LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNIK ANALISA S (1)
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNIK ANALISA SAMPEL
KARBOHIDRAT
Oleh
NAMA
: ANGELIA ASTRIA
NIM
: 31160048
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS BIOTEKNOLOGI
UNIVERSITAS KRISTEN DUTA WACANA
YOGYAKARTA
2017
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Karbohidrat merupakan salah satu golongan utama bahan organik yang terdapat di
alam. Karbohidrat terdapat disemua bagian bahan sel baik sebagai komponen struktur
maupun sebagai komponen berfungsi. Berdasarkan jumlah monomer pembentuk suatu
karbohidrat maka dapat dibagi atas tiga golongan besar, yaitu monosakarida, disakarida
dan polisakarida.
Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau
metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat di dalam
darah sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintetis dalam hati dan digunakan
oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi.
Energi yang terkandung dalam karbohidrat pada dasarnya berasal dari energi
matahari, yaitu glukosa yang dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar
matahari dan klorofil dalam daun. Dan selanjutnya glukosa yang terjadi di ubah menjadi
amilum dan disimpan dalam bagian lain, misalnya pada buah, dan umbi-umbian.
Melihat peran karbohidrat yang sangat penting bagi kehidupan, dilakukan
praktikum ini guna menentukan kandungan karbohidrat glikogen dan amilum yang
disintetis oleh organ hati serta mengetahui produksi hasil hidrolisis karbohidrat dengan
berbagai metode pengujian.
B. Tujuan
Menentukan kandungan karbohidrat glikogen dan amilum dan menentukan
produk hasil hidrolisis karbohidrat dengan berbagai pengujian
BAB II
LANDASAN TEORI
Karbohidrat adalah polisakarida aldehida atau keton atau senyawa yang
menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihirolisa. Nama karbohidrat berasal dari
kenyataan bahwa kebanyakan senyawa dari golongan ini mempunyai rumus empiris,
yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut adalah karbon “hidrat”, dan memiliki nisbah
karbon terhadap hidrogen dan terhadap oksigen sebagai 1:2:1. Sebagai contoh rumus
empiris D-glukosa adalah C6H12O6, yang juga dapat ditulis sebagai ( CH2O6)6 atau
C6(H2O)6. Walaupun banyak karbohidrat yang umum sesuai dengan rumus empiris
(CH2O)n, yang lain tidak memperlihatkan nisbah ini dan beberapa yang lain juga
mengandung nitrogen, fosfor, atau sulfur (Thenawijaya, 1982).
Berdasarkan hidrolisisnya, karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida,
disakarida dan polisakarida.
1. Monosakarida merupukan karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh
karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya
manis,sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan kimianya selalu
berakhiran -osa. Dalam ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting
yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.
2. Disakarida merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan
disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.
3. Polisakarida merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih
dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun
bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan
disakarida. Didalam ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenisyang ada hubungannya yaitu
amilum,dekstrin, glikogen dan selulosa (Iswari & Yuniastuti, 2006).
Glikogen merupakan polisakarida yang memiliki banyak sekali percabangan, hal
tersebut diperlukan agar glikogen dapat disimpan dengan maksimal di dalam sel.
Glikogen mampu dipecah menjadi oligosakarida, maltosa dan sedikit glukosa oleh enzim
amilase (Asmadi, 2008).
Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Ikatan
yang terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom nomor 4, oleh karenanya maltosa
masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat
mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam
maupun dengan enzim (Poedjiadi & Supriyanti,2009). Pada maltosa, sebuah molekul
glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosida melalui atom karbonnya yang pertama
dengan gugus hidroksil atom karbon keempat pada glukosa lainnya. Ikatan antara kedua
unit monosakarida ini disebut ikatan α (1,4)-glikosida, sebab atom karbon hemiasetal
yang ikut mengikat kedua molekul glukosa ialah atom karbon dengan konfigurasi α
(Girindra, 1990).
Susu Ultra High Temperature (UHT) adalah produk susu yang diperoleh dengan
cara mensterilkan susu minimal pada suhu 135°C selama dua detik, dengan atau tanpa
bahan tambahan makanan yang diijinkan, serta dikemas secara aseptik (SNI 01-39501998).
Uji iodium bertujuan untuk mengidentifikasi polisakarida. Uji iod juga dapat
membedakan amilum dengan nitrogen. Reaksi antara polisakarida dengan iodin
membentuk rantai poliiodida. Polisakarida umumnya membentuk rantai heliks
(melingkar), sehingga dapat berikatan dengan iodin, sedangkan karbohidrat berantai
pendek seperti disakarida dan monosakaraida tidak membentuk struktur heliks sehingga
tidak dapat berikatan dengan iodin. Polisakarida dengan penambahan iodium akan
membentuk kompleks adsorpsi berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium
menghasilkan warna biru , dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan
glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna
cokelat (Poedjiadi, 1994).
Metode DNSa digunakan untuk mengukur gula pereduksi dengan teknik
kolorimetri. penentuan komposisi gula reduksi dalam sampel yang mengandung
karbohidrat yang digunakan adalah menggunakan pereaksi asam dinitro salisilat / 3,5dinitrosalicylic acid. Metode ini adalah metode kimiawi. DNS merupakan senyawa
aromatis yang akan bereaksi dengan gula reduksi maupun komponen pereduksi lainnya
untuk membentuk 3-amino-5-nitrosalicylic acid, suatu senyawa yang mampu menyerap
dengan kuat radiasi gelombang elektromagnetik pada 560 nm. Semakin banyak
komponen pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan semakin banyak pula
molekul 3-amino-5-nitrosalicylic acid yang terbentuk dan mengakibatkan serapan
semakin tinggi (Rahmansyah, M dan Sudiana, made. I. 2003)
BAB III
METODOLOGI
A. Alat
9. Mortal
1. Kertas saring
10. Rak tabung reaksi
2. Tabung reaksi
11. Kelerang
3. Propipet
12. Penjepit kayu
4. Pipet tetes
13. Timbangan elektrik
5. Pipet ukur
14. Tabung Eppendorf
6. Corong
15. Penangas air
7. Spektrofotometer
16. Erlenmeyer
8. Kapas
17. Labu ukur
B. Bahan
1. Larutan yodium pH 2,9
11. Larutan glikogen murni
2. Larutan buffer Ph 7
12. Glikogen hati ayam
3. Larutan yodium
13. Buffer fosfat 0,1 M pH 6,7
4. Susu (ultramilk) UHT
14. Enzim amilase 0,1%
5. Larutan ZnSO4
15. Enzim amilse 0,01 %
6. Larutan NaOH 0,75 N
16. DNSa
7. Larutan KI 10%
17. Aquades
8. Larutan Chloramine-T
18. Larutan glukosa 0,1%
9. Larutan HCl
19. Larutan maltosa 0,1%
10. Larutan Na2S2O3
20. Larutan pati 0,1%
C. Cara Kerja
1. Hidrolisis glikogen secara enzimatis
Dilarutkan 50 mg glikogen murni dan hati ayam dalam 20 ml buffer fosfato
0,1 M Ph 6,7.
Dipipet 0,5 ml larutan tersebut kedalam 6 tabung reaksi dan diberi label A, B,
C, D, E dan F.
Ditambahkan 0,5 ml enzim amilase 0,1 % ke tabung reaksi A, B, dan C dan
enzim amilase 0,01 % ketabung D, E dan F.
Dilakukan inkubasi pada suhu 37°C dengan waktu 20 menit untuk tabung A
dan D, 40 menit untuk tabung B dan E serta 60 menit untuk tabung C dan F.
Ditambahkan DNSa sebanyak 0,5 ml.
Dipanaskan selama 10 menit dalam penangas air dan didinginkan.
Ditambahkan aquades sebanyak 2 ml.
Dihomogenkan dan dilakukan pengukuran pada spektrofotometer pada
panjang gelombang 540 nm.
2. Penentuan kurva standart gula reduksi
Dibuat seri pengenceran larutan glukosa 0,1 %(ml) + aquades (ml) .
Dihomogenkan sampel yang akan diambil dengan cara divoorteks.
Diambil sampel sebanyak 0,5 ml.
Ditambahkan dengan 0,5 reagen DNSa.
Dipanaskan tabung Eppendorf hingga mendidih selama 10 menit dan
dinginkan.
Ditambahkan aquades hingga mencapai batas 3 ml dan dihomogenkan.
Diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang pada 540 nm.
3. Penentuan kurva standar maltosa
Dibuat seri pengenceran larutan maltosa 0,1 %(ml) + aquades (ml) .
Dihomogenkan sampel yang akan diambil dengan cara divoorteks.
Diambil sampel sebanyak 0,5 ml.
Ditambahkan dengan 0,5 reagen DNSa.
Dipanaskan tabung reaksi hingga mendidih selama 10 menit dan dinginkan.
Ditambahkan aquades sebanyak 2 ml dan dihomogenkan.
Diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang pada 540 nm.
4. Penentuan kadar gula Laktosa
Dimasukkan 15 ml susu UHT dan 15 ml aquadest kedalam Erlenmeyer lalu
dihomogenkan.
Diambil 12,5 ml campuran larutan susu dan aquadest lalu dimasukkan kedalam labu
ukur 25 ml.
kemudian ditambahkan 2,5 ml larutan ZnSO4 dan dihomogenkan.
Ditambahkan 2,5 ml NaOH 0,75 N lalu dihomogenkan.
Ditambahkan aquadest sampai menapai batas garis 25 ml pada labu ukur lalu
didiamkan selama 10 menit.
Kemudian larutan disaring menggunakan kertas saring untuk mengambil filtratenya
Diambil 2,5 ml filtrate yang sudah disaring lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer 250
ml.
Ditambahkan 10 ml aquadest, 10 ml larutan KI 10 %, dan 25 ml larutan chloramine-T
kedalam filtrate lalu dihomogenkan.
Kemudian campuran larutan ditutup dengan kapas dan didiamkan selama 90 menit.
Kemudian ditambahkan 5 ml HCl dan dititrasi dengan larutan Na2S2O3 hingga
berwarna kuning pucat
Lalu ditambahkan 5 tetes Yodium pH 2,9 kedalam fitrate kemudian dititrasi kebali
dengan larutan Na2S2O3 hingga berwarna abu-abu.
5. Penentuan kurva standar pati
Disiapkan 9 tabung reaksi dan masing-masing tabung diberi label 1-9.
Tabung 1 disiisi campuran larutan yaitu 1 ml buffer pH 7, 0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml
aquadest.
Tabung 2 disiisi campuran larutan yaitu 0,1 ml larutan pati 0,1 % 0,9 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 3 disiisi campuran larutan yaitu 0,2 ml larutan pati 0,1 % 0,8 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 4 disiisi campuran larutan yaitu 0,3 ml larutan pati 0,1 % 0,7 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 5 disiisi campuran larutan yaitu 0,4 ml larutan pati 0,1 % 0,6 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 6 disiisi campuran larutan yaitu 0,5 ml larutan pati 0,1 % 0,5 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 7 disiisi campuran larutan yaitu 0,6 ml larutan pati 0,1 % 0,4 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 8 disiisi campuran larutan yaitu 0,7 ml larutan pati 0,1 % 0,3 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 9 disiisi campuran larutan yaitu 0,8 ml larutan pati 0,1 % 0,2 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Kemudian ditambahkan 0,5 ml pada masing-masing tabung reaksi dan diukur
absorbansinya menggunakan spetrofotometer dengan panjang gelombang 620 nm.
Dibuat kurva standar dari hasil konsentrasi dan OD yang didapatkan.
BAB IV
HASIL dan PEMBAHASAN
Glikogen merupakan karbohidrat golongan polisakarida yang tersimpan dalam hati
dan otot dan digunakan sebagai bahan penghasil energi. Glikogen disintetis setelah
karbohidrat yang dimakan diserap oleh usus dan dialirkan ke jantung melalui sistem
regulasi. Pada saat tertentu, dimana kadar glukosa dalam darah berkurang dan tubuh
kekurangan energi, maka glikogen yang tersimpan dalam hepar dan otot akan dirombak
menjadi glukosa sebagai sumber energi. Jika kadar glukosa berlebihan maka glukosa
akan diubah kembali menjadi glikogen.
1. Penentuan kadar glikogen
1. Hidrolisis glikogen secara enzimatis
Hidrolisis glikogen menjadi karbohidrat yang lebih sederhana secara
enzimatis dilakukan pada glikogen murni dan glikogen hepar ayam dengan
menggunakan enzim amilase 0,1% dan enzim amilase 0,01%. Glikogen murni
digunakan sebagai pembanding.
Hasil hidrolisis glikogen hepar ayam menjadi glukosa dan maltosa secara
enzimatis diketahui dengan menggunakan metode DNSa. Metode DNSa digunakan
untuk mengukur gula pereduksi dengan teknik kolorimetri. Teknik ini dapat
mendeteksi gula pereduksi seperti glukosa dan maltosa dari hidrolisis glikogen.
Glukosa memiliki gugus aldehida, sehingga dapat dioksidasi menjadi gugus karboksil.
Gugus aldehida yang dimiliki oleh glukosa akan dioksidasi oleh asam 3,5dinitrosalisilat menjadi gugus karboksil dan menghasilkan asam 3-amino-5-salisilat
pada kondisi basa dengan suhu 90-100oC. Senyawa ini dapat dideteksi dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm. Semakin banyak komponen
pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan semakin banyak pula molekul 3amino-5-nitrosalicylic acid yang terbentuk dan mengakibatkan serapan semakin
tinggi.
Konsentrasi (%)
Nilai OD maltosa 0,1%
0
0
2
0,02
0,149
3
0,04
0,305
4
0,06
0,514
5
0,08
0,686
6
0,1
0,798
Nomor
1
Dengan regresi linear, dari hasil absorbansi dan konsentrasi maltosa, maka
didapatkan persamaan matematik untuk standar maltosa yang akan digunakan dalam
pengukuran kadar glukosa hasil hidrolisis glikogen.
Analisa hidrolisis gikogen dilakukan dengan cara mereaksikan DNSa, glikogen
dan aquades dalam sampel. Glikogen murni dan glikogen hati ayam dilarutkan dalam
buffer fosfat pH 6,7 yang berfungsi untuk menjaga pH larutan glikogen agar tetap
stabil atau tidak berubah. Enzim yang digunakan adalah enzim amilase 0,1% dan
enzim amilase 0,01% , digunakan enzim yang berbeda konsentrasi sebagai
pembanding konsentrasi enzim yang efektif menguraikan glikogen menjadi glukosa.
Selanjutnya sampel diinkubasi pada suhu 37°C dengan lama waktu 20 menit, 40 menit
dan 60 menit. Lamanya waktu inkubasi dilakukan pada penambahan konsentrasi
enzim yang berbeda pada sampel untuk melihat waktu efektif kerja enzim
menghidrolisis glikogen.
Setelah diinkubasi, ditambahkan reagen DNSa sehingga akan terjadi reaksi
antara glukosa dengan DNSa yang merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula
dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu, DNSa sebagai oksidator akan
tereduksi membentuk 3-amino dan 5-nitrosalicylic acid. Penggunaan DNSa ini
dimaksudkan agar terbentuk senyawa kompleks yang akan memudahkan pengukuran
absorbansi larutan melalui instrumen spektrofotometer.
Pemanasan yang dilakukan untuk membantu mempercepat jalannya reaksi,
dimana penambahan suhu meningkatkan laju reaksi. Setelah pemanasan selama 10
menit dan didinginkan, setiap sampel ditambahkan 2 mL aquades untuk membantu
proses hidrolisis karena hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan
menggunakan air untuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya.
Setelah dilakukan spektrofotometri, didapat nilai OD glikogen murni dan
glikogen hati ayam adalah sebagai berikut :
Nomor
Nilai OD Glikogen murni
Nilai OD glikogen hati ayam
A
0,815
1,289
B
0,867
1,407
C
1,128
1,317
D
0,594
1,289
E
0,772
1,245
F
1,223
1,276
Dari kurva standar maltosa didapat persamaan yang dapat digunakan untuk
menentukan kadar maltosa yang terbentuk dari hasil hidrolisis glikogen :
Y = 8,3X – 0,0063
R2 = 0,9948
Sehingga, kadar maltosa hasil hidrolisis glikogen murni adalah
Y=OD
X=Kadar maltosa
Nomor
Kadar maltosa hasil
Kadar maltosa hasil
hidrolisis glikogen murni
hidrolisis glikogen hati ayam
A
0,098
0,156
B
0,105
0,170
C
0,136
0,159
D
0,072
0,156
E
0,093
0,150
F
0,148
0,154
Hidrolisis glikogen dengan amilase, melalui enzim ini ikatan cabang pada
glikogen dapat dihidrolisis sehingga dapat terurai menjadi glukosa. Enzim alfa
amilase menghidrolisis ikatan 1,4-glukosida secara spesifik. Hidrolisis amilosa oleh
alfa amilase terjadi melalui tahap degradasi maltosa dan maltotriosa yang terjadi
secara acak dan tahap pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir. Dari
hasil yang didapat penggunaan konsentrasi enzim amilase yang paling banyak
menghasilkan semakin banyak kadar maltosa.
Rata-rata kadar maltosa pada enzim yang berbeda.
Enzim
Kadar maltosa hasil
Kadar maltosa hasil
hidrolisis glikogen
hidrolisis glikogen hati ayam
murni
amilase
0,113
0,162
0,104
0,154
0,1 %
amilase
0,01 %
Enzim amilase yang digunakan untuk menghidrolisis glikogen mulai bekerja
pada saat diinkubasi pada suhu 37°C dan digunakan waktu yang berbeda-beda.
Semakin lama waktu inkubasi maka semakin efektif kerja dari enzim untuk
menghidrolisi glikogen, namun enzim akan berhenti bekerja apabila telah mencapai
masa jenuh.
Rata-rata kadar maltosa pada suhu yang berbeda.
Lama
Kadar maltosa hasil
Kadar maltosa hasil
inkubasi
hidrolisis glikogen
hidrolisis glikogen hati ayam
murni
2.
20 menit
0,085
0,156
40 menit
0,099
0,160
60 menit
0,142
0,167
Penentuan kurva standar gula reduksi
Penentuan gula reduksi secara spektrofotometri bertujuan untuk menentukan
gula reduksi dari sampel dengan mereaksikan reagen DNSa dan glukosa. Gula
reduksi merupakan gula yang mampu mereduksi senyawa pengoksidasi atau gula
mengalami oksidasi. Digunakan seri pengenceran glukosa untuk membuat kurva
standar dan ditambahkan larutan sampel serta reagen DNSa yang akan bereaksi dan
diukur oleh spektrofotometri. Gugus aldehida yang dimiliki oleh glukosa akan
dioksidasi
oleh asam 3,5-dinitrosalisilat menjadi gugus
karboksil
dan
menghasilkan asam 3-amino-5-salisilat pada kondisi basa dengan suhu 90-100 oC.
Senyawa ini dapat dideteksi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 540
nm. Semakin banyak komponen pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan
semakin banyak pula molekul 3-amino-5-nitrosalicyclic acid yang terbentuk dan
mengakibat serapan semakin tinggi.
Nomor
Konsentrasi (%)
Nilai OD
2
0,08
1,075 A
3
0,06
0,786A
4
0,04
0,513 A
5
0,02
0,254A
6
0
0A
Analisa karbohidrat dilakukan dengan cara mereaksikan DNSa, glukosa dan
aguades dalam sampel dan larutan standar. Kemudian dipanaskan dengan penangas
air selama 10 menit dan didinginkan. Standar yang digunakan adalah larutan
glukosa 0,1% dengan konsentrasi: 0,08%, 0,06%,0,04%,0,02% dan 0% sebagai
larutan kontrol. Reaksi glukosa dengan DNS yang terjadi merupakan reaksi redoks
pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu
DNS sebagai oksidator akan tereduksi membentuk 3-amino dan 5-nitrosalicylic
acid. Pemanasan yang dilakukan untuk membantu mempercepat jalannya reaksi.
Setelah pemanasan selama 10 menit dan didinginkan setiap sampel ditambahkan 3
mL akuades untuk menstabilkan warna yang akan terbentuk.
Setelah dilakukan pengukuran pada panjang gelombang 540 nm di dapat
persamaan regresi yaitu Y= 13,41X-0,0108, sedangkang absorbansi masingmasing sampel hasil hidrolisis yang didapat sebesar 1,075 A untuk konsentrasi
0,08% glukosa, 0,786 A untuk konsentrasi 0,06% glukosa,
0,513 A untuk
konsentrasi 0,04% glukosa, 0,254 A untuk konsentrasi 0,02% glukosa dan 0 A
untuk konsentrasi 0% glukosa. Serapan paling tinggi adalah 1,075A karena
konsentrasi glukosa 0,08% atau semakin tinggi konsentrasi glukosa menyebabkan
serapan semakin tinggi sehingga gula pereduksinya semakin banyak.
Setelah dilakukan uji terhadap sampel teh botol, serapan yang didapat adalah
1,583 A. Sehingga dapat diperoleh kadar gula reduksi pada sampel teh botol adalah
Y
= 13,41X-0,0108
1,583
=13,41X-0,0108
X
=
X
= 0,119
, 8 + ,
,
8
Berdasarkan perhitungan, didapat kadar gula reduksi pada teh botol adalah
0,119%, sehingga dapat dikatakan bahwa dalam teh botol mengandung gula
reduksi (glukosa) dalam jumlah yang sedikit. Sedangkan kadar gula total yang
dianalisis dalam teh botol adalah 6%. Kadar gula total dalam kemasan memenuhi
SNI 3141:2011 Teh dalam kemasan yaitu minimun gula 6%.
2. Penentuan kadar pati
Pati merupakan polisakarida hasil sintetis dari tanaman hijau melalui proses
fotosintetis. Pati adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud
bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Berdasarkan reaksi warnanya dengan yodium,
pati tersusun dari amilosa dan amilopektin.
a.
Penentuan kurva standar pati
Penentuan kurva standar pati menggunakan larutan pati 0,1% dengan variasi
volume 0,01 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL; 0,5 mL; 0,6 mL; 0,7 mL dan 0,8 mL
dan konsentrasi pati dapat dihitung dengan persamaan M1.V1 = M2.V2 , didapat
nilai konsentrasi sebagai berikut :
Setelah itu ditambahkan buffer pH 7 yang berfungsi sebagai larutan
penyangga dan menjaga pH agar tidak berubah (konstan). Selanjutnya
ditambahkan larutan yodium 0,5 mL, reaksi larutan pati dengan yodium akan
menghasilkan warna biru karena dalam larutan pati terdapat unit-unit glukosa
yang membentuk rantai helix. Bentuk ini menyebabkan pati dapat membentuk
kompleks dengan molekul yodiumyang dapat masuk kedalam spiralnya.
Penambahan aquades 8,5 mL pada masing-masing tabung berfungsi sebagai
pelarut, kemudian masing-masing tabung diukur absorbansinya dengan panjang
gelombang 540 nm. Hasil OD yang didapat adalah sebagai berikut
Konsentrasi (%)
Nilai OD pati 0,1%
0
0
2
0,001
0,088
3
0,002
0,162
4
0,003
0,223
5
0,004
0,298
6
0,005
0,367
7
0,006
0,456
8
0,007
0,517
9
0,008
0,586
Nomor
1
Berdasarkan kurva di atas dapat dilihat bahwa nilai OD pati berbanding lurus
dengan konsentrasi pati ditunjukkan dengan garis linear OD, sehingga semakin
tinggi konsentrasi pati maka nilai OD yang terukur pada saat spektrofotometri
semakin tinggi. Dari kurva standar pati dapat ditentukan konsentrasi pati dengan
persamaan Y= 72,717x + 0,0088. Didapat nilai R2 = 0,988, nilai ini memberi
penjelasan bahwa pada saat pengukuran sampel dikategorikan pengukuran sampel
yang baik dan tepat karena R2 mendekati angka 1 yaitu 0,988.
b.
Penentuan kadar gula laktosa
Laktosa adalah gula yang diperoleh dari susu. Laktosa merupakan disakarida
dan gula pereduksi yang menghidrolisis untuk menghasilkan D-glukosa dan Dgalaktosa, ikatan yang menyambungkan keduanya adalah β.
Susu yang diuji kadar gula laktosa adalah susu UHT. Susu UHT adalah
produk susu yang diperoleh dengan cara mensterilkan susu minimal pada suhu
135°C selama 2 detik dengan atau tanpa bahan tambahan. Pemanasan yang tinggi
suhu yang tinggi bertujuan membunuh seluruh mikroorganisme dan sproa, namun
tidak sampai merusak ikatan gula.
Susu UHT yang digunakan terlebih dulu dibuat menjadi bebas lemak agar
kandungan laktosa yang didapatkan bisa lebih murni. Namun susu yang bebas
lemak tersebut belum bebas protein, sedangkan kadar yang akan ditentukan
hanyalah kadar karbohidrat susu yaitu laktosa. Untuk membuat susu menjadi bebas
protein dilakukan pengendapan protein dengan larutan ZnSO4 dalam keadaan basa
oleh larutan NaOH. Protein yang terkandung di dalam susu akan mengendap
karena gugus OH pada asam amino tirosin dalam protein teroksidasi menjadi gugus
keton. Perubahan gugus fungsi tersebut membuat protein tidak lagi berikatan
dengan pelarut ( air ) melalui ikatan hidragen karena faktor kepolaran, sehingga
protein mengendap. Larutan yang mengandung endapan protein ini kemudian
disaring menggunakan kertas sehingga filtrat hanya mengandung laktosa.
Filtrat kemudian diambil sejumlah volume tertentu dan ditambah dengan
aquades serta larutan KI 10% serta larutan Cholaramine , menurut Day (1996) KI
dan Cholaramine adalah untuk mengikat laktosa yang terdapat dalam susu UHT.
Selanjutnya larutan dititrasi dengan menggunakan larutan Na2S2O3 hingga
berwarna kuning pucat, ketika sudah berwarna kuning pucat ditambahkan dengan
yodium pH 2,9 kedalam filtrat dan dititrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 hingga
berwarna abu-abu. Volume total larutan Na2S2O3 0,1 N yang digunakan untuk
titrasi sampel sebanyak 4,1 mL sedangkan untuk titrasi blanko sebanyak 6,1 mL.
Dari data tersebut dapat ditentukan kadar laktosa dalam susu UHT dengan rumus
sebagai berikut :
A
= (Tb-Ts) x N x 0,171 x100/5
= (6,1-4,1) × 0,1 × 0,171 × 100/5
= 2 × 0,1 × 0,171 × 20
= 0,684 g/100 mL
A
= 1,368 g/100 mL
Kadar laktosa dalam 100 mL susu = A × 48,4 / 100 × 100/12,5
= 1,368 × 48,4 / 100 × 100/12,5
= 1,368 × 0,484 × 8
= 5,296 g/100 mL
Kadar laktosa dalam susu UHT yang di gunakan lebih tinggi dari literatur
Rutgers dan Ebing (1992) yang mengatakan bahwa kadar laktosa dalam susu
UHT adalah 4,5% atau 4,5 g/ 100 mL . Sedangkan menurut literatur Sunahaji
(2006) jika dibandingkan dengan kadar laktosa dalam ASI, kadar laktosa dalam
susu UHT lebih rendah dengan kadar laktosa dalam ASI adalah 7 % atau 7 g/100
mL.
BAB V
KESIMPULAN
Kandungan karbohidrat gula maltosa hasil hidrolisis glikogen murni dengan
hidrolisis menggunakan enzim amilase 0,1 % adalah 0,113 dan pada hidrolisis glikogen
hati ayam adalah 0,162, dengan enzim amilase 0,01 % adalah 0,104 pada hidrolisis
glikogen murni dan 0,154 pada glikogen hati ayam. Berdasarkan lama inkubasi, pada
inkubasi 20 menit kadar maltosa hasil hidrolisis glikogen murni adalah 0,085, lama
inkubasi 40 menit kadar malotsa adalah 0,099 dan lama inkubasi 60 menit kadar maltosa
0,142. Sedangkan hidrolisis glikogen hati ayam dengan lama inkubasi 20 menit,40 menit,
dan 60 menit berturut-turut menghasilkan maltosa 0,156; 0,160 dan 0,167. Pada
penentuan kurva standar gula reduksi didapat persamaan Y= 13,41X-0,0108, sehingga
dapat ditentukan gula reduksi pada teh botol yaitu senilai 0,119 %. Pada penentuana
kurva standar pati diperoleh persamaan
Y= 72,717x + 0,0088 dengan R2=0,988
menunjukan pengukuran sampel yang baik dan tepat karena mendekati 1. Kadar gula
laktosa yang terdapat pada susu UHT adalah senilai 5,296 g/100 mL lebih rendah dari
kadar laktosa pada ASI yaitu senilai 7 g/100 mL.
DAFTAR PUSTAKA
Asmadi. 2008. Teknik Prosedural Keperawatan : Konsep dan Aplikasi Kebutuhan Dasar
Klien. Jakarta : Salemba Medika.
BADAN
STANDARISASI
NASIONAL.
2011.
http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/12030
Downloded on 1 Oktober 2017.
BADAN
STANDARISASI
NASIONAL.
1995.
http://sisni.bsn.go.id/index.php/sni_main/sni/detail_sni/4383
Downloaded on 1 Oktober 2017
Girindra, A. 1990. Biokimia 1, Cetakan ke-2. Jakarta: PT Gramedia.
Iswari, R, S. Yuniastuti, A. 2006. Biokimia . Yogyakarta : Graha Ilmu.
Poedjiadi, Anna. 1994. “Dasar-Dasar Biokimia ”. Jakarta : UI-Press.
Poedjiadi, Anna. Supriyanti, F.M. Titin. 2009. Dasar-Dasar Biokimia . Jakarta: Penerbit
Universitas Indonesia (UI-Press).
Rahmansyah, M dan Sudiana, made. I. 2003. Optimasi analisis amilase dan glukanase
yang diekstrak dari miselium Pleurotus ostreatus dengan asam 3,5
dinitrosalisilat.
Jurnal
Berk.Penel.
Hayati
:
9(7-12)
https://www.scribd.com/document/175235204/Gula-PereduksiMetode-DNS downloaded on 1 Oktober 2017.
Rutgers, K. Dan P. Ebing. 1992. Penyediaan Produk Susu Berskala Kecil. Terjemahan:
S. Idris dan I. Tohari. Penerbit Universitas Brawijaya. Malang
Sinuhaji AB. 2006. Intoleransi laktosa. Majalah kedokteran nusantara 39, 4, 424-429
Thenawijaya, Maggy. 1982. Dasar-dasar biokimia jilid 1. Jakarta: Erlangga
LAMPIRAN
KURVA STANDAR MALTOSA
0,9
0,8
0,7
y = 8,3x - 0,0063
R² = 0,9948
0,6
0,5
OD
0,4
Linear (OD)
0,3
0,2
0,1
0
-0,1 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
KURVA STANDAR GULA REDUKSI
1,2
1
y = 13,41x - 0,0108
R² = 0,9993
0,8
0,6
OD
Linear (OD)
0,4
0,2
0
0
-0,2
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
KURVA STANDAR PATI
0,7
0,6
y = 72,717x + 0,0088
R² = 0,9988
0,5
0,4
OD Pati
0,3
Linear (OD Pati)
0,2
0,1
0
0
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
KARBOHIDRAT
Oleh
NAMA
: ANGELIA ASTRIA
NIM
: 31160048
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS BIOTEKNOLOGI
UNIVERSITAS KRISTEN DUTA WACANA
YOGYAKARTA
2017
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Karbohidrat merupakan salah satu golongan utama bahan organik yang terdapat di
alam. Karbohidrat terdapat disemua bagian bahan sel baik sebagai komponen struktur
maupun sebagai komponen berfungsi. Berdasarkan jumlah monomer pembentuk suatu
karbohidrat maka dapat dibagi atas tiga golongan besar, yaitu monosakarida, disakarida
dan polisakarida.
Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau
metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat di dalam
darah sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintetis dalam hati dan digunakan
oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi.
Energi yang terkandung dalam karbohidrat pada dasarnya berasal dari energi
matahari, yaitu glukosa yang dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar
matahari dan klorofil dalam daun. Dan selanjutnya glukosa yang terjadi di ubah menjadi
amilum dan disimpan dalam bagian lain, misalnya pada buah, dan umbi-umbian.
Melihat peran karbohidrat yang sangat penting bagi kehidupan, dilakukan
praktikum ini guna menentukan kandungan karbohidrat glikogen dan amilum yang
disintetis oleh organ hati serta mengetahui produksi hasil hidrolisis karbohidrat dengan
berbagai metode pengujian.
B. Tujuan
Menentukan kandungan karbohidrat glikogen dan amilum dan menentukan
produk hasil hidrolisis karbohidrat dengan berbagai pengujian
BAB II
LANDASAN TEORI
Karbohidrat adalah polisakarida aldehida atau keton atau senyawa yang
menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihirolisa. Nama karbohidrat berasal dari
kenyataan bahwa kebanyakan senyawa dari golongan ini mempunyai rumus empiris,
yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut adalah karbon “hidrat”, dan memiliki nisbah
karbon terhadap hidrogen dan terhadap oksigen sebagai 1:2:1. Sebagai contoh rumus
empiris D-glukosa adalah C6H12O6, yang juga dapat ditulis sebagai ( CH2O6)6 atau
C6(H2O)6. Walaupun banyak karbohidrat yang umum sesuai dengan rumus empiris
(CH2O)n, yang lain tidak memperlihatkan nisbah ini dan beberapa yang lain juga
mengandung nitrogen, fosfor, atau sulfur (Thenawijaya, 1982).
Berdasarkan hidrolisisnya, karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida,
disakarida dan polisakarida.
1. Monosakarida merupukan karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh
karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya
manis,sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan kimianya selalu
berakhiran -osa. Dalam ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting
yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.
2. Disakarida merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan
disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.
3. Polisakarida merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih
dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun
bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan
disakarida. Didalam ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenisyang ada hubungannya yaitu
amilum,dekstrin, glikogen dan selulosa (Iswari & Yuniastuti, 2006).
Glikogen merupakan polisakarida yang memiliki banyak sekali percabangan, hal
tersebut diperlukan agar glikogen dapat disimpan dengan maksimal di dalam sel.
Glikogen mampu dipecah menjadi oligosakarida, maltosa dan sedikit glukosa oleh enzim
amilase (Asmadi, 2008).
Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Ikatan
yang terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom nomor 4, oleh karenanya maltosa
masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat
mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam
maupun dengan enzim (Poedjiadi & Supriyanti,2009). Pada maltosa, sebuah molekul
glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosida melalui atom karbonnya yang pertama
dengan gugus hidroksil atom karbon keempat pada glukosa lainnya. Ikatan antara kedua
unit monosakarida ini disebut ikatan α (1,4)-glikosida, sebab atom karbon hemiasetal
yang ikut mengikat kedua molekul glukosa ialah atom karbon dengan konfigurasi α
(Girindra, 1990).
Susu Ultra High Temperature (UHT) adalah produk susu yang diperoleh dengan
cara mensterilkan susu minimal pada suhu 135°C selama dua detik, dengan atau tanpa
bahan tambahan makanan yang diijinkan, serta dikemas secara aseptik (SNI 01-39501998).
Uji iodium bertujuan untuk mengidentifikasi polisakarida. Uji iod juga dapat
membedakan amilum dengan nitrogen. Reaksi antara polisakarida dengan iodin
membentuk rantai poliiodida. Polisakarida umumnya membentuk rantai heliks
(melingkar), sehingga dapat berikatan dengan iodin, sedangkan karbohidrat berantai
pendek seperti disakarida dan monosakaraida tidak membentuk struktur heliks sehingga
tidak dapat berikatan dengan iodin. Polisakarida dengan penambahan iodium akan
membentuk kompleks adsorpsi berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium
menghasilkan warna biru , dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan
glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna
cokelat (Poedjiadi, 1994).
Metode DNSa digunakan untuk mengukur gula pereduksi dengan teknik
kolorimetri. penentuan komposisi gula reduksi dalam sampel yang mengandung
karbohidrat yang digunakan adalah menggunakan pereaksi asam dinitro salisilat / 3,5dinitrosalicylic acid. Metode ini adalah metode kimiawi. DNS merupakan senyawa
aromatis yang akan bereaksi dengan gula reduksi maupun komponen pereduksi lainnya
untuk membentuk 3-amino-5-nitrosalicylic acid, suatu senyawa yang mampu menyerap
dengan kuat radiasi gelombang elektromagnetik pada 560 nm. Semakin banyak
komponen pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan semakin banyak pula
molekul 3-amino-5-nitrosalicylic acid yang terbentuk dan mengakibatkan serapan
semakin tinggi (Rahmansyah, M dan Sudiana, made. I. 2003)
BAB III
METODOLOGI
A. Alat
9. Mortal
1. Kertas saring
10. Rak tabung reaksi
2. Tabung reaksi
11. Kelerang
3. Propipet
12. Penjepit kayu
4. Pipet tetes
13. Timbangan elektrik
5. Pipet ukur
14. Tabung Eppendorf
6. Corong
15. Penangas air
7. Spektrofotometer
16. Erlenmeyer
8. Kapas
17. Labu ukur
B. Bahan
1. Larutan yodium pH 2,9
11. Larutan glikogen murni
2. Larutan buffer Ph 7
12. Glikogen hati ayam
3. Larutan yodium
13. Buffer fosfat 0,1 M pH 6,7
4. Susu (ultramilk) UHT
14. Enzim amilase 0,1%
5. Larutan ZnSO4
15. Enzim amilse 0,01 %
6. Larutan NaOH 0,75 N
16. DNSa
7. Larutan KI 10%
17. Aquades
8. Larutan Chloramine-T
18. Larutan glukosa 0,1%
9. Larutan HCl
19. Larutan maltosa 0,1%
10. Larutan Na2S2O3
20. Larutan pati 0,1%
C. Cara Kerja
1. Hidrolisis glikogen secara enzimatis
Dilarutkan 50 mg glikogen murni dan hati ayam dalam 20 ml buffer fosfato
0,1 M Ph 6,7.
Dipipet 0,5 ml larutan tersebut kedalam 6 tabung reaksi dan diberi label A, B,
C, D, E dan F.
Ditambahkan 0,5 ml enzim amilase 0,1 % ke tabung reaksi A, B, dan C dan
enzim amilase 0,01 % ketabung D, E dan F.
Dilakukan inkubasi pada suhu 37°C dengan waktu 20 menit untuk tabung A
dan D, 40 menit untuk tabung B dan E serta 60 menit untuk tabung C dan F.
Ditambahkan DNSa sebanyak 0,5 ml.
Dipanaskan selama 10 menit dalam penangas air dan didinginkan.
Ditambahkan aquades sebanyak 2 ml.
Dihomogenkan dan dilakukan pengukuran pada spektrofotometer pada
panjang gelombang 540 nm.
2. Penentuan kurva standart gula reduksi
Dibuat seri pengenceran larutan glukosa 0,1 %(ml) + aquades (ml) .
Dihomogenkan sampel yang akan diambil dengan cara divoorteks.
Diambil sampel sebanyak 0,5 ml.
Ditambahkan dengan 0,5 reagen DNSa.
Dipanaskan tabung Eppendorf hingga mendidih selama 10 menit dan
dinginkan.
Ditambahkan aquades hingga mencapai batas 3 ml dan dihomogenkan.
Diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang pada 540 nm.
3. Penentuan kurva standar maltosa
Dibuat seri pengenceran larutan maltosa 0,1 %(ml) + aquades (ml) .
Dihomogenkan sampel yang akan diambil dengan cara divoorteks.
Diambil sampel sebanyak 0,5 ml.
Ditambahkan dengan 0,5 reagen DNSa.
Dipanaskan tabung reaksi hingga mendidih selama 10 menit dan dinginkan.
Ditambahkan aquades sebanyak 2 ml dan dihomogenkan.
Diukur dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang pada 540 nm.
4. Penentuan kadar gula Laktosa
Dimasukkan 15 ml susu UHT dan 15 ml aquadest kedalam Erlenmeyer lalu
dihomogenkan.
Diambil 12,5 ml campuran larutan susu dan aquadest lalu dimasukkan kedalam labu
ukur 25 ml.
kemudian ditambahkan 2,5 ml larutan ZnSO4 dan dihomogenkan.
Ditambahkan 2,5 ml NaOH 0,75 N lalu dihomogenkan.
Ditambahkan aquadest sampai menapai batas garis 25 ml pada labu ukur lalu
didiamkan selama 10 menit.
Kemudian larutan disaring menggunakan kertas saring untuk mengambil filtratenya
Diambil 2,5 ml filtrate yang sudah disaring lalu dimasukkan kedalam erlenmeyer 250
ml.
Ditambahkan 10 ml aquadest, 10 ml larutan KI 10 %, dan 25 ml larutan chloramine-T
kedalam filtrate lalu dihomogenkan.
Kemudian campuran larutan ditutup dengan kapas dan didiamkan selama 90 menit.
Kemudian ditambahkan 5 ml HCl dan dititrasi dengan larutan Na2S2O3 hingga
berwarna kuning pucat
Lalu ditambahkan 5 tetes Yodium pH 2,9 kedalam fitrate kemudian dititrasi kebali
dengan larutan Na2S2O3 hingga berwarna abu-abu.
5. Penentuan kurva standar pati
Disiapkan 9 tabung reaksi dan masing-masing tabung diberi label 1-9.
Tabung 1 disiisi campuran larutan yaitu 1 ml buffer pH 7, 0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml
aquadest.
Tabung 2 disiisi campuran larutan yaitu 0,1 ml larutan pati 0,1 % 0,9 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 3 disiisi campuran larutan yaitu 0,2 ml larutan pati 0,1 % 0,8 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 4 disiisi campuran larutan yaitu 0,3 ml larutan pati 0,1 % 0,7 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 5 disiisi campuran larutan yaitu 0,4 ml larutan pati 0,1 % 0,6 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 6 disiisi campuran larutan yaitu 0,5 ml larutan pati 0,1 % 0,5 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 7 disiisi campuran larutan yaitu 0,6 ml larutan pati 0,1 % 0,4 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 8 disiisi campuran larutan yaitu 0,7 ml larutan pati 0,1 % 0,3 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Tabung 9 disiisi campuran larutan yaitu 0,8 ml larutan pati 0,1 % 0,2 ml buffer pH 7,
0,5 ml Yodium, dan 8,5 ml aquadest.
Kemudian ditambahkan 0,5 ml pada masing-masing tabung reaksi dan diukur
absorbansinya menggunakan spetrofotometer dengan panjang gelombang 620 nm.
Dibuat kurva standar dari hasil konsentrasi dan OD yang didapatkan.
BAB IV
HASIL dan PEMBAHASAN
Glikogen merupakan karbohidrat golongan polisakarida yang tersimpan dalam hati
dan otot dan digunakan sebagai bahan penghasil energi. Glikogen disintetis setelah
karbohidrat yang dimakan diserap oleh usus dan dialirkan ke jantung melalui sistem
regulasi. Pada saat tertentu, dimana kadar glukosa dalam darah berkurang dan tubuh
kekurangan energi, maka glikogen yang tersimpan dalam hepar dan otot akan dirombak
menjadi glukosa sebagai sumber energi. Jika kadar glukosa berlebihan maka glukosa
akan diubah kembali menjadi glikogen.
1. Penentuan kadar glikogen
1. Hidrolisis glikogen secara enzimatis
Hidrolisis glikogen menjadi karbohidrat yang lebih sederhana secara
enzimatis dilakukan pada glikogen murni dan glikogen hepar ayam dengan
menggunakan enzim amilase 0,1% dan enzim amilase 0,01%. Glikogen murni
digunakan sebagai pembanding.
Hasil hidrolisis glikogen hepar ayam menjadi glukosa dan maltosa secara
enzimatis diketahui dengan menggunakan metode DNSa. Metode DNSa digunakan
untuk mengukur gula pereduksi dengan teknik kolorimetri. Teknik ini dapat
mendeteksi gula pereduksi seperti glukosa dan maltosa dari hidrolisis glikogen.
Glukosa memiliki gugus aldehida, sehingga dapat dioksidasi menjadi gugus karboksil.
Gugus aldehida yang dimiliki oleh glukosa akan dioksidasi oleh asam 3,5dinitrosalisilat menjadi gugus karboksil dan menghasilkan asam 3-amino-5-salisilat
pada kondisi basa dengan suhu 90-100oC. Senyawa ini dapat dideteksi dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm. Semakin banyak komponen
pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan semakin banyak pula molekul 3amino-5-nitrosalicylic acid yang terbentuk dan mengakibatkan serapan semakin
tinggi.
Konsentrasi (%)
Nilai OD maltosa 0,1%
0
0
2
0,02
0,149
3
0,04
0,305
4
0,06
0,514
5
0,08
0,686
6
0,1
0,798
Nomor
1
Dengan regresi linear, dari hasil absorbansi dan konsentrasi maltosa, maka
didapatkan persamaan matematik untuk standar maltosa yang akan digunakan dalam
pengukuran kadar glukosa hasil hidrolisis glikogen.
Analisa hidrolisis gikogen dilakukan dengan cara mereaksikan DNSa, glikogen
dan aquades dalam sampel. Glikogen murni dan glikogen hati ayam dilarutkan dalam
buffer fosfat pH 6,7 yang berfungsi untuk menjaga pH larutan glikogen agar tetap
stabil atau tidak berubah. Enzim yang digunakan adalah enzim amilase 0,1% dan
enzim amilase 0,01% , digunakan enzim yang berbeda konsentrasi sebagai
pembanding konsentrasi enzim yang efektif menguraikan glikogen menjadi glukosa.
Selanjutnya sampel diinkubasi pada suhu 37°C dengan lama waktu 20 menit, 40 menit
dan 60 menit. Lamanya waktu inkubasi dilakukan pada penambahan konsentrasi
enzim yang berbeda pada sampel untuk melihat waktu efektif kerja enzim
menghidrolisis glikogen.
Setelah diinkubasi, ditambahkan reagen DNSa sehingga akan terjadi reaksi
antara glukosa dengan DNSa yang merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula
dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu, DNSa sebagai oksidator akan
tereduksi membentuk 3-amino dan 5-nitrosalicylic acid. Penggunaan DNSa ini
dimaksudkan agar terbentuk senyawa kompleks yang akan memudahkan pengukuran
absorbansi larutan melalui instrumen spektrofotometer.
Pemanasan yang dilakukan untuk membantu mempercepat jalannya reaksi,
dimana penambahan suhu meningkatkan laju reaksi. Setelah pemanasan selama 10
menit dan didinginkan, setiap sampel ditambahkan 2 mL aquades untuk membantu
proses hidrolisis karena hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan
menggunakan air untuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya.
Setelah dilakukan spektrofotometri, didapat nilai OD glikogen murni dan
glikogen hati ayam adalah sebagai berikut :
Nomor
Nilai OD Glikogen murni
Nilai OD glikogen hati ayam
A
0,815
1,289
B
0,867
1,407
C
1,128
1,317
D
0,594
1,289
E
0,772
1,245
F
1,223
1,276
Dari kurva standar maltosa didapat persamaan yang dapat digunakan untuk
menentukan kadar maltosa yang terbentuk dari hasil hidrolisis glikogen :
Y = 8,3X – 0,0063
R2 = 0,9948
Sehingga, kadar maltosa hasil hidrolisis glikogen murni adalah
Y=OD
X=Kadar maltosa
Nomor
Kadar maltosa hasil
Kadar maltosa hasil
hidrolisis glikogen murni
hidrolisis glikogen hati ayam
A
0,098
0,156
B
0,105
0,170
C
0,136
0,159
D
0,072
0,156
E
0,093
0,150
F
0,148
0,154
Hidrolisis glikogen dengan amilase, melalui enzim ini ikatan cabang pada
glikogen dapat dihidrolisis sehingga dapat terurai menjadi glukosa. Enzim alfa
amilase menghidrolisis ikatan 1,4-glukosida secara spesifik. Hidrolisis amilosa oleh
alfa amilase terjadi melalui tahap degradasi maltosa dan maltotriosa yang terjadi
secara acak dan tahap pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir. Dari
hasil yang didapat penggunaan konsentrasi enzim amilase yang paling banyak
menghasilkan semakin banyak kadar maltosa.
Rata-rata kadar maltosa pada enzim yang berbeda.
Enzim
Kadar maltosa hasil
Kadar maltosa hasil
hidrolisis glikogen
hidrolisis glikogen hati ayam
murni
amilase
0,113
0,162
0,104
0,154
0,1 %
amilase
0,01 %
Enzim amilase yang digunakan untuk menghidrolisis glikogen mulai bekerja
pada saat diinkubasi pada suhu 37°C dan digunakan waktu yang berbeda-beda.
Semakin lama waktu inkubasi maka semakin efektif kerja dari enzim untuk
menghidrolisi glikogen, namun enzim akan berhenti bekerja apabila telah mencapai
masa jenuh.
Rata-rata kadar maltosa pada suhu yang berbeda.
Lama
Kadar maltosa hasil
Kadar maltosa hasil
inkubasi
hidrolisis glikogen
hidrolisis glikogen hati ayam
murni
2.
20 menit
0,085
0,156
40 menit
0,099
0,160
60 menit
0,142
0,167
Penentuan kurva standar gula reduksi
Penentuan gula reduksi secara spektrofotometri bertujuan untuk menentukan
gula reduksi dari sampel dengan mereaksikan reagen DNSa dan glukosa. Gula
reduksi merupakan gula yang mampu mereduksi senyawa pengoksidasi atau gula
mengalami oksidasi. Digunakan seri pengenceran glukosa untuk membuat kurva
standar dan ditambahkan larutan sampel serta reagen DNSa yang akan bereaksi dan
diukur oleh spektrofotometri. Gugus aldehida yang dimiliki oleh glukosa akan
dioksidasi
oleh asam 3,5-dinitrosalisilat menjadi gugus
karboksil
dan
menghasilkan asam 3-amino-5-salisilat pada kondisi basa dengan suhu 90-100 oC.
Senyawa ini dapat dideteksi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 540
nm. Semakin banyak komponen pereduksi yang terdapat dalam sampel, maka akan
semakin banyak pula molekul 3-amino-5-nitrosalicyclic acid yang terbentuk dan
mengakibat serapan semakin tinggi.
Nomor
Konsentrasi (%)
Nilai OD
2
0,08
1,075 A
3
0,06
0,786A
4
0,04
0,513 A
5
0,02
0,254A
6
0
0A
Analisa karbohidrat dilakukan dengan cara mereaksikan DNSa, glukosa dan
aguades dalam sampel dan larutan standar. Kemudian dipanaskan dengan penangas
air selama 10 menit dan didinginkan. Standar yang digunakan adalah larutan
glukosa 0,1% dengan konsentrasi: 0,08%, 0,06%,0,04%,0,02% dan 0% sebagai
larutan kontrol. Reaksi glukosa dengan DNS yang terjadi merupakan reaksi redoks
pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sementara itu
DNS sebagai oksidator akan tereduksi membentuk 3-amino dan 5-nitrosalicylic
acid. Pemanasan yang dilakukan untuk membantu mempercepat jalannya reaksi.
Setelah pemanasan selama 10 menit dan didinginkan setiap sampel ditambahkan 3
mL akuades untuk menstabilkan warna yang akan terbentuk.
Setelah dilakukan pengukuran pada panjang gelombang 540 nm di dapat
persamaan regresi yaitu Y= 13,41X-0,0108, sedangkang absorbansi masingmasing sampel hasil hidrolisis yang didapat sebesar 1,075 A untuk konsentrasi
0,08% glukosa, 0,786 A untuk konsentrasi 0,06% glukosa,
0,513 A untuk
konsentrasi 0,04% glukosa, 0,254 A untuk konsentrasi 0,02% glukosa dan 0 A
untuk konsentrasi 0% glukosa. Serapan paling tinggi adalah 1,075A karena
konsentrasi glukosa 0,08% atau semakin tinggi konsentrasi glukosa menyebabkan
serapan semakin tinggi sehingga gula pereduksinya semakin banyak.
Setelah dilakukan uji terhadap sampel teh botol, serapan yang didapat adalah
1,583 A. Sehingga dapat diperoleh kadar gula reduksi pada sampel teh botol adalah
Y
= 13,41X-0,0108
1,583
=13,41X-0,0108
X
=
X
= 0,119
, 8 + ,
,
8
Berdasarkan perhitungan, didapat kadar gula reduksi pada teh botol adalah
0,119%, sehingga dapat dikatakan bahwa dalam teh botol mengandung gula
reduksi (glukosa) dalam jumlah yang sedikit. Sedangkan kadar gula total yang
dianalisis dalam teh botol adalah 6%. Kadar gula total dalam kemasan memenuhi
SNI 3141:2011 Teh dalam kemasan yaitu minimun gula 6%.
2. Penentuan kadar pati
Pati merupakan polisakarida hasil sintetis dari tanaman hijau melalui proses
fotosintetis. Pati adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud
bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Berdasarkan reaksi warnanya dengan yodium,
pati tersusun dari amilosa dan amilopektin.
a.
Penentuan kurva standar pati
Penentuan kurva standar pati menggunakan larutan pati 0,1% dengan variasi
volume 0,01 mL; 0,2 mL; 0,3 mL; 0,4 mL; 0,5 mL; 0,6 mL; 0,7 mL dan 0,8 mL
dan konsentrasi pati dapat dihitung dengan persamaan M1.V1 = M2.V2 , didapat
nilai konsentrasi sebagai berikut :
Setelah itu ditambahkan buffer pH 7 yang berfungsi sebagai larutan
penyangga dan menjaga pH agar tidak berubah (konstan). Selanjutnya
ditambahkan larutan yodium 0,5 mL, reaksi larutan pati dengan yodium akan
menghasilkan warna biru karena dalam larutan pati terdapat unit-unit glukosa
yang membentuk rantai helix. Bentuk ini menyebabkan pati dapat membentuk
kompleks dengan molekul yodiumyang dapat masuk kedalam spiralnya.
Penambahan aquades 8,5 mL pada masing-masing tabung berfungsi sebagai
pelarut, kemudian masing-masing tabung diukur absorbansinya dengan panjang
gelombang 540 nm. Hasil OD yang didapat adalah sebagai berikut
Konsentrasi (%)
Nilai OD pati 0,1%
0
0
2
0,001
0,088
3
0,002
0,162
4
0,003
0,223
5
0,004
0,298
6
0,005
0,367
7
0,006
0,456
8
0,007
0,517
9
0,008
0,586
Nomor
1
Berdasarkan kurva di atas dapat dilihat bahwa nilai OD pati berbanding lurus
dengan konsentrasi pati ditunjukkan dengan garis linear OD, sehingga semakin
tinggi konsentrasi pati maka nilai OD yang terukur pada saat spektrofotometri
semakin tinggi. Dari kurva standar pati dapat ditentukan konsentrasi pati dengan
persamaan Y= 72,717x + 0,0088. Didapat nilai R2 = 0,988, nilai ini memberi
penjelasan bahwa pada saat pengukuran sampel dikategorikan pengukuran sampel
yang baik dan tepat karena R2 mendekati angka 1 yaitu 0,988.
b.
Penentuan kadar gula laktosa
Laktosa adalah gula yang diperoleh dari susu. Laktosa merupakan disakarida
dan gula pereduksi yang menghidrolisis untuk menghasilkan D-glukosa dan Dgalaktosa, ikatan yang menyambungkan keduanya adalah β.
Susu yang diuji kadar gula laktosa adalah susu UHT. Susu UHT adalah
produk susu yang diperoleh dengan cara mensterilkan susu minimal pada suhu
135°C selama 2 detik dengan atau tanpa bahan tambahan. Pemanasan yang tinggi
suhu yang tinggi bertujuan membunuh seluruh mikroorganisme dan sproa, namun
tidak sampai merusak ikatan gula.
Susu UHT yang digunakan terlebih dulu dibuat menjadi bebas lemak agar
kandungan laktosa yang didapatkan bisa lebih murni. Namun susu yang bebas
lemak tersebut belum bebas protein, sedangkan kadar yang akan ditentukan
hanyalah kadar karbohidrat susu yaitu laktosa. Untuk membuat susu menjadi bebas
protein dilakukan pengendapan protein dengan larutan ZnSO4 dalam keadaan basa
oleh larutan NaOH. Protein yang terkandung di dalam susu akan mengendap
karena gugus OH pada asam amino tirosin dalam protein teroksidasi menjadi gugus
keton. Perubahan gugus fungsi tersebut membuat protein tidak lagi berikatan
dengan pelarut ( air ) melalui ikatan hidragen karena faktor kepolaran, sehingga
protein mengendap. Larutan yang mengandung endapan protein ini kemudian
disaring menggunakan kertas sehingga filtrat hanya mengandung laktosa.
Filtrat kemudian diambil sejumlah volume tertentu dan ditambah dengan
aquades serta larutan KI 10% serta larutan Cholaramine , menurut Day (1996) KI
dan Cholaramine adalah untuk mengikat laktosa yang terdapat dalam susu UHT.
Selanjutnya larutan dititrasi dengan menggunakan larutan Na2S2O3 hingga
berwarna kuning pucat, ketika sudah berwarna kuning pucat ditambahkan dengan
yodium pH 2,9 kedalam filtrat dan dititrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 hingga
berwarna abu-abu. Volume total larutan Na2S2O3 0,1 N yang digunakan untuk
titrasi sampel sebanyak 4,1 mL sedangkan untuk titrasi blanko sebanyak 6,1 mL.
Dari data tersebut dapat ditentukan kadar laktosa dalam susu UHT dengan rumus
sebagai berikut :
A
= (Tb-Ts) x N x 0,171 x100/5
= (6,1-4,1) × 0,1 × 0,171 × 100/5
= 2 × 0,1 × 0,171 × 20
= 0,684 g/100 mL
A
= 1,368 g/100 mL
Kadar laktosa dalam 100 mL susu = A × 48,4 / 100 × 100/12,5
= 1,368 × 48,4 / 100 × 100/12,5
= 1,368 × 0,484 × 8
= 5,296 g/100 mL
Kadar laktosa dalam susu UHT yang di gunakan lebih tinggi dari literatur
Rutgers dan Ebing (1992) yang mengatakan bahwa kadar laktosa dalam susu
UHT adalah 4,5% atau 4,5 g/ 100 mL . Sedangkan menurut literatur Sunahaji
(2006) jika dibandingkan dengan kadar laktosa dalam ASI, kadar laktosa dalam
susu UHT lebih rendah dengan kadar laktosa dalam ASI adalah 7 % atau 7 g/100
mL.
BAB V
KESIMPULAN
Kandungan karbohidrat gula maltosa hasil hidrolisis glikogen murni dengan
hidrolisis menggunakan enzim amilase 0,1 % adalah 0,113 dan pada hidrolisis glikogen
hati ayam adalah 0,162, dengan enzim amilase 0,01 % adalah 0,104 pada hidrolisis
glikogen murni dan 0,154 pada glikogen hati ayam. Berdasarkan lama inkubasi, pada
inkubasi 20 menit kadar maltosa hasil hidrolisis glikogen murni adalah 0,085, lama
inkubasi 40 menit kadar malotsa adalah 0,099 dan lama inkubasi 60 menit kadar maltosa
0,142. Sedangkan hidrolisis glikogen hati ayam dengan lama inkubasi 20 menit,40 menit,
dan 60 menit berturut-turut menghasilkan maltosa 0,156; 0,160 dan 0,167. Pada
penentuan kurva standar gula reduksi didapat persamaan Y= 13,41X-0,0108, sehingga
dapat ditentukan gula reduksi pada teh botol yaitu senilai 0,119 %. Pada penentuana
kurva standar pati diperoleh persamaan
Y= 72,717x + 0,0088 dengan R2=0,988
menunjukan pengukuran sampel yang baik dan tepat karena mendekati 1. Kadar gula
laktosa yang terdapat pada susu UHT adalah senilai 5,296 g/100 mL lebih rendah dari
kadar laktosa pada ASI yaitu senilai 7 g/100 mL.
DAFTAR PUSTAKA
Asmadi. 2008. Teknik Prosedural Keperawatan : Konsep dan Aplikasi Kebutuhan Dasar
Klien. Jakarta : Salemba Medika.
BADAN
STANDARISASI
NASIONAL.
2011.
http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/12030
Downloded on 1 Oktober 2017.
BADAN
STANDARISASI
NASIONAL.
1995.
http://sisni.bsn.go.id/index.php/sni_main/sni/detail_sni/4383
Downloaded on 1 Oktober 2017
Girindra, A. 1990. Biokimia 1, Cetakan ke-2. Jakarta: PT Gramedia.
Iswari, R, S. Yuniastuti, A. 2006. Biokimia . Yogyakarta : Graha Ilmu.
Poedjiadi, Anna. 1994. “Dasar-Dasar Biokimia ”. Jakarta : UI-Press.
Poedjiadi, Anna. Supriyanti, F.M. Titin. 2009. Dasar-Dasar Biokimia . Jakarta: Penerbit
Universitas Indonesia (UI-Press).
Rahmansyah, M dan Sudiana, made. I. 2003. Optimasi analisis amilase dan glukanase
yang diekstrak dari miselium Pleurotus ostreatus dengan asam 3,5
dinitrosalisilat.
Jurnal
Berk.Penel.
Hayati
:
9(7-12)
https://www.scribd.com/document/175235204/Gula-PereduksiMetode-DNS downloaded on 1 Oktober 2017.
Rutgers, K. Dan P. Ebing. 1992. Penyediaan Produk Susu Berskala Kecil. Terjemahan:
S. Idris dan I. Tohari. Penerbit Universitas Brawijaya. Malang
Sinuhaji AB. 2006. Intoleransi laktosa. Majalah kedokteran nusantara 39, 4, 424-429
Thenawijaya, Maggy. 1982. Dasar-dasar biokimia jilid 1. Jakarta: Erlangga
LAMPIRAN
KURVA STANDAR MALTOSA
0,9
0,8
0,7
y = 8,3x - 0,0063
R² = 0,9948
0,6
0,5
OD
0,4
Linear (OD)
0,3
0,2
0,1
0
-0,1 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
KURVA STANDAR GULA REDUKSI
1,2
1
y = 13,41x - 0,0108
R² = 0,9993
0,8
0,6
OD
Linear (OD)
0,4
0,2
0
0
-0,2
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
KURVA STANDAR PATI
0,7
0,6
y = 72,717x + 0,0088
R² = 0,9988
0,5
0,4
OD Pati
0,3
Linear (OD Pati)
0,2
0,1
0
0
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009