor pengenceran

Perhitungan kandungan protein pada ubi kayu kukus : Berat ubi kayu kukus = 3,1210 g

Volume titran sampel = 0,30 ml Volume blanko = 0,12 ml

Fp = 250 ml

Kadar protein ubi kayu kukus = (0,30−0,12ml )×0,0968N ×14,008 ×6,25 ×

250ml 50ml

3,1210 ×1000 × 100 % = 0,24 %

Kadar protein ubi kayu kukus II = 0,27% Kadar protein ubi kayu kukus III= 0,24 % Kadar protein rata–rata = 0,25 % Kandungan protein pada ubi kayu fermentasi : Berat ubi kayu fermentasi = 3,0547 g Volume titran sampel = 0,70 ml Volume blanko = 0,12 ml

Fp = 250 ml

50 ml

Kadar protein ubi fermentasi =

(0,70ml−0,12ml)×0,0969N ×14,008 ×6,25 ×250ml

50ml

3,0547 ×1000 x 100% = 0,81 ml

Kadar protein ubi kayu fermentasi II = 0,81 % Kadar protein ubi kayu fermentasi III = 0,81 % Kadar protein rata-rata = 0,81 %

4.1.2.3 Perhitungan Standarisasi Larutan

4.1.2.3.1 Standarisasi Larutan HCl 0,1

Berat Na2B4O7 Berat Na

I = 0,1022 g Volume HCl I = 5,50 ml 2B4O7

Berat Na

II = 0,1015 g Volume HCl II = 5,50 ml 2B4O7

N HCl = berat ( mg)

VolumeHCl ×MrNa₂B₄O₇ .10H₂O

III = 0,1014 g Volume HCl III = 5,50 ml

N HCl = 102,2mg

5,50ml ×190,6

N HCl = 0,0974 Normalitas HCl II = 0,0968 Normalitas HCl III = 0,0967 Normalitas HCl rata-rata = 0,0969

4.1.2.3.2 Standarisasi Larutan Na2S2O3

Berat K

0,1 N

2Cr2O7 I = 0,0997 g Volume Na2S2O3 Berat K

I = 20,20 ml

2Cr2O7 II = 0,0997 g Volume Na2S2O3 Berat K

II = 20,20 ml 2Cr2O7 III = 0,0996 g Volume Na2S2O3

N Na

III = 20,20 ml

2S2O3 =

����� (��)

N Na2S2O3

N Na

= 99,7mg

20,20ml ×49

2S2O3 Normalitas Na

= 0,1007 2S2O3

Normalitas Na

II = 0,1007

2S2O3 Normalitas Na

III = 0,1006 2S2O3 rata-rata = 0,1007

4.1.2.4 Menghitung rata-rata pengukuran kandungan karbohidrat pada ubi kayu kukus dan ubi kayu fermentasi

Untuk mengukur rata-rata data pengukuran kandungan karbohidrat pada ubi kayu kukus dan ubi kayu fermentasi maka dapat diolah secara statistik yaitu secara deviasi standar (S),

Dengan menggunakan rumus :

S =

�

∑(Xi−X�)2

n−1

Dimana :

Xi = Kandungan karbohidrat

X = Kandungan karbohidrat rata-rata N = Jumlah perlakuan

Untuk ubi kayu kukus diperoleh data pengukuran karbohidrat : X1

X

= 32,70 %

X3

Dengan demikian karbohidrat pada ubi kayu kukus adalah : = 32,74 %

�̅

= ∑��

�

= 32,70+32,70+32,74

3

= 32,71 %

(�_� − ��)2 = (32,70−32,71)2 = 0,0001 (�_� − ��)2 = (32,70−32,71)2 = 0,0001 (�_� − ��)2 = (32,74−32,71)2 = 0,0009 ∑(�_� − ��)2 = 0,0011 Maka : S =

�

∑(��−��)

2

�−1

=

�

0,0011

3−1

= 0,0234

Dari harga deviasi (S) yang di peroleh diatas dapat dihitung kandungan karbohidrat ubi kayu kukus dengan batas kepercayaan melalui rumus berikut :

µ = (

�̅

) ±

��

√�

dimna :

µ = populasi rata-rata

�̅ = kandungan karbohidrat rata-rata

t = harga t distribusi ( lihat tabel pada daftar lampiran 5) S = deviasi standar

dari data distribusi t student untuk n=3, derajat kepercayaan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95% (P = 0,05), nilai t = 4,30

sehingga diperoleh :

µ = 32,71 ± 4,30(0,0234)

√3

= 32,71 ± 0,0580 %

Dilakukan dengan cara yang sama untuk menghitung rata-rata kandungan karbohidrat pada ubi kayu fermentasi.

Tabel 4.1.1 Data hasil perhitungan rata-rata kandungan karbohidrat pada ubi kayu kukus Dan ubi kayu fermentasi

Sampel Kandungan karbohidrat (%)

Ubi kayu kukus 32,71 ± 0,0580 Ubi kayu fermentasi 30,78 ± 0,00

4.1.2.5 Menghitung rata-rata data pengukuran kandungan protein pada ubi kayu kukus dan ubi kayu fermentasi

Untuk mengukur rata-rata data pengukuran kandungan protein pada ubi kayu kukus dan ubi kayu fermentasi maka dapat diolah secara statistik yaitu secara deviasi standar (S), dengan menggunakan rumus :

S =

�

∑(��−��)

2

�−1

Dimana :

X = Kandungan protein rata-rata N = Jumlah perlakuan

Untuk ubi kayu kukus diperoleh data pengukuran protein : X1

X

= 0,24 % 2

X

= 0,27 % 3

Dengan demikian protein pada ubi kayu kukus adalah : = 0,24 %

�̅

= ∑��

�

= 0,24+0,27+0,24

3

= 0,25 %

(�_� − ��)2 = (0,24−0,25)2 = 0,0001 (�_�− ��)2 = (0,27−0,25)2 = 0,0004 (�_� − ��)2 = (0,24−0,25)2 = 0,0001 ∑(�_� − ��)2 = 0,0006 Maka : S =

�

∑(��−��)

2

�−1

=

�

0,0006

3−1

= 0,0173

Dari harga deviasi (S) yang diperoleh diatas dapat dihitung kandungan protein ubi kayu kukus dengan batas kepercayaan melalui rumus berikut :

µ = (

�̅

) ±

��

dimana :

µ = populasi rata-rata

�̅ = kandungan protein rata-rata

t = harga t distribusi ( lihat tabel pada daftar lampiran ) S = deviasi standar

n = jumlah perlakuan

dari data distribusi t student untuk n=3, derajat kepercayaan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95% (P = 0,05), nilai t = 4,30

sehingga diperoleh :

µ = 0,25 ± 4,30(0,0173)

√3

= 0,25 ± 0,0429 %

Dilakukan dengan cara yang sama untuk menghitung rata-rata kandungan protein pada ubi kayu fermentasi.

Tabel 4.1.2 Data hasil perhitungan rata-rata kandungan protein pada ubi kayu kukus dan Ubi kayu fermentasi

Sampel Kandungan protein (%) Ubi kayu kukus 0,25 ± 0,0429 Ubi kayu fermentasi 0,81 ± 0,00

4.2. Pembahasan

Penentuan kandungan karbohidrat dan protein dari Ubi kayu kukus dan Ubi kayu fermentasi dilakukan dengan menghaluskan sampel Ubi kayu kukus dan Ubi kayu fermentasi terlebih dahulu. Analisa kandungan karbohidrat dilakukan dengan menghidrolisa sampel kemudian diukur glukosa hasil hidrolisa menggunakan metode Luff Schoorl, hasil yang diperoleh dikonversikan kedalam bentuk karbohidrat. Analisa kandungan protein dilakukan dengan mendestruksi sampel kemudian didestilasi, penentuannya dilakukan dengan menggunakan metode Kjeldahl.

Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh hasil bahwa terjadi penurunan kandungan karbohidrat dan peningkatan kandungan protein pada ubi kayu yang difermentasi yaitu kandungan karbohidrat ubi kukus sebesar 32,71% setelah fermentasi menjadi 30,78% dan kandungan protein ubi kukus sebesar 0,25% setelah fermentasi menjadi 0,81%.

Penurunan kandungan karbohidrat pada ubi kayu selama fermentasi disebabkan oleh adanya aktifitas mikroba yang terdapat pada ragi. Molekul pati dipecah menjadi gula yang sederhana sehingga kadar awal menjadi berkurang setelah fermentasi. Fermentasi merupakan disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut. Pemecahan karbohidrat menjadi monosakarida dapat mereduksikan Cu2+ dalam larutan Luff Schoorl menjadi Cu+, kelebihan Cu2+

Peningkatan kandungan protein pada ubi kayu selama fermentasi juga disebabkan oleh adanya aktifitas mikroba yang ada pada ragi dan adanya mikroba dalam ragi yang memiliki protein sel tunggal memberikan penambahan protein pada ubi kayu. Reaksi yang terjadi dalam penentuan protein dengan metode Kjeldahl adalah sebagai berikut:

dapat dititrasi secara iodometri.

b. (NH4)2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O + 2NH3 c. 2NH

3 + 4H3BO3 → (NH4)2B4O7 + 5H2O

d. (NH

4)2B4O7 + 2HCl → H2B4O7 + 2NH4Cl .

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari data dan hasil penelitian yang dilakukan, terjadi penurunan kandungan karbohidrat dan peningkatan kandungan protein pada ubi kayu setelah fermentasi, untuk kandungan karbohidrat diperoleh hasil penurunan dari 32,71 % menjadi 30,78 % setelah fermentasi dan untuk kandungan protein diperoleh hasil peningkatan dari 0,25% menjadi 0,81% setelah fermentasi.

5.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pada fermentasi hari keberapa dicapai titik optimal kandungan karbohidrat dan protein ubi kayu.

DAFTAR PUSTAKA

Allen, S. W. 1989 . Chemical Analysis Of Ecological Material . Second Edition. London : Blackweel Scientific Publications

Desrosier, N. W. 1987. Teknologi Pengawetan Pangan . Jakarta : UI Press

Egan, H. 1981. Pearson’s Chemical Analysis Of Foods . Eight edition . New york : Churchill livingstone

Gaman, P. M. 1981. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi Dan Mikrobilologi. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press

Gumbiro, S. 1987. Bio Industri Penerapan Teknologi Fermentasi. Jakarta : Mediyatama Sarana Perkasa

Harjadi, W. 1990. Ilmu Kimia AnalitikDasar. Jakarta : PT.Gramedia

Khopkar, S. M. 2003 . Konsep Dasar Kimia Analitik . Jakarta : UI-Press

Martoharsono, S. 1997 . Biokimia . Jilid II . Yogyakarta : Gadjah Mada University Press Riadi, L. 2003 . Teknologi Fermentasi . Jakarta : Graha ilmu

Rohman, A. 2007 . Kimia Farmasi Analisis . Yogyakarta : Pustaka Pelajar

Satiadarma, K. 2004 . Asas Pengembangan Prosedur Analisis . Edisi Pertama . Surabaya : Airlangga University Press

Steenis, V. 1998. Flora .Terjemahan Moesa Surjowinoto dkk. Jakarta : Pradnya Paramita Sudarmadji, S. 1987 . Analisa Bahan Makanan Dan Pertanian . Yogyakarta : Liberty

Tarigan, J. 1988. Pengantar Bioteknologi . Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Perguruan Tinggi.

Vogel. 1994 . Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik . Jakarta : EGC

Wilbraham, A. C. 1992 . Pengantar Kimia Organik Dan Hayati . Bandung : ITB- Press Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan Dan Gizi . Jakarta : PT.Gramedia PustakaUtama Winarno, F. G. 1993. Pangan: Gizi, Teknologi Dan Konsumen. Jakarta : Gramedia

Lampiran 2. Tabel penetapan Gula menurut Luff Schoorl

Na2S2O3 ml

0,1 N

Glukosa,Fruktosa, Gula inversi

mg

Laktosa mg

Maltosa mg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2,4 4,8 7,2 9,7 12,2 14,7 17,2 19,8 22,4 25,0 27,6 30,3 33,0 35,7 38,5 41,3 44,2 47,1 50,0 53,0 56,0 59,1 62,2 3,6 7,3 11,0 14,7 18,4 22,1 25,8 29,5 33,2 37,0 40,8 44,6 48,4 52,2 56,0 59,9 63,8 67,7 71,1 75,1 79,8 83,9 88,0 3,9 7,8 11,7 15,6 19,6 23,5 27,5 31,5 35,5 39,5 43,5 47,5 51,6 55,7 59,8 63,9 68,0 72,2 76,5 80,9 85,4 90,0 94,6

Lampiran 3. Tabel Daftar harga Distribusi t-Student

Kebebasan

(n-1) 90% 95% 98% 99%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 ~ 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 1,64 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,46 2,31 2,26 2,23 2,18 2,14 2,12 2,10 2,09 2,04 2,01 1,96 1,82 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,68 2,62 2,58 2,55 2,53 2,46 2,40 2,33 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 3,05 2,98 2,92 2,88 2,85 2,75 2,68 2,58

Tarigan, J. 1988. Pengantar Bioteknologi . Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Perguruan Tinggi.

Vogel. 1994 . Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik . Jakarta : EGC

Wilbraham, A. C. 1992 . Pengantar Kimia Organik Dan Hayati . Bandung : ITB- Press Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan Dan Gizi . Jakarta : PT.Gramedia PustakaUtama Winarno, F. G. 1993. Pangan: Gizi, Teknologi Dan Konsumen. Jakarta : Gramedia

Lampiran 2. Tabel penetapan Gula menurut Luff Schoorl

Na2S2O3 ml

0,1 N

Glukosa,Fruktosa, Gula inversi

mg

Laktosa mg

Maltosa mg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2,4 4,8 7,2 9,7 12,2 14,7 17,2 19,8 22,4 25,0 27,6 30,3 33,0 35,7 38,5 41,3 44,2 47,1 50,0 53,0 56,0 59,1 62,2 3,6 7,3 11,0 14,7 18,4 22,1 25,8 29,5 33,2 37,0 40,8 44,6 48,4 52,2 56,0 59,9 63,8 67,7 71,1 75,1 79,8 83,9 88,0 3,9 7,8 11,7 15,6 19,6 23,5 27,5 31,5 35,5 39,5 43,5 47,5 51,6 55,7 59,8 63,9 68,0 72,2 76,5 80,9 85,4 90,0 94,6

Lampiran 3. Tabel Daftar harga Distribusi t-Student

Kebebasan

(n-1) 90% 95% 98% 99%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 ~ 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 1,64 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,46 2,31 2,26 2,23 2,18 2,14 2,12 2,10 2,09 2,04 2,01 1,96 1,82 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,68 2,62 2,58 2,55 2,53 2,46 2,40 2,33 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 3,05 2,98 2,92 2,88 2,85 2,75 2,68 2,58