biokimia - FST Unja

PENUNTUN PRAKTIKUM
BIOKIMIA
Dosen Pengampu :
Ummi Mardhiah Batubara, S.Si, M.Si
Risa Aryantri, S. Si, M.Si
LABORATORIUM BIOKIMIA
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS JAMBI
JAMBI
2014
1
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadiran Allah SWT, karena berkat rahmat
dan karunia-NYA penulis dapat menyelesaikan penuntun praktikum Biokimia ini.
Untuk memberi gambaran yang lebih jelas tentang jalannya reaksi-reaksi kimia dalam
proses kehidupan, begitu pula mengenai prinsip-prinsip biokimia serta cara kerja atau metode
dalam biokimia, hendaknya para mahasiswa dengan penuntun praktikum biokimia ini dapat
mengambil manfaat yang sebesar-besarnya. Sehingga kebiasaan keterampilan maupun
memahami proses serta peristiwa kehidupan tidak merupakan hal yang asing lagi baginya.
Penuntun praktikum biokimia ini terutama ditunjukkan bagi mahasiswa yang sedang
mengikuti kuliah biokimia. Tiap percobaan diawali dengan keterangan singkat, sehingga dapat
mengingat kembali pengetahuan-pengetahuan yang mungkin telah terlupakan, atau dapat
merangsang keinginan untuk lebih banyak mengetahui rahasia-rahasia hidup. Segala gerak-gerik
makhluk hidup berlandaskan proses kimia. Konversi energi fisika menjadi energi kimia yang
mengakibatkan perubahan cahaya matahari menjadi elektron-elektron dalam sel hidup yang
dikenal sebagai hasil fotosintesis berupa karbohidrat adalah pangkal dari segala perikehidupan di
dunia ini.
Penyusun menyadari bahwa petunjuk ini masih sederhana sekali, masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik sangat diharapkan.
Akhirnya penulis mengharapkan semoga penuntun praktikum ini dapat bermanfaat
untuk perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan dan kepada semua yang telah banyak
membantu penulis ucapkan terima kasih.
Penulis
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ....................................................................................
2
DAFTAR ISI ...................................................................................................
3
I.
4
PROTEIN DAN ASAM AMINO ............................................................
II. DENATURASI PROTEIN .......................................................................
14
III. KARBOHIDRAT ....................................................................................
23
IV. KARBOHIDRAT ......................................................................................
29
V. LIPIDA ....................................................................................................
40
VI. ENZIM .....................................................................................................
45
3
I. PROTEIN DAN ASAM AMINO
Di alam, kita dapat menjumpai ribuan jenis protein yang melangsungkan fungsi
hayati yang bermacam-macam. Sifat fisik dan kimia protein sangat beragam, misalnya
ukuran berat molekul, kelarutan, konformasi tiga dimensi, susunan dan deret asam
amino penyusun, dan lain-lain. Namun demikian semua protein alami pasti tersusun atas
20 jenis asam amino. Sifat-sifat protein sangat dipengaruhi oleh komposisi dan deret
asam amino penyusunnya.
Asam amino dibebaskan dari ikatan peptida pada protein oleh hidrolisis enzim
(protease) atau asam, dalam hal ini kondisi hidrolisis adalah pada 6N HCl 110oC selama
8 – 72 jam. Biasanya hidorlisis dilakukan dalam tabung reaksi pada keadaan vakum.
Asam Amino dapat juga dipisahkan satu dengan lainnya dengan cara khromatografi
(kertas, lapisan tipis atau kolom) dan elektrofenesis. Secara kualitatif asam amino dapat
diteliti dengan pereaksi ninhidrin yang bereaksi dengan asam amino menghasil produk
berwarna biru.
Semua asam amino mengandung gugus fungsional yang dapat bekerja sebagai
asam atau basa bergantung pada pH lingkungan.
pKa = pH apabila konsentrasi dalam bentuk berproton dan bentuk tidak
berprotonnya sama, pKa juga sama dengan pH pada saat gugus yang bersangkutan
berada pada kapasitas atau buffernya. Proses denaturasi berkaitan dengan terganggunya
ikatan atau interaksi kimiawi didalam molekul protein, sehingga mengubah keseluruhan
struktur tiga dimensi protein.
Prosedur ekstraksi dan pemurnian protein sangat beragam, tergantung pada jenis
proteinnya. Selama proses ini perlu diperhatikan perlakuan yang dapat merusak protein.
Ekstraksi protein awal biasanya menggunakan prinsip-prinsip kelarutan protein.
4
1.1
Pengaruh Beberapa Parameter terhadap Kelarutan Protein
1. Kekuatan Ion
Kelarutan protein dipengaruhi oleh kekuatan ion. Pada umumnya dengan
meningkatnya kekuatan ion, kelarutan protein semakin besar. Peristiwa ini disebut
“salting in” tetapi setelah mencapai suatu titik tertentu, kelarutannya justru menurun,
peristiwa ini disebut “salting out”. Pada kekuatan ion rendah, gugus protein yang
terionisasi dikelilingi oleh ion lawan sehingga interaksi antar protein dan kelarutannya
meningkat. Apabila kekuatan ion meningkat akan lebih banyak air yang diikat oleh ion,
sehingga tidak cukup untuk hidrasi protein. Akibatnya Interaksi antar protein lebih kuat
dan kelarutannya menurun.
2. pH, Suhu dan Konstanta Dielektrik
Disamping kekuatan ion, kelarutan protein bisa dipengaruhi oleh pH, suhu dan
konstanta dielektrik. Perubahan pH akan mengubah ionisasi gugus fungsional protein
yang berarti pula mengubah muatan protein. Protein mengendap pada titik
isoelektriknya (pi) yaitu menunjukkan muatan protein nol, sehingga interaksi antar
protein menjadi maksimum.
Peningkatan suhu menyebabkan denaturasi protein, akibatnya struktur protein
terbuka, dan gugus nonpolar yang berada di dalam molekul menjadi terbuka diluar. Oleh
karena itu kelarutan protein dalam air (polar) menjadi turun.
Pengaruh konstanta dielektrik diterangkan dengan penambahan etanol, methanol,
serta aseton. Penurunan konstanta dielektrik medium menyebabkan peningkatan gaya
tarik-menarik antar gugus bermuatan pada protein. Oleh karena itu, interaksi antar
protein meningkat, sehingga kelarutan protein menurun.
1.2
Asam Amino
1. Sifat Asam-Basa
Sesuai dengan namanya, asam amino adalah senyawa organik yang mengandung
gugus amino dan gugus karboksil. Dengan demikian, mempunyai sifat asam maupun
basa. Terdapat sejumlah besar amino secara kimia, akan tetapi hanya beberapa
diantaranya yang terdapat di alam. Dalam hal ini, kurang dari 22 macam asam amino
terdapat didalam protein, yang hampir semuanya merupakanm asam amino, dimana
gugus terdapat pada atom karbon alfa.
5
Asam amino umunya sudah larut dalam air, dan hanya sedikit atau bahkan tidak
larut dalam pelarut organik, titik leburnyasangat tinggi. Asam-asam amino dalam larutan
netral berada dalam bentuk ion-ion bermuatan rangkap dua yang dikenal sebagai
“zwitterion”, dan sebagai molekul yang terionisasi.
2. Titik Isoelektris
Asam amino bergerak dalam medan listrik, sifat ini merupakan dasar pemisahan
asam-asam amino. pH pada saat muatan netto = nol dan tidak terjadi pergerakan dalam
medan listrik, dikenal sebagai titik isoelektris untuk asam-asam amino.
3. Aktivitas Optik
Atom karbon alfa bersifat asimetris untuk semua asam amino kecuali glisin. Oleh
karena itu, semua asam amino menunjukkan aktivitas optik kecuali glisin.
1.3
Komposisi Asam Amino
1. Formula Asam Amino
Seperti halnya monosakarida yang merupakan unit dasar polosakarida, maka
asam amino dapat dibayangkan sebagai batu bata yang digunakan untuk membangun
“rumah” yang disebut dengan protein.
2. Ikatan Peptida
Asam-asam amino saling berhubungan satu sama lain dalam molekul protein
dengan ikatan peptida (-CO-NH) sebagai hasil kondensasi –COOH dari asam amino
yang satu dengan gugus alfa –NH dari asam amino yang lain. Polimer asam amino
dengan BM rendah dikenal sebagai polipeptida. Sedangkan istilah protein diberikan
kepada polimer-polimer yang lebih besar dengan BM beberapa ribu atau lebih. Protein
punya struktur khas/struktur lebih tingi.
3. Isolasi Protein
Seperti halnya kebanyakan bahan-bahan biologis yang lain, kondisi ekstrim
tahun dihindarkan dalam percobaan isolasi protein. Untuk keperluan ini, lebih banyak
menggunakan metoda fisika daripada kimia. Sebenarnya, suatu konsentrasi protein
tinggi, suhu yang rendah dan pH sekitar netral merupakan kondisi terbaik, dan apabila
tidak demikian, dapat terjadi denaturasi.
6
4. Denaturasi
Denaturasi adalah setiap proses yang mengubah susunan ruang konfigurasi tiga
dimensi molekul protein dari struktur molekul asli/awal yang teratur menjadi tidak
teratur lagi. Selama denaturasi, ikatan-ikatan hidrogen dan hidrofobik terputus, dan akan
terjadi peningkatan entropi atau derajat ketidak teraturan molekul. Denaturasi dapat
bersifat reversibel. Denaturasi dapat terjadi oleh beberapa faktor antara lain :
 Fisika
: panas, tekanan, pembekuan, gaya permukaan, Sinar X, iradiasi
ultra violet
 Kimia
: pH ekstrim, pelarut organik, amida dan turunannya.
 Biologis
: Enzim-enzim proteolitik (denaturasi terjadi sebelum hidrolisis).
Pemeriksaan protein umunya berdasarkan reaksi warna. Percobaan dilakukan
untuk larutan-larutan albumin, kasein dan gelatin.
7
Percobaan 1.1. Kelarutan Asam Amino :
Tujuan
: Untuk melihat daya larut berbagai asam amino dalam pelarut-pelarut
yang berbeda.
Prinsip
: Asam amino umunya larut dalam air dan hanya sebahagian kecil
yang larut dalam pelarut organik. Asam amino dalam larutan netral
berada dalam bentuk “zwitterion” dan tidak sebagai molekul yang
tidak terorganisasi.
Bahan dan Alat :
 HCl 0.1N, NaOH 0.1 N, Etanol, Kloroform ( masing-masing 1 liter)
 Asam-asam amino (glisin, lisin, glutamat, alanin) masing-masing 30 g.
 Tabung reaksi, beker glass, batang pengaduk.
Cara Kerja
:
 Siapkan 5 buah tabung reaksi yang diisi dengan pelarut : HCl, NaOH,
etanol, kloroform dan air (masing-masing 1 mL)
 Larutkan kira-kira 0.5 g asam amino kedalam masing-masing pelarut
tersebut, gunakan pengaduk bila perlu.
 Catat bagaimana hasilnya dan bagaimana kesimpulan saudara.
8
Percobaan 1.2. Titrasi Asam Amino :
Tujuan
: Untuk mengidentifikasi jenis asam amino dan menduga bobot
molekulnya.
Prinsip
: Asam amino mempunyai rumus struktur umum sebagai berikut:
R
H2N – CH – COOH
R adalah gugus organik yang membedakan tiap asam amino satu
sama lain. Asam amino dapat bersifat asam, basa atau netral. Hal ini
ditentukan oleh kedudukan dan banyaknya gugus NH2 dan COOH
dalam struktur molekulnya. Bila gugus NH2 dan gugus COOH
terletak pada atom C yang sama dan tidak terdapat pada R maka
asam amino tersebut bersifat netral, contohnya glisin. Jika gugus
COOH merupakan bagian dari R maka ia akan bersifat sama.
Sebaliknya jika NH2 yang merupakan bagian dari R, ia bersifat basa.
Asam amino jelas bukan merupakan asam kuat. Karena itu di dalam
air hanya sebagian saja terprotonisasi (melepaskan H+), ini
ditentukan oleh nilai pKa-nya. Disamping itu asam amino ada yang
dapat membebaskan lebih dari satu proton, sehingga bila dititrasi
akan ditemukan lebih dari satu titik ekivalen. Asam amino yang
melepaskan hanya satu proton tiap molekulnya disebut monoprotik,
selanjutnya disebut diprotik jika melepaskan dua proton dan triprotik
untuk tiga proton.
Bahan dan Alat
:
 KCl 0.5N 250 mL, NaOH 0.5N 250 mL,1 L larutan asam amino sampel
dengan konsentrasi 10 g/l.
 pH meter, buret, statip buret, pengaduk magnetic, erlemenyer dan beker
glass.
9
Cara Kerja
a.
:
Pasangkan dua buah buret pada standarnya dan isi masing-masing dengan
NaOH 0.5N dan HCl 0.1N sampai batas tertentu.
b.
Siapkan 20 mL asam amino yang akan diidentifikasi kedalam beker glass
dan ukur pH dengan pH meter.
c.
Jika pH nya dibawah 7.0 lakukan titrasi dengan NaOH, dan jika pH nya
diatas 7.0 titrasi dengan HCl.
d.
Letakkan erlemenyer berisi asam amino diatas pengaduk magnetik dan
celupkan elektroda pH meter.
e.
Lakukan titrasi sebagaimana butir (C). Titrasi dengan HCl dilakukan
sampai pH 1.0 sedangkan titrasi dengan NaOH dilakukan sampai pH
12.0.
f.
Catat perubahan pH selama 1 mL volume titran. Bila perubahan terlalu
drastic, pencatatan dilakukan selang 0.5 mL volume titran.
g.
Lakukan titrasi seperti diatas terhadap 20 mL akuades sebagai blangko.
h.
Buatlah grafik pH terhadap volume titran untuk masing-masing titrasi.
i.
Berdasarkan grafik yang saudara buat :
 Perkirakan nilai-nilai pKa, dan pH isoelektrik dari asam amino
tersebut ( pH iso elektrik adalah nilai pH pada saat jumlah muatanmuatan dalam larutan = 0 )
 Hitung bobot molekulnya dengan persamaan berikut :
2 X pOH + log [asam amino] = pKw - pKa
 Dari bentuk kurva yang didapat simpulkan apakah asam amino yang
saudara titrasi termasuk monoprotik, diprotik atau triprotik.
10
Percobaan 1.3. Uji Ninhidrin :
Tujuan
: Untuk mengidentifikasi asam amino.
Prinsip
: Ninhidrin (triketohidrinden hidrat), suatu senyawa oksidator kuat
bereaksi dengan semua asam amino pada pH 4 – 8 dan dihasilkan
senyawa berwana biru (purple). Asam-asam amino, prolin dan
hidroksi prolin juga bereaksi dengan ninhidrin akan tetapi
menghasilkan warna kuning.
Bahan dan Alat :
 Asam-asam amino : glisin, tirosin, histidin, arginin dan triptofan 1 g/l
masing-masing sebanyak 1 L.
 Ninhidrin ( 2 g/l ) dipersiapkan sebelum digunakan.
 Tabung reaksi, pipet, gelas ukur, erlemenyer, penangas air dan penjepit
tabung reaksi.
Cara kerja
:
a.
Masukkan 2 mL asam amino yang akan di identifikasi ke dalam tabung
reaksi dengan pH netral.
b.
Tambahkan pereaksi Ninhidrin.
c.
Didihkan selama 2 menit dalam penangas air.
d.
Amati warna hasil reaksi, dan simpulkan hasil pengamatan anda.
Percobaan 1.4. Uji Pauly :
Tujuan
: Untuk mengidentifikasi asam amino (histidin) melalui reaksi
pembentukan senyawa azo.
Prinsip
: Diazitozaed sulphanilic dapat bereaksi denganfenol dan imidazol,
membentuk senyawa azo yang berwarna tajam. Senyawa diazonium
hanya terbentuk pada keadaan dingin, karena itu semua larutan
harus didinginkan dengan es sebelum diazitasi. Senyawa ini dibuat
dengan mereaksikan asam sulfanitat dengan NaNO3 pada suasana
11
asam dan hanya memberikan hasil positif dengan asam amino
histidin.
Bahan dan Alat :
 Asam-asam amino : glisin, tirosin, histidin, arginin dan triptofan 1 g/l
masing-masing sebanyak 1 L.
 Asam sulfanilat ( 10 g/l HCl 1N ), NaNO3 ( 50 g/l ) dan NaCO3 (10 g/l)
masing-masing 1 L.
 Es Batu, Tabung reaksi, pipet, gelas ukur dan erlemenyer.
Cara Kerja
a.
:
Siapkan larutan asam amino yang akan di identifikasi kedalam tabung
reaksi masing-masing 2 mL dan dinginkan dengan es batu.
b.
Pada tabung yang lain, siapkan 1 mL larutan asam sulfanilat, campurkan
dengan 1 mL HNO3. Biarkan pada keadaan dingin selama 3 menit.
c.
Ambil 5 tetes campuran asam sulfanilat dan HNO3 ( point B ) dan
tambahkan kedalam masing-masing asam amino. Biarkan dalam keadaan
dingin selama 3 menit. Amati.
d.
Buat keadaan menjadi alkalis dengan menambahkan 2 mL NaOH 10 M.
e.
Amati warna hasil reaksi, dan seimpulkan pengamatan anda.
Percobaan 1.5. Uji Millon :
Tujuan
: Untuk mengidentifikasi asam amino yang mengandung gugus fenolik
(tirosin).
Prinsip
: Bahan utama pereaksi Millon adalah larutan mencuri sulfat dalam
asam sulfat 15% v/v. Pereaksi ini akan membentuk komplek
berwarna bila bereaksi dengan senyawa yang mengandung radikalhidroksi-benzen. Karena itu asam-asam amino fenolik seperti tirosin
dan turunnya akan memberikan reaksi positif dengan pereaksi
Millon.
12
Bahan dan Alat :
 Asam – asam amino : Glisin, tirosin, hisditin,arginin dan triptofan 1 g/l
masing-masing sebanyak 1 L.
 Fenol ( 1 g/l ) . . . . . . 250 mL.
 NaNo3 ( 50 g/l ) . . . . . . 250 mL.
 Pereksi Millon.
 Tabung reaksi, pipet, gelas ukur, erlemenyer, penjepit tabung reaksi dan
penangas air.
Cara Kerja
:
a. Siapkan larutan asam amino yang akan diidentifikasi kedalam tabung
reaksi masing-masing 3 ml dan tambahkan 1 ml NaOH 1 M.
b. Tambahkan 2 tetes alfa naftol dan 4-5 tetes air brom
c. Amati segera warna hasil reaksi (sebelum 2 menit) dan simpulkan hasil
pengamatan anda.
13
II.
KARBOHIDRAT
Karbohidrat merupakan senyawa organik yang paling berlimpah dibumi kita,
yang tersusun terutama oleh monosakarida. Unit – unit monosakarida yang merupakan
polihidroksi aldehida atau polihidroksi keton bergabung membentuk polimer
oligasakarida dan polisakarida dengan melepaskan air.
Sebagian besar zat-zat alam merupakan golongan karbohidrat, fungsinya sebagai
bahan baku ( bahan sumber energi ) baik untuk mikroorganisme, tumbuhan maupun
hewan.
Karbohidrat dibentuk pada tanaman tingkat tinggi dan beberapa ganggang
selama fotosintesis dengan memanfaatkan cahaya matahari, bahan bakunya CO2 dan air.
Karbohidrat
yang dikonsumsi
oleh
jasad
non-fotosintetik
diuraikan
menjadi
monosakarida, unit penyusun utamanya glukosa, lalu dioksidasi menjadi CO2 dan H2O,
diubah menjadi monosakarida, atau disakarida lain atau disimpan sebagai cadangan
makanan didalam otot atau hati dengan glikogen.
Karbohidrat merupakan komponen terpenting dalam beberapa senyawa
struktural seperti dinding sel tanaman, bakteri, mukopolisakarida kulit dan jaringan
pengikat pada hewan. Beberapa terikat dengan molekul lain seperti protein sebagai
glikoprotein atau dengan lipida sebagai glikolipida. Pada glikoprotein rantai oligo atau
polisakarida terikat oleh rantai polipeptida melalui ikatan N-glikosida. Pada nitrogen
amida asam amino, asparagin, atau glutamin atau melalui ikatan o-glikosida apda rantai
samping atau (gugus hidroksil) OH asam amino serin dan freonin. Analisis bagian
karbohidrat, molekul glikoprotein memerlukan penguraian polisakarida dari protein
secara hati-hati. Biasanya dengan enzim proteolitik atau degradasi oleh alkali encer
ikatan glukosida.
Karbohidrat dibagi atas monosakarida (fruktosa, glukosa, manosa, galaktosa dan
sebagainya). Komponen gula yang terdiri 6 atom C, disakarida (2 komponen
monosakarida) olisakarida (3-6 komponen monosakarida), polisakarida ( lebih dari 6
komponen monosakarida ), ditentukan juga oleh gugus yang karakteristik sebagai
aldoheksosa atau ketoheksosa.
Monomer monosakarida merupakan senyawa aldosa atau ketosa yang dinamakan
sesuai dengan jumlah karbon pada rantainya.
14
Polimer yang disusun oleh monosakarida sangat bervariasi, dalam ukuran (BM).
Pada sakarida dapat mengandung hanya 1 jenis unit monosakarida (homopolisakarida),
seperti
pati,
glikogen,
selulosa,
kitin
atau
beberapa
jenis
monosakarida
(heteropolisakarida).
Mengenai struktur senyawa karbohidrat dikenal sistem terbuka dari E. Fischer,
tertutup dari tollens, dan berbidang yang diproyeksikan Harworth. Pembagian
selengkapnya dari karbohidrat adalah sebagai berikut :
1.
Monosakarida
: Disebut juga gula sederhana, diosa, triosa, tetrosa, pentosa
(arabinosa, xylosa, ribosa), heksosa, (glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa).
2.
Oligosakarida
: di, tri, tetra, penta dan heksasakarida (disakarida terdiri atas :
sukrosa, maltosa, laktosa).
3.
Polisakarida
: Amilum, glikogen, dekstrin, selulosa.
Percobaan 2.1. Uji Iod :
Tujuan
: Untuk menguji adanya karbohidrat dari beberapa bahan yang diuji
(secara umum).
Prinsip
: Untuk membentuk kompleks adsorbsi berwarna dengan polisakarida.
Pati memberi warna biru pada reaksi dengan Iod. Sedangkan
glikogen dan pati terhidrolisis sebagian membentuk warna merahcoklat.
Bahan dan Alat :
1. Bahan
: Larutan Iod (5 mmol/L dalam KI 30 g/l) ........
100mL
Selulosa, glikogen, pati dan inulin (10 g/l)......... 200 mL.
2. Alat
Cara Kerja
: Tabung reaksi
:
1. Masukkan larutan yang diuji (pati atau ...... ) kedalam tabung reaksi.
2. Tambahkan HCL encer, selanjutnya tambahkan lagi 2 tetes Iod.
15
3. Sebagai blangko lakukan prosedur (1) dan (2) tanpa menggunakan larutan
yang di uji (diganti dengan akuades).
4. Bandingkan warna yang terjadi antara yang menggunakan larutan uji (pati
atau ....... ) dengan blangko (akuades).
16
Percobaan 2.2. Uji Molissch :
Tujuan
: Digunakan sebagai uji umum karbohidrat (dapat digunakan untuk
menentukan semua macam karbohidrat)
Prinsip
: Asam sulfat pekat akan menghidrolisis ikatan glikosida (dari
polisakarida), sehingga dihasilkan monosakarida, yang selanjutnya
terjadi dehidrasi menjadi furfural dan turunannya. Prodek ini
selanjutnya direaksikan dengan alfanaftol tersulfonasi yang akan
menghasilkan kompleks berwarna ungu. Reaksi ini merupakan uji
umum terhadap adanya karbohidrat dari senyawa organik lain yang
menghasilkan fulfural bila direaksikan dengan asam sulfat. pekat.
Bahan dan Alat :
1.
Bahan
: Asam sulfat pekat, alfanol (50 g/L etanol) dibuat saat akan
digunakan.
2.
Cara Kerja
Alat
: Tabung reaksi, pipet tetes dan penangas air.
:
1. Siapkan 6 buah tabung reaksi, yang masing-masing diisi 2mL sari jeruk,
sari nenas, sari tebu, sari ubi kayu, air cucian beras dan air (sebagai
blangko).
2. Pada masing-masing tabung reaksi tersebut ditambahkan 2 tetes
alfanaftol.
3. Kemudian dengan hati-hati ditambahkan pada masing-masing tabung
reaksi tersebut dengan 1 mL melewati dinding dalam sehingga terbentuk
dua lapisan.
4. Amati dengan seksama setiap perubahan warna pada batas kedua cairan
tersebut (pada masing-masing larutan yang diuji).
17
Percobaan 2.3. Uji Seliwanof :
Tujuan
: Digunakan untuk pemeriksaan adanya gugus keton pada gula
(fruktosa) juga dapat digunakan untuk aldoheksosa (glukosa), tetapi
reaksinya agak lambat.
Bahan dan Alat : Ketosa dapat dihidrasi lebih cepat daripada aldosa, sehingga
diperoleh turunan furfural, yang selanjutnya berkondensasi dengan
resorsinol membentuk kompleks berwarna merah.
HCl pekat + gula + sedikit Resorsinol
4-hidroksi
metil
furfuran .......... (warna merah).
Prinsip
:
1. Bahan
: Pereaksi Seliwabof 3L (0.5 g/L Resorsinol dalam 3m/L HCl),
Fruktosa, Glukosa.
2. Alat
Cara Kerja
: Tabung reaksi, pipet tetes dan penangas air.
:
1. Siapkan 2 buah tabung reaksi yang masing-masing diisi 2 mL pereaksi
Seliwanof.
2. Pada tabung reaksi I ditambahkan 2 tetes fruktosa dan pada tabung reaksi
ke II ditambahkan 2 tetes glukosa.
3. Masing-masing tabung reaksi I dan II panaskan pada penangas air
mendidih selama 1 meenit.
4. Catat terbentuknya warnah merah gelap (bandingkan kecepatannya)
18
III. KARBOHIDRAT
Sebagian besar zat-zat organik alam adalah golongan karbohidrat. Bila
ditinjau dari strukturnya, karbohidrat merupakan derivate aldehid atau keton dari
alkohol polihidris atau senyawa turunannya sebagai hidrolisanya, contoh pati dan
gula yang terdapat pada tumbuh- tumbuhan. Fungsi dari karbohidrat adalah sebagai
bahan baku atau bahan-bahan sumber energi, baik itu untuk tumbuh-tumbuhan
maupun hewan.
Pektin, selulosa, dan hemiselulosa merupakan bahan baku pembentuk organ
tumbuh- tumbuhan. Disamping itu amilum (pati), sukrosa, dan fruktosa juga berasal
dari tumbuh- tumbuhan, yang mana diperoleh dari hasil fotosintesis; sedangkan
hasil fotosintesissendiri berasal dari bahan dasar CO2 dan H2O dengan pertolongan
sinar matahari. Glikogen sendiri yang bahan penyusunnya D-glukosa merupakan
bahan dan sumber energi yang terdapat pada hati dan otot hewan. Ada zat penetral
racun dalam tubuh suatu organisme yang disintesis dari glukosa, zat ini disebut
asam glukuronat. Asam glukuronat ini berkonjugasi dengan racun kemudian
dibuang keluar melalui urine; disamping masih ada yang lain yaitu asam amino
glisin.
Klasifikasi Karbohidrat
1.
Monosakarida (gula sederhana): karbohidrat yang tidak dapat
dihidrolisis tanpa kehilangan sifat gulanya.
2.
Disakarida: sakar yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida
yang sama atau berbeda.
3.
Oligosakarida: sakar yang bila dihidrolisis menghasilkan 3-10 monosakarida.
4.
Polisakarida: sakar yang bila dihidrolisis menghasilkan lebih dari 10
monosakarida.
1. Monosakarida
Monosakarida
merupakan
karbohidrat
yang
paling
sederhana
dan
mempunyai rasa manis. Golongan yang termasuk monosakarida ini adalah: triosa,
tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa. Gula ini dapat sebagai gula aldehid (aldosa)
atau gula keton (ketosa).
19
a. Diosa
Satu-satunya diosa yang dikenal adalah etilen glikol atau dikenal pula
sebagai glikol aldehid. Diosa ini penting dalam metabolisme pentosa.
b. Triosa
Dikenal dua macam:
•
•
sebagai aldotriosa adalah D-gliseraldehida.
sebagai ketotriosa adalah dihidroksi aseton.
c. Tetrosa
yang terpenting di antaranya yaitu:
•
•
sebagai aldotetrosa adalah eritrosa.
sebagai ketotetrosa adalah eritrulosa.
d. Pentosa
Yang terpenting dari pentosa adalah ribosa dan deoksiribosa. D-ribosa
terdapat pada RNA, koenzim, ATP, NAD+, NADP+, dan lain sebagainya. Sedangkan
D-deoksiribosa terdapat pada DNA di dalam inti sel dan mitokondria. Pentosa yang
berbentuk sebagai aldopentosa.
Pentosa adalah D-arabinosa, D-silosa, dan D-liksosa. Yang berbentuk
sebagai ketopentosa adalah ribulosa.
e. Heksosa
yang terpenting dari heksosa adalah D-glukosa, D-fruktosa, D-galaktosa, dan
D- manosa. D-glukosa banyak terdapat dalam buah yang rasanya manis, juga
merupakan hasil hidrolisis amilum, sukrosa, maltosa, dan laktosa. Glukosa juga
terdapat dalam darah sebagai sumber energi dan bila kandungannya naik terus dapat
menimbulkan kencing manis, dan bila terdapat dalam urine disebut glukonuria.
Glukosa dengan rotasi yang spesifik +111º disebut α-glukosa dan
sebaliknya bila mengalami pergeseran menjadi +19º disebut β-glukosa. D-fruktosa
banyak terdapat pada buah-buahan, madu, atau hasil hidrolisis dari sukroa atau
inulin. Dalam usus atau hepar fruktosa diubah menjadi glukosa. Demikian pula
galaktosa, merupakan hasil hidrolisis laktosa. Di dalam hati diubah menjadi glukosa.
Galaktosa
merupakan
bagian
penting
20
dari
glikolipid
dan
glikoprotein.
f. Heptosa
Yang perlu diketahui adalah sedoheptulosa, zat ini terdapat sebagai zat antara
dalam metabolisme karbohidrat.
Sifat-Sifat Monosakarida
a. Sifat mereduksi dalam alkali
Gugus karbonil bebas (gugus aldehid atau gugus keton) dalam larutan alkalis
menjadi bentuk enol yang reaktif dan mudah dioksidasi.
b. Reduksi dari gula
•
Glukosa direduksi menjadi sorbital.
•
Mannosa direduksi menjadi mannital.
•
Fruktosa direduksi menjadi campuran sorbital dan
mannital.
•
Galaktosa direduksi dulsital.
c. Pengaruh asam
Pentosa dengan asam pekat dan pemanasan menjadi furfural, sedangkan heksosa
dengan asam pekat dan pemanasan menjadi hidroksimetilfurfural.
d. Pengaruh alkali
Dalam larutan alkali aldosa dan tetrosa menjadi bentuk enol yang reaktif.
Bentuk enol glukosa, fruktosa, dan mannosa adalah sama. Bila larutan alkalis
salah satu gula didiamkan maka akan diperoleh campuran glukosa, fruktosa, dan
mannosa.
e. Pembentukan osazon
Fenilhidrazin dengan monosakarida dan beberapa sakarida lain akan membentuk
osazon, yaitu kristal kuning yang tidak larut dalam air dan bentuknya khas
untuk setiap macam gula. Dengan demikian uji ini dapat dipergunakan unuk
identifikasi. Osazon dari glukosa dan fruktosa adalah sama, sedangkan sukrosa
tidak membentuk osazon.
f. Persenyawaan dengan iodium
aldosa bila dipanaskan dengan asam iodida pekat oksigennya akan dilepas, dan
membentuk senyawa iodida. Sebagai contoh glukosa dengan asam iodida
pekat akan membentuk iodoheksana.
21
g. Asetilasi
Kemampuan gula untuk membentuk ester, misalnya asetilasi dengan asetilklorida menunjukkan adanya gugus alkohol. Jumlah gugus asil yang dapat
diikat dapat digunakanuntuk menghitung banyaknya gugus alkohol. Gula
dengan 5 gugus hidroksil (misalnya glukosa) akan menghasilkan penta asetat.
22
h. Oksidasi
Oksidasi aldosa akan menghasilkan asam aldonat. Bila gugus aldehid tidak
mengalami perubahan maka disebut asam uronat.
2. Disakarida
Disakarida yang terpenting adalah sukrosa, matosa, laktosa, dan trehalosa.
Sukrosa
Hidrolisis dengan asam akan menghasilkan glukosa dan fruktosa dengan
jumlah seimbang yang biasa disebut gula invert. Sifat lain dari sukrosa yaitu tidak
mereduksi, tidak dapat membentuk osazon, tetapi dapat difermentasikan/diragikan.
Laktosa
Adanya laktosa yang terdapat pada urine wanita yang sedang menyusui
disebut laktosuria. Hidrolisis dengan asam atau laktase akan menghasilkan glukosa dan
galaktosa. Sifat-sifatnya dapat mereduksi, dapat membentuk osazon, tetapi tidak dapat
difermentasikan.
Trehalosa
Terdapat pada fungi dan yeast. Trehalosa merupakan ikatan antara glukosa
dengan glukosa pada ikatan 1 – 1, sehingga tidak ada lagi gugus yang mereduksi
atau tidak dapat membentuk osazon. Hidrolisis trehalosa akan menghasilkan glukosa.
3. Oligosakarida
kurang
begitu
penting.
Contohnya
raffinose,
bila
dihidrolisis
akan
menghasilkan glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
4. Polisakarida
polisakarida merupakan polimer monosakarida yang mempunyai bobot
molekul tinggi. Sifat tidak larut dalam air, berbentuk koloid pada larutan biasa, dan
tidak terasa manis. Dalam sistem digestivus ada yang dapat dicerna dan ada pula yang
23
tidak dapat dicerna, perbedaan ini sangat tergantung spesiesnya. Pemberian nama
tergantung pada monosakarida penyusunnya; misalnya pentosa, nama polisakaridanya
menjadi pentosan dan sebagainya.
Amilum
Banyak terdapat sumber nabati yang kaya akan karbohidrat, sebagai contoh:
beras, ubi kayu, jagung, dan sebagainya. Bentuk dan besar amilum tergantung
spesiesnya. Amilum terdiri dari dua macam yaitu amilose dan amilopektin.
Perbedaan keduanya terletak pada rantainya, yang satu lurus, lainnya bercabang;
serta pada amilopektin rantainya lebih pendek. Hidrolisis amilum menggunakan
asam menghasilkan glukosa, sedangkan bila menggunakan enzim menghasilkan
maltosa.
Dengan iod amilose memberikan warna biru, sedangkan amilopektin
memberikan warna ungu. Pada saat dipanaskan warna hilang. Setelah dingin warna
timbul kembali. Dengan alkali warna hilang sebab alkali mengikat iodium. Amilum
tidak mereduksi dan tidak membentuk osazon. Pada saat dihidrolisis dengan enzim
atau dengan asam akan terbentuk
hasil antara, yaitu amilodekstrin, eritrodekstrin, akhrodekstrin, dan akhirnyamenjadi
maltosa yang akhirnya menjadi glukosa setelah terpengaruh enzim maltase.
Dekstrin
Dekstrin memiliki beberapa sifat, yaitu amilodekstrin dengan iodium , warna
menjadi ungu, eritrodekstrin dengan iodium warna menjadi merah, sedang
akhrodekstrin dengan iodium menjadi tak berubah warnanya.
Dekstran
Polisakarida dengan bobot molekul 50.000 yang berhubungan erat dengan
amilum dan glikogen, disintesis oleh bakteri tertentu, dan merupakan polimer dari
unit D-gluko- piranosa.
24
Glikogen
Glikogen merupakan polisakarida yang terdapat pada otot dan hati, serta
merupakan glukosan yang rantainya bercabang dengan cabang yang lebih pendek,
namun jumlah cabangnya lebih banyak. Dengan iodium berwarna merah, tidak
membentuk osazon, dan
dapat diendapkan dengan menjenuhkan dengan (NH4)2SO4.
Selulosa
Selulosa merupakan glukosan dengan polimer rantai panjang yang terdapat
pada dinding sel tumbuh-tumbuhan. Sulit larut dalam air maupun lemak dan tidak
dapat dicerna, kecuali pada hewan tertentu, kelompok ruminansia, karena ada
bakteri yang menghasilkan enzim untuk membongkar selulosa. Dengan iodium tidak
terjadi perubahan warna.
25
Praktikum Karbohidrat
3.1. Percobaan Benedict
Isi reagen Benedict 2 ml dalam tabung reaksi (setinggi 1-2 cm)
ditambahkan 8 tetes larutan yang diperiksa. Panaskan dalam api langsung
selama 2-3 menit. Adanya perubahan warna hijau, kuning, jingga, atau merah
menunjukkan reaksi yang positif. Prinsipnya larutan- larutan tembaga yang
alkalis bila direduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid
atau keton bebas akan membentuk Cupro Oksida (Cu2O) yang berwarna
kuning sampai merah.
Tugas
Periksalah larutan yang mengandung sukrosa 1%, glukosa 1%, maltosa 1%,
laktosa 1%,
fruktosa 1%, dan galaktosa 1%.
4.1.
Percobaan Barfoed
Isi reagen Barfoed 2 ml ke dalam tabung reaksi, tambahkan 1 ml larutan
yang diperiksa. Panaskan selama 5 menit, kemudian diamkan sebentar setelah
itu ditambahkan 2-3 reagen fosfo-molibdat. Bila terjadi larutan yang berwarna
biru menunjukkan reaksi positif.
Tugas:
Periksalah larutan yang mengandung sukrosa 1%, glukosa 1%, maltosa 1%,
laktosa 1%,
fruktosa 1%, dan arabinosa 1%.
4.2.
Percobaan Tauber
Larutan 4% benzidin dalam asetat glasial sebanyak 0,5 ml ditambah 1
tetes larutan pentosa. Panaskan sampai mendidih sebentar kemudian
37
didinginkan di bawah air ledeng. Kalau perlu ditambah 1 ml aquades akan
terjadi warna merah anggur. Prinsipnya pentosa dengan benzidin di dalam
asetat glasial akan membentuk senyawa berwarna merah anggur.
Tugas:
Periksalah larutan yang mengandung glukosa 1%, fruktosa 1%, arabinosa 1%,
gum arab 1%, bahan nabati 1%, dan bahan hewani 1%.
4.3.
Percobaan Bial
Reagens Bial 5 ml ditambahkan 2-3 ml larutan yang akan diperiksa.
Panaskan sampai timbul gelembung gas yang akan sampai ke permukaan.
Adanya warna hijau dan adanya endapan menunjukkan reaksi yang positif.
Furfural yang terbentuk dari gula atau dari pentosa
akan bereaksi dengan orsinol (3,5-dihidroksi toluena) membentuk senyawa
berwarna kebiru- biruan karena adanya ion ferri.
Tugas:
Periksalah larutan yang mengandung sukrosa 1%, laktosa 1%, glukosa 1%,
arabinosa 1%,
furfural 1%, gum arab 1%, bahan nabati 1%, dan bahan hewani 1%.
4.4.
Hidrolisis Selulosa
Potongan-potongan kertas saring dibasahi dengan air dan secara
perlahan-lahan ditambahkan asam sulfat pekat, diaduk, dan dipanaskan
setelah ditambah air secukupnya. Setelah satu jam ambilah beberapa tetes
larutan tersebut dan tes dengan Benedict. Bila masih negatif panaskan kembali
larutan tersebut setengah jam lagi, kemudian tes kembeli dengan Benedict.
38
4.5.
Hidrolisis Amilum
Suspensi amilum 10 ml ditambah 2,5 ml 1N HCl, kemudian panaskan
pada api langsung. Setiap tiga menit tes larutan tersebut dengan tes iodium. Di
samping itu larutan tetap dipanaskan. Bila tes iodium telah negatif, maka
lakukanlah tes Benedict tiap 3 menit berikutnya.
4.6.
Uji Osazon
Tabung reaksi diisi 0,5 ml larutan fenilhidrazin, Na-asetat kering,
kemudian tambahkan 2 ml larutan bahan percobaan dan dikocok sampai
homogen. Larutan yang telah omogen tersebut terus dipanaskan pada
penangas air mendidih selama 30 menit. Apabila sudah dingin maka akan
kelihatan endapan berwarna kuning dan periksalah di bawah mikroskop,
maka setiap bahan percobaan punya karakteristik sendiri. Prinsipnya aldosa
atau ketosa dapat bereaksi dengan hidrazin akan membentuk osazon.
Tugas:
Periksalah larutan yang mengandung glukosa 1%, fruktosa 1%, galaktosa 1%,
laktosa 1%, maltosa 1%, sukrosa 1%, arabinosa 1%, larutan bahan nabati, dan
larutan bahan hewani 1%.
39
V. L I P I D A
Lemak terdiri dari ester asam lemak dan gliserin. Lemak tidak larut dalam
air tetapi larut dalam eter, kloroform, bensin, tetra (CCl4) karena sebagian besar
tergolong gugus lipofil. Di alam terdapat sebagai lemak yang netral dan
disamping zat-zat yang menyerupai lemak (lipoid).
Lipida terutama disusun atas rantai hidrokarbon panjang berantai lurus,
bercabang atau membuat struktur siklis. Lipida sederhana mencakup lemak netral
dan lilin. Lipida kompleks mengandung komponen non-lipida seperti posfat pada
posfo lipida, protein pada proteolipida atau gula pada glukolipida. Beberapa
golongan senyawa menunjukkan sifat-sifat kimiawi seperti lipida dan biasanya
dijumpai terlarut atau berikatan dengan lipida. Contohnya adalah senyawasenyawa steroid dan vitamin yang larut dalam lemak, seperti karoten dan klorofil.
Lipida sederhana merupakan ester gliserol dan asam lemak, juga sebagai gliserida.
Triglise atau triasil gliserol merupakan molekul tidak bermuatan dan
dikenal juga sebagai lipida netral, lemak atau minyak sederhana. Jenis asam lemak
yang menyusunnya bervariasi. Yang umumnya dijumpai di alam berantai lurus
dan memiliki jumlah atom karbon genap. Banyak mengandung ikatan rangkap
atau tidak jenuh terutama asam lemak yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan
seperti asam oleat, linoleat, linolenat (asam lemak dengan 18 atom karrbon C dan
1, 2 serta 3 ikatan rangkap berturut-turut) dan arachindonat. Jenis asam lemak
tersebut memiliki titik cair yang lebih rendah dibandingkan asam lemak jenuh,
seperti stearat, palmitat atau laurat yang banyak dijumpai pada lemak yang berasal
dari hewan.
Trigliserida merupakan bagian utama lipida yang dikonsumsi. Trigliserida
terurai menjadi komponen penyusunnya oleh lipase. Di dalam hati dan biji-bijian,
trigliserida menjadi cadangan makanan dan sumber energi jika diperlukan.
40
Fosfolipida merupakan turunan triasil gliserol yang salah satu komponen
asam lemaknya diganti oleh senyawa fosfat. Fosfolipida yang sering dijumpai
dalam alam adalah lesitin, sefalin, fosfogliserida serin, fosfogliserida inositol.
Golongan sterol merupakan turunan hidrosil senyawasiklo-pentanoperhidro-fenantren (steroid). Semua senyawa sterol dapat membentuk ester
dengan asam lemak. Contoh sterol yang biasa dijumpai adalah kolesterol pada
hewan, β-sitosterol pada tanaman tingkat tinggi dan egosterol pada golongan
jamur.
Percobaan 5.1. Daya Kelarutan Lipida :
Tujuan
: Untuk melihat daya kelarutan lipida dan asam-asam lemak
dalam berbagai pelarut.
Prinsip
: Kelarutan, gugus-gugus utama lipida mempunyai sifat-sifat
kelarutan yang berbeda dan sifat ini digunakan dalam ekstraksi
dan isolasinya dari bahan biologis.
Emulsi sebagian besar lipida dalam etanol 95% v/v akan tetapi
membentuk suatu emulsi butir-butir halus pada penambahan air. Hal ini
mengakibatkan larutan mempunyai penampakan karakteristik seperti susu
dan merupakan uji yang sangat sensitif untuk lemak.
Ke dalam 3 mL air diteteskan 1-2 tetes minyak kelapa. Pada waktu
dikocok terjadilah emulsi, tetapi setelah didiamkan berubah kembali pada
keadaan semula sebagai campuran emulsi adalah suatu peristiwa yang mana
tetesan cairan minyak terdispersi pada cairan lainnya. Garis tengah tetsan
cairan tersebut terdapat antara 0.1 -1.0 mikron, jadi lebih besar daripada
dalam sol. Emulsi umunya tidak stabil.
41
Masukkan 3 mL alkohol kedalam tabung reaksi, tetesan 1 atau 2 tetes
minyak kelapa, dikocok dan terjadi suatu larutan tetapi jika ditambah air
nya mengendap.
Masukkan 3 tetes eter ke dalam tabung reaksi, tetskan 1 atau 2 tetes
minyak kelapa, dikocok dan terjadi suatu larutan.
Masukkan kedalam 3 mL kloroform ke dalam tabung reaksi,
diteteskan 1 atau 2 tetes minyak kelapa dan terjadinya larutan.
Bahan dan Alat :
1.
Bahan
:
 Asam-asam lemak (butiran, stearat dan asam oleat)
 Lemak dan minyak (lard, butter, margarin, olive)
 Fosfolipida.
 Kolesterol.
 Pelarut (Aseton, alkohol, dan eter).
2.
Alat
:
 Tabung reaksi
 Kertas saring
 Pipet tetes
 Erlemenyer
Cara Kerja
:
1. Periksalah larutan lipida dan asam-asam lemak dalam air dan
pelarut-pelarut diatas, catat perbedaan diantara gugus-gugus utama
lipida.
2. Teteskan 1 tetes larutan lipida diatas pada kertas saring dan biarkan
kering. Amati pembentukan suatu noda lemakjernih.
42
3. Masukkan 1 mL air. Tambahkan lipida yang terkenal dilarutkan
dalam etanol kedalam tabung reaksi.
4. Masukkan air 3 mL ke dalam 2 tabung reaksi, tambahan 2 tetes
minyak zaitun (olive) kedalam 2 tabung reaksi tersebut.
Tambahkan lagi larutan lesitin ke dalam salah satu tabung reaksi,
dan minyak zaitun kedalam tabung reaksi yang lain. Kocok
campuran dengan baik dan bandingkan stabilitas emulsi yang
terbentuk. Apa pengaruh lesitin dan mengapa.
Percobaan 5.2. Emulsi dari Lemak :
Tujuan
: Untuk mengamati keadaan emulsi dari lemak dan zat yang
bertindak sebagai emulgator.
Prinsip
: Jika air dan lemak dikocok akan terjadi emulsi dan ternyata
tidak stabil. Sehingga akan kembali kepada keadaan semua
(campuran) setelah didiamkan sejenak. Penambahan suatu zat
yang ketiga yang mempunyai daya aktif permukaan (misalnya
sabun). Sabun sebagai emulgator (pencegah emulsi).
Bahan dan Alat :
1. Bahan :
 Minyak parafin
 Minyak kelapa
 HCl encer
 Kolesterol
 Soda
43
2. Alat :
 Tabung reaksi dan raknya
 Kertas saring
 Pipet tetes
Cara Kerja
:
Digunakan empat tabung reaksi yang masing-masing berisi kurang
lebih 5 mL air.
TABUNG REAKSI
1
2
3
4
(Masing-masing berisi 5 mL air)
+ 1 tetes Minyak
Parafin +1 tetes
HCl yang encer
+1 tetes Minyak
kelapa + 1 tetes
HCl yang encer
+ 1 tetes minyak
parafin + 1 tetes
soda
+ 1 tetes minyak
kelapa + 1 tetes
soda
Amati emulsi yang terjadi dan jelaskan keadaan masing-masing tabung
reaksi.
44
VI. E N Z I M
Enzim dapat diproduksi dengan cara mengekstraksi dari jaringan tanaman
atau hewan dan mikroorganisme. Cara ini memiliki beberapa kelamahan, sehingga
yang sering dan umum dilakukan adalah cara membiakkan mikroba penghasil
enzim yang dikehendaki pada media tertentu kemudian diekstraksi. Keuntungan
memproduksi enzim dari mikroba antara lain biaya produksi lebih rendah, dapat
diproduksi dalam waktu singkat serta mudah dikontrol. Kecepatan produksi enzim
dapat lebih ditingkatkan dengan menggunakan strain mikroba, induksi mutan dan
perbaikan kondisi kultur pertumbuhan.
Dalam memproduksi enzim dari mikroba perlu dipelajari beberapa hal
antara lain : jenis enzim, jenis mikroba, komposisi media dsan kondisi
pertumbuha mikroba terhadap aktivitas enzim yang bersangkutan.
Enzim
merupakan
proteinyang
disintetis
oleh
sel
hidup
untuk
mengkatalisis reaksi yang berlangsung didalamnya. Oleh karena reaksi enzimatis
sangat bervariasi, maka biokatalisator dengan spesifisitas dan efisiensi tinggi.
Sebagai protein, enzim memiliki sifat-sifat umum protein, misalnya enzim
akan terdenaturasi pada suhu tinggidan kondisi ekstrim lainnya, seperti terlalu
tinggi atau rendahnya pH atau tekanan. Beberapa oksidator, keadaan polaritas
larutan, dan tekanan osmotik yang abnormal juga dapat menghambat kerja enzim.
Reaksi enzim dengan suatu subtrat yang mengikuti hukum Michaelis
Menten dapat digambarkan sebagai berikut :
k1
E + S
k2
ES
k2
S
P
E
: Subtrat
: Produk
: Enzim
45
E + P
Kecepatan reaksi (v) dipengaruhi oleh konsentrasi substrat (S).
Km = konsentrasi subtrat pada saat V0 mencapai Vmaks. Vmaks adalah
kecepatan maksimum enzim yang tercapai bila semua enzim telah diikat oleh
substrat.
Vmaks = k2 (E) = k2 (Eo)
Km merupakan konstanta Michaelis Menten yang harganya tertentu bagi
reaksi enzim dengan subtrat tertentu, dan hanya dipengaruhi oleh suhu, pH dan
lingkungan fisik atau kimiawi reaksi enzimatis.
Km dan Vmaks adalah parameter reaksi enzimatis yang diketahui dalam
penelitian-penelitian enzim.
Aktifitas spesifik enzim merupakan parameter reaksi enzim yang dapat
menggambarkan daya kerja enzim yang bersangkutan. Nilainya biasanya
dinyatakan sebagai kecepatan reaksi enzim per mg protein enzim. Semakin murni
suatu enzim, semakin tinggi pula spesifik aktivitasnya. Spesifik aktifitas dapat
juga dinyatakan dalam satuan kecepatan reaksi enzim per unit volume filtrat
(cairan enzim).
Prinsip-prinsip isolasi dan pemurnian enzim sama dengan prinsip isolasi
dan pemurnian protein, karena enzim merupakan protein biokatalisator. Yang
perlu diperhatikan secara khusus adalah adanya golongan enzim yang memiliki
daya tahan pada pH, suhu atau lingkungan lain dengan kisaran yang tidak terlalu
besar, sehingga pemakaian buffer dan pemilihan faktor lingkungan yang tepat
penting diperhatikan.
46
Percobaan
6.1. Penambahan Enzim Papain Pada Krim Santan Kelapa
dalam Menghasilkan Minyak :
Tujuan
: Untuk mengetahui pengaruh enzim papain dalam krim santan
kelapa
untuk
menghasilkan
minyak,
dan
juga
untuk
mengetahui volume yang mutu dari minyak yang dihasilkan.
Prinsip
: Sebagai katalisator, enzim didefenisikan sebagai suatu zat yang
dapat mempercepat reaksi kimia tanpa ikut atau muncul dalam
hasil reaksi. Dewasa ini penggunaan enzim telah meluas pada
industri pengolahan pangan, termasuk pengolahan minyak
kelapa. Enzim yang berperan dalam ekstraksi minyak kelapa
adalah enzim yang menghidrolisismakro molekul karbohidrat
danprotein (proteolitik). Salah satu dari enzim yang tergolong
proteolitik ini adalah enzim papain, yang dapat diperoleh dari
getah papaya, terutama dari buah papaya yang masih muda.
Bahan dan Alat :
1.
Bahan
:
 Krim santan kelapa
 Getah buah pepaya
 Akuades
 Alkohol (70% dan 90%)
 Fenolptalien
 NaOH (0.1N) standar
 KOH (0.1N) standar
2.
Alat
:
 Pemarut kelapa
 Neraca analistik
 Beker glass (1000 mL, 500 mL, 250 mL dan 100 mL)
47
 Gelas ukur (50 mL dan 100 mL)
 Selang plastik
 Erlemenyer
 Corong
 Thermometer
 Botol inkubasi
 Pipet tetes
 Pipet takar
 Sentrifugasi
 Water Bath
 Kantong plastik
 Karet gelang
Cara Kerja
:
1.
Penyediaan santan kelapa
Satu kilogram kelapa parut segar ditambah dengan 1 liter
akuades, kemudian diperas dan akan didapatkan santan. Santan
yang diperoleh didiamkan selama 1 jam, untuk memisahkan
antara krim santan dan air santan/skim krimsantan akan
terdapat pada bagian atas dan skim bagian bawah, pisahkan
kedua bentuk ini dengan hati-hati.
2.
Penyediaan getah buah papaya
Buah pepaya muda ditoreh dengan alat tahan karat, yang
terlebih dahulu diolesi atau disterilkan dengan alkohol 70%
dan dipijarkan pada nyala bunsen. Getah yang keluar
ditampung sesuai kebutuhan.
3.
Penambahan Getah Buah Pepaya pada Krim Santan
48
Kedalam 100 mL krim santan kelapa ditambahkan 30 mL
getah buah papaya kedalam botol inkubasi. Botol-botol ini lalu
diinkubasi dalam incubator pada suhu kamar. Bersihkan semua
peralatan yang digunakan dan meja kerja saudara dengan
alkohol 70% saat akan melakukan percobaan, dan lakukan juga
perlakuan tanpa penambahan getah pepaya (sebagai kontrol).
Peralatan
:
Amatilah pada masing-masing perlakuan dan kontrol apakah dihasilkan
minyak? Dan amati pula lamanya waktu inkubasi yang dibutuhkan untuk
menghasilkan minyak tersebut. Lakukan perbandingan terhadap parameterparameter berikut.
1.
Volume Minyak yang Dihasilkan
Minyak yang dihasilkan dari masing-masing perlakuan dan kontrol
dipisahkan dengan alat sentrufugasi pada putaran 3000 rpm, selama 15
menit . Hasil sentrifugasi ini berupa tiga bagian yaitu bagian atas terdiri dari
minyak, bagian bawah berupa cairan yang mengandung air. Minyak yang
terdapat pada bagian atas tabung sentrifugasi diukur volumenya dan
pisahkan pada beker glass.
2.
Uji Organoleptik
Tentukan tiga orang panelis untuk menguji mutu masing-masing
contoh minyak. Panelis diminta menguji dan menilai terhadap warna, bau
dan rasa dari minyak, dengan standar nilai kesukaan sebagai berikut :
3.
A. Sangat Suka
C. Tidak
B. Suka
D.
Sangat Tidak Suka
Asam Lemak Bebas (Free Fatty Acid / %FFA)
49
Timbang 28.2 + 0.2 minyak, dimasukkan kedalam erlemenyer,
ditambah dengan 50 mL alcohol 95% panas dan 2 mL indicator penolptalien
1%, selanjutnya titrasi dengan larutan NaOH 0.1 N yang telah distandarkan
sampai warna merah jambu tercapai, dan tidak selama 30 detik. Persentase
asam lemak bebas ditentukan dengan rumus : ( Mehlenpencer, 1960 dalam
Sumardji, dkk. 1981)
ml NaOH x N NaOH x 28.2
%FFA =
x 100%
Berat Sampel
4.
Angka Asam
Timbang 20 gram minyak, masukkan dalam erlemenyer dan
tambahkan dengan 50 mL alcohol 95% netral. Setelah ditutup dinginkan
dengan pendingin balik, kemudian dipanaskan sampai mendidih, dan kocok
kuat-kuat untuk melarutkan asam lemak bebasnya. Setelah dingin, campuran
dititrasi dengan 0.1 N larutan KOH standar. Sebagai indikator gunakan
penolptalien 1%. Titrasi diakhiri pada saat timbulnya warna merah muda
yang tidak hilang selama 30 detik. Angka asam ditentukan dengan rumus :
mL KOH x N KOH x 56.1
Angka Asam =
Gram sampel
Apabila untuk titrasi digunakan larutan NaOH, maka factor 56.1
diganti menjadi 39.9.
(Kataren, 1986 : Woodman, 1941 ; dan Shell et al., 1972 dalam Sudarmadji,
dkk. 1981).
Setelah dilakukan pengamatan dan pengujian terhadap parameterparameter diatas, bandingkanlah hasil tersebut dengan karakteristik minyak
kelapa menurut SII (Standar Industri Indonesia) berikut ini :
50
Sifat – Sifat
Standar
Warna
-
Bau dan Rasa
Tidak berbau, dan tidak berasa
Angka Asam
0.5
Asam Lemak Bebas
0.3
Sumber : Rumokoi, 1988.
51