INTERKONVERAI GULA-

PATI

LAPORAN PRAKTIKUM

Oleh :

Kelompok 2

1. Handika Dwi Anggara (131510501226)

2. Rizky Maulidita P.H (131510501236)

3. Urifa (131510501204)

4. Wildan Sukron (131510501205)

5. Ely Hidayatur R (131510501214)

6. Julik Kurnia H. (131510501216)

7. Ratih Ajeng (131510501221)

8. Nabilla Hikmah (131510501231)

9. Devi Yuliana (131510501237)

10. Nurul Martha (131510501244)

11. Windy p (131510501248)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2014

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertanian merupakan sebuah kegiatan pemanfaatan

sumber daya hayati yang dilakukan manusia untuk

menghasilkan bahan pangan, bahan baku industri, atau

sumber energi, serta untuk mengelola lingkungan

hidupnya. Salah satu hal yang termasuk dalam kegiatan

manusia dalam mengolah sumber daya ialah pembudidayaan

tanaman. Tanaman dapat diartikan sebagai jenis

organisme yang dibudidayakan pada suatu ruang atau

media untuk dipanen pada masa ketika sudah mencapai

tahap pertumbuhan tertentu demi memenuhi kebutuhan

manusia baik sandang maupun pangan.

Tumbuhan yang hidup dibumi dapat menghasilkan

energi bagi manusia, salah satunya ialah pati. Pati

sendiri merupakan bagian dari karbohidrat, dimana

karbohidrat tersebut merupakan sumber utama penghasil

energi dari pangan yang dikonsumsi oleh manusia.

Sumber-sumber pati di dunia berasal dari tanaman

sereal, legume, umbi-umbian, serta beberapa dari

tanaman palm seperti sagu.

Pati tersusun dari monomer monosakarida enam

karbon D-glukosa. Struktur monosakarida D-glukosa

dapat digambarkan dalam struktur rantai terbuka atau

dalam bentuk cincin. Monosakarida merupakan gula

pereduksi sedangkan pada polimer rantai panjang yang

disusun oleh glukosa juga memiliki sifat pereduksi

namun dari sekian glukosa yang menyusunnya sifat

pereduksinya hanya terdapat pada glukosa yang berada

pada ujung rantai. Sifat pereduksi ini sangat

bermanfaat pada proses analisa gula. Dengan

menambahkan dan mengukur senyawa pengoksidasi yang

tereduksi oleh larutan gula, maka dapat diduga berapa

konsentrasi gula pada larutan.

Sukrosa, glukosa dan fruktosa merupakan senyawa-

senyawa gula yang terdapat dalam daun tumbuahan,

begitupun dengan pati, senyawa pati terdapat di setiap

tumbuhan. Glukosa dianggap sebagai model karbohidrat

dan hasil fotosintesis dan dari senyawa ini di bentuk

fruktosa, sukrosa dan pati melalui reaksi-reaksi

enzimatik. Glukosa alami adalah D-glukosa yang sering

kali dijumpai dalam bentuk siklik dan disebut

glukopiranosa.

Pembentukan zat pati dari glukosa membantu

reaksi fosforilasi dengan ATP sebagai karbohidrat.

Pati dalam daun tumbuhan dapat terbentuk

dalamkloroplast dan terjadi pada siang hari, dimana

laju fotosintesis sangat tinggi. Fotosintesis sangat

mempengaruhi pembentukan glukosa, dimana glukosa

merupakan hasil yang didapat dari proses fotosintesis.

Perubahan pati menjadi glukosa membutuhkan enzim.

Interkonversi gula-pati adalah perubahan timbal

balik dari pati kebentuk gula dan sebaliknya. Proses

ini terjadi di daun tumbuhan, dimana tumbuhan yang ada

dapat menghasilkan sumber energi bagi manusia, dimana

pada umumnya sumber energi tersebut berupa karobidrat

yang salah satunya pati dan glukosa. Pati maupun

glukosa dalam tumbuhan khususnya pada daun tumbuhan

tersebut dapat di identifikasi. Perubahan timbal balik

dari pati kebentuk gula dapat terjadi pada tubuh

tumbuhan. Perubahan timbal balik dari pati kebentuk

gula tersebut dapat dibuktikan dengan melakukan uji

coba gula-pati.

1.2 Tujuan

1. Untuk membuktikan bahwa di dalam daun dapat terjadi

interkonversi gula pati.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi

manusia selain protein dan lemak. Karbohidrat yang

mempunyai rumus empiris (CH2o)n ini juga mempunyai

peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan

makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain.

Sedangkan dalam tubuh, karbohidrat berguna untuk

mencegah tibulnya pemecahan pemecahan protein tubuh

yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk

membantu metabolisme lemak dan protein. Di alam,

karbohidrat dibentuk dari reaksi CO2 dan H2O dengan

bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis

dalam sel tanaman yang berkrolofil. Sebagian besar

bahan-bahan nabati yang merupakan sumber karbohidrat

diperoleh dari serelia, umbi-umbian, dan batang

tanaman misanya sagu (Risnoyatiningsih, 2011).

Pada umumnya karbohidrat dapat dikelompok-kan

menjadi 3 bagian, yaitu : a). Monosakarida merupakan

suatu molekul yang terdiri dari 5 atau 6 atom C. B).

Olidosakarida Merupakan polimer dari 2-10

monosakarida. Biasanya bersifat larut dalam air. C).

Polisakarida Disusun oleh banyak sekali molekulmolekul

monisakarida. Polisakarida dalam bahasa makanan

berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa,

hemiselulosa, pektin, dan lignin) dan sebagai sumber

energi (pati, glikogen, fruktan). Polisakarida

merupakan molekul-molekul monosakarida yang dapat

berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis

dengan enzim-enzim yang spesifik keryanya (winarno

dalam Risnoyatiningsi, 2011). Pati merupakan

homopolimer glukosa dengan ikatan α- glikosidik.

Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung

dari panjang rantai C-nya serta lurus atau bercabang

rantai molekulnya. Pati terdiri dari 2 fraksi yang

dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut

disebut amilosa dan fraksi yang tidak larut disebut

amilopektin (Winaro dalam Risnoyatiningsi, 2011).

Pati merupakan bagian dari karbohidrat. Pati

merupakan sumber utama penghasil energi dari pangan

yang dikonsumsi oleh manusia. Sumber-sumber pati di

dunia berasal dari tanaman sereal, legume, umbi-

umbian, serta beberapa dari tanaman palm seperti sagu.

60- 70% dari berat biji-bijian sereal mengandung pati

dan menyediakan 70-80% kebutuhan kalori bagi penduduk

dunia. Pati murni atau pati yang dimodifikasi banyak

digunakan dalam industri pangan atau non pangan.

(Bastian, 2011).

Secara garis besar pati dapat dibedakan atas :

a). Amilosa ,sifat amilosa dapat larut dalam air.

Amilosa mempunyai struktur rantai yang lurus. Apabila

kadar amilosa tinggi maka pati akan bersifat kering,

kurang lekat, dan cenderung meresap air lebih banyak

(higriskopis). Pada hidrolisism amilosa menghasilkan

maltosa disamping glukosa dan oligosakarida lainnya,

b). Amilopektin Sifat amilopektin tidak larut dalam

air. Amilopektin mempunyai struktur rantai molekul

yang bercabang. Pada amilopektin sebagian dari

molekul-molekul glukosa di dalam rantai percabangannya

saling berkaitan melalui gugus α-1,6. Ikatan α-1,6

sangat sukar diputuskan, lebih-lebih dihidrolisis

dengan katalisator asam (Winaro dalam Risnoyatiningsi,

2011).

Amilosa dan amilopektin merupakan komponen

penting pembentukstruktur dasar pati, dan sangat

memengaruhi karakteristik fisiko kimia pati yang

dihasilkan. Karakteristik amilosa dan amilopektin

secara fisik tertera pada Tabel 2. Amilosa memiliki

karakteristik rantai relatif lurus, dapat membentuk

film yang kuat, struktur gel kuat, serta apabila

diberi pewarna iodin akan menghasilkan warna biru.

Sementara itu, amilopektin memiliki karakteristik

rantai bercabang, membentuk film yang lemah, struktur

gel lembek, dan apabila diberi pewarna iodin akan

menghasilkan warna coklat kemerahan (Herawati, 2012).

Hidrolisis pati terjadi antara suatu reaktan

pati dengan reaktan air.reaksi hidrolisis pati banyak

diaplikasikan secara konvesional untuk memproduksi

glukosa (kusnandar dalam dinarsari, 2013). Pati tidak

larut dalam air dan dalam analisis pati, memberikan

warna biru dengan iodium.Hasil hidrolisis pati/amilum

adalah glukosa (Harrow dalam Manatar et al). Analisis

biokimia kadar gula dilakukan pada umumnya pada saat

sebelum dilakukannya penyimpanan sampel

(Navratil,2013).

Gula juga merupakan senyawa organik utama untuk

floem di mana dalam jaringan tersebut biasanya mereka

digunakan untuk biomassa produksi energi atau

respirasi. Perubahan isotop karbon berawal dari daun

ke floem dan floem ke akar hal ini sangat penting

untuk di pahami dan dimengerti, fraksinasi dapat

terjadi di sepanjang jalur transportasi, selama

metabolisme batang dan pembentukan cincin pohon, dan

selama penggunaan pernapasan gula (Richter, 2009).

Daun singkong menunjukkan jumlah maksimum gula

pereduksi 29mg / 100g dan non-gula pereduksi 6.6mg /

100g bila dibandingkan dengan umbi-umbian lain.

Konsentrasi tinggi protein diamati pada daun.

Kebanyakan sisa bagian singkong dapat digunakan

sebagai pakan ternak karena kandungan tinggi protein

dan lainnya nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan

hewan, hal ini menunjukkan banyaknya kandungan pati

yang terdapat didalamnya (Balamurugan, 2013).

Mengurangi gula dapat dilakukan dengan metode

yang dikemukakan Omemu et al dalam zainab (2011). Sebuah

alikuot (1mL) dari enzim mentah diinkubasi selama 3

menit pada suhu kamar dengan 1 mL masing-masing solusi

substrat. Reaksi enzim terputus dengan penambahan

reagen asam 2mL dinitrosalisilat. Tabung uji

dipanaskan selama 5 menit di air mendidih dan kemudian

didinginkan dengan air leding. Setelah penambahan 20ml

air, densitas optik larutan yang mengandung produk

reduksi coklat ditentukan photometrically di 540Nm

dengan cara Corning colorimeter (253) disiapkan kosong

dengan cara yang sama tanpa enzim. Kurva kalibrasi

didirikan dengan glukosa digunakan untuk mengkonversi

colorimeter membaca ke miligram glukosa atau maltosa

(Zainab, 2011).

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Pelaksanaan praktikum mata kuliah fisiologi

tanaman yang berjudul “Interkoversi Gula-Pati”

dilaksanakan pada hari selasa tanggal 23 September

2014 pada jam 15.15 sampai selesai bertempat di

Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Gedung lantai 2

Jurusan Agronomi, Fakultas Pertnian Universitas

Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Alat pemanas

2. Beaker glass

3. Cawan petri

4. Gelas ukur

3.2.2 Bahan

1. Daun jagung yang beretiolasi

2. Aquadest

3. I2KI

4. Alkohol

5. Larutan glukosa, fruktosa dan sukrosa.

3.3.1 Cara Kerja

1. Memasukkan dalam 4 beaker glass masing-masing 10 ml

larutan sukrosa 0,5 M ; fruktosa 0,5 M ; glukosa 0,5 M

dan aquades.

2. Memasukkan ke dalam beaker glass masing-masing dua

helai daun jagung yang beretiolasi.

3. Memotong dalam larutan bagian pangkal daun kemudian

menyimpannya selama 48 jam.

4. Merebus daun jagung tersebut hingga berwarna pucat.

5. Meniriskan dan kemudian menguji I2KI

6. Mengamati dan membandingkan kualitas warna dari

daun yang direndam larutan sukrosa, fruktosa, glukosa

dan aquades.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel pengamatan interkonversi gula-pati.

No Perlakuan Tingkat kepekatan1.

2.

3.

4.

Aquades

Fruktosa

Sukrosa

Glukosa

Tidak pekat

Agak pekat

Pekat sekali

Pekat

4.2 Pembahasan

Interkorversi merupakan proses perubahan timbal

balik dari gula menjadi pati atau perubahan pati

menjadi gula melalui reaksi enzimatis. Interkonversi

gula pati adalah suatu proses perubahan timbal balik

dari pati menjadi gula dan begitu juga sebaliknya,

dimana pada gula tersebut terkandung sukrosa,

fruktosa, glukosa dan dalam bentuk pati juga. Dari

hasil praktikum didapatkan hasil yang menunjukkan

beberapa tingkat kepekatan yang ada, perkaluan dengan

menggunakan sukrosa memiliki kepekatan yang sangat

tinggi bisa disebut sangat pekat sekali, sedangkan

perkakuan lain seperti glukosa memiliki tingkat

kepekatan sedang, fruktosa agak pekat, aquades tidak

pekat.

Berdasarkan literatur yang ditulis oleh widy (2014)

kepekatan yang terjadi paka glukosa, fruktosa, sukrosa

dan aquades menunjukkan kandungan kadar amilum,

sehingga pada larutan sukrosa memiliki tingakat atau

kadar amilum paling banyak sehingga memiliki tingkat

kepekatan paling tinggi dan bisa disebut pekat sekali.

Kepekatan yang terjadi di glukosa ditentukan oleh

kandungan amilum yang terdapat dalam glukosa tersebut,

semakin tinggi kandungan amilum yang terdapat pada

glukosa maka hal tersebut menunjukkkan kadar amilum

yang banyak yang terdapat pada glukosa tersebut.

Daun didalamnya terdapat senyawa-senyawa gula

seperti glukosa, fruktosa, sukrosa dan lain-lain.

Serta dapat pula ditemukan pati. Perubahan timbal

balik di pati terbentuk senyawa-senyawa gula dan

sebaliknya disebut interkonvensi gula pati. Glukosa

dapat dianggap sebagai model karbohidrat dari hasil

fotosintesis dan dari senyawa ini terbentuk fruktosa,

sukrosa dan pati melalui reaksi-reaksi enzimatik.

Dalam daun pati terbentuk dalam kloroplas dan terjadi

pada siang hari pada saat laju fotosintesis melebihi

laju respirasi. Perubahan pati menjadi dekstrin atau

maltosa yang kemudian menjadi glukosa.

Untuk metabolisme selular, gula yang dihasilkan

dari fotosintesis bukanlah hal yang penting, karena

ada 3 jenis gula yang terdapat dalam jaringan-jaringan

tumbuhan yang saling berintrokonversi di dalam

protoplasma. Gula dapat ditransformasi menjadi pati

dan juga Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam

tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang

dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama

terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, danumbi-

umbian.Jumlah unit glukosa dan susunannya dalam satu

jenis pati berbeda satu sama lain, dan sebaliknya.

Bagan interkonversi glukosa-pati.

Dalam daun terdapat amilum (polisakarida) yang

merupakan hasil proses fotosintesis (Dwidjoseputro,

1990). Hal ini dibuktikan bahwa pada daun kontrol

berwarna bercak-bercak ungu rata pada seluruh daunnya

sedangkan pada daun yang diberi perlakuan yaitu bagian

tengah daun ditutup dengan aluminium foil, pada bagian

tertutup ini berwarna hijau muda dan hampir tidak

berwarna. Warna ungu muncul saat daun ditetesi dengan

larutan I-KI yang dibentuk oleh ikatan antara amilum

yang mampu mengikat iodium sehingga menghasilkan warna

ungu. Bagian daun yang tertutupi dengan aluminium foil

tidak mampu menyerap cahaya sehingga tidak terjadi

fotosintesis menyebabkan amilum tidak terbentuk

(Loveless, 1987).

Hubungan Interkonversi Gula-Pati dengan I2KI

Karbohidrat utama yang disimpan pada sebagian besar

tumbuhan adalah pati dan selulosa. Pati atau amilum

banyak terdapat pada kloroplas daun, yang merupakan

tempat proses fotosintesis. Karbohidrat tersimpan

dalam bentuk amiloplas, yang terbentuk sebagai hasil

translokasi sukrosa atau karbohirat lain dari daun.

Jumlah pati pada bagian jaringan bergantung pada

banyaknya faktor genetik dan lingkungan serta lama

cahaya. Pati terbentuk pada siang hari ketika

fotosintesis melebihi laju gabungan antara respirasi

dan translokasi, kemudian hilang pada waktu malam

melalui kedua proses tersebut (Dwidjoseputro, 1990).

Pengangkutan amilum dari sel ke sel adalah dalam

bentuk gula karena gula larut dalam air. Reaksi iodium

dengan amilum menimbulkan warna biru kehitam-hitaman.

Amilum terdiri atas 2 bagian, yaitu amilosa dan

amilopektin. Amilosa lebih mudah larut dalam air.

Untuk mengetahui adanya karbohidrat dalam tanaman

dapat dilakukan suatu pengujian. Menurut Tjitrosomo

(1985), bahwa akumulasi pati dalam daun sebagai

cadangan sementara mudah diperlihatkan.

Proses pembentukan amilum melalui fotosintesis adalah

sebagai berikut:

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 CO2 + Energi

Menurut Salisbury and Ross (1992) amilum

terbentuk dari hasil fotosintesis. Pada proses

fotosintesis dibutuhkan cahaya matahari dan klorofil,

apabila tidak ada cahaya matahari yang diserap oleh

klorofil maka fotosintesis tidak akan terjadi dan

amilum pun tidak akan terbentuk. Hal inilah yang akan

menyebabkan tidak adanya warna ungu (mengindikasikan

adanya amilum) pada daun yang ditutupi oleh aluminium

foil. Proses pembentukan amilum menurut Borner dan

Varner (1976) yaitu:

1. Pertama-tama melalui reaksi antara sukrosa dengan

air sehingga terbentuk fruktosa

ADP UDP Sukrosa + H2O Glukosa - ADP atau Glukosa-

UDP + Fruktosa

2. Fruktosa yang dihasilkan dari hidrolisis sukrosa

tadi akan mengalami interkonversi menjadi Glukosa-

1P. Selanjutnya glukosa-1P akan mengalami dua jalur

reaki yang berbeda. Jalur pertama yaitu Glukosa-1P

bereaksi dengan ATP atau UTP menghasilkan Glukosa-

ADP atau Glukosa-UDP. Jalur ke dua yaitu glukosa-1P

akan bereaksi dengan enzim fosforilase dan berunah

menjadi amilum. Fruktosa Glukosa-1P Glukosa-1P +

ATP atau UTP Glukosa-ADP atau Glukosa UDP Glukosa-

1P + Fosforilase Amilum

3. Glukosa-ADP atau Glukosa-UDP yang dihasilkan

bereaksi dengan enzim amilum sintetase dan berubah

menjadi amilum. Glukosa-ADP atau Glukosa-UDP +

Amilum sintetase Amilum .

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Kepekatan yang dimiliki oleh aquades, sukrosa,

frukstosa dan glukosa menunjukkan tingkat atau kadar

amilum (pati) yang terdapat pada larutan tersebut,

semakin tinggi kandungannya maka akan semakin pekat.

2. Glukosa pekat sebab dalam glukosa banyak terkandung

amilum (pati).

3. Gula dapat ditransformasi menjadi pati dan juga

Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-

tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama.

4. Interkonversi gula- pati memiliki hubungan dengan

I2KI, sebab I2KIbertindak sebagai larutan yang

menunjukkan kadar dari amilum dimana I2KI dapat

mengikat amilum.

5.2 Saran

Praktikum yang sebaiknya memperhatikan waktu

yang dibutuhkan dalam pelaksanaan praktikum, sebab

sebagai praktikan saya merasa kesulitan jika waktu

praktikum sangat lama sebab setelah p[raktikum selesai

masih ada kegiatan perkuliahan, sebaiknya praktikum

tidak melebihi pukul 17.00 WIB.

DAFTAR PUSTAKA

Balamurugan, T., Anbuselvi, S. 2013. PhysicochemicalCharacteritics of Manihot

Esculenta Pant Its Waste. Chemical and ParmaceuticalResearch, 5 (2) : 258-260

Bastian, F. 2011. Teknologi Pati Dan Gula. Makasar :Universitas Hasanudin

Dinasari, A. A., Aditasari, A. 2013. Proses HidrolisisPati Talas Sente ( Alocasia

Macrorrhia) Menjadi Lukosa. Teknologi Kimia danIndustri, 2 (4) : 255-260

Herawati, H. 2011 .Teknologi Proses Produksi FoodIngredient. Dari Tapioka

Termodifikasi. Litbang Pertanian, 31(2).

Manatar, E. J., Pontoh, J., Runtuwene, M. 2012.Analisis Kandungan Pati dalam

Batang Tanaman Aren (arenga pinnata) . Jurnal IlmiahSains. 12 (2) : 90-95

Mangoendidjojo, W. 2003. Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman.Yogyakarta: Kanisius.

Navrátil , O., Bucher , P., Vacek , J. 2012. TransgeneCoding Of a Key Enzyme Of The Glycolytic PathwayHelps To Decrease Sugar Content In Potato Tubers.

czech j. genet. plant breed, 48, 2012 (1): 42–45

Richter, A, et al. 2009. Prparation of Starc And SolubelSugars of Plant

Material For The Analisis of Carbon IsotopComposition : A Comparation of Methods. ApinCommun, 23 : 24476-2488

Risnotiyaningsih, R. 2011. Hidrolisis Pati Ubi JalarKuning Menjadi Glukosa

Secara Enzimtik. Teknik Kimia, 5 (2) : 417-420.

Zainab, A., Modu ,S., Falmata.,Maisaratu. 2011.Laboratory Scale Production of

Glucose Syrup By The Enzymatic Hydrolysis OfStarch Made From

Maize, Millet And Sorghum. Biokemistri, 23 (1) : 1-10