LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI : KARBOHIDRAT
Disusun Oleh : Kelompok
: VI / SELASA PAGI
1. DIANA NOVASARI
NIM : 21030116120042 2103011612004 2
2. JOSHUA INDRACAHYA
NIM : 210301161
3. MARDELIA NUR FATANA
NIM : 210301161
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017
KARBOHIDRAT
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI : KARBOHIDRAT
Disusun Oleh : Kelompok
: VI / SELASA PAGI
1. DIANA NOVASARI
NIM : 21030116120042 21030116120042
2.
JOSHUA INDRACAHYA
NIM : 21030116140147 21030116140147
3.
MARDELIA NUR FATANA
NIM : 210301161
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
ii
KARBOHIDRAT
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
MATERI : KARBOHIDRAT
Disusun Oleh : Kelompok
: VI / SELASA PAGI
1. DIANA NOVASARI
NIM : 21030116120042 21030116120042
2.
JOSHUA INDRACAHYA
NIM : 21030116140147 21030116140147
3.
MARDELIA NUR FATANA
NIM : 210301161
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA II DEPARTEMEN DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
ii
KARBOHIDRAT
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN RESMI PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
Materi
: Karbohidrat
Kelompok
: 6 / Selasa Pagi
Anggota
: 1. Diana Novasari
21030116120042 21030116120042
2. Joshua Indracahya
21030116140147 21030116140147
3. Mardelia Nur Fatana
210301161
Semarang,
Mei 2017
Mengesahkan Asisten Pembimbing
Annisa Lutfiati NIM.21030113120017 NIM.21030113120017
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
ii
KARBOHIDRAT
RINGKASAN Karbohidrat merupakan sumber kalori dan sumber energi utama bagi manusia dan hewan. Karbohidrat sebagai sumber kalori menghasilkan glukosa dan juga oksigen yang dilepas ke udara. Ada beberapa senyawa karbohidrat, yaitu pati, selulosa, glikogen, sukrosa, dan glukosa. Tujuan dari praktikum ini adalah mampu menyusun rangkaian alat analisa karbohidrat, memahami reaksireaksi pada senyawa karbohidrat, dan menentukan kadar karbohidrat pada tepung kanji.
Karbohidrat yang terdiri dari unsur C, H, O adalah senyawa polihidris aldehid dan keton atau turunannya. Sifat karbohidrat yaitu dapat dihidrolisa, gugus hemiasetal memiliki sifat pereduksi, dan gugus hidroksilnya serupa dengan hidroksil alcohol lainnya. Karbohidrat dapat diklarifikasikan menjadi tiga menurut ukuran molekulnya, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Salah satu contoh karbohidrat adalah pati yang terdiri dari amilosa yang larut dalam air panas dan amilopektin yang tidak larut dalam air. Dalam praktikum uji karbohidrat pada tepung kanji yang pertama kali dilakukan adalah menyiapkan sampel, standarisasi larutan fehling dengan larutan glukosa standar. Selanjutnya adalah menentukan kadar pati dengan cara menghidrolisanya serta melakukan titrasi pada hasil hidrolisa dengan menggunakan larutan glukosa standar. Kadar pati yang ditemukan lebih kecil dari kadar teoritis tepung kanji yaitu kadar praktis 63% sedangkan kadar teoritisnya 88,2%. Hal ini disebabkan karena kurangnya waktu untuk menghidrolisa, panas optimum yang tidak konstan saat titrasi fehling, serta pengaruh konsentrasi HCl. Aplikasi hidrolisa pati misalnya dalam industry makanan dan minuman, fermentasi, kertas, farmasi, dan pasta gigi. Metode yang digunakan untuk menentukan kadar pati diantaranya metode Luff-Schoorl, Anthrone Sulfat, By Difference, Spektrofotometri, dan Lane Eynon. Saran untuk praktikan selanjutnya untuk memastikan memasang selang hidrolisa dengan benar, berhati-hati dalam penetralan larutan pati, dan menitrasi sampel dalam keadaan panas.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
iii
KARBOHIDRAT
SUMMARY Carbohydrates are a major source of calories and energy sources for humans and animals. Carbohydrates as a source of calories produce glucose and oxygen are also released into the air. There are several carbohydrate compounds, namely starch, cellulose, glycogen, sucrose, and glucose. The purpose of this lab is to arrange a series of carbohydrate analyzers, to understand the reactions to carbohydrate compounds, and to determine carbohydrate levels in starch flour. Carbohydrates consisting of elements C, H, O are polyhydric aldehydes and ketones or their derivatives. The carbohydrate properties that can be hydrolyzed, hemiasetal groups have reducing properties, and hydroxyl groups are similar to other alcohol hydroxyl. Carbohydrates can be clari fied to three by their molecular size, ie monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides. One example of carbohydrates is a starch consisting of amylose that dissolves in hot water and amylopectin which is not soluble in water. In the first test carbohydrate test on starch starch is preparing the sample, standardize the fehling solution with standard glucose solution. Next is to determine the level of starch by hydrolyzing and perform titration on the hydrolysis result by using standard glucose solution. The starch content was found to be smaller than the theoretical content of starch starch, which was a practical content of 63%, while the theoretical content was 88.2%. This is due to the lack of time to hydrolyze, the optimum heat that is not constant at fehling titrations, and the influence of HCl concentration. Application of starch hydrolysis for example in food and beverage industry, fermentation, paper, pharmacy, and toothpaste. The method used to deter mine the level of starch is Luff-Schoorl method, Anthrone Sulfate, By Difference, Spektrofotometri, and Lane-Eynon. Suggestions for later practitioners to ensure proper hydrolysis hose, be careful in neutralizing starch solution, and sample heat sampling.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
iv
KARBOHIDRAT
PRAKATA Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat
dan hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan resmi Praktikum Dasar Teknik Kimia 1 dengan lancar dan sesuai dengan harapan kami. Ucapan terima kasih juga kami ucapkan kepada koordinator asisten laboratorium PDTK 2 Mas Bagas, asisten Mbak Athaya dan Mbak Annisa Lutfiati sebagai asisten laporan praktikum karbohidrat kami, dan semua asisten yang telah membimbing sehingga tugas laporan resmi ini dapat terselesaikan. Kepada temanteman yang telah membantu baik dalam segi waktu maupun motivasi apapun kami mengucapkan terima kasih. Laporan resmi praktikum dasar teknik kimia II ini berisi materi karbohidrat dimana tujuan dari percobaan ini adalah mampu menyusun rangkaian alat analisa karbohidrat, memahami reaksi-reaksi pada senyawa karbohidrat, dan menentukan kadar karbohidrat tepung kanji. Laporan ini kami kerjakan dengan maksimal, namun tentu saja tak ada gading yang tak retak, begitu pula dengan laporan resmi ini. Kami menyadari bahwa pasti ada kekurangan yang perlu diperbaiki. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan.
Semarang, 20 Desember 2013
Penyusun
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
v
KARBOHIDRAT
DAFTAR ISI
LAPORAN RESMI ............................................................................................................. ii PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II ...................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................ ii RINGKASAN .....................................................................................................................iii SUMMARY ........................................................................................................................iv PRAKATA ...........................................................................................................................v DAFTAR ISI .......................................................................................................................vi BAB I .................................................................................................................................. 1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1 1.1
Latar Belakang .................................................................................................... 1
1.2
Tujuan Percobaan ................................................................................................ 1
1.3
Manfaat Percobaan .............................................................................................. 2
BAB II ................................................................................................................................. 3 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................................... 3 2.1 Pengertian Karbohidrat ............................................................................................. 3 2.2 Pati ............................................................................................................................ 3 BAB III ............................................................................................................................... 6 METODE PERCOBAAN ................................................................................................... 6 3.1 Bahan dan alat yang digunakan ................................................................................. 6 3.1.1 Bahan ................................................................................................................. 6 3.1.2 Alat ..................................................................................................................... 6 3.2 Gambar Rangkaian Alat ............................................................................................ 7 3.3 Prosedur Praktikum ................................................................................................... 7 BAB IV ............................................................................................................................. 10 HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................................... 10 4.1. Kadar Pati Praktis lebih Kecil dari Kadar Teoritis ................................................. 10 4.2 Mekanisme reaksi hidrolisa pati menggunakan asam ............................................. 11 4.3 Aplikasi Uji Karbohidrat pada Industri ................................................................... 13 4.4 Metode Penentuan kadar pati .................................................................................. 13 BAB V .............................................................................................................................. 15
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
vi
KARBOHIDRAT
PENUTUP ......................................................................................................................... 15 5.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 15 5.2 Saran........................................................................................................................ 15 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 16 LAPORAN SEMENTARA ............................................................................................. A-1 LEMBAR PERHITUNGAN. ........................................................................................... B-1 LEMBAR PERHITUNGAN REAGEN .......................................................................... B-2 LEMBAR KUANTITAS REAGEN ................................................................................ C-1 REFERENSI LEMBAR ASISTENSI
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
vii
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
viii
KARBOHIDRAT
BAB I
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Dalam kehidupan
sehari-hari
kita
sering
melakukan
aktivitas
yang
membutuhkan energi cukup banyak. Energi ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia yaitu karbohidrat, protein dan lemak. Kedudukan karbohidrat sangatlah penting bagi tubuh manusia yaitu sebagai sumber kalori. Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi umat manusia dan hewan yang harganya relative murah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu dihasilkan oksigen (O 2) yang lepas di udara (Almatsier, 2010). Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat rendah, ragi misalnya, mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi alcohol dan karbon dioksida untuk menghasilkan energi. Kita dapat mengenal berbagai jenis karbohidrat dalam kehidupan sehari-hari, baik yang berfungsi sebagai pembangun struktur maupun yang berperan fungsional dalam proses metabolism. Amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia. 1.2
Tujuan Percobaan 1. Menyusun rangkaian alat analisa karbohidrat dan mengoperasikannya.
2. Memahami reaksi-reaksi pada senyawa karbohidrat. 3. Menentukan kadar karbohidrat (pati) pada tepung kanji dengan prosedur yang benar.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
1
KARBOHIDRAT 1.3
Manfaat Percobaan 1. Mahasiswa mampu menyusun rangkaian alat analisa karbohidrat dan
mengoperasikannya. 2. Mahasiswa mampu memahami reaksi-reaksi pada senyawa karbohidrat. 3. Mahasiswa mampu menentukan kadar karbohidrat (pati) pada suatu bahan dengan prosedur yang benar.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
2
KARBOHIDRAT BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Karbohidrat Karbohidrat merupakan senyawa organik yang banyak dijumpai di alam yang
terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Rumus empiris dari senyawa karbohidrat adalah CH2O. Senyawa karbohidrat merupakan polihidroksi aldehid dan keton atau turunannya. Menurut ukuran molekulnya, karbohidrat dibagi menjadi : 1. Monosakarida : merupakan karbohidrat yang paling sederhana Contoh : glukosa, galaktosa, fruktosa, ribosa 2. Disakarida : terdiri dari dua satuan monosakarida Contoh : sukrosa, maltosa, selobiosa, laktosa 3. Polisakarida : terdiri dari banyak satuan (lebih dari delapan satuan) Contoh : pati, selulosa, pektin, kitin, dll. Sifat umum karbohidrat : 1. Senyawa karbohidrat dari tingkat yang lebih tinggi dapat diubah menjadi tingkat yang lebih rendah dengan cara menghidrolisa. 2. Gugus hemiasetal (keton maupun aldehid) mempunyai sifat pereduksi. 3. Gugus-gugus hidroksil pada karbohidrat juga bertabiat serupa dengan yang terdapat pada gugus alkohol lain.
2.2 Pati Pati terdiri dari 2 macam senyawa, yaitu:
a. Amilosa (± 20%) Yang mempunyai sifat larut dalam air panas. Amilosa merupakan polimer linier dari α – D glukosa yang dihubungkan secara 1,4’ CH2OH
CH2OH
O
~
OH
CH2OH
O O
OH
OH Teknik Kimia II OH Laboratorium Dasar
O O
~ OH
3
KARBOHIDRAT
Tiap molekul amilosa terdapat ± 250 satuan glukosa.
Hidrolisis parsial menghasilkan maltosa (dan oligomer lain) sedangkan hidrolisis lengkap hanya menghasilkan D-glukosa.
Molekul amilosa membentuk spiral di sekitar molekul I 2 dan antaraksi keduanya akan menimbulkan warna biru. Hal ini digunakan sebagai dasar uji Iod pada pati.
b. Amilopektin (± 80%) Mempunyai sifat tidak larut dalam air. Struktur bangun dari senyawa amilopektin hampir sama dengan amilosa, perbedaannya rantai amilopektin mempunyai percabangan. Rantai utama amilopektin mengandung 1,4’–α– D-glukosa, dan percabangan rantai mengandung 1,6’–α – D-glukosa. Tiap molekul mengandung ± 1000 satuan glukosa. CH2OH
O
~ OH
CH2OH
O CH2
O
CH2OH
O
O
O
~ OH
O OH
~ OH
Hidrolisa parsial dari amilopektin dapat menghasilkan oligosakarida yang disebut dekstrin, yang sering digunakan sebagai perekat (lem), pasta, dan kanji tekstil. Hidrolisa lanjut dari dekstrin dapat menghasilkan maltosa dan isomaltosa. Hidrolisa lengkap amilopektin hanya menghasilkan D-glukosa. H2O , H+
H2O , H+
Amilopektin
dekstrin H2O , H+
Maltosa + isomaltosa
D.glukosa
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
4
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
5
KARBOHIDRAT BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan dan alat yang digunakan 3.1.1 Bahan 1. Tepung kanji 10 gram
2.
HCl 0,5 N, 37% 4,1104ml dalam 100ml aquadest
3. NaOH 0,8 N 25 ml 4.
Aquadest
5.
Glukosa anhidris 0,0025 gr/ml, 250 ml
6.
Metilen blue @3 tetes
7.
Fehling A @5 ml
8.
Fehling B @5 ml
3.1.2 Alat 1. Timbangan
2. Buret 3. Magnetic stirrer plus heater 4. Waterbath 5. Labu leher tiga 6. Thermometer 7. Pendingin balik 8. Klem 9. Statif 10. Pipet volume
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
6
KARBOHIDRAT
3.2 Gambar Rangkaian Alat
6 5 7
4 3 2
1
Gambar 3.1 Rangkaian alat hidrolisa pati Keterangan : 1. Magnetic stirrer plus heater 2. Waterbath 3. Labu leher tiga 4. Thermometer 5. Pendingin leibig 6. Klem 7. Statif
3.3 Prosedur Praktikum 1. Analisa kadar pati :
a. Persiapan bahan : a) Sampel padat Tumbuk dan haluskan sampel padat. Hilangkan kadar airnya menggunakan oven sampai berat sampel menjadi konstan. Timbang 10 gram. b) Sampel Cair
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
7
KARBOHIDRAT Kalibrasi picnometer menggunakan aquadest pada suhu ruangan yang telah diketahui densitasnya. Gunakan picnometer yang telah dikalibrasi untuk mengetahui densitas sampel cair. Hitung volume sampel cair yang dibutuhkan untuk hidrolisa. b. Standarisasi Larutan Fehling Larutan fehling A sebanyak 5 ml dan larutan fehling B 5 ml dicampur, lalu ditambah 15 ml larutan glukosa standart dari buret. Campuran dipanaskan hingga hampir mendidih. Tambahkan 3 tetes indikator metilen blue. Larutan dititrasi dengan glukosa standar hingga warna biru hampir hilang. Penambahan ini dilakukan dalam waktu 1 menit. Volume glukosa standart yang dibutuhkan (F).
c. Penentuan kadar pati 10 gr pati dilarutkan dalam 100 ml HCl 1 N pada labu takar.. Campuran dimasukkan ke dalam labu leher tiga. Larutan dipanaskan pada suhu ± 100 0C selama 1,5 jam dengan skala pengadukan sesuai variabel. Setelah itu didinginkan, diencerkan dengan aquades sampai 500 ml, dan dinetralkan. Diambil 5ml, diencerkan sampai 100 ml, diambil 5 ml. Kemudian dititrasi : 5 ml sampel + 5 ml fehling A + 5 ml fehling B + 15 ml glukosa standar, dipanaskan sampai mendidih ditambahkan 3 tetes indikator MB. larutan dititrasi dengan glukosa standar hingga warna berubah menjadi biru hampir hilang. Catat kebutuhan titran (M ml). Hitung kadar pati. Yang perlu diperhatikan, proses titrasi dilakukan dalam keadaan mendidih (di atas kompor), titrasi efektif dilakukan maksimal 1 menit
Dengan B = 500 ml, jika ingin diperoleh kadar pati dikalikan dengan 0,9. Keterangan : X
= hasil glukosa, dalam bagian berat pati.
F
= larutan glukosa standart yang diperlukan.
M
= larutan glukose standart yang digunakan untuk menitrasi
sampel.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
8
KARBOHIDRAT N
= gr glukose / ml larutan standart = 0,0025 gr/ml.
W
= berat pati yang dihidrolisis, gram
B
= volume larutan suspensi pati dalam reaktor yang dihidrolisa
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
9
KARBOHIDRAT BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Kadar Pati Praktis lebih Kecil dari Kadar Teoritis Sampel Kadar Praktis
Tepung Kanji
Kadar Teoritis
63 %
88,2 %
Tabel 4.1 Kadar Pati Pada Tepung Kanji Kadar praktis yang ditemukan dalam uji kadar pati pada tepung kanji lebih kecil daripada kadar teoritisnya. Hal ini disebabkan karena : 1. Panas optimum yang tidak konstan saat titrasi fehling Panas dibutuhkan untuk mempercepat ionisasi larutan menghasilkan ion Cu2+, Na+, K +, SO42-, tartarat, hydroxyl, dan H +. Selain itu, panas juga mempercepat proses oksidasi – CHO menjadi – COOH dan reduksi Cu 2+ menjadi Cu+ serta membentuk Cu2+. R-CH=O + 2Cu 2+ + 5OH-
R-C-OH + Cu2O + 3H2O
Suhu optimum titrasi fehling adalah sekitar 70 oC namun dalam praktiknya, untuk mengontrol suhu sangat sulit dilakukan karena penambahan titran glukosa standard menyebabkan suhu larutan menurun. Namun, ketika dilakukan pemanasan berlebih dapat melarutkan endapan Cu 2O yang akan menyulitkan pengamatan TAT. Suhu yang rendah dalam proses titrasi akan memperlambat proses oksidasi reduksi larutan fehling dengan glukosa standard, sehingga akan dibutuhkan volume titran yang lebih banyak. Inilah yang menyebabkan kadar pati yang ditemukan lebih kecil dalam perhitungannya. (Emaara,n.d)
2. Waktu hidrolisa kurang lama Menurut Widyastuti (2010), waktu yang dibutuhkan proses hidrolisa untuk menghasilkan glukosa sebagai produk utama yaitu selama 4 jam, sedangkan waktu yang digunakan saat percobaan hanya 1,5 jam. Semakin lama waktu hidrolisis, semakin tumbukan yang terjadi antara kedua reaktan yang bereaksi, sehingga produk glukosa dihasilkan akan semakin meningkat, begitu pula sebaliknya.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
10
KARBOHIDRAT Sehingga waktu hidrolisa yang menggunakan katalis asam (dalam percobaan menggunakan HCl) yang kurang lama, membuat kadar pati dalam tepung kanji yang ditemukan lebih kecil daripada kadar teoritis.
(Widyastuti,2010)
3. Pengaruh konsentrasi (normalitas) HCl Normalitas adalah satuan konsentrasi yang sudah memperhitungkan kation dan anion yang dikandung sebuah larutan. Konsentrasi HCl sebagai katalisator hidrolisis asam mempengaruhi kecepatan reaksi hidrolisa pati. Semakin besar konsentrasi HCl, maka semakin cepat laju proses hidrolisa. Dalam praktikum yang kami lakukan, digunakan HCl sebagai katalisator dengan konsentrasi 0,5 N. Proses hidrolisa dilakukan selama 90 menit. Berdasarkan jurnal “Pengaruh Waktu Hidrolisa dan Konsentrasi Asan pada Hidrolisa Pati Kentang dengan katalis Asam” yang ditulis oleh Ana Sari Utami dkk, hidrolisa pati menggunakan asam HCl 0,5 N menghasilkan kadar lebih kecil dari berat glukosa ketika menggunakan HCl yang konsentrasinya lebih dari 0,5 N. Berat glukosa tertinggi yang
dihasilkan
berdasarkan
jurnal
tersebut
adalah
2450
mg
dengan
menggunakan HCl 2 N selama 100 menit. (Utami,2014)
4.2 Mekanisme reaksi hidrolisa pati menggunakan asam Hidrolisis secara asam merupakan proses likuifikasi, yakni berupa pemutusan
rantai rantai molekul pati yang lemah sehingga perolehan glukosanya belum maksimal. Ada beberapa tingkatan dalam reaksi hidrolisa. Mula-mula pati dipecah lagi menjadi glukosa. Reaksi pati (hidrolisa) dalam suasana asam berlangsung menurun. Reaksinya sebagai berikut : H + (C6H10O5)n + nH2O
C6HnO6
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
11
KARBOHIDRAT
Struktur reaksi hidrolisa dengan asam
Hampir semua reaksi hidrolisa memerlukan katalisator untuk mempercepat jalannya reaksi. Katalisator yang dipakai dapat berupa enzim atau asam sebagai katalisator, karena kerjanya lebih cepat. Asam yang dipakai beraneka ragam mulai dari asam klorida, asam sulfat, asam nitrat. Yang berpengaruh terhadap kecepatan reaksi adalah konsentrasi ion H, bukan jenis asamnya. Meskipun demikian di dalam industry umumnya dipakai asam klorida. Pemilihan ini didasarkan atas sifat garam yang terbentuk pada penetralan gangguan apa-apa selain rasa asin jika konsentrasinya tinggi. Karena itu konsentrasi asam dalam air penghidrolisa ditekan sekecil mungkin. Umumnya dipergunakan larutan asam yang mempunyai konsentrasi asam lebih tinggi daripada pembuatan sirup.
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
12
KARBOHIDRAT
Hidrolisa pada tekanan 1 atm memerlukan asam yang jauh lebih pekat. (Febriadi,2012)
4.3 Aplikasi Uji Karbohidrat pada Industri 1. Industri makanan dan minuman
Industri pati banyak digunakan dalam industi makanan dan minuman menggunakan sirup glukosa hasil hidrolisis pati sebagai pemanis. Produk akhir hidrolisa pati adalah glukosa yang dapat dijadikan bahan baku untuk produksi fruktosa dan sorbitol. (Bastian,2012) 2. Industri fermentasi Hasil hidrolisis pati banyak digunakan dalam industri fermentasi. Glukosa yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioethanol. Hal ini digunakan karena penggunaan asam sebagai penghidrolisa menghasilkan biaya produksi yang sedikit. (Bastian,2012) 3. Industri farmasi Dalam industry farmasi, glukosa hasil hidrolisis patijuga sangat dibutuhkan khususnya dalam pembuatan larutan infus. Selain itu, hidrogenasi dekstrosa di bawah pengaruh katalisator tertentu dapat menghasilkan sorbitol untuk formulasi makanan penderita kencing manis. (Hidayat dan Ikarisztiana,2004) 4. Industri kertas Dalam industry kertas, pati digunakan sebagai zat aditif seperti wet-end untuk surface size dan coating binder, bahan perekat, dan glass fiber siz ing. (Chiu dan Solarek,2009) 5. Industry pasta gigi Di dalam pasta gigi digunakan sorbitol sebagai bahan campuran. Sorbitol dapat diperoleh dengan hidrogenasi dekstrosa dengan menggunakan suatu katalisator tertentu. (Hidayat dan Ikarisztiana,2004)
4.4 Metode Penentuan kadar pati 1. Metode Luff-Schoorl
Dasarnya adalah hidrolisis pati menjadi gula pereduksi yang kemudian
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
13
KARBOHIDRAT ditetapkan secara Luff-Schoorl. Gula pereduksi (glukosa,maltosa) dapat mereduksi Cu2+ menjadi Cu+. Kemudian Cu 2+ sisa difilter secara iodometri. Jumlah Cu2+ dapat ditentukan dalam suatu percobaan blanko dan dari perbedaannya dapat ditentukan jumlah gula dalam larutan yang dianalisis. (Yenrina,2015) 2. Metode Anthrone Sulfat Metode ini mulai berkembang sejak tahun 1946. Dasar dari reaksi ini adalah kemampuan karbohidrat untuk membentuk turunan furfural dengan keberadaan asan dan panas yang kemudian diikuti reaksi dengan anthrone (C) yang menghasilkan warna biru kehijauan. (Manikharda,2011) 3. Metode By Difference Salah satu metode pengukuran karbohidra yang masih dilakukan hingga saat ini adalah metode By Difference dalam sistem ananlisis prokrimat weende yaitu dengan mengurangi kadar air, kadar protein, kadar lemak dan kadar abu dari total bahan yang diujikan. % karbohidrat = 100% - % kadar air - % kadar protein - % kadar lemak % kadar mineral (Manikharda,2011) 4. Metode spektrofotometri Sample dihidrolisis dengan asam dalam waktu 1-2 jam. Kemudian dinetralkan dan ditambahkan karbon aktif, dipanaskan, didinginkan, lalu disaring. Larutan kemudian ditambahkan fenol 5% dan asam sulfat pekat. Kemudian dibuat larutan standar dengan variable tertentu. Nilai absorbansinya dihitung oleh spektrofotometri dan menggunakan rumus regresi linear untuk mengetahui kandungan karbohidrat. (Huwae 2014) 5. Metode Lane-Eynon Metode ini dipakai untuk menentukan gula invert (baik tanpa ataupun dengan sukrosa), glukosa, fruktosa, maltose anhidrat dan monohidrat (laktosa anhidrat dan monohidrat). Merupakan metode penentuan secara volumetric, dalam hal ini 10 ml atau 25 ml reagensia soxhlet direduksii (dititrasi) dengan larutan contoh. Jumlah gula reduksi dapat diketahui dari table Lane-Eynon berdasarkan larutan standar yang dibutuhkan untuk titrasi tersebut. (Sudarmaji,1984)
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
14
KARBOHIDRAT BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan 1. Kadar pati praktis lebih kecil dari kadar teoritis yaitu kadar praktis 63%,
sedangkan kadar teoritis 88,2%. Hal ini disebabkan kurang lamanya waktu hidrolisa, panas optimum yang tidak konstan saat titrasi fehling, dan karena ada pengaruh konsentrasi HCl. 2. Hidrolisis pati menggunakan asam merupakan proses likuifikasi, yakni pemutusan rantai-rantai molekul pati yang lemah sehingga perolehan glukosa belum maksimal. 3. Aplikasi uji karbohidrat pada industry antara lain pada industry makanan dan minuman (glukosa untuk bahan baku produksi fruktosa dan sorbitol), industry fermentasi (bahan baku pembuatan bioethanol), industry farmasi (pembuatan larutan infus), industry kertas, dan industry pasta gigi (sorbitol sebagai bahan campurannya) 4. Metode penentuan kadar pati yaitu dengan metode luff-Schoorl, metode Anthrone Sulfat, metode By Difference, metode spektrofotometri, dan metode Lane-Eynon.
5.2 Saran 1. Untuk praktikan, selalu memastikan pemasangan selang pendingin pada saat
hidrolisa dengan benar 2. Berhati-hati dalam proses penetralan larutan pati 3. Menitrasi sampel dalam keadaan panas 4. Meletakkan kembali reagen-reagen ke tempat semula
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
15
KARBOHIDRAT DAFTAR PUSTAKA
A.O.A.C., Oficial Method of Analysis of the A.O.A.C., 11 ed, p.539 – 540, Washington, D.C., 1970 Anonim, (n.d). Hidrolisa Pati diakses dari Lab.tekim.undip.ac.id pada 23 Maret 2017 David, S. 1997. Prinsip-prinsip Biokimia. Jakarta : Erlangga Emara, Mohamed Abdelghni, (n.d). Determination of Glucose by Titration with Fehling’s Reagen Fransiska, (n.d). Bab II. Universitas Diponegoro : Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Giovanni, J. 2013. Variasi Waktu dan Enzim a-Amilase pada Hidrolisis Pati Sukun. Universitas Atmajaya Yogyakarta : Fakultas Teknobiologi Program Studi Biologi Groggins, PH, Unit Processes in Organic Synthesis, 5 ed, pp. 750 – 783, Mc Graw HillBook Company Inc, New York, 1950 Huwae, Barney R, 2014. Analisis Kadar Karbohidrat Tepung Beberapa Jenis Sagu yang Dikonsumsi Masyarakat Maluku, Biopendix, I(1), 2014 Irawan, EP. 2012. Pengolahan Tanaman Garut Sebagai Bioethanol. Surabaya : Universitas Airlangga Karina, Andri Nindya. 2013. Karbohidrat. Makassar : Laboratorium Biokimia Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Hasanudin Kerr, R. W., “Chemistry and Industry of Starch”, 2 ed, pp. 375 – 403, Academic Press, Inc, New York, 1950. Manikharda, 2011. Perbandingan Metode dan Verifikasi Analisis Total Karbohidrat dengan Metode Luff. Schroorl dan Anthrone Sulfat. Bogor : IPB Repository usu, (n.d). Chapter 2. Diakses dari repository.usu.ac.id. Sumatera Utara : USU
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
16
KARBOHIDRAT Sciencelab.com,
Inc.
2009.
MSDS
Caustic
Soda
(NaOH).
Diakses
dari
http//itokindo.org. pada tanggal 29 Maret 2017 pada pukul 06.30 Sciencelab.com,Inc. 2013. DextroseAnhydrous MSDS. Texas : Sciencelab.com, Inc. Sciencelab.com,Inc. 2013. Fehling Solution “A” MSDS. Texas : Sciencelab.com, Inc. Sciencelab.com,Inc. 2013. Fehling Solution “B” MSDS. Texas : Sciencelab.com, Inc. Sciencelab.com,Inc. 2013. Bromothymol Blue MSDS. Texas : Sciencelab.com, Inc. Sciencelab.com,Inc. 2013. Hydrochloric Acid MSDS. Texas : Sciencelab.com, Inc. Sudarmadji, S, B. Haryono, dan Suhandi. 1984. Analisis untuk Bahan Makanan dan Pertanian Edisi II. Bandung : Penerbit Alumni Utami, Rina Sari. 2014. Pengaruh Waktu Hidrolisa dan Konsentrasi Asam pada Hidrolisa Pati Kentang dengan Katalis Asam. Solo : UNS Widyastuti, Endang dan Kurnia, Pranty RD. (n.d). Pembuatan Glukosa dari Pati (Starch) Secara Hidrolisis Kimiawi Woodman, A., “Food Analysis”, 4ed, pp. 264 – 265, Mc Graw Hill Book Company, Inc, New York, 1941. Yenrina, Rina. 2015. Metode Analisis Bahan Pangan dan Komponen Bioaktif. Padang : Andalas University Press
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
17
KARBOHIDRAT
LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA II
Materi : KARBOHIDRAT
OLEH: Kelompok
: 6 / Selasa Pagi
Anggota
: 1. Diana Novasari
NIM
: 21030116120042
2. Joshua Indracahya
NIM
: 210301161
3. Mardelia Nur Fatana
NIM
: 210301161
LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
A- 1
KARBOHIDRAT
I. TUJUAN PERCOBAAN
1. Menyusun rangkaian alat analisa karbohidrat dan mengoperasikannya. 2. Memahami reaksi-reaksi pada senyawa karbohidrat. 3. Menentukan kadar karbohidrat (pati) pada suatu bahan dengan prosedur yang benar.
II. PERCOBAAN
2.1 Bahan yang Digunakan 1. HCl 0,5 N, 37% 2. NaOH 0,8 N 3. Aquadest 4. Glukosa anhidris 0,0025 gr/ml, 500 ml 5. Metilen blue 6. Sampel 10 gram 7. Fehling A 8. Fehling B
2.2 Alat yang Digunakan 1. Timbangan 2. Buret 3. Magnetic stirrer 4. Heater 5. Waterbath 6. Labu leher tiga 7. Thermometer 8. Pendingin balik 9. Klem 10. Statif 11. Pipet volum
2.3 Cara Kerja 1. Analisa kadar pati :
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
A- 2
KARBOHIDRAT a. Persiapan bahan : a) Sampel padat Tumbuk dan haluskan sampel padat. Hilangkan kadar airnya menggunakan oven sampai berat sampel menjadi konstan. Timbang 10 gram. b) Sampel Cair Kalibrasi picnometer menggunakan aquadest pada suhu ruangan yang telah diketahui densitasnya. Gunakan picnometer yang telah dikalibrasi untuk mengetahui densitas sampel cair. Hitung volume sampel cair yang dibutuhkan untuk hidrolisa.
2. Standarisasi Larutan Fehling Larutan fehling A sebanyak 5 ml dan larutan fehling B 5 ml dicampur, lalu ditambah 15 ml larutan glukosa standart dari buret. Campuran dipanaskan hingga hampir mendidih. Tambahkan 3 tetes indikator metilen blue. Larutan dititrasi dengan glukosa standar hingga warna biru hampir hilang. Penambahan ini dilakukan dalam waktu 1 menit. Volume glukosa standart yang dibutuhkan (F).
3. Penentuan kadar pati 10 gr pati dilarutkan dalam 100 ml HCl 1 N pada labu takar.. Campuran dimasukkan ke dalam labu leher tiga. Larutan dipanaskan pada suhu ± 100 0C selama 1,5 jam dengan skala pengadukan sesuai variabel. Setelah itu didinginkan, diencerkan dengan aquades sampai 500 ml, dan dinetralkan. Diambil 5ml, diencerkan sampai 100 ml, diambil 5 ml. Kemudian dititrasi : 5 ml sampel + 5 ml fehling A + 5 ml fehling B + 15 ml glukosa standar, dipanaskan sampai mendidih ditambahkan 3 tetes indikator MB. larutan dititrasi dengan glukosa standar hingga warna berubah menjadi biru hampir hilang. Catat kebutuhan titran (M ml). Hitung kadar pati. Yang perlu diperhatikan, proses titrasi dilakukan dalam keadaan mendidih (di atas kompor), titrasi efektif dilakukan maksimal 1 menit
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
A- 3
KARBOHIDRAT
Dengan B = 500 ml, jika ingin diperoleh kadar pati dikalikan dengan 0,9. Keterangan : X
= hasil glukosa, dalam bagian berat pati.
F
= larutan glukosa standart yang diperlukan.
M
= larutan glukose standart yang digunakan untuk menitrasi
sampel. N
= gr glukose / ml larutan standart = 0,0025 gr/ml.
W
= berat pati yang dihidrolisis, gram
B
= volume larutan suspensi pati dalam reaktor yang dihidrolisa
2.4 Hasil Percobaan Standarisasi Fehling A dan Fehling B F1 = 18,2 ml F2 = 10,3 ml F3 = 9,8 ml Penentuan Kadar Pati M1 = 11 ml M2 = 11,3 ml M3 = 11,7 ml X = ( F – M ) x N x (100/5) x (B/5) W
X = 0,7 Kadar pati = 0,7 x 0,9 Kadar pati = 0,63 = 63% MENGETAHUI, PRAKTIKAN
ASISTEN
DIANA N,JOSHUA I, MARDELIA
ANNISA LUTHFIATI
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
A- 4
KARBOHIDRAT
LEMBAR PERHITUNGAN
Standarisasi Fehling A dan Fehling B F1 = 18,2 ml F2 = 10,3 ml F3 = 9,8 ml
F = 12,76 ml
Penentuan Kadar Pati M1 = 11 ml M2 = 11,3 ml M3 = 11,7 ml
M = 11,33 ml
Kadar Glukosa X = ( F – M ) x N x (100/5) x (B/5) W X=
X = 0,7
Kadar Pati Pati = 0,7 x 0,9 Pati = 0,63 = 63%
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
B- 2
KARBOHIDRAT LEMBAR PERHITUNGAN REAGEN 1. HCl 0,5 N 37 % 100 ml N = M. Valensi M = N/valensi M = 0,5/1 = 0,5 M M = 12,164 M1. V1 = M2 . V2 12,164 . V1 = 0,5n x 100 V1 = 4,1104 2. Glukosa anhidris 0,0025 gr/ml 250 ml Massa glukosa anhidris = 0,0025 x 250 = 0,625 gr 3. NaOH 0,8 N 25 ml M = N/Valensi = 0,8/1 = 0,8 M M = M.V. Mr M = 0,8 . 25/100 x 40 M = 0,8 gram NaOH
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
B- 2
KARBOHIDRAT
LEMBAR KUANTITAS REAGEN
MATERI
: KARBOHIDRAT
HARI/TANGGAL
: SELASA/
KELOMPOK
: 6 SELASA PAGI
NAMA
: DIANA NOVASARI JOSHUA INDRACAHYA MARDELIA NUR FATANA
ASISTEN
: ANNISA LUTHFIATI
KUANTITAS REAGEN NO
JENIS REAGEN
KUANTITAS
1
Tepung Kanji
10 gr
2
HCl 0,5 N 37 %
100 ml
3
Glukosa anhidris 0,0025 gr/ml
250 ml
4
NaOH 0,8 N
25 ml
5
Fehling A
@ 5 ml
6
Fehling B
@ 5 ml
7
Metilen Blue
3 tetes
TUGAS TAMBAHAN:
Fungsi reagen ( masukkan di bab 2 langsung waktu praktikum udah ada ) Diambil dari jurnal.
CATATAN: SEMARANG, ASISTEN
ANNISA LUTFIATI
NIM. 21030113120017
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
C- 1
KARBOHIDRAT
REFERENSI
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
D- 1
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
D- 1
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia II
D- 1
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
D- 2
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
D- 3
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
D- 4
KARBOHIDRAT
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
D- 5
KARBOHIDRAT
LEMBAR ASISTENSI DIPERIKSA NO
TANGGAL
KETERANGAN
Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1
TANDA TANGAN
D- 1