Hidrolisis Pati Enzimatis
description
Transcript of Hidrolisis Pati Enzimatis
HIDROLISIS PATI ENZIMATIS
Yulihda Fikrie 230110130034
ABSTRAKPati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan - glikosidik. Pati dapat di hidrolisis menjadi dekstrin sebagai produk utama dan glukosa sebagai produk akhir. Praktikum yang dilakukan ini bertujuan untuk untuk mengetahui peranan dan keefektifan enzim amylase sebagai katalisator dalam menghidrolisis berbagai jenis pati dan mengamati perubahan yang terjadi jika di tambahkan asam dan basa dengan melihat perunahan warna dan panjang gelombangnya serta mengidentifikasi jenis senyawa pati yang bereaksi dengan bantuan iodin. adapun bahan yang digunakan dalam praktikum adalah pati, glukosa, KI, I2, enzim amilase, reagen iodine, dan aquades. dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa enzim amilase dapat mengkatalis proses hidrolisis pati menjadi glukosa dengan efektif yang sesuai dengan peningkatan panjang gelombang dari produk yang di uji. hal ini juga di buktikan dari nilai kurva standar bahwa semakin besar konsentrasi larutan glukosa yang ada maka nilai absorbansin niya pun akan semakin meningkat.Kata Kunci : Pati, hidrolisis, enzim amylase, glukosa
1
PENDAHULUANPati merupakan homopolimer glukosadengan ikatan - glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya serta lurus atau bercabangrantai molekulnya. Pati terdiri dari 2 fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi yang tidak larut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan ikatan (1,4) D-glukosa, sedang amilopektin mempunyai cabang dengan ikatan (1,4) D-glukosa sebanyak 4-5 % dari berat total.Pati umumnya dapat dapat dihidrolisis mengunakan asam maupun enzim amilase. tujuan dari melakukan hidrolisis pati adalah untuk mendapatkan produk akhir berupa glukosa yang banyak di gunakan untuk kebutuhan sehari-hari. untuk itulah praktikum tentang hidrolisis pati enzimatis ini perlu dilakukan agar praktikan memahami pengaruh peranan enzim amilase dalam menghidrolisis pati enzimatis untuk menghasilkan produk akhir berupa glukosaGlukosaGlukosa adalah monosakarida yang paling banyak terdapat di dalam buah-buahan, tumbuh-tumbuhan, madu, darah, dan cairan binatang. Glukosa juga dapat di hasilkan melalui hidrolisis polasakarida atau disakarida baik menggunakan asam atau enzim.Pada dasarnya glukosa dapat diperoleh dari hidrolisa pati. Hidrolisa pati dapat dilakukan dengan 2 metode, yaitu :a. Hidrolisa AsamHidrolisa asam juga dapat dikenal hidrolisa secara non enzimatik. Hidrolisa ini menggunakan asam sebagai katalisnya, biasanya yang di pakai adalah asam kuat, misalnya HCI. Pada hidrolisa pati dengan asam, diperlukan suhu tinggi yaitu 140C- 160C. Pada pembuatan glukosa, hidrolisa asam menghasilkan konversi yang cukup rendah jika dibandingkan dengan hidrolisa enzim. Di samping itu metode ini juga mempunyai beberapa kelemahan, antara lain diperlukan peralatan yang tahan korosi, menghasilkan sakarida dengan spektra-spektra tertentu saja karena katalis asam menghidrolisa secara acak.Kelemahan yang lain, hidrolisa asam juga dapat menyebabkan terjadinya degradasi karbohidrat maupun rekombinasi produk degradasi yang dapat mempengaruhi warna, rasa, bahkan menimbulkan masalah teknis. (Said, 1990).b. Hidrolisa EnzimHidrolisa enzim dilakukan menggunakanbantuan enzim -amilase dan enzim glukoamilase (amiloglukosidase). Enzim -amilase digunakan pada proses likuifikasi, sedangkan glukoamilase digunakan pada proses sakarifikasi.Hidrolisa enzim lebih banyak memberikan keuntungan dibandingkan dengan hidrolisa asam. Hidrolisa enzim menghasilkan konversi yang lebih besar jika dibandingkan dengan hidrolisa asam. Hidrolisa enzim juga dapat mencegah adanya reaksi efek samping karena sifat katalis enzim sangat spesifik, sehingga dapat mempertahankan flavor dan aroma bahan dasar. (Winarno, 1995).
EnzimEnzim dapat mempercepat reaksi(sebagai katalis), enzim tidak diubah oleh reaksi yang dikatalisnya, dan enzim tidak mengubah kedudukan normal dari keseimbangan kimia. Dengan kata lain enzim dapat membantu mempercepat pembentukan produk, tetapi akhirnya jumlah produk tetap sama dengan produk yang diperoleh tanpa enzim.Kondisi yang mempengaruhi aktifitas enzim diantaranya konsentrasi enzim, konsentasi substrat, pH, dan suhu. Amilase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati aatau glukogen. Senyawa ini banyak terdapat pada tanaman dan hewan. Faktor faktor yang berpengaruh pada hidrolisis pati menjadi glukosa dengan menggunakan enzim adalah :1. SuhuPada umumnya semakin tinggi suhu, semakin naik laju reaksi kimia. Tetapi perlu diingat bahwa semakin tinggi suhu reaksi, inaktivasi enzim juga semakin meningkat. Suhu mempengaruhi aktivitas dan stabilitas operasi, makin besar aktivitas enzim, akan menurunkan stabilitasnya. Sebaliknya suhu yang makin rendah dapat meningkatkan stabilitas, namun produktifitasnya dan aktivitas enzim menurun. Hidrolisa dengan enzim glukoimailase hanya dapat dilakukan pada suhu 60C. (Soebijianto 1986).
2. WaktuSemakin lama waktu reaksi, maka kadar glukosa yang dihasilkan semakin besar. Lamanya waktu reaksi juga dipengaruhi atau bergantung oleh banyaknya substrat yang di hidrolisa dan jumlah enzim yang ditambahkan.
3. pHSebagian besar aktivitas enzim dipengaruhi derajat keasaman media tempat enzim tersebut melakukan kegiatan katalitiknya. Derajat keasaman optimal yang ditunjukan oleh enzim tertentu tidak selalu konstan. Masih ada berbagai faktor lain yang memberikan pengaruh atas aktivitas enzim tersebut.
4. Kadar Suspensi PatiPada penggunaan kadar rendah, keseimbangan akan bergeser kekanan dengan baik. Pada kadar suspensi tinggi mengakibatkan kekentalan campuran semakin meningkat, sehingga jumlah kandungan partikel pati tidak larut semakin meningkat. Hal ini mengakibatkan proses hidrolisa tidak dapat berjalan dengan baik atau sempurna. Semakin banyak kadar suspensi pati yang dihidrolisa, maka waktu proses yang diperlukan untuk menghidrolisa pati tersebut akan semakin lama. Jumlah enzim yang dibutuhkan juga semakin banyak.
5. Jumlah Penambahan EnzimSemakin banyak jumlah enzim yang ditambahkan pada pati, akan menghasilkan kadar glukosa yang semakin banyak pula. Keadaan ini juga semakin mempercepat reaksi hidrolisa, untuk enzim - amilase digunakan perbandingan 2 kg enzim untuk setiap ton pati, sedangkan untuk enzim glukomaliase digunakan sebanyak 0,5 1,1 lt untuk setiap ton pati.
METODE PENELITIANWaktu dan TempatPraktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis pukul 13.00-15.00 WIB tanggal 21 November 2013 bertempat di Laboratorium Aquakultur, Fakultas Perikanan dan IlmuKelautan, Universitas PadjadjaranBahan Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah pati, glukosa, KI, I2, enzim amilase, reagen iodine, dan aquades.Alat Alat yang digunakan dalam praktikum adalah Spektrofotometer yang digunakan untuk mengukur panjang gelombang, gelas ukur untuk mengukur larutan, aluminum foil untuk menjaga suhu agar tetap stabil pada panas yang diinginkan, dan labu ukur yang digunakan untuk proses pencampuran.Prosedura.Menyiapkan larutan Pati 0,2 %Ditimbang pati terlarut 0,2 g.
Dimasukkan pati ke gelas kimia lalu ditambahkan 10 ml akuades.
Dipanaskan perlahan hingga mendidih selama 15 menit, lalu dinginkan pada suhu ruang sambil terus diaduk.
Diambil 5 ml dan ditambahkan 1 tetes iodine
Penyiapan larutan standar glukosaDitimbang 0,5 mg glukosa.
Dituangkan ke dalam labu ukur lalu ditambahkan akuades sampai volume tepat 10 ml.Pembuatan Kurva StandarGlukosa diencerkan dengan konsentrasi 0,01 gr/ml; 0,02 gr/ml; 0,03 gr/ml; 0,04 gr/ml; 0,05 gr/ml pada tiap tabung.
Pengujian aktivitas amilaseDitambahkan 0,25 ml pati dengan 0,25 ml enzim amylase, kemudian diukur pH
Ditambahkan asam (HCL) /basa(NaOH) untuk sampai pH 5 untuk perlakuan dan pH 8 untuk perlakuan 2
Diinkubasi pada suhu 55 oC/suhu ruangan selama 10 menit
kemudian di tambahkan iodine setelah itu dipanaskan pada suhu mendidih selama 5 menit.
Di ukur dengan spektrofotometer (panjang gelombang 600 nm)
HASIL DAN PEMBAHASANTabel 1. Hasil Pengamatan Kelompok 1111Meizena 0,2 gr meizena + 10 ml aquadesTerjadi endapan, berwarna putih
Dipanaskan selama 10 menitTerdapat endapan, setelah diaduk larutan menjadi homogeny
Diambil 3 ml Tabung 1 + 6 tetes enzim amilase Tabung 2 + 10 tetes enzim amilaseLarutan menjadi warna coklat kekuningan
Diinkubasi selama 10 menit Tabung 2 lebih banyak endapan, tabung 1terjadi endapan, larutan lebih homogen, warna lebih gelap.
Dipanaskan pada suhu 100oC selama 10 menitTabung 1 terdapat endapan dan larutan berwarna hitam tidak pekat.Tabung 2 tetes tidak ada endapan, warna larutan hitam pekat.
Diabsorbasi dengan spektofotometerLarutan 6 tetes enzim = 1,893Larutan 10 tetes enzim = 0,957
`
Tabel 2. Hasil Absorbansi Kelompok 11
SampelKonsentrasiAbsorbansi
MaizenaTabung 1 : 22,31,893
Tabung 2 : 11,30,957
Pada praktikum kali ini yaitu praktikum Hidrolisis Pati secara Enzimatis kami menggunakan pati yang berasal dari maizena (jagung). Pertama-tama 0,2 gr pati dilarutkan dengan 10 ml aquades kemudian dipanaskan diatas hot plate selama 15 menit hingga larut. Setelah dingin, kemudian di bagi 2 masing masing sebanyak 3 ml. Pada tabung reaksi yang pertama, di tambahkan sebanyak 6 tetes enzim amylase dan pada tabung ke2 sebanyak 10 tetes enzim amylase. Kedua larutan menjadi berwarna kuning kecoklatan. Setelah di tambahkan enzin amylase, kedua larutan lalu di inkubasi selama 10 menit pada suhu 55oC. Setelah di inkubasi, larutan lalu di tambah dengan 2 tetes iodin dan di panaskan selama 5 menit. Pada tabung pertama yang di tambahkan 6 tetes enzim tidak terdapat endapan dan berwarna hitam tidak pekat. Pada tabung kedua yang di tambahkan 10 tetes enzim tidak terdapat endapan, dan warna menjadi hitam pekat. Hal ini di karenakan pati maizena di ubah menjadi dekstrin oleh enzim amylase. Dan setelah di absorbansi dengan spektrofotometer, dapat di ketahui konsntrasi glukosanya.
KESIMPULANBerdasarkan hasil praktikum tersebut dapat disimpulkan bahwa pati jika terhidolisis akan membentuk dekstrin sebagai produk utama dan glukosa sebagai produk akhir. Enzim amylase berfungsi untuk mengkatalis proses hidolisis pati.
DAFTAR PUSTAKAModul Praktikum Biokimia. 2013 .Hidrolisis Pati Enzimatis. FPIK Unpad.Lehniger A. L. 1993. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid 1. Thenawidjaja M, Penerjemah: Jakarta, Erlangga. Terjemah dari: Principles Boichemistry.Yusrin, Ana Hidayati Mukaromah. 2010. Proses Hidrolisis Onggok Dengan Variasi Asam Pada Pembuatan Ethanol. J. Ilmiah Unimus. ISBN:978.979.704.883.9 Be Miller J. N, and Whistler, R. 2009. Starch: Chemistry and Thechology, Academic Press, Inc
LAMPIRANLampiran 1. Tabel pengamatan lab. Bioteknologi KelompokSampelperlakuanPengamatan perubahan
10 Terigu 0,2 gr terigu + 10 ml aquades Ada buih, endapan putih, gelembung, larutan keruh.
Panaskan di Hotplate 10 menitGelembung dan buih semakin sedikit, warna endapan semakin pekat.
Di ambil 3 mlTabung 1 + 6 tetes enzimTabung 2 + 10 tetes enzimWarna cream, tidak ada gelembung, bau amis, warna kecoklatan, tidak ada gelembung, bau asin.
Di inkubasi suhu 55 oC selama 10 menit. Tabung 1 = warna menguning, ada gelembung.Tabung 2 = warna lebih menguning, ada gelembung.
Ditetesi iodine 2 tetes Tabung 1 = biruTabung 2 = biru pekat
Dipanaskan suhu 100oC selama 5 menitTabung 1 = kuning keruh, tidak bauTabung 2 = biru, bau
Diukur nilai asborbansi dengan spektofotometerTabung 1 = 0,125Tabung 2 = 0,145
11Meizena 0,2 gr meizena + 10 ml aquadesTerjadi endapan, berwarna putih
Dipanaskan selama 10 menitTerdapat endapan, setelah diaduk larutan menjadi homogeny
Diambil 3 ml Tabung 1 + 6 tetes enzim amilase Tabung 2 + 10 tetes enzim amilaseLarutan menjadi warna coklat kekuningan
Diinkubasi selama 10 menit Tabung 2 lebih banyak endapan, tabung 1terjadi endapan, larutan lebih homogen, warna lebih gelap.
Dipanaskan pada suhu 100oC selama 10 menitTabung 1 terdapat endapan dan larutan berwarna hitam tidak pekat.Tabung 2 tetes tidak ada endapan, warna larutan hitam pekat.
Diabsorbasi dengan spektofotometerLarutan 6 tetes enzim = 1,893Larutan 10 tetes enzim = 0,957
12Beras 10 ml aquadesTerdapat endapan berwarna putih, air tidak terlalu keruh
Dipanaskan dibagi kedalam dua tabung tiap tabung 3 mlSetelah dipanaskan ada gelembung, warna menjadi lebih transparan seperti gelembung, endapan menempel setelah dikocok, endapan yang menempel ikut bercampur dengan aquades.
Ditambahkan enzimWarna menjadi bening keemasan
Diinkubasi pada suhu 55oCWarna lebih jadi lebih muda dari sebelumnya
Ditetesi iodine 2 tetesWarna menjadi kuning pekat kecoklatan
Dipanaskan 100o CTabung 1 warna kuning pekat, endapan tidak teratur.Tabung 2 warna kuning lebih muda, endapan tidak teratur.
Spektofotometer Tabung 1 = 0,657Tabung 2 = 0,981
13Terigu Ditambah aquades 10 mlWarna larutan menjadi keruh dan mengendap
Dipanaskan Endapan yang tadinya berwarna putih menjadi putih kusam, larutan yang keruh menjadi sedikit bening.
Setelah dipanaskanWarna larutan menjadi putih keruh
Ditambah enzimTabung 1
Tabung 2Warna menjadi kecoklatan endapan menghilang, terdapat glukosa.Warna berubah menjadi keemasan, endapan menjadi hilang.
Diinkubasi Tabung 1Tabung 2Ada endapanTidak ada endapan
Ditambah iodineTabung 1
Tabung 2Warna kehijauan pekat dan hampir hitam, bau menyengat.Warna menjadi ungu pekat dan bau menyengat.
DipanaskanTabung 1
Tabung 2Warna menjadi coklat kehitaman terdapat endapan hitam pekat menyengat.Warna menjadi hitam pekat dan keruh, bau tidak terlalu menyengat dan terdapat endapan.
Diabsorbansi dengan spektofotometerTabung 1 = 1,885Tabung 2 = 1
14Meizena 0,2 gr meizena + 10 ml aquadesAda endapan dibawah berwarna putih, larutan keruh.
Dipanaskan selama 10 menit Terdapat endapan dibawah putih dan agak banyak dari yang sebelum dipanaskan. Setelah diaduk endapan bercampur dengan larutan dan berubah warna menjadi keruh, lama-kelamaan endapan kembali mengendap ke bawah.
Diambil 3 mlTabung 1 + 6 tetes enzim amilase Tabung 2 + 10 tetes enzim amilaseWarna bening pucat, ada endapan.Warna kuning, ada endapan sedikit, putih dan coklat kekuningan.
Diinkubasi 10 menit Tabung 1
Tabung 2
Kuning pucat, keruh dan ada endapan.Ada endapan, berwarna kuning pucat, larutan berwarna kuning.
Ditambahkan iodine Tabung 1 dan tabung 2
Kehitaman pekat dan bau betadine.
Dipanaskan Tabung 1
Tabung 2Larutan kental dan terpisah, larutan berwarna hitam dan tidak terdapat endapan.Larutan terpisah dan terdapat endapan berwarna hitam dan larutan berwarna coklat tua, setelah diaduk larutan berwarna hitam dan tidak terdapat endapan.
15 Beras 10 ml aquades Setelah ditambahkan 10 ml aquades, terdapat endapan berwarna putih, air menjadi agak keruh.
Dipanaskan hingga homogen Larutan dibagi dua Setelah dipanaskan ada gelembung, setelah di aduk berubah menjadi warna lebih transparan seperti gelembung, ada endapan menempel setelah dikocok, endapan yang mengendap ikut bercampur dengan aquades.
Ditambahkan enzim amilaseSetelah ditambah enzim amilase berubah menjadi bening keemasan.
Diinkubasi pada suhu 55oC selama 10 menitSetelah diinkubasi selama 10 menit, pada tabung 1 berubah menjadi warna kuning kebeningan.Pada tabung 2 berubah menjadi warna kuning agak kecoklatan.
Ditetesi iodine 2 tetes iodine dan dipanaskanSetelah ditetesi iodine pada tabung 1 berubah menjadi kecoklatan, ada serbuk coklat Pada tabung 2 berubah menjadi kehijauan dan terdapat banyak serbuk.
Diukur dengan spektofotometer Tabung 1 = 0,536Tabung 2 = 0,259
Lampiran 2. Tabel konsentrasi glukosa lab. Bioteknologi
Kelompok SampelKonsentrasiAbsorbansi
10Terigu1.50.125
1.7350.145
11maizena22.31.893
11.30.957
12Beras7.760.657
5.690.481
13Terigu22.21.885
11.791
15Beras6.340.536
3.50.296
14maizena1.76520.8
1.6118.97