BAB IPENDAHULUANA. TUJUAN

Terampil melakukan isolasi laktosa dari susu skim

B. DASAR TEORILAKTOSALaktosa adalah bentuk disakarida dari karbohidrat yang dapat dipecah menjadi bentuk lebih sederhana yaitu galaktosa dan glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Laktosa ada di dalam kandungan susu, dan merupakan 2-8 persen bobot susu keseluruhan. Mempunyai rumus kimia C12H22O11 dengan nama IUPAC -D-galaktopiranosil-(14)-D-glukosa dan nama lainnya adalah gula susu (milk sugar) atau 4-O--D-galaktopiranosil D-glukosa. Laktosa terdiri dari molekul D-galaktosa dan D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan -1,4-galaktosidik, di mana D-galaktopiranosa berhubungan dengan posisi 4 dari D-glukopiranosa.

Struktur laktosaLaktosa (gula susu) sering disebut saccharum lactis berupa serbuk hablur, putih, rasa agak manis. Laktosa ini stabil dalam air, dalam farmasi sering digunakan sebagai zat pembawa (pengisi) dalam tablet dan puyer, sebagai pengencer obat oral padat, dipakai dalam campuran untuk makanan bayi. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (kemanisannya 1/6 dari kemanisan glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lainnya. Laktosa merupakan disakarida reduktor yang memberi reaksi positif terhadap Fehling dan menunjukkan sifat mutarotasi karena terdapat OH anomerik bebas pada C nomor 1 dari D-glukopiranosanya. Campuran kesetimbangan mempunyai rotasi spesifik +55o.Laktosa juga dapat dihidrolisa dengan katalisator asam / enzim laktosa. Laktosa dapat difermentasi oleh bakteri tertentu (misalnya Lactobacillus bulgaricus) menjadi asam laktat, sehingga jika reaksi fermentasi berlangsung pada susu, maka susu menjadi asam. Laktosa dalam sistem pencernaan manusia akan dipecah menjadi glukosa dan galaktosa oleh enzim laktase yang diproduksi oleh sel-sel di usus kecil.Dalam susu skim yang sudah tidak lagi mengandung minyak/lemak, atau hampir tidak mengandung lemak. Selain laktosa, di dalam susu juga mengandung beberapa komponen protein seperti kasein dan albumin yang mudah larut dalam air. Skimmed milk / susu skim mengandung 4,5-5% laktosa, 30% kasein, 0,7 albumin dan 1% mineral. Laktosa dapat berada dalam 2 bentuk kristal, bentuk -hidrat dan bentuk -anhidrat yang dapat ditemukan pada tahana amorf atau lirkaca. Bentuk yang paling umum di alam dari laktosa adalah bentuk -hidrat (C12H22O11.H2O). Sifat-sifat fisika kimia laktosa sebagai berikut: BM

: 343,4 Titik lebur : 288C Titik didih: 668,9C Pemerian: serbuk atau masa hablur, keras, putih atau putih krem, tidak berbau dan sedikit manis, stabil di udara, tetapi mudah menyerap bauKelarutan : Mudah larut dalam air dan lebih mudah larut dalam air mendidih; sangat sukar larut dalam etanol; tidak larut dalam kloroform dan dalam eter. Kejernihan : Dilarutkan 3 gram dalam 10 ml air mendidih; terbentuk larutan jernih, tidak berwarna dan tidak berbau Dalam ilmu kesehatan laktosa tidak hanya dikenal dalam bentuk cairan, namun laktosa dapat membentuk kristal yang memiliki sebuah molekul air kristal. Bentuk kristal laktosa besar dan kelarutan laktosa dalam air kurang baik. Rasa laktosa kurang manis jika dibandingkan dengan rasa sakarosa. Selama proses pencernaan, laktosa dihidrolisis secara enzimatik oleh laktase sehingga membentuk galaktosa dan glukosa. Enzim ini membelah molekul laktosa menjadi dua bagian: glukosa dan galaktosa, yang kemudian dapat diserap usus. Kedua zat yang dihasilkan tersebut, struktur kimianya lebih sederhana dan lebih mudah diterima sebagai nutrisi tubuh manusia. Laktase (juga dikenal sebagai hidrolase laktase-phlorizin, atau LPH), bagian dari keluarga -galaktosidase enzim, adalah hidrolase glikosida terlibat dalam hidrolisis dari laktosa disakarida menjadi galaktosa konstituen dan monomer glukosa.

Proses Pemecahan LaktosaKALSIUM KARBONATCaCO3; BM 100,09

Kalsium karbonat merupakan serbuk, hablur mikro, putih, tidak berbau, tidak berasa, stabil di udara, praktis tidak larut dalam air, kelarutan dalam air meningkat dengan adanya sedikit garam amonium atau karbon dioksida, adanya alkali hidroksida menurunkan kelarutan, tidak larut dalam etanol, larut dalam asam asetat 1 N, dalam asam klorida 3 N dan dalam asam nitrat 2 N dengan membentuk gelembung gas. Kalsium karbonat jika dikeringkan pada suhu 200oC selama 4 jam mengandung kalsium setara tidak kurang dari 98% dan tidak lebih dari 100,5% CaCO3.Pada percobaan isolasi laktosa, CaCO3 bereaksi dengan albumin dan akan mengendap membentuk Ca-Albuminat dan CO2.Reaksi :

CaCO3 +Albumin dalam H2OCa-Albuminat + H2O + CO2KASEIN

Kasein adalah protein utama dalam susu, suatu fosfoprotein. Kasein dalam susu berada dalam bentuk garam kalsium kaseinat. Kasein memiliki pH 6,6 sehingga kasein memiliki energi negatif dan larut sebagai garam. Kasein merupakan protein konjugasi antara protein dengan fosfat membentuk fosfoprotein. Jika asam ditambahkan, energi negatif dari lapisan terluar kasein menjadi setara oleh proton golongan fosfat dan protein dengan ion kalsium seperti reaksi:

Ca-caseinate + 2H+ Casein + Ca2+Kasein diisolasi terlebih dahulu dengan menambahkan asam asetat 10 % pada larutan susu dan dipanaskan. Kasein akan berupa gumpalan putih yang tidak berbau.Dalam isolasi, kasein larut dalam air, alkohol dan eter namun tidak larut dalam etanol, senyawa alkali dan beberapa larutan asam.

Kasein berupa serbuk amorf warna putih. Dalam kasein tidak hanya terdiri dari zat-zat organik, melainkan mengandung juga zat anorganik seperti kalsium, fosfor, dan magnesium. Dalam keadaan murni, kasein berwarna putih seperti salju, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa yang khas. Kasein murni tidak larut dalam air dingin dan garam netral. Kasein terdispersi dalam air panas, basa, dan garam basa seperti natrium asetat, dan natrium oksalat. Kasein dapat diendapkan oleh asam, enzim rennet, dan alkohol. Selain penambahan asam, pengendapan kasein susu juga dilakukan dengan penambahan renin, yaitu suatu enzim proteolitik yang diperoleh dari induk sapi betina. Oleh karena itu, susu dapat dikoagulasikan oleh asam yang terbentuk di dalam susu sebagai aktifitas dari mikroba. Kasein digunakan untuk sumber protein dalam tubuh dan juga sebagai suplai asam-asam amino esensial. Secara komersial kasein juga digunakan untuk bahan perekat, pelindung lapisan kertas, dan plastik kasein.SUSU SKIMSusu skim adalah susu tanpa lemak yang bubuk susunya dibuat dengan menghilangkan sebagian besar air dan lemak yang terdapat di dalam susu. Susu skim merupakan bagian dari susu yang krimnya diambil sebagian atau seluruhnya. Kandungan lemak pada susu skim kurang lebih 1%. Susu skim mengandung semua kandungan yang dimiliki susu pada umumnya, kecuali lemak dan vitamin yang larut dalam lemak. Susu skim dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar susu atau keju tanpa lemak sehingga dapat berguna untuk menurunkan kadar kolesterol dalam tubuh. Susu pada umumnya, setelah dipasteurisasi akan mengalami homogenisasi kembali antara komponen-komponen lemak dan protein yang tadinya telah terpisah. Homogenisasi bertujuan agar susu memiliki tekstur yang stabil. Namun pada susu skim, lemak akan dikurangi. Oleh karena itu membuat susu skim hampir tidak mungkin dilakukan secara sederhana karena susu akan secara otomatis terhomogenisasi.ASAM ASETATAsam asetat dengan rumus empiris C2H4O2 yang sering ditulis dalam bentuk CH3COOH, asam asetat murni disebut sebagai asam asetat glasial adalah cairan higroskopis tak berwarna dan memiliki titik beku 16.7oC. Asam asetat juga sering disebut sebagai asam cuka. Asam asetat berfungsi sebagai pelarut polar seperti air dan etanol. Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yaitu 6,2 sehingga dapat melarutkan baik senyawa polar dan nonpolar. Asam asetat bersifat korosif terhadap logam. Asam asetat mempunyai bau yang khas.ETANOLEtanol mempunyai nama lain yaitu etil alkohol, mempunyai rumus molekul C2H5OH; massa molar 46,07g/mol; tidak berwarna; titik lebur -114,3oC; titik didih 78,4oC. Etanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja adalah cairan yang mudah menguap, mudah terbakar dan tak berwarna.Etanol membentuk larutan azeotrop, karena itu pemurnian etanol yang mengandung air dengan cara penyulingan biasa hanya mampu menghasilkan kemurnian 96%. Etanol murni ini dihasilkan pertama kali oleh Johan Tobias Lowitz pada tahun 1796 dengan melakukan destilasi melalui arang. Etanol adalah pelarut yang serba guna, larut dalam air dan pelarut organik lainnya seperti: benzena, gliserol, dsb. Dan juga larut dalam pentana dan heksana.BAB II

METODE KERJAA. PROSEDUR ASLI

(Cason J. Rapport, H. 1950. Laboratory text book in organic chemistry. Prentince hall: New York. Page 330-331)

Place 25 grams of nonfat dairy milk powder in a 250-mL beaker. Add 75 mL of warm water and stir to mix. Adjust the temperature of the mixture between 40 and 500C by heating or cooling. Add about 10 mL of 10% acetic acid solution and stir the mixture to coagulate the casein. Precipitation can be judged to be complete when the liquid changes form milky to clear.

Removed the precipitate casein by filtering the mixture by gravity through cheesecloth. Collect the filtrate in a 250-mL beaker. Add about 2 grams of calcium carbonate powder to the filtrate, stir it well, and boil the suspension for about 10 minutes. Add to the hot mixture as much decolorizing carbon as would cover a nickel, stir the mixture thoroughly; and filter it by suction through a layer of wet filter aid on a Buchner funnel.

Allow the clear filtrate to stand for crystallization for at least 24 hours in a stoppered Erlenmeyer flask.Collect the crystals of lactose by suction filtration. They may be washed with a small amount of 95% ethanol.B. ALAT DAN BAHAN

Alat:

Bahan(1/3 Prosedur) :1. Gelas ukur

8. Kapas

1. Susu Skim

9,9 gram2. Pengaduk

9. Kertas

2. Asam Asetat8,91 mL3. Termometer

10. Kertas Perkamen

3. CaCO3

2,1 gram4. Erlenmeyer

11. Batu Didih

4. Etanol

60 mL5. Corong Buchner12. Pipet

5. Air

89,1 mL6. Labu Hisap

13. Kaki Tiga7. Kertas Saring

14. Bunsen

C.RUMUS STRUKTUR LAKTOSA

Mc. Murry J. 2000. Organic Chemistry, 5th edition, Brooks / Cole Publishing Pasific Grave: USA. p. 1057D.SKEMA KERJA

E.GAMBAR PEMASANGAN ALAT

BAB III

HASIL/PEMBAHASAN HASILHasil Teoritis:

Hasil Praktikum:

Hasil Randemen:

PEMBAHASAN

Dalam bidang kefarmasian, laktosa digunakan sebagai zat pengisi (zat tambahan) atau sebagai pemanis dalam suatu sediaan. Laktosa dapat diisolasi dari susu skim (susu yang lemaknya sudah dihilangkan). Pada percobaan ini langkah pertama susu skim ditimbang, yaitu beratnya 9,9 gram. Kemudian menghitung kebutuhan bahan-bahan lainnya sesuai berat susu skim. Susu skim 9,9 gram lalu dilarutkan dengan air sebanyak 89,1 ml dan dilakukan pemanasan pada suhu konstan 40C. Setelah suhu mencapai 40C, segera ditambahkan asam asetat encer ( 8,91 ml) yang dibuat dari asam asetat glasial dan air dengan perbandingan 1:10. Ditambahan asam asetat encer bertujuan untuk mengendapkan kasein, akan tetapi penambahan asam asetat ini tidak boleh berlebih karena laktosa akan terhidrolisis menjadi glukosa dan galaktosa. Dan jika asam asetat yang ditambahkan sedikit maka kristal laktosa yang terbentuk kurang baik hasilnya.

Pada suhu 40C merupakan suhu konstan untuk pengendapan kasein. Jika suhu melebihi 40C maka endapan kasein yang terbentuk menjadi tidak stabil karena mudah terurai menjadi asam-asam amino yang lain, sebaliknya jika suhu kurang dari 40C maka proses pembentukan kasein tidak sempurna. Hal ini dikarenakan jika terdapat kelebihan asam, laktosa akan terhidrolisis menjadi monosakaridanya. Akibatnya bila dilakukan pendiaman selama satu malam, laktosa tidak akan dapat mengendap sempurna.

Cara yang dapat dilakukan untuk mengetahui endapan kasein sudah terbentuk sempurna atau belum yaitu dengan ditambahkan 1 tetes asam asetat encer, jika tidak terbentuk kekeruhan maka kasein sudah mengendap dengan sempurna. Kemudian larutan tersebut disaring menggunakan corong, kertas saring dan kapas untuk memisahkan larutan dengan endapan kasein.

Kemudian filtrat hasil saringan tersebut ditambahkan dengan CaCO3 2,1 gram, tujuannya adalah untuk mengendapkan albumin ( Ca albumin) sehingga yang didapatkan adalah laktosa yang murni. Dan ditambahkan dengan batu didih, kemudian dilakukan pemanasan selama 10 menit sambil diaduk agar tidak terjadi bumping. Pemanasan perlu dilakukan karena garam albumin (Ca albumin) memiliki kelarutan yang rendah pada suhu tinggi.

Setelah proses pemanasan selesai, saring panas menggunakan corong buchner dan labu hisap untuk mendapatkan filtratnya yang telah terpisah dari endapan garam albumin. Filtrat yang didapat diuapkan sampai volumenya 12,5 ml, dengan tujuan menghilangkan H2O sehingga filtrat yang didapat lebih pekat. Pada saat pemanasan, dilakukan pengadukan agar tidak terjadi bumping, karamelisasi dan agar pemanasan merata. Penambahan etanol 95% 60 ml ke dalam filtrat dilakukan pada keadaan api sudah dimatikan karena etanol memiliki sifat mudah terbakar.

Dalam proses rekristalisasi digunakan pelarut etanol karena etanol merupakan pelarut yang dapat mengendapkan laktosa. Kemudian dilakukan penyaringan dengan corong buchner hingga diperoleh filtrat yang jernih. Jika masih keruh berarti masih terdapat kasein atau protein yang belum tersaring, dan pengendapan albumin yang kurang sempurna. Lalu masukkan ke dalam botol hasil dengan ditutupi kertas perkamen yang telah dilubangi dan didiamkan selama satu malam. Tujuan botol ditutup dengan perkamen yang telah dilubangi adalah agar etanol yang berlebih dapat menguap. Setelah didiamkan selama satu malam, laktosa disaring dengan menggunakan corong buchner dan labu hisap. Kristal yang didapatkan selanjutnya dicuci dengan menggunakan etanol 25% yang bertujuan untuk menghilangkan pelarutnya yaitu etanol 95%. Tetapi pada saat praktikum, kami tidak menambahkan etanol 25% karena etanol 95% telah menguap saat didiamkan semalam. Lalu kristal hasil saringan dikeringkan di udara terbuka sampai kering. Proses pengeringan tidak dilakukan dalam oven karena suhu pada oven terlalu tinggi dapat menyebabkan laktosa terkaramelisasi.Setelah dilakukan penimbangan, hasil praktikum kami tidak sesuai dengan hasil teoritis yang ada, kami menganalisa bahwa kemungkinan telah terjadi human error, dimana pada saat penambahan asam asetat encer berlebih, laktosa mengalami hidrolisis menjadi gula penyusunnya yaitu glukosa dan galaktosa. Atau mungkin juga pada proses penguapan, karena kesalahan yang kami perbuat telah terjadi bumping sehingga beberapa filtrat telah tumpah.Laktosa juga memiliki perbedaan dengan laktulosa, dimana laktosa merupakan disakarida yang terdiri dari glukosa dan galaktosa, sedangkan laktulosa adalah disakarida yang terdiri dari galaktosa dan fruktosa. Laktulosa memiliki tingkat kemanisan yang lebih tinggi dibanding dengan laktosa, karena gula penyusun laktulosa yaitu fruktosa memiliki intensitas kemanisan yang tinggi. Laktulosa juga memiliki perbedaan kegunaan dari laktosa, dimana biasanya laktulosa digunakan sebagai obat urus-urus (laxansia).

Gambar struktur laktulosaBAB IV

KESIMPULANLaktosa adalah bentuk disakarida dari karbohidrat yang tersusun dari glukosa dan galaktosa. Laktosa dapat diperoleh melalui isolasi yang dilakukan pada susu skim, yaitu susu yang telah dihilangkan lemaknya dengan proses yang telah disebutkan di atas. Laktosa sangat berguna dalam dunia farmasi yang umumnya digunakan sebagai zat tambahan (pengisi) dan juga sebagai pemanis dalam sediaan farmasi. Laktosa merupakan sumber energi yang memasok hampir setengah keseluruhan kalori dalam susu. Di samping itu laktosa juga penting untuk absorpsi kalsium. Memberikan efek positif terhadap fisiologis usus, termasuk efek prebiotik, melunakan kotoran dan membantu mengikat air.Daftar Pustaka

Cason, J, Rapport, H. 1950. Laboratory Textbook in Organic Chemistry, Prentince Hall. New York. Page 330-331Fessenden, RJ & Fessenden, JS. 1994. Organic Chemistry, 5th edition, Brooks / Cole Publishing Company Pasific Grave. p. 929-930Mc. Murry J. 2000. Organic Chemistry, 5th edition. Brooks / Cole Publishing Pasific Grave: USA. p. 1057Farmakope Indonesia edisi IV tahun 1995TANDA TANGAN PESERTA PRAKTIKUMWiwit Asnah Hijriyati

NRP: 1130522LAMPIRANPerhitungan bahan yang digunakan

4-O (-D-galaktopironosil)-D-glukopiranosa

Laktosa

H

O

O

H

O

2

H

C

O

H

H

O

H

O

O

H

O

H

O

H

O

2

H

C

O

H

O

O

H

O

O

H

H

O

2

H

C

H

O

O

H

O

H

O

2

H

C

O

H

O

Susu skim:9,9 gram

Air: QUOTE

Asam asetat glacial: QUOTE

CaCO3: QUOTE

Penguapan filtrat ad: QUOTE

11