LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLISIS PATI DENGAN ASAM

                                                                                                                                                I.            PENDAHULUAN

A.    Latar  Belakang

Hidrolisis merupakan reaksi pengikatan gugus hidroksil / OH oleh suatu senyawa. Gugus OH dapat diperoleh dari senyawa air. Hidrolisis dapat digolongkan menjadi hidrolisis murni, hidrolisis katalis asam, hidrolisis katalis basa, gabungan alkali dengan air dan hidrolisis dengan katalis enzim. Sedangkan berdasarkan fase reaksi yang terjadi diklasifikasikan menjadi hidrolisis fase cair dan hidrolisis fase uap.

Karbohidrat merupakan sumber energi kalori utama dan merupakan sumber kalori yang murah. Jumlah kalori yang dapat dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat adalah 4 Kal (kkal). Beberapa golongan karbohidrat menghasilkan serat-serat yang berguna bagi pencernaan. Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain. Dalam tubuh, karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral, dan membantu metabolisme lemak dan protein, serta dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Pati merupakan karbohidrat yang tersebar dalam tanaman terutama tanaman berklorofil. Bagi tanaman, pati merupakan cadangan makanan yang terdapat pada biji, batang dan pada bagian umbi tanaman. Banyaknya kandungan pati pada tanaman tergantung pada asal pati tersebut, misalnya pati yang berasal dari biji beras mengandung pati 50–60% dan pati yang berasal dari umbi singkong mengandung pati 80 %.

Polisakarida mempunyai fungsi metabolik selain fungsi strukturil dalamtumbuhan dan hewan. Pati sebagai akhir proses hotosintesa disimpan dalam tumbuhan, sedangkan glikogen disimpan dalamhewan dan bakteri. Pati dan glikogen adalah polimer dari D-glukosa yang terikat melalui ikatan α-glikosidik, dengan berat molekul bervariasi dari beberapa ribu sampai jutaan. Pada umumnya karbohidrat merupakan zat padat berwarna putih yang sukar larut dalam pelarut organik tetapi larut dalam air. Berdasarkan penjelasan dan uraian diatas, maka penting untuk melakukan praktikum dengan judul Hidrolisis Pati dengan Asam.

B.    Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam yaitu bagaimana mengetahui pati yang terhidrolisis dengan asam ?

C.    Tujuan Praktikum

Tujuan pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam yaitu untuk mengetahui pati yang terhidrolisis dengan asam.

D.    Manfaat Praktikum

Manfaat pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam yaitu agar dapat mengetahui pati yang terhidrolisis dengan asam.

                                                                                                                                   II.            TINJAUAN PUSTAKA

Karbohidrat  merupakan  komponen esensial semua organisme dan zat yang paling banyak penyusun sel. Fungsi karbohidrat adalah sebagai sumber energy (glukosa, pati, glikogen), membentuk struktur sel (glikoprotein), struktur penunjang tanaman (selulosa), penyusun cangkang Crustacea (kitin),  komponen asam nukleat. Glukosa merupakan sumber utama dalam  metabolisme  penghasil  energi  sel (Wulandari,dkk., 2012 dalam Murray, 2003).

Karbohidrat kompleks merupakan  karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih dari 20.000 unit molekul monosakarisa terutama glukosa. Di dalam ilmu gizi, jenis karbohidrat kompleks yang merupakan sumber utama bahan makanan yang umum dikonsumsi oleh manusia adalah pati (starch). Pati yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan ini berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi (Irawan M. Anwari, 2007).

Polisakarida disusun oleh banyak sekali molekul-molekul  monisakarida. Polisakarida dalam bahasa makanan berfungsi sebagai   penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pectin dan lignin) dan sebagai  sumber energy (pati, glikogen, fruktan). Polisakarida merupakan molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik keryanya (Risnoyatiningsih, 2011 dalam winarno, 1984).

Pati merupakan komponen terbesar pada tepung ubi kayu (Hidayat et al., 2006) sehingga upaya perbaikan karakteristik tepung dapat dilakukan melalui perabikan karakteristik patinya. Salah satu metode untuk memperbaiki karakteristik pati adalah dengan proses  pragelatinisasi parsial (Hidayati,dkk., 2009 dalam Hidayat Beni et al., 2006).

Hidrolisis adalah proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dengan bantuan air. Proses hidrolisis pati dengan asam ditemukan pertama kali oleh Kirchoff pada tahun 1812, namun produksi secara komersial baru terlaksana pada tahun 1850.  Pada proses hidrolisis sejumlah pati diasamkan sekitar pH 2 dipanasi memakai uap di dalam suatu tangki bertekanan yang disebut konverter sampai suhu 120-140 C. Derajat konversi yang diperoleh bergantung pada konsentrasi asam, waktu konversi, suhu dan tekanan selama reaksi.  Karena hasil hidrolisis onggok berupa gula pereduksi, maka pengukuran kandungan gula pereduksi tersebut dapat dijadikan alat pengontrol kualitas. Pada hidrolisis yang sempurna, dimana pati seluruhnya dikonversikan menjadi dekstrosa. Desktrosa Ekuivalen (DE) dari larutan tersebut diberi indeks 100, dan pati yang sama sekali belum terhidrolisis memiliki DE 0 ( Yusrin dalam Winarno FG, 2004).

III.       METODE PRAKTIKUM

A.      Waktu dan Tempat

Praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam dilaksanakan pada hari Jum’at tanggal 8 November 2013, pukul 15.00 - 17.00 WITA dan pada hari Sabtu tanggal 9 November 2013, pukul 13.00 – 14.00 WITA . Bertempat di laboratorium Zoologi, Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Halu Oleo, Kendari.

B.       Alat dan Bahan

1. Alat

Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Alat dan kegunaan pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam

No	Nama Alat	Kegunaan
1.	Tabung reaksi	Untuk mereaksikan larutan
2.	Rak tabung reaksi	Untuk meletakkan tabung reaksi
3.	Spektrofotometer UV	Untuk menghitung absorbansi larutan
4.	Gelas ukur	Tempat mengukur volume larutan
5.	Pipet volume	Untuk mengambil larutan dengan volume tertentu
6.	Gelas kimia	Untuk meletakkan tabung reaksi yang akan dipanaskan
7.	Timbangan	Untuk menimbang berat pati
8.	Penangas air	Untuk memanaskan tabung reaksi
9.	Pipet tetes	Untuk mrngambil larutan dalam jumlah kecil

2. Bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Bahan dan kegunaan pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam

No	Nama Bahan	Kegunaan
1.	Pati	Sebagai bahan yang dihidrolisis
2.	Aquadest	Untuk melarutkan pati
3.	HCl 4 M	Untuk menghidrolisis pati
4.	K2HPO4 1M	Untuk menghidrolisis pati
5.	Reagen nelson A	Untuk menghidrolisis pati
6.	Reagen nelson B	Untuk menghidrolisis pati
7.	Reagen arsenomolibdat	Untuk menghidrolisis pati

C.    Prosedur kerja

   Prosedur kerja pada praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam yaitu sebagai berikut :

0,5 gram Pati

-         Melarutkan dalam 10 mL aquades

Pipet 5 mL Larutan

-         Menambahkan 5 mL HCl 4 M

-        

Pipet 0,5 mL Larutan

Mengocok hingga larutan homogen

-            Memasukkan ke dalam tabung berisi 2,5 mL K₂HPO₄ 1 M

-           

Hasil Pengamatan

Mencampurkan dan mengencerkan    sampai 10 mL dengan aquades

-             

Sisa Larutan Pati - HCl

 

-            Menyimpan pada boiling water bath dengan ketentuan waktu 10, 20, 30, dan 40 menit

Pipet 0,5 mL Larutan

 

-             

-            Memasukan ke dalam tabung reaksi yang berisi 2,5 mL K₂HPO₄ 1 M

-            Mencampur dan mengencerkan sampai 10 mL dengan aquades

Hasil Pengamatan

 

Larutan Blanko : 0,5 mL H₂O + 2,5 mL K₂HPO₄ 1 M + 7 mL H₂O

Tabung V

Tabung IV

Tabung II

Tabung III

Tabung I

               

-           

Menambahkan 1 mL reagen nelson A dan B pada masimg-masing tabung

-            Menyimpan pada boiling water bath selama 20 menit

-            Mendinginkan

-            Menambahkan 1 mL reagen arsenomolibdat pada masing-masing tabung tersebut

-            Mengaduk

-           

Hasil Pengamatan

Mencatat nilai absorbansi pada 660 nm di spektrofotometer  

         

 A.    Pembahasan

            Karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai aktivitas fisik seperti berolahraga atau bekerja.

            Pati merupakan zat gizi penting dalam diet sehari-hari. Menurut greenwold dan munro (1979) sekitar 80% kebutuhan energi manusia didunia oleh karbohidrat. Karbohidrat ini dapat dipenuhi dari sumber seperti biji-bijian (jagung, padi, gandum), umbi-umbian (ubi kayu, ubi jalar, kentang) dan batang (sagu) sebagai tempat penyimpanan pati yang merupakan cadangan makanan bagi tanaman.

            Pati yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan ini berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm. Di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.

Pengamatan kali ini menggunakan sisa pati pada praktikum sebelumnya, dilakukan untuk menghidrolisis karbohidrat menggunakan HCl 2N. berdasarkan teori bronsted lowry, dikatakan bahwa hidrolisis merupakan proses protolisis yang melibatkan molekul air dan proteolit lemah yang bermuatan.

        Perlakuan pertama hidrolisis pati ubi kayu dilakukan dengan asam, yakni larutan HCl 4 M. HCl yang merupakan asam kuat akan cenderung memberikan proton jika dilarutkan dalam air, sehingga asam ini akan berubah seluruhnya menjadi basa pasangannya/konjugat. Dalam praktek yang dilakukan larutan pati ditambahkan HCl dan dipanaskan dengan waktu 10 menit pada tiap tabung sehingga waktu yang diperoleh sekitar 40 menit. Larutan asam HCl akan menghidrolisis pati melalui proses pemotongan rantai, hasil pemotongannya adalah  campuran dekstrin, maltosa dan glukosa.

Pati yang telah terhidrolisis dengan asam ini kemudian ditambahkan dengan reagen arsenomolibdat. Penggunaan reagen arsenomolibdat ini dimaksudkan agar terbentuk senyawa kompleks yang akan memudahkan pengukuran absorbansi larutan melalui instrumen spektrofotometer UV. Dari perlakukan ini terjadi perubahan pada larutan dimana larutan yang semulanya bening berubah menjadi warna biru muda.

Warna biru muda yang dihasilkan merupakan reaksi antara reagen dan panjang rantai pati hidrolisat. Molekul reagen tersebut akan dikurung oleh 6 satuan glukosa pada rantai heliks pada pati hidrolisat. Semakin panjang rantai pati hidrolisat maka akan semakin biru warna larutan.

Grafik antara konsentrasi maltosa dan absorbansi diperoleh persamaan regresi linear, sehingga dapat ditentukan kadar glukosa hasil hidrolisis dengan asam untuk masing-masing variasi waktu pemanasan. Untuk perlakuan tanpa pemanasan diperoleh absorbansi larutan paling tinggi yaitu 0,274 sehingga berdasarkan perhitungan melalui persamaan regresi dari kurva standar diperoleh kadar paling tinggi pula yaitu nilai tinggi kurva 35 pada tabung 3.

Nilai absorbansi pada perlakuan yang dilihat pada tabel menunjukan bahwa nilai Absobansi tertinggi  pada perlakuan dengan waktu 20 menit, hal ini disebabkan oleh terjadinya kesetimbangan pada larutan tersebut karena dapat dilihat dari tabel pada waktu 0,10 – 20 menit nilai absorbs terus meningkat sementara pada perlakuan 30-40 menit nilai absorbansi semakin menurun.

Hidrolisis dengan menggunakan asam menghasilkan pati yang strukturnya lebih renggang, sehingga air lebih mudah menguap pada waktu pengeringan. Struktur pati yang agak rapat akan lebih tinggi daya ikat airnya dan terjadi pemutusan ikatan hidrogen pada rantai linier, serta berkurangnya daerah amorf yang mudah. Suspense pati dalam air dipanaskan dalam suhu gelatinasi air akan dimasuki air. Suhu awal gelatinasi adalah saat terjadinya pembekuan granula pati sewaktu suhu dinaikkan. Suspensi pati dapat dihidrolisis dengan penambahan asam encer. Selama pemanasan granula pati akan mengembang dan akan terjadi penekanan antar granula, sehingga viskositas pati akan naik. Hidrolisis dihentikan setelah dicapai kekentalan yang diinginkan. Pati yang termodifikasi asam dibuat dengan mengontrol hidrolisis pati dengan asam dalam suatu  suspensi.

Metode ini memiliki kelemahan yakni glukosa yang dihasilkan relatif kecil  jumlahnya dan juga tidak ramah lingkungan. Proses hidrolisis menggunakan katalis asam juga memerlukan suhu yang sangat tinggi agar hidrolisis dapat terjadi. Berdasarkan kelemahan  tersebut  proses  hidrolisis  pati  menggunakan  asam  jarang  digunakan.

V.    PENUTUP

A.    Kesiimpulan

Kesimpulan dalam praktikum Hidrolisis Pati dengan Asam adalah Hidrolisis pati dapat dilakukan dengan penambahan asam seperti HCl disertai pemanasan pada suhu tinggi serta penambahan KH₂PO₄.

B.     Saran

Saran yang dapat diajukan dalam praktikum ini yaitu sebaiknya dalam pelaksanaan praktikum sesuai dengan jadwal yang telah ditetapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Endah Wulandari, Tami Idiyanti, Ernawati Sinaga, 2012, Limbah Molas : Pemanfaatan sebagai Sumber Karbohidrat untuk Perkembangbiakan Mikroorganisme, Valensi 02 (05), Hal: 82.

Hidayat Beni, Kalsum Nurbani, Surfiana, 2009, Karakterisasi Tepung Ubi Kayu Modifikasi yang Diproses Menggunakan Metode Pragelatinisasi Parsial, Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian 14 (02), Hal:149.

Hidayat B, Widodo YR, Wirawati CU, 2006, Pengaruh Jenis Ubi Kayu terhadap Karakteristik Tepung Ubi Kayu (Cassava Flour) yang Dihasilkan, Laporan Penelitian Hibah Kompetisi Pemda Propinsi Lampung Tahun Anggaran 2006.

Irawan M. Anwari, 2007, Polton Sports Sciencce and Performance Lab, Karbohidrat, Sports Science Brief  01 (03), Hal: 02-03.

Murray RK, Granner DK dan Rodwell VW, Harper’s illustrated Biochemistry, 27 th edition, United Stated : McGraw-Hill. 2003, Hal:14.

Risnoyatiningsih Sri, 2011, Hidrolisis Pati Ubi Jalar Kuning menjadi Glukosa secara Enzimatis, Jurnal Tehnik Kimia, 05 (02), Hal: 418.

Winarno, 1995, Enzim Pangan, Gramedia Utama, Jakarta.

Yusrin, 2010. proses hidrolisis onggok dengan variasi asam Pada pembuatan ethanol.