Sazila Karina Rahman. Diberdayakan oleh Blogger.
RSS

Analisa Glukosa








LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ORGANIK
(HKKK 213P)


  Disusun Oleh :

       SAZILA KARINA RAHMAN          (H1D112010)
                                  

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK 
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT 
BANJARBARU

2013



 



Abstrak

Percobaan  ini bertujuan untuk menganalisa bahan alam berupa bahan makanan untuk menentukan kadar glukosa.
Pati merupakan karbohidrat yang mengandung polisakarida dengan rumus umum (C6H10O5)n yang merupakan polimer satuan glukosa yang saling berkaitan melalui iaktan 1,4-α glukosida. Reaksihidrolisis:
( C6H10O5)n  +  n H2O nC6H12O6
Pada percobaan, menghidrolisis pati yang ditambah HCl menggunakan pendingin balik. Menetralkan hasil hidrolisis dengan NaOH, kemudian mengencerkan.Hasil pengenceran ditirasikan dengan fehling A dan B, saat warana biru hampir hilang dan terbentuk endapan merah bata, menambahakan indikator MB, saat hidrolisis dan titrasi dilakukan dengan pemanasan. Untuk peneraan larutan fehlling, menitrasi fehling A dan B dengan larutan glukosa murni seperti pada analisa hasil. Dari hasil perhitungan diperoleh kadar glukosa sebesar 14,08%.

Kata Kunci : Pati, Karbohidrat, Tumbuh-tumbuhan










PERCOBAAN 1
ANALISA GLUKOSA


1.1       PENDAHULUAN

1.1.1    Tujuan Percobaan
            Tujuan dari percobaan ini adalah menganalisa bahan alam yang berupa bahan makanan untuk menentukan kadar glukosa.

1.1.2    Latar Belakang
            Glukosa merupakan pusat dari semua metabolisme. Glukosa adalah bahan bakar universal bagi sel manusia dan merupakan sumber karbon untuk sintesis sebagian besar senyawa lainnya. Semua jenis sel manusia menggunakan glukosa untuk memperoleh energi. Gula lain dalam makanan seperti fruktosa dan galaktosa juga diubah menjadi glukosa atau zat antara metabolisme.
Percobaan ini bertujuan agar praktikan dapat mengetahui cara mendeteksi ada atau tidaknya glukosa pada bahan makanan yang mengandung pati. Salah satu metode untuk analisa glukosa adalah hidrolisis. Pati banyak terdapat dalam umbi-umbian seperti ketela, ubi jalar, biji-bijian, beras, jagung dan gandum.
Glukosa sangat bermanfaat dalam berbagai bidang. Pada aplikasi industri, glukosa merupakan bahan baku untuk produksi fruktosa dan sorbitol. Glukosa juga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol. Sedangkan pati sendiri, digunakan sebagai komponen perekat yang dipakai untuk meningkatkan mutu penulisan permukaan kertas. Karena manfaat yang banyak diaplikasikan, maka percobaan ini penting untuk dilakukan.



1.2       DASAR TEORI

            Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiri CH2O : misalnya, rumus molekul glukosa ialah C6H12O6 (enam kali CH2O) senyawa ini pernah disangka “hidrat dari karbon” sehingga disebut karbohidrat. Dalam tahun 1880-an disadari bahwa gagasan “hidrat dari karbon” merupakan gagasan yang salah dan karbohidrat sebenarnya adalah polihidroksi aldehida dan keton atau turunan mereka (Fessenden, 1997 : 318).
Di alam, karbohidrat merupakan hasil sintesa CO2 dan H2O dengan pertolongan sinar matahari dan hijau daun (klorofil). Hasil fotosintesis ini kemudian mengalami polimerisasi menjadi pati dan senyawa-senyawa bermolekul besar lain yang menjadi cadangan makanan pada tanaman (Chaerani, 2010 : 1).
Karbohidrat dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar seperti dibawah ini.
Karbohidrat                     Karbohidrat sederhana (monosakarida)
                                         Karbohidrat kompleks ( disakarida, polisakarida)
Monosakarida adalah suatu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana lagi. Glukosa serta fruktosa termasuk ke dalam golongan monosakarida. Karbohidrat kompleks adalah karbohidrat yang terbentuk dari dua atau lebih monosakarida. Selulosa merupakan polisakarida karena terbentuk dari beberapa ribu molekul glukosa yang berikatan bersama-sama. Jika dihidrolisis polisakarida akan terurai menjadi molekul-molekul monosakaridanya (Riswiyanto, 2009 : 366).
            Karbohidrat dengan kata lain merupakan senyawa yang mengandung gugus hidroksi. Ditinjau dari gugus fungsi karbohidrat yang diikat :
1.      Aldosa, karbohidrat yang mengikat gugus aldehid. Contohnya glukosa, galaktosa, ribose.
2.      Ketosa, karbohidrat yang mengikat gugus keton. Contohnya fluktosa
(Akbar, 2010 : 1).
Karbohidrat                 Aldosa
                                       Ketosa
Awalan aldo dan keto menunjukan jenis gugus aldehida atau keton di dalam suatu sakarida, sedangkan akhiran –osa untuk menunjukkan karbohidrat. Jumlah atom karbon dalam karbohidrat ditunjukkan dengan menggunakan tri, tetra, penta, heksa dan seterusnya. Kriteria penggolongan monosakarida juga ditentukan berdasarkan jumlah atom karbon asimetri pembentuknya, contohnya C-3, gliseraldehida mempunyai satu atom C*;C-4, eritrosa mempunyai dua atom C*; C-5, ribosa mempunyai tiga atom C*;C-6, glukosa (aldoheksosa) mempunyai tiga atom C*, dan banyak lagi contoh yang lain.
            Glukosa adalah suatu aldoheksosa. Aldoheksosa yaitu gula aldehida beratom karbon enam. Ribosa suatu aldopentosa, yaitu gula aldehida beratom karbon lima. Serta fruktosa suatu ketoheksosa (glukosa keton beratom karbon enam) (Riswiyanto, 2009 : 366).
            Mereka semua terdapat pada benda hidup dan memainkan peran penting pada biosintesis primer, menghasilkan dan penyimpanan tenaga. Heksosa sejauh ini merupakan tipe gula yang paling umum dan gula merupakan salah satu heksosa yang tersebar luas dan terdapat dalam jumlah besar
(Sastrohamidjojo, 1996 : 18).
            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 (Rahmat, 2011 : 5).
Kadar pati dalam bahan pangan umumnya tidak dapat ditentukan secara langsung karena sifat matriks yang kompleks baik secara struktur maupun secara kimiawi. Secara umum pati sering terbentuk semi kristal (pati granular atau pati retrogradasi) dimana bentuk tersebut bersifat sulit bereaksi dengan reagen kimia yang umumnya digunakan dalam analisanya (Fatimah, 2010 : 21).
Pati adalah polisakarida nutrien yang tersedia melimpah pada sel tumbuhan dan beberapa mikroorganisme. Pati umumnya berbentuk granula dengan diameter beberapa mikron. Granula pati mengandung campuran dari dua polisakarida berbeda, yaitu amilum dan amilopektin. Jumlah kedua poliskarida ini tergantung dari jenis pati. Pati yang ada dalam kentang, jagung dan tumbuhan lain mengandung amilopektin sekitar 75 – 80% dan amilum sekitar 20- 25%.
Komponen amilum merupakan polisakarida rantai lurus tak bercabang terdiri dari molekul D-Glukopiranosa yang berikatan α-(1→ 4) glikosida. Struktur rantai lurus ini membentuk untaian heliks, seperti tambang.
Komponen penting penyusun pati adalah amilosa dan amilopektin. Kedua komponen ini dapat dikatakan homogen secara kimia, tetapi masih heterogen dalam ukuran molekul, derakat percabangan, rantai, susunan dan keacakan rantai cabang.
Amilosa merupakan komponen pati yang mempunyai rantai lurus dan larut dalam air. Umumnya amilosa menyusun pati 17 – 21%, terdiri dari satuan glukosa yang bergabung melalui ikatan α-(1,4) D-glukosa. Amilopektin merupakan komponen pati yang mempunyai rantai cabang, terdiri dari satuan glukosa yang bergabung melalui ikatan α-(1,4) D-glukosa dan α-(1,6) D-glukosa. Tidak seperti amilosa, amilopektin tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti butanol.
Hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan menggunakan air untuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya. Hidrolisis pati merupakan proses pemecahan molekul amilum menjadi bagian-bagian penyusunnya yang lebih sederhana seperti dekstrin, isomaltosa, maltosa dan glukosa.
Proses hidrolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: Enzim, ukuran partikel, temperatur, pH, waktu hidrolisis, perbandingan cairan terhadap bahan baku (volume substrat), dan pengadukan.
Hidrolisis dengan asam dilakukan dengan cara hidrolisis pati menggunakan asam-asam organik, yang sering digunakan adalah H2SO4, HCl dan HNO3. Pemotongan rantai pati oleh asam lebih tidak teratur dibandingkan dengan hasil pemotongan rantai pati oleh enzim. Hasil pemotongan oleh asam adalah campuran dekstrin, maltosa dan glukosa, sementara enzim bekerja secara spesifik sehingga hasil hidrolisis dapat dikendalikan.
Hidrolisis dengan enzim amilase, enzim merupakan senyawa protein kompleks yang dihasilkan oleh sel-sel organisme dan berfungsi sebagai katalisator suatu reaksi kimia.
Kerja enzim sangat spesifik, karena strukturnya hanya dapat mengkatalisis satu tipe reaksi kimia saja dari suatu substrat, seperti hidrolisis, oksidasi dan reduksi. Ukuran partikel mempengaruhi laju hidrolisis. Ukuran partikel yang kecil akan meningkatkan luas permukaan serta meningkatkan kelarutan dalam air.
Temperatur hidrolisis berhubungan dengan laju reaksi. Makin tinggi temperatur hidrolisis, maka hidrolisis akan berlangsung lebih cepat. Hal ini disebabkan konstanta laju reaksi meningkat dengan meningkatnya temperatur operasi. Enzim dapat diisolasi dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme.
Temperatur hidrolisis berhubungan dengan laju reaksi. Makin tinggi temperatur hidrolisis, maka hidrolisis akan berlangsung lebih cepat. Hal ini disebabkan konstanta laju reaksi meningkat dengan meningkatnya temperatur operasi. Enzim dapat diisolasi dari hewan, tumbuhan dan mikroorganisme.
Hidrolisis amilosa oleh α-amilase terjadi melalui dua tahap. Tahap pertama adalah degradasi menjadi maltosa dan maltotriosa yang terjadi secara acak. Degradasi ini terjadi secara cepat diikuti pula dengan menurunnya viskositas dengan cepat. Tahap kedua relatif lambat dengan pembentukan glukosa dan maltosa sebagai hasil akhir. Sedangkan untuk amilopektin, hidrolisis dengan α-amilase menghasilkan glukosa, maltosa dan berbagai jenis alfa-limit dekstrin yang merupakan oligosakarida yang terdiri dari 4 atau lebih residu gula yang semuanya mengandung ikatan α-1,6 glikosidik (Rahmat, 2011 : 5-6).
Struktur glukosa, manosa dan fruktosa telah dikenal sejak pada tahun 1896 oleh Fischer. Meskipun demikian konfigurasi mutlak tidak dapat diketahui pada saat itu (Sastrohamidjojo, 1996 : 18).



1.3     METODOLOGI PERCOBAAN

1.3.1 Alat dan Deskripsi Alat
          Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah labu didih, gelas arloji, gelas ukur 100 mL, propipet, gelas ukur 10 mL, sudip, labu ukur 100 mL, kondensor, neraca analitik, erlenmeyer 250 mL, pipet gondok 25 mL, pemanas listrik, pipet mohr 10 mL, aluminium foil, pipet mohr  5 mL, gelas beker 500 mL, pipet mohr 5 mL, kertas saring, pipet tetes dan corong.



Deskripsi Alat :
     
        

    .
        




Gambar 1.1 Alat Hidrolisis
Keterangan :
1.Kondensor     
2. Statif dan klem
3. Labu didih                
4. Pemanas listrik
Aliran air pendingin keluar
Aliran air pendingin masuk





1.3.2    Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah tepung tapioka 2,5 gram, HCl 1 N, indikator pp, indikator metil biru, NaOH, fehling A dan fehling B, glukosa standar dan akuades.



1.3.3        Prosedur Kerja
1.3.3.1  Standarisasi Larutan Fehling
1.         Larutan fehling A dan B dicampur masing-masing 5 ml dalam labu didih.
2.         Campuran dipanaskan hingga mendidih.
3.         Dititrasi campuran yang sudah mendidih dengan larutan glukosa standar sampai warna biru dari campuran benar-benar hilang.
4.         Ditambahkan 3 tetes indikator metil biru dan didihkan kembali.
5.         Larutan dititrasi kembali dengan larutan glukosa standar hingga warna biru benar-benar hilang dan terbentuk endapan merah bata.
6.         Dicatat volume titran yang diperlukan.

1.3.3.2  Analisa Kadar Glukosa
1.         Ditimbang tepung terigu sebanyak 2,5 gram, ditambahkan 125 mL HCl     1 N dalam labu didih.
2.         Dihidrolisis kurang lebih selama 1 jam.
3.         Diambil larutan hasil hidrolisis sebanyak 5 mL. Larutan hasil hidrolisis diencerkan hingga 100 mL dalam labu ukur dan dinetralkan dengan NaOH (digunakan indikator pp untuk menandai kondisi netral).
4.         Larutan yang telah netral diambil 5 mL dan diencerkan hingga 10 mL.
5.         Diambil larutan fehling A, fehling B dan larutan hasil pengenceran sebanyak 5 mL dan dimasukkan kedalam labu didih.
6.         Campuran dipanaskan hingga mendidih dan dititrasi dengan larutan glukosa standar sampai warna biru pada campuran benar-benar hilang.
7.         Ditambahkan 3 tetes indikator metil biru. Titrasi dilanjutkan sampai warna biru benar-benar hilang dan terbentuk endapan merah bata.
8.         Dicatat volume titran untuk analisa glukosa.




1.4    HASIL DAN PEMBAHASAN

1.4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1.1 Hasil Pengamatan Standarisasi Larutan Fehling
No
Langkah Percobaan
Hasil
1.

2.
3.
4.




5.

6.



7.
Mencampur fehling A dan B

Menambahkan larutan glukosa standar
Memanaskan campuran hingga mendidih
Mentitrasi campuran dengan larutan glukosa standar



Menambahkan 3 tetes indikator metil biru, mendidihkan kembali
Mentitrasi larutan dengan glukosa standar



Mencatat volume total titran yang digunakan


V fehling A = 5 mL
V fehling B = 5 mL
V glukosa   = 5 mL
Campuran berwarna merah kebiru-biruan.
Vtitran1 =  5,1 mL
Campuran menjadi bening dengan sedikit endapan merah bata.
Larutan menjadi biru.

Vtitran2 = 0,4 mL
Larutan menjadi bening dan endapan merah bata terlihat jelas.
Vtotal= Vtitran1+Vtitran2
          = 5,5 mL






Tabel 1.2 Hasil Pengamatan Analisa Kadar Glukosa
No
Langkah Percobaan
Hasil
1

2

3


4

5

6


7



8

9



10
Mengambil larutan hidrolisisyang telah disaring
Mengencerkan larutan hidrolisis yang telah netral dalam labu ukur.
Menetralkan dengan NaOH
(menggunakan indikator pp sebagai penanda kondisi netral)
Mengambil larutan hasil pengenceran dan mengencerkan kembali
Mengambil fehling A dan B, memasukkan ke dalam labu didih
Memanaskan larutan campuran hasil pengenceran 5 mL, menambahkan 5 mL fehling A dan B serta larutan glukosa standar
Setelah mendidih, menitrasi larutan campuran dengan larutan glukosa standar


Menambah 3 tetes indikator metil biru

Menitrasi kembali



Mencatat volume titran yang digunakan
Vlarutan hidrolisis = 5 mL
Vpengenceran = 100 mL



Indikator pp = 3 tetes

Vyang diambil = 5 mL
Vpengenceran = 10 mL
Vfehling A = 5 mL
Vfehling B = 5 mL
Vglukosa standar = 5 mL
Campuran berwarna merah kebiru-biruan
Vtitran1 = 3 mL
Campuran menjadi lebih bening dan ada endapan merah bata
Larutan menjadi kebiru-biruan
Vtitran2 = 0,3 mL
Campuran menjadi bening dan terbentuk endapan merah bata
Vtotal = Vtitran1+Vtitran2
         = 3,3 mL


1.4.2    Pembahasan
            Bahan makanan yang diuji pada percobaan ini yaitu tepung tapioka. Fungsi penambahan HCl sebagai pelarut adalah sebagai pengaktif air, karena di dalam HCl terkandung ion H+ dan juga HCl berperan sebagai katalisator sehingga menjadikan pemisahan pati secara tepat dalam suasana asam dan juga hidrolisis.
            Pemanasan pati yang dilakukan dengan cara menghubungkan labu didih dengan pendingin balik bertujuan agar pati dapat menyerap air sehingga tidak terjadi gelatinasi. Gelatinasi adalah berkurangnya viskositas, tegangan muka dan sifat gelnya. Reaksi yang terjadi adalah :
            (C6H10O5)n + nH2O → n(C6H12O6)                                                    ....(4.1)
            Volume larutan tetap konstan dikarenakan adanya kondensasi yang bekerja pada kondensor atau pendingin balik. Sehingga uap itu berubah menjadi cair kembali dan turun ke dalam labu didih, sehingga volume akan tetap konstan.
            Tujuan dari pengenceran adalah agar konsentrasi asam pada larutan tidak terlalu pekat sehingga lebih mudah saat penetralan. Larutan hidrolisis ditambahkan dengan NaOH. Fungsi penambahan NaOH, untuk menetralkan HCl yang berlebih dalam larutan. Larutan yang telah netral ditambahkan tiga tetes indikator pp untuk menandai kondisi netral. Reaksi yang terjadi adalah :
            HCl + NaOH → NaCl + H2O                                                                        ....(4.2)
            Larutan yang telah netral ditambahkan fehling A dan B yang akan membentuk warna biru. Larutan fehling A adalah campuran larutan CuSO4, sedangkan larutan fehling B adalah campuran larutan NaOH dengan garam Rochelle. Adapun tujuan ditambahkannya fehling A dan B adalah sebagai pendeteksi ada atau tidaknya glukosa dalam larutan. Glukosa akan terdeteksi saat larutan menjadi merah kebiru-biruan. Reaksi yang terjadi :
CuSO4      +     2NaOH → Cu(OH)2   +   Na2SO4                              ....(4.3)
fehling A          fehling B                           garam
Pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi sehingga endapan merah bata dapat terbentuk dengan mudah. Pada tahap titrasi, digunakan larutan glukosa standar sebagai titran. Glukosa standar memiliki gugus aldehid yang merupakan pereduktor kuat, sehingga dapat mereduksi fehling menjadi Cu2O. Reaksi yang terjadi :
R-CH=O + 2Cu2+ + 5OH- → RCOO + Cu2O + 3H2O                     ....(4.4)
Pada titrasi blanko maupun titrasi sampel, masing-masing dititrasi dengan larutan glukosa standar sebagai penstandarisasi. Hal ini dimaksudkan agar larutan dapat mencapai titik akhir titrasi dan menghasilkan endapan merah bata serta membantu dalam membandingkan banyaknya volume titran yang diperlukan.
Larutan yang dititrasi dalam titrasi blanko adalah fehling A, fehling B serta larutan glukosa standar. Titrasi blanko merupakan titrasi yang dilakukan tanpa menyertakan sampel yang berfungsi untuk mengetahui jumlah titran yang bereaksi dengan pereaksi. Sehingga dalam perhitungan tidak terjadi kesalahan yang disebabkan oleh pereaksi. Pada percobaan ini, volume titran pada titrasi  sampel adalah 3,3 mL. Sedangkan volume titran pada titrasi blanko adalah 5,5 mL. Dari perhitungan, diperoleh kadar glukosa dalam sampel sebesar 14,08%.
Penggunaan  indikator metil biru sebagai indikator larutan dikarenakan indikator metil biru memiliki range pH antara 10,6 - 13,4. Indikator ini sesuai untuk larutan dengan suasana basa yang disebabkan adanya NaOH berlebih yang terdapat saat penambahan fehling B. Penambahan indikator dimaksudkan pengamatan titik ekivalen, menjadi lebih muda. Hilangnya warna biru dan terjadinya endapan merah bata pada larutan menunjukkan telah tercapainya titik ekivalen.
Faktor-faktor yang mempengaruhi hidrolisis pati antara lain suhu, waktu dan konsentrasi katalis. Kenaikan suhu akan mempercepat reaksi hidrolisis karena dalam suhu panas ikatan antar molekul dalam pati akan mudah putus. Waktu pemanasan yang terlalu lama akan menimbulkan karbon. Sedangkan penggunaan asam yang terlalu berlebihan akan mempengaruhi hasil akhir dan menyebabkan garam yang dihasilkan akan lebih banyak dan mempengaruhi analisa glukosa.



1.5       PENUTUP

1.5.1    Kesimpulan
            Kesimpulan yang didapat dari percobaan ini adalah kadar glukosa dalam pati singkong sebesar 14,08%.

1.5.2    Saran
         Saran yang dapat diberikan untuk percobaan ini adalah sebaiknya praktikan lebih teliti dalam mengamati perubahan warna larutan saat proses titrasi, agar tercapai titik ekivalen yang tepat. 






DAFTAR PUSTAKA



Akbar. 2010.Farmasi.
http://www.unhy-ongol-blogspot.com
            Diakses pada 1 Maret 2013.

Chaerani, Annisa Nurul. 2010. Laporan hidrolisis Sukrosa.
            http://www.slideshare.net
            Diakses pada 1 Maret 2013.

Fatimah, Murni Fitri. 2010. Analisa Pati.
            http://www.slideshare.net
            Diakses pada 1 Maret 2013.

Fessenden. 1997. Dasar-dasar Kimia Organik. Bina Aksara. Jakarta

Rahmat, Mifta Nur. 2011. Laporan Praktikum Biokimia Umum Universitas.
Diakses pada 1 Maret 2013.

Riswiyanto. 2009. Kimia Organik. Erlangga. Jakarta.

Sastrohamidjojo, Hardjo. 1996. Sintesis Bahan Alam. Gajah Mada University
Press. Yogyakarta.
 

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

0 saran & kritik:

Posting Komentar