Tugas AKhir biokimia

download Tugas AKhir biokimia

of 32

  • date post

    15-Apr-2016
  • Category

    Documents

  • view

    10
  • download

    6

Embed Size (px)

description

Isolasi gula pada

Transcript of Tugas AKhir biokimia

LAPORAN TUGAS AKHIRPraktikum BiokimiaHIDROLISIS TEPUNG BERAS KETAN DENGAN AMILASE DAN ANALISISNYA

Oleh :Gina puspita rahmania (1106066845)Servita Caroline (1106066901)

DEPARTEMEN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS INDONESIA2014

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangTepung merupakan partikel padat yang berbentuk butiran halus atau sangat halus tergantung pada proses penggilingannya. Biasanya digunakan untuk keperluan penelitian, rumah tangga, dan bahan baku industri. Tepung bisa berasal dari bahan nabati misalnya tepung terigu dari gandum, tapioka dari singkong, maizena dari jagung atau hewani misalnya tepung tulang dan tepung ikan. Selain itu tepung juga ada jenis ketan, yaitu tepung yang berasal dari beras ketan. Pada percobaan yang dilakukan mengenai hidrolisis tepung dengan amilase dan analisisnya ini dilakukan dengan menggunakan tepung beras ketan sebagai bahan utamanya. Tepung ketan merupakan bahan pokok pembuatan kue di Indonesia yang banyak digunakan sebagaimana juga hal dengan tepung beras. Tepung ketan saat ini sangat mudah untuk mendapatkannnya karena banyak dijual dipasaran dalam bentuk tepung yang halus dan kering. Selain itu, hidrolisis tepung beras ketan ini dilakukan secara enzimatik dengan menggunakan glukoamilase dan -amilase. Enzim merupakan molekul polimer yang beragam yang dihasilkan sel hidup. Keragaman tersebut tidak hanya dalam bentuk dan ukurannya tapi juga dalam peranannya. Enzim itu sendiri merupakan golongan protein yang mempunyai peranan penting sebagai katalisator reaksi biokimia.Percobaan yang dilakukan berjudul hidrolisis tepung beras ketan dengan amilase dan analisisnya. Hal yang dilakukan antara lain yaitu hidrolisis pati secara enzimatik dengan teknik likuifikasi, sakarifikasi dan filtrasi. Selain itu juga dilakukan penentuan Ekivalen Dekstrosa (DE) dengan titrasi Luff Schoorl.

1.2 Perumusan Masalah1. Bagaimana cara hidrolisis tepung beras ketan secara enzimatik ?2. Bagaimana cara menentukan ekuivalen dekstrosa (DE) ?3. Teknik apa saja yang digunakan serta apa saja fungsinya ?

1.3 Tujuan PenelitianPercobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui hidrolisis tepung beras ketan secara enzimatik dan menentukan ekuivalen dekstrosa (DE) yang ada dari hasil hidrolisis tepung beras ketan.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1Tepung beras ketanTepung ketan memiliki amilopektin yang lebih besar dibandingkan dengan tepung-tepung lainnya. Amilopektin inilah yang menyebabkan tepung ketan (beras ketan) lebih pulen dibandingkan dengan tepung lainnya. Makin tinggi kandungan amilopektin pada pati maka makin pulen pati tersebut.2.2EnzimEnzim adalah biomolekul berupa protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter. Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter.Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim -amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.2.3-amilaseAmilase merupakan karbohidrase yaitu enzim yang mampu menghidrolisis ikatan -1,4-glikosidik dari pati (oligo-dan polisakarida) dengan cara mentransfer gugus glikosil (donor) ke H2O (akseptor) (Naz, 2002). -amilase merupakan suatu endo-enzim yang hanya menyerang -1,4-glikosidik secara acak di bagian dalam molekul, baik pada amilosa maupun pada amilopektin. Pengaruh konsentrasi -amilase terhadap kecepatan reaksi hidrolisis perlu diketahui untuk mendapatkan produk dengan spesifikasi yang diinginkan. Dalam aplikasinya di indust ri, dengan mengetahui konsentrasi yang tepat untuk menghasilkan produk yang diinginkan dapat menghindari pemborosan biaya akibat penggunaan enzim yang berlebihan. Konsentrasi substrat mempengaruhi kecepatan reaksi awal pada tingkat konsentrasi enzim yang sama. Menurut hukum keseimbangan reaksi, bila konsentrasi salah satu pereaksi diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk. Namun sampai batas tertentu penambahan substrat akan menurunkan kecepatan reaksi. Oleh karena itu perlu diketahui tingkat penerimaan substrat terhadap enzim sehingga jumlah produk yang dihasilkan optimal. Jumlah produk dalam penelitian ini dinyatakan sebagai persentase gula reduksi yang dihasilkan.

2.4GlukoamilaseGlukoamilase adalah salah satu enzim kelas 15 yang berperan dalam proses sakarifikasi pati (sejenis karbohidrat). Serupa dengan enzim beta-amilase, glukoamilase dapat memecah struktur pati yang merupakan polisakarida kompleks berukuran besar menjadi molekul yang berukuran kecil. Pada umumnya, enzim ini bekerja pada suhu 45-60C dengan kisaran pH 4,5-5,0. Glukoamilase akan memotong ikatan alfa-1,4 pada molekul pati. Enzim ini juga dapat memecah ikatan alfa-1,6, tetapi pada frekuensi yang lebih rendah. Hasil utama pemecahannya adalah glukosa, suatu bentuk sederhana dari molekul karbohidrat berjumlah atom C6.

2.5Teknologi2.5.1 LikuifikasiProses likuifikasi merupakan proses hidrolisis atau pencairan pati menggunakan enzim -amilase, yang bertujuan untuk melarutkan pati secara sempurna, mencegah isomerisasi gugus pereduksi dari glukosa dan mempermudah kerja enzim -amilase untuk menghidrolisis pati. Pada proses hidrolisis pati akan terjadi gelatinisasi yang mempermudah enzim memecah rantai polisakarida pati (Howling, 1979), sedangkan menurut Slominska et al. (2003), hidrolisis pati yang digelatinisasi akan menghasilkan nilai ekivalen dekstrosa (DE) yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanpa gelatinisasi.Laju hidrolisis enzim dapat dikendalikan dengan mengatur dosis enzim dan waktu hidrolisis, dengan demikian reaksi enzimatis dapat dikontrol dan dapat dihentikan bila derajat konversi yang diinginkan telah tercapai (Olsen, 1995). Pada proses likuifikasi, suhu 95C merupakan hasil terbaik. Menurut Whitaker (1996), hubungan kecepatan reaksi dengan konsentrasi enzim bersifat linier, bila factor yang lain dipertahankan konstan. Makin tinggi konsentrasi enzim yang digunakan maka kecepatan reaksi meningkat. Peningkatan kecepatan reaksi ditandai dengan makin banyaknya produk yang terbentuk dan jumlah substrat yang terus berkurang.

2.5.2 SakarifikasiProses sakarifikasi adalah proses hidrolisis dekstrin menjadi gula. Pati yang telah terdegradasi menjadi dekstrin selanjutnya diturunkan suhunya dari 95C menjadi 50-60C, kemudian dilakukan penambahan enzim glukoamilase. Enzim-enzim tersebutberfungsi untuk mengkatalisis reaksi hidrolisis pada ikatan -1,4-glukosidik dan -1,6 glukosidik dari pati non-pereduksi, pati serta oligosakarida untuk membentuk -D-glukosa (Sauer et.al., 2000). Kerja enzim dikondisikan pada pH 4,0-4,6 yaitu pada pH kondisi asam. Jika pH yang dihasilkan pada proses sakarifikasi lebih besar dari nilai yang diharapkan maka ditambahkan HCl. Proses sakarifikasi tersebut maksimal 72 jam, tetapi waktu tersebut dapat dipersingkat sesuai dengan waktu yang diharapkan dengan penambahan lebih banyak enzim ke dalam suspensi tersebut sampai mencapai nilai Ekuivalen dekstrosa (DE) minimal 98 %. Konsentrasi enzim yang tinggi dengan waktu sakarifikasi yang lebih lama akan meningkatkan produk (gula reduksi).

2.5.3 FiltrasiFiltrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas, aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Terkadang justru limbah padatnya yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang.Pada percobaan yang dilakukan pada hidrolisis tepung, penambahan arang aktif dilakukan sebelum melakukan proses filtrasi. Hasil yang terbaik (warna bening) dihasilkan dari perlakuan penambahan arang aktif. Semakin tinggi arang aktif warna larutan gula cenderung kehitaman. Penggunaan arang aktif dalam proses ini adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran dan warna yang tidak dikehendaki atau untuk penjernihan. Arang aktif mempunyai kemampuan adhesi yang sangat kuat sehingga mampu untuk mengikat, menggumpalkan dan mengendapkan komponen-komponen anorganik maupun organik. Daya serap ini dapat disebabkan karena arang aktif mempunyai pori-pori dalam jumlah besar dan adanya perbedaan energi potensial antara permukaan arang dan zat yang diserap. Kemampuan daya serap bertambah dengan naiknya tekanan dan temperatur serta turunnya pH.

2.5.4 TitrasiTitrasi merupa