Any Rahma
Rabu, 01 Maret 2017
Laporan Praktikum Protein
PERCOBAAN 4
PROTEIN
TUJUAN
Mengetahui beberapa macam identifikasi dan sifat-sifat umum protein.
DASAR TEORI
Protein ialah polimer alami yang terdiri atas sejumlah unit asam amino (amino acid) yang berikatan satu dengan lainnya lewat ikatan peptida. Jaring-jaring lebah, bulu ewan dan otot, putih telur, dan hemoglobin ialah protein. Peptida ialah oligomer dari asam amino yang berperan penting dalam proses biologis. Contohnya peptide hormone insulin mengatur kadar gula darah. Jadi, protein, peptida, dan asam amino merupakan bahan penting bagi struktur, fungsi, dan reproduksi makhluk hidup.
Asam amino : struktur, sifat dan titik isoelektrik
Struktur asam amino
Asam amino yang diperoleh dari hidrolisis protein adalah asam amino α. Artinya gugus amino berada pada atom karbon α, yaitu di sebelah gugus karboksil.
Asam amino tersederhana adalah asam aminoasetat (H2NCH2CO2H), yang disebut glisin, yang tidak memiliki rantai samping dan tidak mengandung satu karbon kiral.
Sifat Asam Amino
Asam amino mempunyai sebuah asam karboksilat dan gugus amino dalam sebuah molekul. Akibatnya, suatu asam amino akan menglamai reaksi asam basa dalam molekulnya untuk membentuk suatu ion dipolar , yaitu suatu ion yang mempunyai muatan positif dan negatif. Ion dipolar disebut juga zwitter ion (kata Jerman untuk zwitter = hibrida)
Pembentukan ion dipolar :
Suatu ion dipolar mempunyai sebuah muatan positif dan sebuah muatan negatif sehingga muatan listriknya netral. Walaupin netral, ion dipolar masih menrupakan senyawa ion. Terlihat dari sifat-sifat fisiknya. Misalnya : titik didihnya tinggi,dapat larut dalam air, tetapi hampir tidak larut dalam pelarut organik.
Ion dipolar bersifat amfoter, dapat bereaksi dengan asam atau basa. Sifat penting ini disebabkan oleh adanya muatan positif dan negatif. Apabila asam α amino yang dipolar direaksikan dengan asam, gugus karboksil akan mendapat sebuah proton dan ion dipolar ini akan berubah menjadi suatu proton. Apabila direaksikan dengan suatu basa, asam aminonya akan kehilangan sebuah proton sehingga terbentuk asam amino.
Reaksi dengan asam
Titik isoelektrik
Setiap asam amino yang muatan positif dan neatifnya berimbang diatakan berada pada titik isoelektrik. pH pada saat perimbangan ini terjadi disebut pH isoelektrik. Titik isoelektrik asam amino dengan rantai samping tak bermautan terjadi di sekitar pH 7,0 karena muatan bersihnyan nol. Pada pH lebih rendah, kelarutan asam amino meningkat karena ion karboksilat dari ion zwitter mengmabil proton dari larutan, sehingga asam amino menjadi bermuatan positif.
Pada pH yang lebih tinggi, kelarutan asam amino juga meningkat karena proton dihilangkan dari ion amonium yang bermuatan positif pada ion zwitternya, sehingga muatan bersih dari asam amino adalah negatif.
Peptida dan ikatan peptida
Peptida adalah suatu amida ynag dibentuk dari dua asam amino atau lebih. Ikatan amida yang dibentuk oleh gugus α amino dari suatu asam amino dan gugus karboksilat dari asam amino lainnya.
Semua asam amino yang telah terikat dalam peptide dinamakan residu asam amino. Dengan semakin banyak jumlah residu asam amino, terbentuklah suatu kerangka yang umum bagi semua molekul peptide. Residu asam amino pada salah satu ujung rantai yang mempunyai gugus amino bebas dinamakn residu ujung-N; residu dengan asam karboksilat bebas pada ujung lainnya disebut residu ujung-C. Semua peptida yang mempunyai lebih dari sepuluh residu asam amino adalah polipeptida.
Nama peptida diturunkan dari residu asam amino penyusunnya. Jika nama aminoitu ditulis semua, pasti akan panjang sekali, seperti contoh glisil-histidil-fenilalanina. Untuk menyederhankannya, kimiawan menulis struktur struktur peptide dan protein dengan singkatan 3 huruf untuk setiap residu asam amino yang masing-masing dipisahkan dengan tanda hubung untuk menunjukkan ikatan peptida. Struktur peptide yang ditulis dengan singkatan ini selalu dimulai dengan gugus ujung-N di sebelah kiri dan berakhir dengan gugus ujung C di sebelah kanan. Glisil-histidil-fenilalanina disingkat menjadi Gli – His – Phe.
Protein : Klasifikasi , struktur, denaturasi, dan renaturasi
Klasifikasi
Menurut klasifikasi asli yang dimodifikasi, protein dapat dibagi menjadi tiga golongan : protein serat, protein bujur telur, dan protein gabungan.
Protein serat adalah bentuk protein yang tidak larut yang ditemukan dalam kulit, rambut, jaringan pengikat, dan tulang. Protein ini dapat dibagi lagi menjadi kolagen yaitu protein pokok dari jaringan pengikat, tulang, gigi, dn tendon; dan keratin, yaitu protein pokok darikulit, kuku, sayap, dan rambut.
Protein bujur telur bentuknya bujur telur atau bulat lonjong. Umumnya (tetapi tidak selalu) larut dalam air. protein ujur telur dibagi lagi menjadi beberapa sub bagian, empat diantaranya adalah :
Albumin dapat diidentifikasi karen alarut dalam air dan larutan garam. Albumin yang khas terdapat dalam darah (protein serum) dan putih telur (albumin telur).
Globulin tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan garam encer. γ- globulin, suatu globulin yang khas adalah campuran protein yang dapat diisolasi dari serum darah dan mengandung antibody.
Histon dan protamin adalah protein basa yang larut dalam air. Dibandingkan dengan protein yang lain, histon dan protamin menghasilkan konsentrasi asam amino yang besar.
Protein gabungan adalah protein yang bergabung dengan senyawa bukan protein. Misalnya protein dalam haemoglobin bergabung denagn besi yang mengandung heme bukan protein. Protein gabungan yang khas diantaranya nucleoprotein (protein yang bergabung dengan asam nukleat), mukoprotein (protein yang bergabung dengan polisakarida dalam mucus) dan lipoprotein (protein yang bergabung dengan lipid, seperti kolestrol).
Sedangkan klasifikasi protein berrdasarkan fungsi biologisnya dibagi menjadi 2, yaitu :
Asam amino esensial, yaitu asam amino yang diperoleh hanya dari makanan sehari-hari kaena tidak dapat disintesa di dalam tubuh.
Asam amino non essensial, yaitu asam amino selain dari makanan dapat juga disintesa di dalam tubuh melalui proses transminasi.
Struktur protein
Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:
Protein memiliki empat tingkatan struktur yang bersifat hirarki. Artinya, protein disusun setahap demi setahap dan setiap tingkatan tergantung dari tahapan di bawahnya.
Struktur primer rantai polipeptida sebuah protein adalah susunan atau urutan bagaimana asam-asam amino disatukan dan susunan ini mencakup lokasi setiap ikatan disulfida. Struktur primer dapat digambarkan sebagai rumus bangun yang baisa ditulis untuk senyawa organik. Urutan, macam, dan jumlah asam amino yang membentuk rantai polipeptida adalah struktur primer protein.
Struktur sekunder Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari rangka protein. Dua pola terbanyak adalah alpha helix dan beta sheet. Analisis difraksi sinar-X merupakan cara yang baik untuk mempelajari struktur protein serabut. Struktur ini terjadi karena ikatan hidrogen antara atom O dari gugus karbonil (C=O) dengan atom H dari gugus amino (N-H) dala satu rantai polipeptida, memungkinkan terbentuknya konformasi spiral yang disebut struktur helix. Bila ikatan hidrogen tersebut terjadi di antara dua rantai polipeptida, maka masing-masing rantai tidak membentuk helix, melainkan rantai pararel polepeptida dengan konformasi- β. Rantai polipeptida denagn konformasi- β ini dihubung silangkan (cross-linked) oleh ikatan hydrogen sehingga membentuk struktur yang disebut lembaran berlipat-lipat (pleated sheets).
Struktur tersier adalah lipatan secara keseluruhan dari rantai polipeptida sehingga membentuk struktur 3 dimensi tertentu. Sebagai contoh, struktur tersier enzim sering padat, berbentuk globuler. Struktur tersier terbentuk karena terjadinya perlipatan (folding) rantai α-helix, konformasi β, maupun gulungan rambang suatu polipeptida, membentuk protein globular, yang struktur tiga dimensinya lebih rumit daripada protein serabut. Dengan menggunakan berbagai cara difraksi sinar-x yang teliti, beberapa protein telah dapat ditentukan struktur tersiernya, seperti misalnya, hemoglobin, mioglobin, lisozim, ribonuklease, dan kimotripsinogen.
Denaturasi dan renaturasi.
Denaturasi adalah proses yang mengubah struktur protein tanpa memutuskan ikatan kovalen. Protein yang terdenaturasi masih mengandung urutan asam amino yang asli, tetapi kehilangan struktur tiga dimensinya yang unik (khas). Proses denaturasi terjadi disebabkan oleh pengaruh bahan-bahan kimia, tekanan tinggi, penyinaran sinar X dan ultraviolet serta pemanasan.
Mekanisme denaturasi ada 2 macam :
Denaturasi karena logam berat.
Garam logam berat mendenaturasi protein sama dengan halnya asam dan basa. Garam logam berat umumnya mengandung Hg+2, Pb+2, Ag+1 Tl+1, Cd+2 dan logam lainnya dengan berat atom yang besar. Reaksi yang terjadi antara garam logam berat akan mengakibatkan terbentuknya garam protein-logam yang tidak larut.
Denaturasi karena Panas
Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut. Protein telur mengalami denaturasi dan terkoagulasi selama pemasakan. Beberapa makanan dimasak untuk mendenaturasi protein yang dikandung supaya memudahkan enzim pencernaan dalam mencerna protein tersebut. Pemanasan akan membuat protein bahan terdenaturasi sehingga kemampuan mengikat airnya menurun. Hal ini terjadi karena energi panas akan mengakibatkan terputusnya interaksi non-kovalen yang ada pada struktur alami protein tapi tidak memutuskan ikatan kovalennya yang berupa ikatan peptida. Proses ini biasanya berlangsung pada kisaran suhu yang sempit.
Beberapa protein sangat tahan terhadap denaturasi, sedangkan protein lain sangat peka. Denaturasi dapat bersifat reversible jika suatu protein hanya dikenai kondisi denaturasi yang lembut, seperti sedikit perubahan pH. Jika protein ini dikembalikan ke lingkungan alamnya, protein ini dapat memperoleh kembali struktur lebih tingginya yang alamiah dalam suatu proses yang dsebut renaturasi. Namun, renaturasi umumnya sanagt lambat atau tidak terjadi sama sekali.
Uji-uji untuk asam amino, peptida dan protein
Uji kualitatif dapat dialukan untuk mengetahui keberadaan atau jenis protein dalam suatu bahan, sedangkan uji kuantitatif dapat dilakukan untuk mengetahui jumlah kandungan protein dalam suatu bahan.
Reaksi warna protein
Reaksi Biuret
Reaksi biuret merupakan reaksi warna yang umum untuk gugus peptida (-CO-NH-) dan protein. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya warna ungu karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+ dan N dari molekul ikatan peptida. Banyaknya asam amino yang terikat pada ikatan peptida mempengaruhi warna reaksi ini.Senyawa dengan dipeptida memberikan warna biru, tripeptida ungu dan tetrapeptida serta peptida kompleks memberikan warna merah. Biuret dihasilkan dengan memanaskan urea kira-kira pada suhu 180 oC dalam larutan basa.
Reaksi Millon
Pereaksi Millon melibatkan penambahan senyawa Hg ke dalam protein segingga pada penambahan logam ini akan menghasilkan endapan putih dari senyawa merkuri. Untuk protein yang mengandung tirosin atau triptofan penambahan pereaksi Millon memberikan warna merah. Namun, pereaksi ini tidak spesifik karena juga memberikan tes positif warna merah dengan adanya senyawa fenol.
Reaksi Ninhidrin
Reaksi protein dengan ninhidrin menunjukkan positif bila memberikan warna biru atau ungu. Reaksi ini terjadi pada gugus amino bebas dari asam amino dengan ninhidrin.
Reaksi Xantroprotein
Reaksi pada uji Xantoprotein didasarkan pada nitrasi inti benzena yang terdapat pada molekul protein. Jika protein yang mengandung cincin benzena (tirosin, triptofan, dan fenilalanin) ditambahkan asam nitrat pekat, maka akan terbentuk endapan putih yang dapat berubah menjadi kuning sewaktu dipanaskan. Senyawa nitro yang terbentuk dalam suasana basa akan terionisasi dan warnanya berubah menjadi jingga.
Sifat-sifat protein
Protein bersifat asam/basa
Dalam suasana asam molekul protein akan membentuk ion positif, dalam suasana basa molekul protein akan membentuk ion negatif.
Molekul protein dapat membentuk ion yang bermuatan positif dan juga bermuatan negatif atau disebut dengan senyawa amfoter, keadaan ion ini sangat tergantung pada pH larutan.
Denaturasi protein
Penjelasan denaturasi protein telah dijelaskan dalam sub bab sebelumnya. Prose denaturasi ditandai dengan adanya gumpalan-gumpalan pada larutan yang terdenaturasi.
Analisa bahan
NaNO3 : tidak berbau, rasanya pahit, tidak berwarna, tidak korosif, tidak mudah terbakar,berbahaya jika ditelan. Dan sedikit bahaya jika kontak langsung dengan mata.
Urea : padatan. Tidak berbau, berasa, berwarna putih, tidak korosif, kemungkinan terbakar jika pada suhu yang tinggi, berbahaya jika kontak langsung dengan mata
CuSO4 : berwarna biru, berasa seperti logam, tidak berbau,sangat korosif, tidak mudah terbakar, berbahaya jika kontak langsung dengan mata,kulit, tertelan, dan terhirup.
AgNO3 : tidak berwarna, rasanya pahit,tidak berbau, tidak korosif, tidak mudah terbakar,sangat berbahaya jika kontak langsung dengan kulit dan tertelan. Bahaya ika kontak langsung dengan mata dan terhirup.
ALAT DAN BAHAN
Alat:
Rak dan Tabung Reaksi
Alat Refluks
Corong penyaring panjang
Aluminium foil
Botol semprot
Kertas lakmus
Gelas beker
Pembakar spiritus
Figure 1 alat percobaan protein
Bahan
Larutan HCl 10% dan 20%
Larutan NaNO3
HNO3 pekat
Larutan fenol 80% dalam air
Larutan asam L-aspartat
Larutan glisin 0,1 M
Larutan NaOH 10%
Larutan putih telur
Urea.
CuSO4
Putih telur
AgNO3
Figure 2 bahan percobaan protein
CARA KERJA
Sifat Amfoter dan Kelarutan
Ditambahkan masing-masing tabung dengan 2 mL aquades
Diamati kelarutan dan keasamannya
Ditambahkan 1 mL NaOH 1% ke dalam masing-masing tabung
Diamati kelarutan dan keasamannya
Uji dengan Asam Nitrit
disiapkan
Tabung A Tabung B Tabung C Tabung D
0,1 gram glisin 0,1 gram glisin Lar. Putih telur Lar. Putih telur
+ 5 mL HCl 10% 0,1 gram glisin
+ 5 mL HCl 10% + 5 mL HCl 10% + 5 mL HCl 10%
Dinginkan 0 °C Suhu kamar Dinginkan 0 °C Suhu kamar
+ NaNO2 + NaNO2 + NaNO2
+ NaNO2
Diamati dan dibandingkan gas yang terjadi
Uji Biuret
Dipanaskan hingga timbul padatan, lalu didinginkan dan dilarutkan dalam 3 mL aquades
Disaring filtrate yang diperoleh, ditambahkan 2 mL NaOH 10% dan 3 tetes CuSO4 2%
Diamati perubahan yang terjadi
Ditambahkan 2 mL NaOH 10% dan 3 tetes CuSO4
Diamati perubahan yang terjadi.
Dibandingkan dengan tabung yang pertama
Uji Xantoproteat
Ditambahkan beberapa tetes HNO3 pekat pada tiap tabung dan dipanaskan.
Diamati perubahan yang terjadi
Campuran didinginkan
Ditambahkan NaOH 1% berlebih dan diamati.
Hidrolisis Protein
Ditambahkan 20 mL HCl 20%
Direfluks selama 45 menit
Dibandingkan pada saat t = 15 menit dan t = 45 menit.
Diambil 5 mL dari campuran.
Dipindahkan ke tabung reaksi
Ditambahkan 1 mL NaNO3 5%
Dibandingkan timbulnya gas yang terjadi dari sebelumnya.
Diambil 5 mL dari campuran.
Dipindahkan ke tabung reaksi
Ditambahkan 1 mL NaOH 10% + 2 tetes CuSO4
Dipanaskan
Diamati perubahan yang terjadi
Denaturasi Protein
Denaturasi dengan ion logam berat
Ditambahkan larutan AgNO3 2% tetes demi tetes
Diamati perubahan yang terjadi dalam larutan.
Denaturasi dengan pemanasan
Dipanaskan dan diamati perubahan yang terjadi dalam larutan
HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA
Sifat Amfoter dan Kelarutan
Tabung A Tabung B Tabung C
0,1 gr glisin Lar. Asam aspartat Lar.Putih telur
Aquades Kelarutan Apabila dikocok larut Larut Tidak larut
Keasaman Asam Asam Basa
NaOH 10% Kelarutan Larut Larut Tidak larut
Keasaman Basa Basa Basa
Uji dengan Asam Nitrit
Tabung A Tabung B Tabung C Tabung D
0,1 gr glisin 0,1 gr glisin Lar. Putih telur Lar. Putih telur
5 mL HCl 10% Tidak ada reaksi Tidak ada reaksi Putih keruh Putih keruh
NaNO2 Bergelembung Bergelembung Kuning kehijauan Kuning kehijauan
Amati,bandingkan gas yang terjadi!
Uji biuret
Urea dipanaskan bau = menyengat
Filtrat dari udara Larutan Putih Telur
+ NaOH 10% Larutan Bening Larutan bening
+ CuSO4 2% Larutan berwarna pink Larutan ungu muda
Amati perubahan yang terjadi, bandingkan !
Uji Xantoproteat
Tabung A Tabung B Tabung C
(glisin) (Lar. Putih telur) (asam aspartat)
HNO3 pekat, panaskan Bening,ketika larutan kena tangan, tangan menjadi kuning Larutan berwarna kuning, telurnya terlihat seperti telur matang(warna kuning) Tetap bening
Dinginkan, NaOH 10% berlebih Bening Warna kuning mjd tampak berwarna kuning pucat/memudar, terdiri dari 2 lapisan(putih&kuning) Tetap bening
Hidrolisis Protein
Lar. Albumin Hasil refluks + NaNO2 5% Hasil refluks + NaOH
10% + CuSO4 2%
Pemanasan/refluks
15 menit 45 menit Berbusa / berbuih Sebelum pemanasan berbusa hanya di permukaan,yg bawah larutan biasa.
Timbul busa dan gelembung, glembung nya bercampur dgn albumin Larutan mjd warna coklat (timbul gelembung) Setelah dipanaskan, bercampur (menyatu)busa nya, terdapat gumpalan gumpalan seperti kapas
Denaturasi Protein
Lar.Albumin + AgNO3 2% Lar. Albumin dipanaskan
Larutan menggumpal di bagian atas, bawahnya berupa larutan cair warna coklat Berupa padatan putih (seperti telur rebus)
PEMBAHASAN
Sifat Amfoter dan Kelarutan
Pada percobaan ini, praktikan menguji 3 larutan, 0,1 gram glisin, larutan asam aspartat, dan larutan putih telur. Ketiga larutan tersebut akan diuji sifat amfoter dan kelarutannya. Maksud dari amfoter adalah dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa.
Glisin 0,1 gram
Pada tabung pertama yang diisi 0,1 gram glisin menghasilkan larutan yang bening, dan larut apabila ditambah aquades dan NaOH 1%. Hal ini dikarenakan glisin merupakan asam amino yang paling sederhana yang tidak memiliki rantai samping dan tidak mengandung satu karbon kiral. sehingga glisin mudah menyesuaikan dalam berbagai situasi. Dan juga sesuai dalam bukunya Fessenden yang mengatakan glisin yang termasuk asam amino larut dalam air dan pelarut polar lain, tetapi tidak larut dalam pelarut non polar seperti dietil eter ataupun benzena. Pada glisin kebebasan gugus aminanya lebih besar dibandingkan dengan karboksil, maka gugus-gugus amin dan karboksil di dalam asam amino akan saling bereaksi menghasilkan ion zwitter. Oleh karena itu, struktur dipolar ini maka glisin sangat mudah larut di dalam air.
Setelah diamati perubahan yang terjasi pada glisin, selanjutnya diuji sifat keasamannya dengan menggunakan kertas lakmus merah. Hasil yang dipeoleh kertas lakmus merah tetap menjadi merah pada pengujian dengan aquades, yang artinya bersifat asam. Dan pada pengujian dengan NaOH kertas lakmus berubah menjadi biru, yang artinya glisin juga bersifat basa. Jadi penambahan NaOH 1% berfungsi sebagai pemberi suasana basa. Reaksinya adalah sebagai berikut :
Pada reaksi di atas menunjukkan pK_a suatu asam amino bukanlah pK_a dari gugus –CO2H, melainkan dari gugus –NH3 . Oleh karenanya glisin mengalami reaksi asam. Dan pK_b bukan dari gugus amino yang bersifat basa, melainkan dari gugus –CO2- yang bersifat basa sangat lemah. Hal ini sesuai dasar teorinya, yaitu glisin sebagai gugus amino mengalami reaksi asam-basa internal yang menghasilkan ion zwitterion.
Figure 3 Uji kelarutan Glisin
Asam aspartat
Dalam dasar teori disebutkan asam aspartat ketika ditambahkan aquades dan NaOH 1e% mengahsilkan larutan yang bening dan agak larut, karena semakin banyak atom karbon pada gugus R (rantai samping) maka asam amino semakin sukar larut dalam air. Namun karena ketidaktelitan praktikan dalam mengamati, hasil penambahan tersebut menghsilkan larutan bening dan sangat larut dalam aquades dan NaOH 1%. Kemudian diuji pH nya dengan menggunakan kertas lakmus merah, hasil yang diperoleh yaitu kertas lakmus merah tetap menjadi merah ketika dimasukkan dalam larutan yang ditambahkan aquades. Hal ini sesuai dasar teori bahwa asam aspartat memiliki dua gugus karboksil dan satu gugus amin, dimana asam aspartat berada dalam bentuk dipolar yang mempunyai pH 2,87. Dan ketika kertas lakmus merah dimasukkan ke dalam larutan asam aspartat yang ditambahkan NaOH 1% adalah kertas lakmus berubah menjadi biru, yang berarti asam aspartat juga mempunyai sifat basa. Jika larutan menjadi lebih basa, setiap gugus secara berturut-turut melepaskan protonnya. Reaksi yang terjadi bahwa asam aspartat adalah gugus amino yang mempunyai sifat asam dan basa adalah :
4 kelarutan dan keasan lar. asam aspartat
Larutan putih telur
Larutan ini tidak larut ketika ditambahkan dengan aquades ataupun dengan NaOH 1%. Jika ditinjau pada dasar teorinya, larutan putih telur sebenarnya larut dalam aquades, karena gugs amin menangkap H+ yang dilepaskan oleh karbonil sehingga protein dapat larut dalam air. Reaksinya dalah sebagai berikut :
Larutan putih telur juga larut dalam NaOH karena pada suasana basa, COOH melepaskan satu H+ sehingga menghasilkan COO- yang bereaksi dengan protein yang mengakibatkan protein dapat larut dalam pelarut basa. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :
Dan ketika diuji pH nya dengan kertas lakmus merah pada larutan yang ditambahkan aquades dan NaOH, semuanya menghasilkan kertas lakmus yang berubah menjadi biru (bersifat basa).
Dari uji ketiga sampel bisa disimpulkan bahwa
Figure 5 lar. putih telur
Uji dengan asam nitrit
Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui adanya gugus amina bebas pada asam amino dan protein yang ditandai dengan terbentuknya gas N2 . Larutan yang akan diuji adalah 0,1 gram glisin dan larutan putih telur.
Prosedur pertama adalah mereaksikan 0,1 gram glisin dan 5 mL HCl 10% yang didinginkan 0 ° C dan yang diperlakukan pada suhu kamar tidak memberikan reaksi, artinya larutan tetap berwarna bening. Untuk yang larutan putih telur pada suhu 0 ° C dan pada suhu kamar menghasilkan warna putih keruh. Penambahan HCl bertujuan memberikan suasana asam yang akan bereaksi dengan NaNO2 membentuk HNO2. Kemudian ketika ditambahkan larutan NaNO2 terdapat gelembung gas N2 pada glisin. Pada larutan glisin gelembung yang ditimbulkan lebih banyak daripada percobaan pada larutan putih telur. Adanya gelembung gas N2 ini disebabkan karena gugus amina yang ada pada glisin dapat bereaksi dengan asam nitrit.
Pada larutan putih telur terlihat berwarna kuning kehijauan dan tidak terlihat gelembung seperti terdapat pada glisin. Oleh karena itu bisa disimpulkan larutan putih telur tidak mempunyai gugus amina bebas.
Adapun reaksinya adalah :
6 Uji dengan asam nitrit
Uji Biuret
Uji ini bertujuan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada protein yang ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna ungu, karena terbentuk senyawa kompleks antara Cu2+ dan N dari molekul ikatan peptida. Pada percobaan ini, prosedur pertama menggunakan urea yang dimasukkan dalam tabung reaksi dan dipanaskan hingga timbul padatan putih. Kemudian dilarutkan dalam 3 mL aquades untuk melarutkan padatan urea dan menghasilkan larutan bening, kemudian disaring. Filtrat yang diperoleh kemudian ditambahkan NaOH yang berfungsi memberikan suasana basa pada larutan dan agar dapat terjadi perubahan warna serta mencegah adanya endapan Cu(OH)2 yang akan memecah ikatan peptida pada saat ditambahkan CuSO4.
Ketika ditambahkan CuSO4 yang praktikan amati adalah warna pink (merah muda).Sebenarnya urea bukan termasuk protein, namun karena urea mengandung gugus amin (-NH2 ) yang mempunyai kesamaan dengan gugus protein sehingga membentukwarna ungu sebagai hasil reaksi antara Cu2+ dengan –NH. Oleh karena itu, urea memberikan hasil positif pada uji biuret.
Untuk selanjutnya praktikan melakukan pengujian larutan putih telur dan aquades. Kemudian praktikan menambahkan dengan larutan CuSO4 dan NaOH. Hasil yang diamati adalah warna ungu. Hal ini sesuai dengan teori bahwa tujuan dari biuret yaitu untuk menunjukkan adanya ikatan peptida pada protein dengan cara menambahkan CuSO4 bereaksi baik dengn larutan berwarna ungu atau merah muda.
Reaksi pada uji biuret yaitu:
.
Figure 7 Hasil uji biuret pada urea (kiri) dan putih telur (kanan)
Uji Xantoproteat
Dalam praktikum larutan sampel terlebih dahulu direaksikan dengan dengan asam nitrat kemudian ditambahkan NaOH. Ini lah yang disebut dengan uji Xantoprotein. Fungsi dari uji xantoprotein ini adalah untuk mengetahui ada atau tidaknya gugus benzena dalam sampel protein. Karena protein merupakan senyawa yang kompleks maka beberapa jenis protein memiliki gugus benzena didalamnya. Mekanismenya adalah proses nitrasi langsung dari asam nitrat terhadap gugus benzen pada protein. Apabila dalam suatu protein terdapat gugus benzena maka reaksi ditandai dengan perubahan warna sampel menjadi orange setelah penambahan NaOH (basa).
Sampel pertama adalah 0,1 gram glisin, larutan terlihat bening. Selanjutnya ketika ditambah NaOH berlebih, larutan tetap berwana bening. Hal ini kurang sesuai dengan dasar teori. Kesalahan yang terjadi adalah kurang telitian praktikan dalam mengamati.
Yang kedua adalah larutan putih telur. Ketika ditambah HNO3 larutan yang awalnya putih, berubah menjadi kuning, dan putih telurnya terlihat seperti telur kuning matang ini disebabkan karena adanya reaksi ion Na dalam basa bereaksi dengan asam amino, dan asam amino memutuskan ikatan terhadap atom H nya Kemudian praktikan menambahkan NaOH berlebih. Alasan ditambah dengan NaOH berlebih karena NaOH bersifat basa sehingga reaksi xanthoproteat akan semakin jelas. Hal ini menandakan terjadi nitrasi pada cincin benzena yang terdapat pada putih telur. Hal ini sesuai dengan teori bahwa bila protein ditambahkan asam nitrat kemudian dipanaskan maka akan terbentuk larutan berwarna jingga. Reaksinya adalah sebagai berikut :
Figure 8 larutan putih telur pada uji xantoproteat
Pada sampel yang ketiga, yaitu asam aspartat hasil pengamatan pratikan tidak menunjukkan warna kuning. Padahal sesuai dasar teori bahwa asam amino penyusun protein, yang salah satunya adalah asam aspartat mempunyai cincin benzena.
Dari ketiga sampel di atas, praktikan dapat membandingkan bahwa larutan putih telur paling terlihat warna kuning nya karena putih telur merupakan protein yang kompleks, jadi bisa dipastikan bahwa putih telur terdapat senyawa benzene.
Hidrolisis Protein
Hidrolisis protein adalah penguraian protein menjadi monomer-manomernya. Pada proses hidrolisis protein ini larutan albumin yang digunakan sebagai sampel direfluks selama 45 menit. Tujuan refluks adalah memutuskan ikatan peptida sehingga terurai menjadi asam – asam aminonya. Ketika proses refluks mencapai 7 menit, praktikan mengamati terdapat buih dan gelembung yang sangat banyak. Namun pada 15 menit, gelembung yang timbul berkurang dan terlihat albumin bercampur dengan gelembung tersebut. Setelah proses refluks mencapai 45 menit, larutan albumin yang awalnya berwarna putih tampak berwarna coklat. Hal ini Untuk proses pengujiannya, hasil refluks yang telah didinginkan ditambahkan 1 mL NaNO2. Hasil yang diamati adalah terdapat buih pada larutan albumin hasil refluks tersebut. Kemudian hasil refluks yang berwarna coklat juga diuji menggunakan NaOH dan CuSO4 dan dipanaskan. Sebelum pemanasan berbuih hanya di permukaan, akan tetapi setelah dipanaskan, buih tersebot bercampur dan menyatu dengan larutan, serta terdapat gumpalan-gumpalan putih. Itu menandakan protein telah terhidrolisis.
Figure 9 lar.albumin sebelum di refluks Figure 10 praktikan memasang alat refluks
Figure 9 lar. albumin terdapat gelembung (buih ) saat proses refluks 7 menit. Figure 10 lar.albumin saat proses refluks 15 menit
Figure 12 lar.albumin berubah coklat Figure 11 Hasil refluks + NaNO2
Figure 13 Hasil refluks + CuSO4 dan NaNO2 sebelum dan saat pemanasan
Denaturasi Protein
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan protein yang terkandung di dalam albumin telur. Uji positif diberikan pada percobaan ini ditandai dengan adanya gumpalan dari protein yang terdenaturasi.
Denaturasi terjadi ketika protein alami membentang akibat putusnya jembatan disulfide atau terganggunya gaya tarik lemah. Proses denaturasi terjadi disebabkan oleh pengaruh bahan-bahan kimia, tekanan tinggi, penyinaran sinar X dan ultraviolet serta pemanasan. Dalam percobaan ini denaturasi protein disebabkan karena pengaruh bahan kimia, yakni pengaruh logam berat dan juga karena pemanasan.
Denaturasi dengan ion logam berat
Pada percobaan ini, akibat larutan putih telur yang ditambahkan dengan larutan AgNO3 menyebabkan terjadinya denaturasi, ditandai dengan larutan albumin menggumpal di bagian permukaan tabung. Fenomena ini sesuai dengan dasar teori bahwa protein yang tercampur oleh senyawa logam berat akan terdenaturasi. Hal ini terjadi pada albumin yang terkoagulasi setelah ditambahkan AgNO3 dan (CH3COO)2Pb. Senyawa-senyawa logam tersebut akan memutuskan jembatan garam dan berikatan dengan protein membentuk endapan logam proteinat.
Denaturasi dengan pemanasan
Pada percobaan ini sampel larutan albumin dalam tabung reaksi dipanaskan. Panas dapat digunakan untuk mengacaukan ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik non polar. Hal ini terjadi karena suhu tinggi dapat meningkatkan energi kinetik dan menyebabkan molekul penyusun protein bergerak atau bergetar sangat cepat sehingga mengacaukan ikatan molekul tersebut.
Protein dengan penambahan asam atau pemanasan akan terjadi koagulasi pada pH iso-elektrik (pH larutan tertentu biasanya berkisar antara 4–4,5, dimana protein mempunyai muatan positif dan negatif sama, sehingga saling menetralkan) kelarutan protein sangat menurun atau mengendap.
Hasil yang diamati setelah larutan albumin dipanaskan adalah berupa padatan putih (seperti telur rebus).
Figure 14 denaturasi pemanasan (kiri) dan denaturasi ion logam berat (kanan)
SIMPULAN
Salah satu sifat protein yang berbeda dengan yang lain adalah protein bersifat amfoter ( bisa bereaksi dengan asam atau basa)
Tujuan percobaan uji dengan asam nitrit adalah untuk mengetahui adanya gugus amina bebas pada asam amino dan protein yang ditandai dengan terbentuknya gas N2. Pada larutan glisin gelembung yang ditimbulkan lebih banyak daripada percobaan pada larutan putih telur.
Uji biuret bertujuan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada protein yang ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna ungu.
Fungsi dari uji xantoprotein adalah untuk mengetahui ada atau tidaknya gugus benzena dalam sampel protein, ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna kuning. Dari ketiga sampel, putih telur yang paling Nampak warna kuning nya.
Dalam hidrolisis protein terdapat proses refluks di dalamnya. Tujuan refluks adalah memutuskan ikatan peptida sehingga terurai menjadi asam – asam aminonya. Setelah direfluks, larutan berubah menjadi coklat.
Proses denaturasi terjadi disebabkan oleh pengaruh bahan-bahan kimia, tekanan tinggi, penyinaran sinar X dan ultraviolet serta pemanasan, ditandai dengan adanya gumpalan-gumpalan.
JAWABAN PERTANYAAN
Jelaskan apa yang dimaksud amino, peptida dan protein !
Asam amino : Senyawa yang mempunyai gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (NH2)
Peptida : Suatu amida yang dibentuk dari dua asam amino atau lebih
Protein : Suatu biomolekul besar yang terdapat di setiap organism, memiliki berbagai jenis dan fungsi biologis yang berbeda-beda.
Apa yang dimaksud dengan zwitter ion?
Zwitter ion adalah asam amino yang dapat mengalami reaksi asam basa internal yang menghasilkan ion dipolar.
Apa yang dimaksud dengan sifat amfoter?
Sifat amfoter yaitu dapat bereaksi dengan larutan asam maupun basa.
Sebutkan 20 asam amino essensial!
Alanina, Arginina*, Asparagina, Asam aspartat, Sistein,Asam glutamate, Glutamina, Glisina, Histidin*, Isoleusin*, Leusina*, Lisina*, Metionina*, Fenilalanina*, Prolin, Serin, Treonina*,Triptofan*, Tirosina, Valina*
* = asam amino essensial
Apa fungsi uji xantoproteat? Bilamana reaksi tersebut positif? Jelaskan!
Fungsinya untuk menguji ada tidaknya cincin benzene dan keberadaan asam. Reaksi positif adalah munculnya gumpalan atau larutan berwarna kuning.
Apa fungsi uji biuret? Bilamana reaksi tersebut positif? Jelaskan!
Fungsinya untuk mengtahui ada tidaknya ikatan peptida. Uji posistif memebentuk laruatn berwarna ungu.
Sebutkan dan jelaskan macam-macam protein berdasarkan klasifikasinya!
Protein serat, yaitu protein yang membentuk kulit, otot, dan rambut.
Protein globolas, yaitu protein yang bentuknya agak bulat, misalnya hemoglobin mengangkat oksigen ke sel-sel.
Protein konjugasi, yaitu protein yang dilakukan atau dihubungkan ke suatu bagian non protein.
Apa yang dimaksud dengan denaturasi dan reaturasi protein?
Denaturasi : proses yang mengubah struktur protein tanpa memutuskan ikatan kovalen.
Renaturasi : proses pembentukan kembali struktur rantai ganda dari keadaan terdenaturasi.
Putih telur, susu, atau air kelapa hijau dapat menjadi penawar keracunan logam berat, Jelaskan!
Putih telur, susu, atau air kelapa hijau dapat menjadi penawar keracunan logam berat karena ketiganya merupakan protein yang memiliki sifat dapat mengalami denturasi (berubah bentuk) jika bereaksi dengan logam berat. Logam berat ini akan membentuk ikatan dengan protein yang tedenaturasi sehingga memncegah penyebaran lebih lanjut logam berat ke dalam tubuh.
DAFTAR PUSTAKA
Bintang, Maria, Biokimia Teknik Penelitian, Jakarta : Erlangga, 2010
Fessenden, Ralph J. dan Joan S. Fessenden.Dasar-Dasar Kimia Organik. Tangerang : Binarupa Aksara, 2010.
Fessenden dan Fessenden, Kimia Organik Jilid 2, Jakarta : Erlangga, 1986.
Firmansyah, Arizal, Petunjuk Praktikum Kimia Organik, Semarang : Laboratorium Pendidikan Kimia Jurusan Tadris Kimia fakultas Tarbiyah IAIN Waisongo Semarang, 2013.
Hart, dkk. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi kesebelas, Jakarta :Erlangga, 2003.
Sentot dan Budi Raharjo. KIMIA berbasis EKSPERIMEN 3. Jakarta : Platinum, 2008.
Wikipedia Ensikopedia Bebas, Asam amino (dikases tanggal 24 Mei 2014, pukul 15:18)
Wilbraham , Antony C. & Michael S Matta, Pengantar Kimia Organik dan Hayati, Bandung : ITB, 1992
Laporan Praktikum LIPID
PERCOBAAN 3
LIPID
TUJUAN
Mengetahui beberpa macam identifikasi dan sifat-sifat umum lipid.
DASAR TEORI
Lipid merupakan senyawa heterogen dan termasuk salah satu bahan makanan yang sangat penting. Lipid berfungsi untuk sumber energi bagi tubuh, sumber asam lemak esensial, dan sebagai pelarut vitamin A, D, E, dan K. Senyawa lipid tidaklarut dalam air tetapilarut dalam pelarut organic non polar, seperti eter. Sifat kelarutan ini membedakan lipid dari tiga golongan utama lain dari produk alam lainnya, yaitu karbohidrat, protein, dan asam nukleat, yang pada umumnya tidak larut dalam pelarut organik.
Sifat-sifat Lipid
Lipid adalah golongan senyawa organic yang sangat heterogen yang menyusun jaringan tumbuhan dan hewan. Lipid merupakan golongan senyawa organic kedua yang menjadi sumber makanan, merupakan kira-kira 40% dari makanan yang dimakan setiap hari. Lipid mempunyai sifat umum sebagai berikut :
Tidak larut dalam air
Larut dalam pelarut organic seperti benzene, eter,aseton, kloroform, dan karbontetraklorida
Mengandung unsur-unsur karbon,hidrogen, dan oksigen,kadang juga mengandung Nitrogen dan fosfor.
Bila dihidrolisis akan menghsilkan lemak.
Berperan pada metabolisme tumbuhan dan hewan.
Adapun sifat fisika dan kimia lipid adalah sebagai berikut :
Sifat Fisika
Dari rantai asam lemak didapatkan bahwa asam lemak jenuh (gambar 3.1) mempunyai rantai karbon pendek seperti asam butirat dan kaproat yang mempunyai titik lebur rendah, ini berarti bahwa kedua asam ini berupa zat cair pada suhu kamar sedangkan makin panjang rantai karbon menunjukkan makin tinggi titik leburnya. Asam palmitat dan stearat berupa zat padat pada suhu kamar.
Asam lemak tidak jenuh mempunyai titik lebur rendah. Asam oleat mempunyai rantai karbon sama panjang dengan asam stearat, tetapi pada suhu kamar asam oleat berupa zat cair. Makin banyak ikatan rangkap, makin rendah titik leburnya, ini dapat dilihat pada pada titik lebur asam linoleat yang lebih rendah dari titik lebur asam oleat.
Asam butirat larut dalam air. Kelarutan asam lemak dalam air berkurang dengan bertambah panjangnya rantai karbon. Asam kaproat larut sedikit dalam air, sedangkan asam palmitat, stearat, oleat dan linoleat tidak larut dalam air. Asam linoleat mempunyai kelarutan dalam air sangat kecil.
Sifat Kimia
Asam lemak adalah asam lemah, jika larut dalam air molekul asam lemak akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion H+. Dalam hal ini pH larutan bergantung pada konstanta keasaman dan derajat ionisasi masing-masing asam lemak. pH untuk asam lemak dan ionisasinya, umumnya dapat digambarkan sebagai berikut :
R – COOH ⇄ R – COO- + H+ +
[ RCOO- ]
pH = pKa + log [ RCOOH ]
Apabila [ RCOO- ] = [ RCOOH ], maka pada keadaan ini
pH = pKa. Oleh karenanya asam lemak dapat bereaksi dengan basa, membentuk garam
R – COOH + NaOH → R – COONa + H2O
Garam natium atau kalium yang dihasilkan oleh asam lemak dapat larut dalam air dan dikenal sebagai sabun. Molekul sabun terdiri atas rantai hidrokarbon dengan gugus – COO- pada ujungnya. Bagian hidrokarbon bersifat hidrofobik artinya tidak suka air atau tidak mudah larut dalam air, sedangkan gugus – COO- bersifat hidrofilik dapat larut dalam air.
Dari dua bagian di atas, maka molekul sabun tidak sepenuhnya larut dalam air tetapi membentuk misel. Sebagai bahan pembersih kotoran, sabun dapat mengemulsikan lemak (fungsi emulgator). Bagian hidrofobik molekul sabun akan masuk ke dalam lemak, sedangkan ujung yang bermuatan negatif ada dibagian luar. Dengan adanya gaya tolak antara muatan listrik negatif, maka kotoran akan terpecah menjadi partikel kecil dan membentuk emulsi, dengan demikian kotoran dapat terlepas dari kain dll.
Klasifikasi Lipid
Pada umumnya klasifikasi lipida didasarkan atas kerangka dasarnya dan dibedakan menjadi lipida sederhana dan lipida kompleks.Golongan pertama dapat dihidrolisis sedangkan golongan kedua, tidak dapat dihidrolisis.
Lipida Sedehana
Lipid Sederhana, yang tersusun atas senyawa ester asam lemak dan berbagai alcohol.
Yang tergolong lipid sederhana, adalah :
Trigliserida
Trigliserida atau triasilgliserol merupakan triester dari gliserol. Struktur trigliserida memiliki gugus alkil (R.R’.R”) yang merupakan gugus non polar dengan jumlah atom karbon antara 11 sampai 23. Dalam kehidupan sehari-hari trigliserida dikenal dengan lemak dan minyak. Asam lemak pada disini merupakan asam-asam karboksilat rantai panjang dengan jumlah atom C genap, seperti asam stearat, asam palmitat, asam oleat dan lain-lain..
Struktur Trigliserida
R. R’. R” adalah hidrokarbon rantai panjang yang sama atau berbeda.
Perbedaan lemak dan minyak terdapat pada sifat fisiknya. Pada temperature kamar, lemak bersifat padat dan minyak bersifat cair. Suatu pengecualian adalah minyak nabati yaitu minyak kelapa, yang mencair pada suhu 21-250 C. Lemak dan minyak pada umumnya merupakan trigliserida yang tidak homogen dengan beberapa pengecualian.
Waxes (lilin)
Lilin adalah zat padat yang mempunyai titik leleh yang rendah. Titik leleh lilin lebih tinggi dari pada trigliserida. Oleh sebab itu lilin tidak meleleh pada temperature badan. Lilin adalah monoester sederhana yang terbentuk dari asam lemak rantai panjang. Lilin tidak dapat disabun seper titrigliserida karena mengandung hidrokarbon yang panjang dan tidak larut dalam air. Lilin berfungsi sebagai pelindung kulit dan bulu, pelindung daun dan buah atau sebagai sekresi.
Terdapat tiga macam lilin yang spesifik adalah madu lebah (beeswax) yaitu lilin yang dikeluarkan lebah untuk membentuk madu; carnauba wax adalah lilin yang membalut daun Brazilian palm dan mempunyai titik leleh relative tinggi sehingga digunakan sebagai bahan pengilat mobil; spermaceti adalah lilin yang dipisahkan dari minyak yang diperoleh dari kelapa sperma ikan paus.
Liln paraffin adalah campuran alkane yang diperoleh dari minyak bumi dan bukan lilin yang berasal dari ester.
Beberapa ester yang dijumpai dalam lilin
Dalam madu lebah (T.L 60-800C) :
CH3(CH2)24CO2(CH2)29CH3 CH3(CH2)24CO2(CH2)31CH3
CH3(CH2)26CO2(CH2)29CH3 CH3(CH2)26CO2(CH2)31CH3
Dalam carnauba wax (T.L 80-870C) :
CH3(CH2)22CO2(CH2)31CH3 CH3(CH2)24CO2(CH2)33CH3
CH3(CH2)26CO2(CH2)31CH3 CH3(CH2)26CO2(CH2)33CH3
Dalam spermaceti (T.L 42-470C) :
CH3(CH2)14CO2(CH2)15CH3 setil palmitat
Di alam, lilin berfungsi sebagai bahan pengaman untuk daun, buah, biji, kulit luar insekta, dan bulu burung.
Stereol
Stereol merupakan steroid yang memiliki satu atau lebih gugus hidroksil. Sedangkan steroid adalah turunan dari hidrokarbon aromatic tereduksi yakni perhidroksiklopentanofenantren. Sterol-sterol dalam lipid dapat berada dalam bentuk esternya dengan asam lemak maupun dalam bentuk bebasnya. Contohnya antara lain kolestrol, yakni komponen dari membrane sitoplasma dalam sel hewan; testosterone, suatu hormon; dan asam kolat, suatu konstituen dalam empedu.
Lipida Kompleks
Asam lemak
Asam lemak yang ada di alam dapat dikelompokkan atas dasar jumlah atom C,taraf kejenuhan dan tingkat esensialitasnya. Asam lemak yang tergolong dalam asam lemak esensial antara lain adalah asam linoleat dan linoleat.
Jenis asam lemak yang tidak jenuh yang banyak terdapat di alam adalah asam lemak beratom C sebanyak 18 yaitu asam linoleat, dan asam linolenat.
Fosfolipida
Nama lain golongan senyawa ini adalah fosfogliserida atau gliserol fosfatida. Fosfolipid yaitu lipida yang mengandung gugus ester fosfat, aeperti a: fosfogliserida, lechitin, dan chepalin,plasmalogen dan sfingolipid. Senyawa ini terdiri dari gliserol -3-P sebagai kerangka dasarnya. Pada umumnya asam lemaknya ada dua jenis yaitu satu bersifat jenuh dan yang satu lagi tidak jenuh.
Lemak dan minyak
Lemak dan minyak adalah trigliserida, atau triasilgliserol, kedua istilah ini berarti “triester (dari) gliserol” Perbedaan antara suatu lemak dan suatu minyak bersifat sebarang: pada temperature kamar lemak berbentuk padat dan minyak bersifat cair.
Apa yang membuat beberapa trigliserida berwujud padat (lemak) dan minyak berwujud cair? Perbedaannya jelas dari komposisinya. Minyak mengandung presentase asam lemak takjenuh yang lebih tinggi dibandingkan lemak. Sebagian besar gliserida pada hewan adalah berupa lemak, sedangkan gliserida dalam tumbuhan cenderung berupa minyak.Oleh karena itu, biasa dikenal istilah lemak hewani (lemak babi, lemak sapi) dan minyak nabati (minyak jagung; minyak bunga matahari).
Asam karboksilat yang diperoleh dari hidrolisis suatu lemak atau minyak, yang disebut asam lemak, umumnya mempunyai rantai hidrokarbon panjang dan tak bercabang. Lemak dan minyak seringkali diberi nama sebagai derivat asam-asam lemak. Misalnya tristearat dan gliserol diberi nama tristearin, dan tripalmitat dari gliserol disebut tripalmitin. Minyak dan lemak dapat juga diberi dengan cara yang biasa dipakai untuk penamaan suatu ester : sebagai contoh, gliseril tristearat dan gliseril tripalmitat.
Asam-asam lemak dapat juga diperoleh dari lilin (waxes), misalnya lilin lebah. Dalam hal ini, asam lemak diesterkan dengan suatu akohol sederhana berantai panjang.
Lemak dan minyak dapat dibedakan berdasarkan kejenuhannya seperti pada tabel di bawah ini :
Jenis asam Rumus Molekul Sumber (asal)
Asam Lemak Jenuh
Asam Butirat CH3(CH2)2COOH Lemak susu sapi
Asam Palmitat CH3(CH2)14COOH Lemak hewani dan nabati
Asam Stearat CH3(CH2)16COOH Lemak heani dan nabati
Asam Lemak Tidak jenuh
Asam Palmitoleat CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Minyak kacang dan jagung
Asam Oleat CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Lemak hewani dan nabati
Asam Linoleat Minyak biji kapas
Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai karbonnya, mempunyai rantai zig zag yang dapat cocok satu sama lain sehingga gaya tarik vanderwaals tinggi dan biasanya berwujud padat. Sedangkan asam lemah tak jenuh merupakan asam lemah yang mengandung satu ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya.
Contoh lemak tak jenuh adalah minyak kelapa dan margarin. Minyak kelapa mengandung asam kaprilat, asa kaprat, dan asam oleat. Margarin mengandung salah satu produk makanan konsumsi sehari-hari yang dibuat dengan menggunakan bahan baku lemak nabati. Margarin dibuat melalui proses hidrogenasi asam lemak tak jenuh yang bersumber dari tanaman. Margarin adalah emulsi air dalam minyak yang berbentuk padat.
Sedangkan contoh lemak jenuh adalah air sabun, karena Lemak yang digunakan dalam sabun umumnya asam palmitat atau stearat.
Reaksi saponifikasi dan bilangan penyabunan
Sabun biasanya dibuat dari campuran lemak dan minyak kelapa. Dalam penyusunan lemak hewani akan dilelehkan dengan uap, smentara lapisan lemak bagian atas akan dihilangkan. Langkah awal penyusunan sabun dengan cara mendidihkan trigliseral dengan NaOH. Reaksi tersebut dinamakan saponifikasi.
Bilangan Penyabunan
Angka penyabunan menunjukkan berat molekul lemak dan minyak secara kasar .Minyak yang disusun oleh asam lemak berantai karbon yang pendek berarti mempunyai berat molekul yang relatif kecil, akan mempunyai angka penyabunan yang besar dan sebaliknya bila minya mempunyai berat molekul yang besar ,mka angka penyabunan relatif kecil . angka penyabunan ini dinyatakan sebagai banyaknya (mg) NaOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu gram lemak atau minyak.
Rumus penentuan bilangan penyabunan adalah sebagai berikut :
Bilangan penyabunan = (A-B) x ½ MrKOH
m sampel
Hidrolisis lemak dan minyak
Dalam reaksi hidrolisis lemak dan minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisis mengakibatkan kerusakan lemak dan minyak. Ini terjadi karena terdapat sejumlah air dalam lemak dan minyak tersebut.
Uji-uji / cara identifikasi lipid
Uji Kualitatif Lipid
Uji Ketidakjenuhan
Komposisi asam lemak dan trigliserida terdiri atas lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Uji ketidakjenuhan untuk menyatakan adanya asam jenuh atau tidak jenuh, atau apakah lemak memiliki ikatan rangkap atau tunggal. Adanya ikatan rangkap apabila ditambahkan KMnO4 (sebagai oksidator). Ui positifnya larutan warna ungu berubah menjadi endapan coklat.
Uji Akrolein
Dalam uji ini terjadi dehidrasi gliserol dalam bentuk bebas atau dalam lemak/minyak menghasilkan aldehid akrilat atau akrolein. Menurut Scy Tech Encyclopedia (2008),uji akrolein digunakan untuk menguji keberadaan gliseril atau lemak, ketika lemak dipanaskan. Setelah ditambahkan agen pendehidrasi (KHSO4) yang akan menarik air, maka bagian gliserol akan terdehidrasi ke bentuk aldehid tidak jenuh atau dikenal sebagai akrolein (CH2 = CHCHO) yang memiliki bua seperti lemak terbakar dan ditandai dengan asap putih. Uji akrolein disebut juga uji ketengikan. Ketengikan adalah perubahan kimia yang menimbulkan akrolein, bau dan rasa tidak enak pada lemak.
Uji Saponifikasi
Uji ini digunakan untuk menentukan adanya saponin dalam suatiu bahan dengan terbentuknya sabun/busa. Bila lipid dipanaskan dalam alkali akan terlepas asam lemak dan gliserol. Alkali berikatan ester dengan sam lemak membentuk sabun yang berbusa bila dikocok dengan air. Bilangan penyabunan adalah jumlah miligran KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak hasil hidrolisis dari satu gram lipid.
Uji Kuantitatif Lipid
Bilangan asam
Uji kunatitatif pada lipid untuk menghitung berapa volume NaOH 0,1 N yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak bebas.
Bilangan asam = V KOH × NKOH × Mr KOH
msampel
Keterangan
VKOH = Volume KOH untuk titrasi (mL)
NKOH = Normalitas KOH (N)
Mr KOH = 56,1 gram/mol
m sampel = massa sampel (gram)
Bilangan Peroksida
Angka peroksida sangat penting untuk identifikasi tingkat oksidasi minyak. Minyak yang mengandung asam-asam lemak takjenuh dapat teroksidasi oleh Oksigen yang mengahsilkan suatu senyawa peroksida. Cara yang digunakan untuk menentukan bilangan peroksida dalam praktikum ini adalah dengan metode titrasi iodometri.
Rumus perhitungannya adalah sebagai berikut :
Miliekivalen per 1000 gram = vol. Na2S2O3 × N Na2S2O3 × 1000
m sampel
Milimol per 1000 gram = 0,5 × Vol. Na2S2O3 × N Na2S2O3 × 1000
m sampel
Miligram Oksigen per 100 gr = (a - b) × N Na2S2O3 (0,5 Mr O2)× 100
m sampel
Bilangan Penyabunan
Bilangan penyabunan adalah jumlah milligram KOH yang diperlukan untuk menyabunkan satu gram lemak atau minyak. Minyak yag disusun oleh asam lemak berantai karbon yang pendek mempunyai berat molekul yang relatif kecil, akan mempunyai bilangan penyabunan yang besar dan sebaliknya bila mempunyai berat molekul yang besar maka angka penyabunan relative kecil. Penentuan bilangan penyabunan dilakukan untuk mengetahui sifat minyak dan lemak. Pengujian sifat ini dapat digunakan untuk membedakan lemak yang satu dengan yang lainnya. Selain untuk mengetahui sifat lemak atau minyak, angka penyabunan juga dapat dipergunakan untuk menentukan berat molekul minyak dan lemak secara kasar
Tingginya bilangan penyabunan disebabkan ikatan tak jenuh dapat teroksidasi menghasilkan senyawa bergugus fungsi karbonil yang pada akhirnya dapat juga bereaksi dengan alkali.
Analisa Bahan
KHSO4 : tidak berwarna,tidak berbau, tidak berasa, korosif, tidak mudah terbakar, sangat berbahaya jika kontak langsung dengan mata,kulit, dan tertelan. dan bahaya jika dihirup.
KOH : tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna, korosif,tidak mudah terbakar, sangat berbahaya jika kontak langsung dengan mata,kulit, dan tertelan, dan terhirup.
NaCl: tidak berwarna, sedikit berbau, berasa asin (garam),sedikit korosif, tidak mudah terbakar, sedikit bahaya jika kontak langsung dengan mata, kulit,tertelan, dan terhirup.
CaCl2 : tidak berbau, tidak berwarna, tidak korosif, tidak mudah terbakar, bahaya jika komtakmlangsung dengan mata, tertelan dan terhirup. Dan sedikit bahaya jika kontak dengan kulit.
Kloroform : cairan, tidak berwarna, berbau, berasa pedas (membakar), tidak korosif, tidak mudah terbakar, bahaya jika kontak langsung dengan kulit, mata, tertelan,dan terhirup.
KI : tidak berbau, rasanya pahit (kuat),berwarna putih, korosif, tidak mudah terbakar, sedikit bahaya jika kontak langsung dengn mata,kulit,tertelan, dan terhirup.
Na2S2O3 : tidak berbau, berasa,tidak berwarna, tidak korosif, tidak mudah terbakar, bahaya jika kontak langsung dengan kulit,mata, tertelan, dan terhirup.
ALAT DAN BAHAN
Alat :,
Tabung reaksi
Rak tabung reaksi
Pipet tetes
Gelas ukur
Gelas beker
Erlenmeyer
Penjepit Tabung
Set Kompor Spirtus
Sendok
Kertas Lakmus
Buret, Klem, dan Statif
Bahan
Minyak Kelapa
Eter
Margarin
Air sabun
Larutan KMnO4
Gliserol
KHSO4
Alkohol 95%
Larutan KOH 0,1 N
Indikator PP
NaOH 40%
Larutan NaCl jenuh
Aquades
Larutan CaCl2
KOH 0,5 N alkoholis
HCl 0,5 N
Asam asetat glacial 60%
Kloroform 40%
Larutan KI jenuh
Na2S2O3 0,01 N.
CARA KERJA
Uji Ketidakjenuhan
Ke dalam masing-masing tabung ditambahkan 3 tetes larutan KMnO4.
Mulut tabung ditutup, dan digojog kuat-kuat.
Dibiarkan beberapa saat,
Diamati perubahan warna yang terjadi.
Uji Akrolein
Kedalam masing-masing atbung ditambahkan
sepucuk sendok KHSO4.
Dipanaskan hingga mendidih.
Diamati bau yang ditimbulkan dan
dibandingkan.
Penentuan Bilangan Asam
Campuran dipanaskan dengan penangas
air sampai semua minyak larut.
Campuran dititrasi menggunakan KOH
0,1 N dengan indikator PP sampai
terlihat warna merah muda.
Volume KOH yang digunakan dicatat.
Dihitung jumlah mg KOH yang
digunakan untuk menetralkan asam
lemak bebas dalam 1 gram lemak atau
minyak.
Perhitungan :
Bilangan asam = V KOH × NKOH × Mr KOH
msampel
Keterangan :
VKOH = Volume KOH untuk titrasi (mL)
NKOH = Normalitas KOH (N)
Mr KOH = 56,1 gram/mol
m sampel = massa sampel (gram)
Reaksi Saponifikasi dan Bilangan Penyabunan
Reaksi Saponifikasi
Dimasukkan ke dalam cawan penguapan
Ditambahkan 5 mL minyak kelapa dan 5 mL etanol.
Dipanaskan sampai isi cawan menjadi padat.
Didinginkan dan ditambah 40 mL larutan NaCl jenuh.
Disaring dengan kain jarang.
Dibilas dengan air dingin
Diamati warna, wujud, dan baunya
Dibuat larutan dengan menggunakan separuh dari sabun yang dihasilkan.
Ditambah dengan 100 mL aquades
pH larutan diperiksa dengan kertas lakmus.
5 mL larutan CaCl2 ditambahkan ke dalam 10 mL larutan sabun yang dibuat.
Dikocok dan dicatat.
Dicoba mencuci tangan dengan sabun tersebut.
Dicatat pengamatannya.
Bilangan Penyabunan
Disaring
Ditimbang 4-5 gram sampel
Ditambahkan 50 mL KOH 0,5 N alkoholis dengan pipet
Campuran direfluks secara hati-hati sampai mendidih, sampai semua sampel tersabunkan.
Didinginkan dan dipindahkan ke dalam Erlenmeyer.
Ditambahkan beberapa tetes indicator PP.
Dititrasi campuran dengan HCl 0,5 N sampai warna merah hilang.
Larutan 50 mL KOH 0,5 B alkoholis (blangko) dititrasi sebagi pembanding.
Bilangan penyabunan = (A-B) x ½ MrKOH
m sampel
Keterangan : A = vol. HCl HCl titrasi blanko (mL)
B = vol. HCl titrasi sampel
Mr KOH = 56,1 gram/ mol
msampel = massa sampel (gram)
Bilangan Peroksida
Ditimbang 5gram
Ditambahkan 30 mL pelarut yang terdiri atas asam asetat glacial 60% dan kloroform 40%
Ditambahkan 0,5 mL larutan KI jenu sambil dikocok
Setelah 2 menit ditambahkan 30
mL air.
Iod yang terbentuk dititrasi dengan Na2S2O3 0,01 N
Dengan cara yag sama, dilakukan titrasi pada blangko
Perhitungan:
Miliekivalen per 1000 gram = vol. Na2S2O3 × N Na2S2O3 × 1000
m sampel
Milimol per 1000 gram = 0,5 × Vol. Na2S2O3 × N Na2S2O3 × 1000
m sampel
Miligram Oksigen per 100 gram = (a - b) × N Na2S2O3 (0,5 Mr O2 ) × 100
m sampel
Keterangan :
a = Vol. Na2S2O3 untuk titrasi sampel
b= vol. Na2SO3 untuk titrasi blangko
HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA
Uji Ketidakjenuhan
Tabung A
Minyak kelapa dalam eter B
Margarine dalam eter C
air sabun 1%
KMnO4 Coklat Ada 2 lapisan Hijau muda
atas : kuning
bawah : coklat
Uji Akrolein
Tabung A Minyak kelapa B Gliserol
KHSO4 Sedikit tengik Tengik
Bilangan Asam
V KOH = 0,2 mL
Mr KOH = 56,1 gram/mol
N KOH = 0,1 N
Msampel = 5 gram
Bilangan asam = V KOH × NKOH × Mr KOH
msampel
= 0,2 mL × 0,1 N × 56,1 g/mol
5 gram
= 0,2244
Reaksi Saponifikasi dan Bilangan Penyabunan
Reaksi Saponifikasi
Uji Pengamatan
Wujud Padat, warba putih
Bau seperti kedelai
pH 13 ; kertas lakmus merah menjadi biru (basa)
+ CaCl Ada larutan putih kecil-kecil seperti pada sabun
Cuci tangan Licin ; ketika dibilas pake air tangannya menjadi kasat
Bilangan Penyabunan
A = vol. HCl titrasi blangko : 50 mL
B = vol. HCl titrasi sampel : 46,5 mL
Mr KOH = 56,1 gram/mol
msampel = 5 gram
Perhitungan :
Bilangan penyabunan = (A-B) x ½ MrKOH
m sampel
= (50 – 46,5) × ½. 56,1 g/mol
5 gram
= 19,6359 gram
Bilangan Peroksida
a = 26,5 mL
b = 19 mL
N Na2SO3 = 0,01 N
m sampel = 5 gram.
Perhitungan :
Miliekivalen per 1000 gram = vol. Na2S2O3 × N Na2S2O3 × 1000
m sampel
= 26,5 mL ×0,01 N × 1000
5 gram
= 53 miliekivalen/1000 gram.
Milimol per 1000 gram = 0,5 × Vol. Na2S2O3 × N Na2S2O3 × 1000
m sampel
= 0,5 × 26,5 mL × 0,01 N × 1000
5 gram
= 26,5 milimol/1000 gram
Miligram Oksigen per 100 gram = (a - b) × N Na2S2O3 (0,5 Mr O2 ) × 100
m sampel
= ( 26,5 mL – 19 mL) × 0,01 N (0,5 . 32 g/mol) ×100
5 gram
= 24 miligram Oksigen/100 gram.
PEMBAHASAN
Uji Ketidakjenuhan
Uji ini merupakan uji untuk mengetahui adanya asam jenuh atau tidak jenuh, atau apakah lemak memiliki ikatan rangkap atau tunggal. Minyak kelapa mengandung asam kaprilat, asa kaprat, dan asam oleat. Margarin mengandung salah satu produk makanan konsumsi sehari-hari yang dibuat dengan menggunakan bahan baku lemak nabati. Margarin dibuat melalui proses hidrogenasi asam lemak tak jenuh yang bersumber dari tanaman. Margarin adalah emulsi air dalam minyak yang berbentuk padat.
Pada hasil percobaan minyak kelapa, margarin menghasilkan warna coklat setelah ditambah KMnO4 pada bagian dasar tabungnya, warna ungu pada KMnO4 hilang atau memudar dan digantikan dengan terbentuknya endapan coklat dari Mangan dioksida menunjukkan adanya ikatan rangkap (tak jenuh). Namun dari ketiga sampel, Minyak kelapa yang menghasilkan warna paling coklat, karena ketika direaksikan dengan KMnO4 terjadi reaksi oksidasi, dimana minyak terputus dan mengikat atom O. Minyak kelapa memiliki ikatan yang paling banyak, sehingga sifatnya paling tidak jenuh. Sedangkan air sabun termasuk asam jenuh, karena berdasarkan pengamatan pratikan warna yang dihasilkan hijau muda ketika direaksikan dengan KMnO4 . Lemak yang digunakan dalam sabun umumnya asam palmitat atau stearat, dan menurut buku nya Fessenden bahwa asam palmitat dan stearat dikategorikan sebagai lemak jenuh.
Reaksi yag terjadi adalah :
Uji Akrolein
Prinsip uji akrolein, yatu terjadinya dehidrasi gliserol dalam bentuk bebas atau dalam lemak maupun minyak menghasilkan akrialdehida atau akrolein. Uji akrolein disebut juga uji ketengikan.Ketengikan adalah perubahan kimia yang menimbulkan akroleinbau dan rasa tidak enak pada lemak. Ketika lemak dipanaskan setelah ditambahkan KHSO4 yang akan menarik air, maka bagian gliserol akan terhidrasi ke dalam bentuk akrolein (CH2 = CHCHO) yang memiliki bau seperti lemak terbakar dan ditandai dengan asap putih. Penambahan KHSO4 berfungsi menarik molekul air dari gliserol, sebagai katalis, dan sebagai oksidator. Oleh karena timbulnya bau yang tajam khas itu, akrolein mudah diketahui dan pada uji akrolein ini bertujuan untuk menentukan adanya gliserol atau senyawa yang mengandung gliserol seperti lemak dan minyak.
Berdasarkan percobaan yang dilakukan praktikan, gliserol memberikan hasil positif yang membentuk asap putih dan berbau tengik atau seperti lemak terbakar. Reaksi gliserol dengan KHSO4 adalah sebagai berikut :
Figure 1 Reaksi Gliserol dengan KHSO4
Jika dibandingkan dengan minyak kelapa, gliserol lebih meyengat baunya daripada minyak karena gliserol mengalami dehidrasi menjadi akrolein, sedangkan asam lemak akan mengalami oksidasi menjadi keton dan aldehida. Gliserol lebih cepat tengik daripada minyak kelapa sebab minyak kelapa bila dihidrolisis akan diubah terlebih dulu menjadi gliserol dan asam lemak bebas, lalu gliserol diubah menjadi akrolein, sehingga untuk menjadi akrolein harus diubah ke beberapa tahap dulu. Karena gliserol langsung dehidrasi menjadi akrolein, maka gliserol lebih cepat tengik. Bau tengik yang timbul merupakan hasil dari oksidasi.
Menurut Sunarya (2003), gliserol bila teroksidasi baunya lebih menyengat dibandingkan dengan minyak kelapa. Minyak kelapa tidak lebih tengik dari gliserol sebab tidak semua asam lemaknya berubah menjadi akrolein. Proses ketengikan dapat dilihat sebagai berikut :
Penentuan Bilangan Asam
Uji bilangan asam adalah uji yang dilakukan untuk mengetahui jumlah milligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak bebas dari 1 gram lemak. Penentuan ini dilakukan dengan cara titrasi menggunakan KOH dengan indicator PP sampai terlihat warna merah muda.
Mula-mula sampel minyak ditambahkan 50 mL etanol 95%. Penambahn etanol `ini berfungsi untuk menarik air yang melingkupi molekul-molekul minyak sehingga terjadi pemisahan fase minyak dengan air. Sehingga setelah penambahan etanol pada minyak,akan terbentuk 2 lapisan yaitu minyak di bawah dan etanol dibagian atas. Kemudian setelah itu praktikan mendidihkan dalam gelas beker yang berisi air hingga larutan menjadi larut. Tujuan dari pemanasan ini adalah untuk mempermudah pelarutan sampel minyak pada etanol. Hasilnya larutan sampel berwarna kuning keruh. Setelah itu larutan didinginkan dan ditambahkan dengan indicator PP dan dititrasi dengan KOH 0,1 N hingga berubah warna menjadi merah muda ( titik kahir titrasi). Penambahan indicator bertujuan untuk menandai terjadinya titik akhir titrasi. Pada titrasi yang praktikan lakukan, volume KOH yang dibutuhkan sebanyak 0,2 mL. Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh bilangan asam dari minyak kelapa sebesar 0,2244 mgKOH/gram minyak. Dapat dilihat bahwa minyak kelapa masih layak untuk dimakan, karena Pengukuran bilangan asam maksimum 1 mg/gram. Jika bilangan asam lebih dari 1 mg/gram, maka tidak layak dimakan.
Figure 2 Proses pemanasan Figure 3 Hasil titrasi
Reaksi Saponifikasi dan Bilangan Penyabunan
Reaksi Saponifikasi
Reaksi ini digunakan untuk menunjukkan adanya saponin dalam suatu bahan dengan terbentuknya sabun / busa. Saponifikasi atau reaksi Penyabunan merupakan proses terbentuknya sabun dari suatu lemak dengan mereaksikannya dengan suatu basa dan menghasilkan gliserol serta garam dari lemaknya. Sabun adalah senyawa garam logam alkali (biasanya garam natrium) dari asam-asam lemak. Sabun mengandung terutama garam C16 dan C18,.
Dalam praktikum ini, praktikan mereaksikan 5 mL minyak kelapa dan 5 mL etanol dengan NaOH 40% ke dalam cawan penguapan.
Penambahan basa berupa NaOH ini dimaksudkan untuk menghasilkan garam Na dari lemaknya. Reaksi lemak tersebut dengan NaOH menghasilkan gliserol dan sabun. Kemudian setelah isi cawan menjadi padat, praktikan menambahkan 40 mL larutan NaCl jenuh dan didinginkan.
Penambahan NaCl ini dilakukan untuk mengendapkan sabun yang terbentuk. Proses tersebut menghasilkan endapan berwarna putih susu. Praktikan berhasil membuat sabun dari campuran tersebut, ditandai dengan ketika praktikan menambahkan 100 mL aquades dan mengocoknya, endapan yang terbentuk tersebut menjadi berbusa.
Figure 4 Sabun ditambah 100 mL aquades
Busa ini merupakan emulsi pada air yang menunjukkan bahwa telah terbentuk sabun pada reaksi tadi. Jika kita menambahkan suatu alkalis kuat atau basa kuat seperti NaOH pada lemak maka ikatan antara asam lemak dengan gliserol akan terputus dan gugus hidroksil (-OH) dari NaOH akan membentuk molekul gliserol. Pada akhir proses, ditambahkan CaCl2 sebagai pemurnian sabun.
Dengan reaksi sebagai berikut :
Bilangan Penyabunan
Bilangan penyabunan adalah jumlah milligram KOH yang diperlukan untuk menyabunkan satu gram lemak atau minyak. Minyak yag disusun oleh asam lemak berantai karbon yang pendek mempunyai berat molekul yang relatif kecil, akan mempunyai bilangan penyabunan yang besar dan sebaliknya bila mempunyai berat molekul yang besar maka angka penyabunan relative kecil. Penentuan bilangan penyabunan dilakukan untuk mengetahui sifat minyak dan lemak. Pengujian sifat ini dapat digunakan untuk membedakan lemak yang satu dengan yang lainnya. Selain untuk mengetahui sifat lemak atau minyak, angka penyabunan juga dapat dipergunakan untuk menentukan berat molekul minyak dan lemak secara kasar. Bila reaksi penyabunan telah selesai, maka lapisan air yang mengandung gliserol dapat dipisahkan dengan cara refluks. Proses refluks bertujuan untuk mereaksikan sampel minyak dengan larutan KOH-alkoholis agar proses saponifikasi tersebut berlangsung secara sempurna. Karena dalam proses saponifikasi tersebut, reaktan yang digunakan yaitu KOH-alkoholis bersifat mudah menguap bila dipanaskan, sehingga untuk mencegah reaktan tersebut menguap selama proses pemanasan maka dilakukanlah proses refluks.Sedangkan penggunaan reaktan KOH yang dicampur alcohol bertujuan sebagai pelarut untuk memudahkan pencampuran KOH dengan sampel minyak selama proses refluks.
Figure 5 Proses Refluks
Kemudian setelah melakukan proses refluks, praktikan melakukan titrasi dengan HCl. Metode titrasi ini sangat penting dilakukan untuk mengetahui jumlah total lemak dan asam lemak dalam minyak. Tercatat, volume HCl yang digunakan pada saat titik akhir terjadi yaitu 46,5 mL.
Figure 6 Hasil setelah direfluks Figure 7 Hasil titrasi
Sedangkan titrasi untuk larutan KOH-alkohol tanpa minyak (berfungsi sebagai larutan blanko untuk mengetahui jumlah titer yang bereaksi dengan pereaksi. Sehingga dalam perhitungan tidak terjadi kesalahan yang disebabkan oleh pereaksi) mencapai titik akhir pada saat volume HCl yaitu 50 mL. Sehingga melalui perhitungan dapat ditentukan angka penyabunan dari percobaan ini sebesar sebesar 19, 6359.
Bilangan Peroksida
Penentuan Bilangan peroksida bertujuan untuk identifikasi tingkat oksidasi minyak. Minyak yang mengandung asam-asam lemak tidak jenuh dapat teroksidasioleh oksigen yang menghasilkan suatu senyawa peroksida.Cara yang digunakan untuk menentukan bilangan peroksida dalam praktikum ini adalah dengan metode titrasi iodometri. Digunakan titrasi iodometri karena penentuan bilangan peroksida ini berhubungan dengan oksidasi. Oleh karenanya paling cocok digunakan titrasi iodometri yang merupakan bagian dari titrasi redoks. Langkah pertama, praktikan melarutkan asam asetat glacial-kloroform ke dalam minyak yang kemudian ditambahkan KI. Dalam campuran tersebut akan terjadi reaksi KI dalam suasana asam dengan peroksida yang akan membebaskan I2 . Kemudian I2 yang dibebaskan selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat.
Kemudian menggunakan rumus yang telah tertera di prosedur kerja, didapat hasil nya sebagai berikut :
Miliekivalen per 1000 gram = 53 miliekivalen/1000 gram
Milimol per 1000 gram = 26,5 milimol/1000 gram.
Miligram Oksigen per 100 gram = 24 miligram Oksigen/100 gram.
Reaksi yang terjadi adalah :
Figure 8 Campuran asam asetat glasial, kloroform, dan KI Jenuh
Figure 9 Iod yang akan dititrasi Figure 10 Hasil titrasi dengan Na2S2O3
SIMPULAN
Pada uji ketidakjenuhan, minyak kelapa dan margarine termasuk lemak tak jenuh, karena menghasilkan reaksi positif terhadap KMnO4, sedangkan air sabun termasuk lemak jenuh.
Minyak kelapa dan gliserol memberikan hasil positif pada uji akrolein yang membentuk asap putih dan berbau tengik atau seperti lemak terbakar. Namun, jika dibandingkan minyak kelapa, bau gliserol lebih menyengat (tengik).
Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh bilangan asam dari minyak kelapa sebesar 0,2244 mgKOH/gram minyak.
melalui perhitungan dapat ditentukan angka penyabunan dari percobaan ini sebesar sebesar 19, 6359.
Hasil perhitungan dari bilangan peroksida adalah sebagai berikut :
Miliekivalen per 1000 gram = 53 miliekivalen/1000 gram
Milimol per 1000 gram = 26,5 milimol/1000 gram.
Miligram Oksigen per 100 gram = 24 miligram Oksigen/100 gram.
DAFTAR PUSTAKA
Atastina, dkk. 2003. Buku Petunjuk Praktikum Kimia Fisika. Depok : TGP-FT UI
Dogra. 2008. Kimia Fisik Dan Soal-Soal. Erlangga.Bandung.
Konneth.1993. Prinsip-Prisip Kesetimbangan Kimia Edisi Keempat.Jakarta.UI-press.
Mulyani,Sri.2004. Kimia Fisika I.UPI.Jakarta
Sukardjo.1997. Kimia Fisika.Bineka Cipta. Jogyakarta.
R. E. Smallman, dkk. 2000. Met. Fsk Modern & Rekayasa Material. Jakarta : Erlangga
Young, Hugh D. 2002. Fisika Universitas Jilid.1. Jakarta : Erlangga.
laporan praktikum Karbohidrat
PERCOBAAN 2
KARBOHIDRAT
TUJUAN
Mengetahui beberapa macam identifikasi karbohidrat.
DASAR TEORI
Karbohidrat terdapat dalam semua tumbuhan dan hewan serta penting bagi kehidupan. Manusia yang aktif membutuhkan banyak karbohidrat yang nantinya digunakan sebagai makanan atau sumber energi. Beberapa tumbuhan (tebu dan bit gula) menghasilkan sukrosa. Gula lain, yakni glukosa, merupakan komponen penting dalam darah.
Glukosa merupakan karbohidrat sederhana yang pertama kali dapat dimurnikan dan mempunyai rumus molekul C6H12O6. Karbohidrat sering kali dianggap berasal dari kata karbon yang terhidrat C6(H2O)6.
Figure 1 Glukosa (pentahidroksi heksanal)
Dinamakan karbohidrat karena diambil dari istilah hidrat dari karbon. Merujuk pada rumus molekul senyawa ini, yaitu Cn(H2O)m. Namun sebenarnya jika dilihat dari segi struktur organik, karbohidrat bukanlah hidrat dari karbon, melainkan polihidroksialdehida, polihidroksilketon, atau zat yang memberikan senyawa itu jika dihidrolisis. Kimiawi karbohidrat pada dasarnya merupakan kimia gabungan dari dua gugus fungsi, yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil.
Klasifikasi Karbohidrat
Karbohidrat sangat beraneka ragam sifatnya. Misalnya, sukrosa (gula pasir) dan kapas, keduanya adalah dari karbohidrat. Salah satu perbedaan utama antara pelbagai tipe karbohirat adalah ukuran molekulnya atau satuan dasarnya.
Karbohidrat berdasarkan gugus fungsi utamanya, terbagi menjadi 2 macam:
Aldosa (Polihidroksialdehid) : Karbohidrat yang memiliki gugus fungsi aldehid.
Ketosa (Polihidroksiketon) : Karbohidrat yang memiliki gugus fungsi keton.
Figure 2 glukosa dengan gugus aldehid Figure 3 fruktosa denag gugus keton
Karbohidrat biasanya digolongkan menjadi 3 atas dasar jumlah satuan dasar penyusunnya, yaitu monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Istilah sakarida berasal dari kata Latin (sakaratum, gula) dan merujuk pada rasa manis dari beberapa karbohidrat sederhana. Ketiga golongan ini berkaitan satu dengan lainnya lewat hidrolisis.
Polisakarida Oligosakarida Monosakarida
Monosakarida
Struktur dan Nomenklatur
Disebut sebagai gula sederhana, karena monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana lagi. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, timer, dan sebagainya membentuk sebuah polimer. Dimer-dimer tersebut disebut disakarida. Sukrosa adalah suatu disakarida yang dapat dihidrolisis menjadi satu satuan glukosa dan satu satuan fruktosa.
1 sukrosa 1 glukosa + 1fruktosa
Monosakarida digolongkan berdasarkan 2 kemungkinan:
Berdasarkan jumlah atom karbon yang ada (triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan seterusnya).
Berdasarkan apakah gugus karbonil yang ada sebagai aldehida (aldosa) atau sebagai ketosa (keton).
Proyeksi Fischer
Kimia biasanya menggunakan struktur dua dimensi untuk mewakili yang disebut Proyeksi Fischer. Untuk menggambar proyeksi Fischer, gambar terlebih dahulu bentuk 3 dimensinya, lalu gambar struktur 2 dimensinya, garis proyeksinya diganti dengan garis lurus.
Proyeksi Haworth
Selain digambarkan dalam bentuk rantai terbuka, monosakarida juga digambarkan dalam bentuk rantai tertutup (cincin). Cincin 5 disebut furanosa dan cincin 6 disebut piranosa. Struktur ini dikenal sebagi struktur Haworth.
Kita bisa mengkategorikan monosakarida sebagai hemiasetal siklik ketika terdapat gugus kelompok hidrksil dan karbonil adalah bagian dari molekul yang sama dan interaksinya terdiri dari 5 atau 6 nomor cincin.. Sebagai contoh, 4 hidroksi pentanal terbentk dari 5 nomor hemiasetal siklik.
Karena monosakarida mempunyai gugus hidroksil dan karbonil dalam molekul yang sama.
Contoh Monosakarida yang penting :
Heksosa
Hanya glukosa dan fruktosa yang merupakan heksosa-heksosa yang terdapat di alam dan merupakan anggota monosakarida yang terdapat dalam jumlah besar.
Glukosa
Struktur dari glukosa merupakan ikatan yang lurus dari pentahidroksi aldehida. Glukosa mudah teroksidasi oleh perak atau ion tembaga. Bila ditambah dengan larutan perak nitrat amoniak akan terjadi cermin perak. Mereduksi larutan-larutan fehling yaitu dengan timbulnya endapan kupro oksida.
Figure 2 D-Glukosa
Fruktosa
Fruktosa mempunyai rumus C6H12O6. Fruktosa adalah bukan aldehida,karena pada oksidasi tidak menghasilkan asam dengan jumlah atom karbon yang sesuai. Tetapi diperoleh dua asam dengan jumlah karbon yang sedikit. Ini adalah karakteristik dari keton, sehingga fruktosa adalah keto-alkohol.
Figure( 3) D-Fruktosa
Oligosakarida.
Oligosakarida merupakan senyawa berisi dua atau lebih gula sederhana yang dihubungkan oleh pembentukan asetal antara gugus aldehida atau gugus keton dengan gugus hidroksil. Bila dua gula digabungkan diperoleh disakarida, bila tiga diperoleh trisakarida dan seterusnya. Ikatan penggabungan antar gula ini disebut glikosida.
Maltosa
Maltosa dengan rumus C12H22O11 dapat mereduksi pereaksi Fehling Tollens, oleh karena itu disebut gula pereduksi. Maltosa termasuk dalam kelompok disakarida yang diperoleh lewat hidrolisis parsial dari pati. Hidrolisis parsial dari ,altosa menghasilkan glukosa. Jadi, maltose terdiri atas dua unit glukosa yang bertautan.
Figure 4 α gliksosidikbond
Laktosa
Laktosa merupakan gula utama dalam ASI dan susu sapi. Hidrolisis laktosa menghasilkan D- galaktosa dan D- glukosa dalam jumlah mol yang ekivalen. Laktosa termasuk dalam golongan gula pereduksi. Laktosa dapat bereaksi dengan fenilhidrazina membentuk osazon, dapat melakukan proses mutarotasi dan apabila dihidrolisis akan menghasilkan β-D-(+)-galaktopiranosa dan α-D-(+)-glukopiranosa. Oleh karena itu, α-laktosa dibentuk melalui ikatan 1- β →4-β-glikosida dan mempunyai rumus C12H22O11 . Selain itu, pada ujung molekul laktosa masih mengandung C-anomer yang berbentuk hemiasetal.
Figure 5 βgalaktopitanosil α glukopiranosa
Sukrosa
Sukrosa biasa dikenal sebagai gula meja, dapat diperoleh dari tanaman sugar cane dan sugar beet (kentang/umbi manis). Sukrosa mempunyai rumus molekul C12H22O11. Sukrosa terjadi dari satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. Tidak seperti ikatan pada maltosa dan selubiosa, ikatan yang menghubungkan kedua monosakarida dalam sukrosa terbentuk dar kedua karbon anomerik. Sebagai akibatnya, sukrosa tidak mempunyai anomer. Sukrosa tidak dapat mereduksi pereaksi Tollens/Fehling/Benedict, tidak mengalami mutarotasi apabila dilarutkan dalam air dan juga tidak dapat membentuk osazan.
Hidrolisis menggunakan enzim invertase atau dengan asam akan menghasilkan campuran glukosa dan fruktosa, campuran tersebut disebut gula invert.
Figure 6 β fruktofuranosil α glukopiranosida
Polisakarida
Polisakarida tersusun dari banyak unit yang terikat antara satu dengan yang lain melalui ikatan glikosida. Hidrolisis total polisakarida menghasilkan monosakarida. Contoh polisakarida adalah selulosa, amilum ( pati ), glikogen, dan kitin.
1) Selulosa
Selulosa adalah polimer tak bercabang yang dihubungkan melalui 1,4 beta glikosida 300-15000 unit D-glikosida membentuk rantai lurus, terikat sebagai unit-unit selobiosa. Manusia tidak dapat mencerna selulosa, sekalipun sekalipun dapat mencerna pati dan glikogen. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan stereokimia ikatan glikosida pada atom C-1 setiap unit glukosa.
2) Pati
Pati berfungsi sebagai penyimpanan energi. Pati dipisahkan menjadi dua komponen utama berdasarkan kelarutan bila dibubur dalam air panas. Sekitar 20% pati adalah amilosa ( larut ) dan 80% adalah amilopektin ( tidak larut ). Amilosa adalah polimer linear dari alfa D-glukosa. Dalam larutan berbentuk heliks menyerupai kumparan, karena adanya ikatan dengan konfigurasi a pada setiap unit glukosa. Amilopektin adalah suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung kurang lebih 1000 satuan glukosa per molekul.
3) Glikogen
Glikogen adalah polisakarida yang berfungsi sebagai penyimpanan glukosa dalam hewan. Struktur glikogrn mirip amilopektin, yaitu mengandung rantai glukosa yang terikat 1,4 alfa percabangan 1,6 alfa. Glikogen membantu mempertahankan keseimbangan gula dalam tubuh,dengan jalan menyimpan kelebihan gula yang dicerna dari makanan dan mensuplainya ke dalam darah jika diperlukan.
4) Kitin
Kitin adalah polisakarida linear yang mengandung N-astil-D-glukosamin terikat b. Hidrolisisnya menghasilkan 2-amino-2-deoksi-d-glukosa. Kitin banyak terikat dalam protein dan lipida, merupakan komponen utama dalam bangunan serangga.
Reaksi-reaksi Karbohidrat
Sifat-sifat karbohidrat berkaitan dengan gugus fungsional yang terdapatdalam molekul yaitu gugus hidroksi, gugus aldehid dan ggugus keton. Beberapa sifat kimia karbohidrat dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan membedakan senyawa karbohidrat yang satu dengan yang lainnya. Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi terutama dalam suasana basa. Sifat reduktor ini karena adanya gugus aldehid atau keton bebas ada karbohidrat. Pereaksi- pereaksi karbohidrat seperti :
Pereaksi Molisch
Karbohidrat oleh asam anorganik pekat akan dihidrolisis menjadi monosakarida. Dehidrasi monosakarida jenis pentosa oleh asam sulfat pekat menjadi furfural dan golongan heksosa menghasilkan hidroksil-metilfurfural. Pereaksi Molisch yang terdiri dari alfa-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural membentuk senyawa kompleks berwarna ungu.
Pereaksi Benedict
Gula yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasan alkalis menjadi Cu+ , yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata.
Berikut reaksi yang berlangsung :
Pereaksi Tollens
Pereaksi tollens, pengoksidasi ringan yang digunakan dalam uji ini, adalah larutan basa dari perak nitrat. Larutannya jernih dan tidak berwarna. Untuk mencegah pengendapan ion perak sebagi oksida pada suhu tinggi, maka ditambahkan beberapa tetes larutan amonia. Amonia membentuk kompleks larut air dengan ion perak.
Pereaksi Tollens sering disebut sebagai perak amoniakal, merupakan campuran dari AgNO3 dan amonia berlebihan. Gugus aktif pada pereaksi tollens adalh Ag2O yang bila tereduksi akan menghasilakan endapan perak. Endapan perak ini akan menempel pada tabung reaksi yang akn menjadi cermin perak. Oleh karena itu Pereaksi Tollens sering juga disebut pereaksi cermin perak.
Aldehid dioksidasi menjadi anion karboksilat, ion Ag+ dalam reagensia Tollens direduksi menjadi logam Ag. Uji positf ditandai dengan terbentuknya cermin perak pada dinding dalam tabung reaksi.Reaksi dengan pereaksi Tollens mampu mengubah ikatan C-H pada aldehid menjadi ikatan C-O. Alkohol sekunder dapat dioksidasi menjadi keton selanjutnya keton tidak dapat dioksidasi lagi dengan menggunakan pereaksi Tollens. Hal ini disebabkan karena keton tidak mempunyai atom hidrogen yang menempel pada atom karbon karbonil. Keton hanya dapat dioksidasi dengan keadaan reaksi yang lebih keras dibandingkan dengan aldehid. Ikatan antara karbon karbonil dan salah satu karbonnya putus, memberikan hasil-hasil oksidasi dengan jumlah atom karbon yang lebih sedikit daripada bahan keton asalnya. Kekecualian adalah dalam oksidasi keton siklik, karena jumlah atom karbonnya tetap sama. Misalnya, sikloheksanon dioksidasi secar besar-besaran menjadi asam dipat, bahan kimia pentinh dalam pembuatan Nylon.
Pereaksi Fehling
Fehling bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aldehid. Reagent yang digunakan dalam pengujian ini adalah Fehling A (CuSO4 ) dan Fehling B (NaOH dan KNa tartarat). Pereaksi fehling akan tereduksi dari Cu2+ menjadi Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan sebagai Cu2O yang meng hasilkan warna merah bata.
Pereaksi Iodium
Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorbs berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagianpati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna merah coklat.
Pereaksi Seliwanoff
Reaksi selliwanof adalah suatu reaksi untuk mengidentifikasi adanya gugus keton pada suatu sakarida. Reagen selliwanof terdiri atas 0,5% resorsinol dan 5 N HCl . Reaksi positif apabila terbentuk warna merah. HCl akan mengubah heksosa menjadi hidroksi metal furfural yang kemudian akan bereaksi dengan resorsinol membentuk kompleks yang berwarna merah.
Reaksi :
Kereaktifan aldosa dan ketosa sangatlah berbeda. Aldosa untuk terhidrolisis membutuhkan asam pekat sedangkan ketosa membutuhkan asam encer sehingga hidroksi metal furfural dari aldosa sedikit. Sedangkan untuk ketosa hidroksi metal furfural yang terbentuk banyak. Karena itulah reaksi ini spesifik untuk fruktosa yang termasuk ketoheksosa.
Analisis Bahan
Glukosa
Nama Resmi : Glukosum
Nama Lain : Glukosa
RM / BM : C6H¬12O6 / 198,17
Pemerian : Hablur tidak berwarna, serbuk hablur atau butiran putih,
tidak berbau, rasa manis.
Kelarutan : Mudah larut dalam air, sangat mudah larut dalam air
mendidih, agak sukar larut dalam etanol.
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik
Kegunaan : Sebagai sample
Laktosa.
Nama Resmi : Lactosum.
Nama Lain : Laktosa.
RM / BM : C12H22O11.H2O / 36,3.
Pemerian : Serbuk hablur, putih, tidak berbau, rasa agak manis.
Kelarutan : Larut dalam 6 bagian air; larut dalam 1 bagian air mendidih; sukar larut dalam etanol; praktis tidak larut dalam kloroform dan
eter .
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik.
Kegunaan : Sampel
Sukrosa
Nama Resmi : Sakarosa.
Nama Lain : Sukrosa.
RM / BM : C12H22O11 / 342,20.
Pemerian : hablur tidak berwarna atau massa hablur atau serbuk warna
putih; tidak berbau; rasa manis.
Kelarutan : Larut dalam 0,5 bagian air dan dalam 370 bagian etanol Kegunaan : Sebagai sampel.
Amilum
Nama Resmi : Amylum orizae
Nama Lain : Pati beras
Pemerian : Serbuk sangat halus; putih; tidak berbau; tidak berasa
Kelarutan : Praktis tidak larut dalam air dingin dan dalam etanol
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik, di tempat sejuk dan kering
Kegunaan : Sampel
Rumus Bangun :
Asam sulfat pekat
Nama Resmi : Acidum Sulfuricum
Nama Lain : Asam sulfat
RM / BM : H2¬SO4 / 98,07
Pemerian : Cairan kental seperti minyak, korosif, tidak berwarna; jika ditambahkan ke dalam air menimbulkan panas
Kelarutan : -
Kegunaan : Zat tambahan
Amonia
Nama Resmi : Ammonia
Nama Lain : Amonia
RM / BM : NH4OH / 35,05
Pemerian : Cairan jernih; tidak berwarna; bau khas dan menusuk kuat
Kelarutan : Mudah larut dalam air
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat, di tempat sejuk
Kegunaan : Zat tambahan
Perak nitrat
Nama Resmi : Argenti nitras
Nama Lain : Perak nitrat
RM / BM : AgNO3 / 169,87
Pemerian : Hablur transparan atau serbuk hablur berwarna puti; tidak
berbau; menjadi gelap jika kena cahaya.
Kelarutan : Sangat mudah larut dalam air; larut dalam etanol.
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya
Kegunaan : Zat tambahan
Asam klorida
Nama Resmi : Acidum hydrochloridum
Nama Lain : Asam klorida
RM / BM : HCl / 36,46
Pemerian : Cairan ; tidak berwarna; berasap; bau merangsang. Jika
diencerkan dengan 2 bagian air, asap dan bau hilang.
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat
Kegunaan : Zat tambahan
Larutan Fehling
Nama Resmi : Kalium tembaga (II) tartrat
Nama Lain : Larutan fehling
Kegunaan : Zat tambahan
Natrium hidroksida
Nama Resmi : Natrii hydroxidum
Nama Lain : Natrium hidroksida
RM / BM : NaOH / 40,00
Pemerian : Bentuk batang, butiran, massa hablur atau keeping, kering, keras, rapuh, dan menunjukkan susunan hablur putih, mudah
meleleh basah. Sangat alkalis dan korosif. Segera menyerap karbondioksida .
Kelarutan : Sangat mudah larut dalam air dan etanol.
Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik
Kegunaan : Zat tambahan
Alat dan Bahan
Alat
Tabung Reaksi
Penjepit taung reaksi
Lampu spiritus
Kertas Lakmus
Pipes
Waterbath
Bahan
Glukosa
Fruktosa
Galaktosa
Laktosa
Sukrosa
Maltosa
Pati kanji
Madu
HNO3
Etanol
Pereaksi seliwanoff
Asam sulfat pekat
Pereaksi Molisch (10% α -naftol dalam alcohol)
Pereaksi Benedict
Pereaksi Fehling (A dan B)
Pereaksi Tollens
Asam klorida pekat
Natrium hidroksida 10%
Fenilhidrasin
Aquades
Asam pikrat
Larutan iod dalam KI
Cara Kerja
Tes Umum Karbohidrat dengan Uji Molisch
A B C D E F G
Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Kanji Madu 50% Potongan Kertas Saring
Ke dalam setiap tabung ditambahkan aquades.
Ditambahkan 2 tetes pereaksi Molisch
Digojog beberapa kali.
Tabung reaksi dimiringkan, dialiri dgn 3 mL H2SO4 pekat melalui dinding tabung reaksi.
Diamati bidang batas antara asam dengan air.
Dilihat apa yang terjadi.
Uji Sifat Pereduksi
Uji Fehling
Disiapkan 7 tabung reaksi, diisi dengan :
Masing-masing dengan konsentrasi 2%
A B C D E F
Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Kanji Madu
Masing-masing tabung reaksi diisi dengan 5 mL Fehling A + Fehling B, lalu digojog.
Tabung reaksi ditempatkan di penangas air mendidih selama 10 menit.
Diamati dan dicatat.
(Reaksi positif terbentuk endapan merah bata)
Uji Benedict
Masing-masing dengan konsentrasi 2%
A B C D
Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa
Ke dalam masing-masing tabung reaksi ditambahkan 1 mL pereaksi benedict, lalu digojog.
Diamati dan dicatat.
(reaksi positif apabila terbentuk endapan merah bata)
Uji Tollens
Disiapkan 4 tabung reaksi, diisi dengan :
Masing-masing dengan konsentrasi 2%.
A B C D
Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa
Dicampurkan larutan di atas dengan
pereaksi dengan perbandingan 1:1, lalu digojog.
Dipanaskan dalam penangas air.
Diamati apakh terbentuk cermin perak (cermin perak akan hilang jika diberi HNO3 pekat)
Uji Asam Pikrat
Masing-masing dengan konsentrasi 2%.
A B C D
Glukosa Fruktosa Maltosa
Laktosa
Masing-masing tbung ditambahkan 1 mL pereduksi asam pikrat jenuh dan Na2CO3
Dipanaskan beberapa saat dalam waterbath
Diamati perubahan warna, reaksi positif terbentuk endapan merah
Uji adanya Amilum
Disaring setengah bagian cairan dengan kertas saring
Filtrate yang diperoleh diberi label tabung B
Setengah bagian yang tidak disaring diberi label A
Masing-masing diberi 2 tetes larutan iodine dalam KI
Dibandingkan
Hidrolisis Asam
Hidolisis Polisakarida
Tabung A Tabung B
2 ml larutan kanji 2% 2 ml larutan kanji 2% + 2 tetes HCl pekat, digojog dengan baik
Tabung B dipanaskan pada penangas air panas 10 menit
Didinginkan
Larutan dinetralkan dengan larutan NaOH 10%, diamati dengan kertas lakmus
Kedua tabung diuji dengan larutan iod dalam KI
ibandingkan warna yang terbentuk
Hidrolisis Oligosakarida
Tabung B dipanaskan pada penangas air panas 10 menit
Didinginkan
Larutan dinetralkan dengan larutan NaOH 10%, diamati dengan kertas lakmus
Kedua tabung diuji dengan pereaksi Benedict
Dibandingkan warna yang terbentuk.
Tes Seliwanoff
Disiapkan 2 tabung reaksi
Tabung A Tabung B
larutan glukosa larutan Fruktosa
Masing-masing tabung ditambahkan pereaksi Seliwanoff (resosrsinol dalam HCl)
Digojog dan dipanaskan
Perubahan warna yang terjadi diamati dan dibandingkan
Data Pengamatan
Tes Umum Karbohidrat
Tabung A B C D E F G
Nama Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Kanji Madu 50% Potongan kertas saring
Hasil (warna) Terdpt beberapa lapis warna: keruh, ungu, hitam, bening (lar. Bawah bening, larutan atas agak keruh) Terdapat butiran-butiran coklat. Ketika ditambah H2SO4 larutan berubah mjd atas keruh susu, bawah bening Larutan berwarna
Kuning
Coklat
Putih Terdapat cincin ungu Terdapat cincin ungu Terdapat cincin ungu Larutan bening, pada tengah tabung terdapat cincin ungu,bawah’ bening
Ket (+/-) + - - + + + +
Uji Pereduksi
Tabung isi (larutan 2 %) Hasil (warna) Tes Karbohidrat Pereduksi
Uji Fehling Uji Benedict Uji Tollens Uji Asam Pikrat
Glukosa Kuning, ada Endapan merah bata biru muda Merah bata(coklat), terdapat cermin perak Merah bata
Fruktosa Biru biru muda Putih Kuning
Maltosa Biru
Kuning
Laktosa Kuning agak jernih biru muda Coklat Merah bata
Kanji Biru biru muda
Madu Merah bata Putih
Uji terhadap Amilum
Tabung A B
Nama Larutan Kanji tanpa disaring Filtrate larutan Kanji
Warna setelah + iod dalam KI Biru keunguan Larutan kuning bening
Hidrolisis Polisakarida
Tabung A B
Nama Larutan Kanji 2 %
Kertas lakmus merah menjadi biru Larutan Kanji 2 % + 2 tetes HCl pekat
Kertas lakmus merah tetap merah
Warna setelah + iod dalam KI + iod = Larutan kuning ada endapan biru + iod = Endapan biru tua
Hidrolisis Oligosakarida
Tabung A B
Nama Larutan Sukrosa 2 %
Lakmus merah menjadi biru Larutan Sukrosa 2 % + 2 tetes HCl pekat.
Lakmus merah menjadi biru
Warna setelah + pereaksi Benedict + NaOH : ada endapan putih seperti kapas
+ benedict : endapan larut NaOH : ada endapan putih seperti kapas.
+ benedict: endapan larut
Tes Seliwanoff
Nama senyawa Warna Larutan setelah + reagen Seliwanoff
Glukosa Kuning keemasan
Fruktosa Kuning
Pembahasan
Pada praktikum kali ini dilakukan tes uji karbohidrat, yaitu meliputi tes umum karbohidrat dengan pereaksi Molisch, Uji Sifat pereduksi, Uji terhadap amilum, Hidrolisis Polisakarida, Hidrolisis Oligosakarida, dan Tes Seliwanoff.
Tes Umum Karbohidrat
Praktikan melakukan tes umum karbohidrat dengan uji molisch. Namun sebelum mengujinya, terlebih dahulu praktikan membuat larutan pada masing-masing tabung reaksi sebesar 2% sebanyak 10 mL, jadi praktikan menimbang masing-masing larutan sebanyak 0,2 gram. Setelah itu baru dilakukan uji molisch.
Uji Molisch adalah reaksi yang paling umum untuk mengidentifikasi adanya karbohidrat. Pada percobaan ini diuji 7 tabung reaksi yang semuanya menghasilkan warna larutan yang berbeda-beda. Selain ditmbah pereaksi molisch, juga dialiri dengan 3 mL H2SO4. Penambahan H2SO4 berfungsi sebagai penghidrolisis ikatan glikosidik (ikatan yang menghubungkan monosakarida satu dengan monosakarida yang lainnya. Dengan dialiri asam sulfat pekat (H¬2SO4) tersebut maka terjadi pemutusan ikatan glikosidik dari rantai karbohidrat polisakarida menjadi disakarida dan monosakarida, yang selanjutnya akan mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furfural atau hidroksi metil furfural yang akan berkondensasi dengan alfa naftol membentuk senyawa kompleks berwarna ungu.
Jadi tes umum karbohidrat dinyatakan positif mengandung karbohidrat jika terdapat cincin yang berwana ungu. Menurut literature, semua larutan yang diuji ( glukosa, fruktosa, maltose, laktosa, kanji, madu 50%, dan potongan kertas saring yang mengandung selulosa) adalah termasuk karbohidrat. Namun, pada larutan fruktosa dan maltosa, hasil pengamatannya negatif mengandung karbohidrat, Penyebabnya adalah ketidaktelitian praktikan dalam mengamati hasil praktikum.
Reaksi yang terjadi adalah :
Uji Sifat Pereduksi
Pada uji ini, ke 7 tabung reaksi ditambahkan pereaksi fehling, benedict, tollens, dan pereaksi asam pikrat.
Uji Fehling
Tujuan uji ini adalah untuk membedakan gula pereduksi dengan gula bukan pereduksi. Gula pereduksi merupakan gula yang memiliki gugus alkali atau keton bebas atau terdapat gugus –OH glikosidis pada strukturnya. Semua monosakarida, termasuk beberapa disakarida seperti laktosa, maltosa dan selobiosa merupakan gula pereduksi.
Fehling A dan B merupakan oksidator lemah (pereaksi anorganik) yang positif ketika menghasilkan warna merah bata setelah dilakukan proses pemanasan ketika bereaksi dengan aldehid atau gula pereduksi. Hal yang menyebabkan dihasilkannya endapan merah bata ini karena ini berasal dari Fehling yang memiliki ion Cu2+ direduksi menjadi ion Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan berwarna merah bata (Cu2O).
Setelah diuji dengan pereaksi fehling A dan B, larutan dipanaskan dalam penangas air, karena jika tidak dipanaskan tidak akan berlangsung suatu reaksi, sehingga tidak bisa menentukan hasil uji positif atau negatifnya.
Reaksi yang terjadi adalah :
Madu termasuk dalam gugus pereduksi karena larutan Fehling yang terdiri dari campuran kupri sulfat, Na-kalium tartrat dan natrium hidroksida dengan gula reduksi yang dipanaskan akan terbentuk endapan yang berwarna hijau, kuning orange atau merah, tergantung dari macam gula reduksinya. Begitu pun juga pada Glukosa, Fruktosa, Maltosa, Laktosa dan Kanji semuanya termasuk gugus pereduksi dan seharusnya menghasillkan reaksipositif, namun terdapat kesalahan pada pereaksian sehingga memungkinkan gagal dalam pengujiannya.
Uji Benedict
Tujuan uji ini adalah sama dengan uji pereaksi fehling, yaitu untuk membedakan gula pereduksi dengan gula bukan pereduksi. Pada uji benedict ini didasarkan pada reduksi Cu2+ yang berwarna biru menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis memebentuk Cu2O yang berwarna merah bata, yang dijadikan indikasi reaksi positif pada uji ini.
Pada uji ini karbohidrat yang diuji adalah glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, kanji, madu, dan maltosa. Seharusnya semua larutan yang diuji positif pada uji ini, kecuali sukrosa dan kanji, karena untuk monosakarida jenis aldosa, seperti glukosa mudah mereduksi ion Cu2+ (dengan kata lain mudah dioksidasi) karena berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid dalam rantai terbukanya, dan untuk monosakarida jenis ketosa, seperti fruktosa juga mudah teroksidasi karena dalam larutan basa fruktosa berada dalam kesetimbangan dengan dua aldehid diastereomerik. Namun pada percobaan yang praktikan lakukan, semua larutan berwarna biru muda, tidak berubah menjadi merah bata. Hal ini dimungkinkan karena endapan yang terbentuk sangatlah sedikit sehingga sulit dalam pengamatan, selain itu larutannya yang berwarna biru juga mempengaruhi dalam pengamatan warna endapan yang terbentuk.
Pada uji benedict ini sukrosa dan kanji memberikan hasil negatif, yaitu tidak terbentuk endapan berwarna merah bata. Ion Cu2+ yang berwarna biru tidak tereduksi menjadi Cu+ hal itulah yang menyebabkan warna larutannya tetap berwarna biru. Menurut teori sukrosa tidak menunjukan mutatorasi dan bukan merupakan gula pereduksi, karena sukrosa tidak mengandung C-anomer pada ujungya. Dengan kata lain, ujung molekul sukrosa bukanlah suatu hemiasetal, tidak mempunyai gugus –OH bebas.
Reaksi yang terjadi adalah :
Uji Tollens.
Tujuan uji ini adalah untuk membedakan mana yang gugus aldosa dan ketosa. Setelah ditambah pereaksi yang tak berwarna dan dipanaskan dalm penangas air didapatkan endapan cermin perak. Hal ini menunjukkan uji positif pereaksi ini, yaitu larutan yang mtermasuk dalam senyawa aldehid.
Aldehid adalah senyawa yang mudah sekali dioksidasi dengan pereaksi tollens, sedangkan keton tidak. Sifat inilah yang dimanfaatkan untuk dapat membedakan Aldehid dengan Keton. Apabila statu sampel direaksikan dengan pereaksi tollens kemudian dipanaskan dan muncul endapan cermin perak pada dinding tabung reaksi maka dapat dikatakan bahwa sampel itu merupakan salah satu dari senyawa aldehid.
Dari 4 tabung reaksi, yang positif terhadap uji tollens ini adalah glukosa, karena glukosa termasuk gugus aldehid, sedangkan fruktosa warna yang dihasilkan tetap bening. Oleh karenanya fruktosa negatif terhadap uji ini, karena fruktosa termasuk gugus ketosa.
Reaksi nya adalah sebagai berikut :
Uji Asam Pikrat
Trinitrofenol atau asam pikrat jenuh dalam suasana basa dapat digunakan untuk menunjukkan adanya karbohidrat pereduksi. Larutan yang positif dengan pereaksi ini berwarna merah bata. Dari 7 tabung yang diuji praktikan, maltosa, sukrosa, dan kanji menghasilkan uji negatif terhadap pereaksi ini.
Sesuai pendapat Fessenden dan fessenden (1997) bahwa salah satu sifat karbohidrat dapat beroksidasi kecuali polisakarida, Maltosa bereaksi positif terhadap pereaksi ini. Karena Maltosa termasuk monosakarida. Hal ini sesuai juga dengan pendapat Harold (2003) yang menyatakan bahwa karbohidrat apabila ditambah dengan Asam Pikrat akan berubah warna merah kecuali polisakarida. Dari teori itu dapat disimpulkan bahwa kanji yang termasuk polisakarida bereaksi negative terhadap pereaksi ini. Sukrosa juga bereaksi negatif, karena dari bukunya Riswinanto disebutkan, sukrosa bukan termasuk dalam golongan gula pereduksi., jadi bereaksi.
Uji Adanya Amilum.
Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorbs berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagianpati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna merah coklat.
Pada percobaan ini, terdapat larutan kanji yang termasuk pati atau amilum. Percobaan pertama yaitu mebuat larutan kanji, dan larutan tersebut sebagian disaring dan sebagian tidak disaring. Dikarenakan supaya bisa membandingkan adanya amilum yang masih mengendap dengan yang sudah di saring. Larutan kanji ditambahkan dengan iod, supaya bias mengidentifikasi adanya amilum.
Warna positif ditunjukan pada larutan kanji yang tanpa disaring, yaitu berwarna biru keunguan karena amilum banyak terdapat dalam endapan yang dihasilkan, sedang kandungannya dalam filtrate sangat sedikit, sehingga bila dilakukan penyaringan terus-menerus, maka filtrate yang dihasilkan tidak mengandung amilum lagi. Hal ini ditunjukkan dengan uji iod yang negatif yaitu berwarna kuning keemasan.
Hidrolisis Asam
a. Hidrolisis Polisakarida
Pada percobaan ini dilakukan hidrolisis karbohidrat menggunakan HCl 2N. Fungsi HCl disini adalah untuk menghidrolisis kanji. Berdasarkan teori bronsted lowry, dikatakan bahwa hidrolisis merupakan proses protolisis yang melibatkan molekul air dan proteolit lemah yang bermuatan. Dalam hidrolisis karbohidrat, kanji akan mengalami proses pemutusan rantai oleh enzim atau asam selama pemanasan menjadi molekul – molekul yang lebih kecil. Ada beberapa tingkatan dalam reaksi hidrolisis tersebut. Mula-mula kanji pecah menjadi unit rantai glukosa yang lebih pendek (6-10 molekul) yang disebut dekstrin. Dekstrin kemudian pecah lagi menjadi maltose yang kemudian pecah lagi menjadi glukosa.
Disediakan 2 tabung dalam percobaan ini, yang satu ditambah HCl pekat, sedangkan yang satunya lagi tidak. Tujuannya untuk membedakan mana yang terhidrolisis dan yang tidak. Setelah itu larutan dipanaskan, dengan tujuan supaya proses hidrolisis nya makin cepat.
Kemudian hasil hidrolisis tersebut di lakukan penetralan dengan NaOH.Fungsinya untuk menetralkan HCl yang ditambahkan pada proses pemutusan rantai (hidrolisis). Selanjutnya kedua tabung ditambahkan iod dalam KI, menghasilkan warna yang berbeda tabung pertama menghasilkan larutan kuning ada endapannya, karena tidak dipanaskan sehingga amilum tidak dapat terhidrolisis, sedangkan pada tabung B menghasilkan warna positif yaitu endapan biru tua yang menunjukkan adanya amilum.
Hidrolisis Oligosakarida
Pada percobaan ini dilakukan hidrolisis karbohidrat menggunakan HCl 2N. Fungsi HCl disini adalah untuk menghidrolisis sukrosa. Disediakan 2 tabung, yang satu hanya diisi larutan sukrosa 2%, yang satunya lagi sukrosa ditambah HCl pekat. Fungsi nya dibuat 2 perlakuan adalah untuk membedakan mana yang termasuk gugus oligosakarida dan kemudian menghidrolisis nya. Pada akhir uji, ditambahkan benedict untuk mengidentifikasi apakah disakarida sudah terhidrolisis atau belum. Pada tabung pertama (A) yang tidak dipanaskan warna larutan bening, yang berarti tidak terjadi hidrolisis sukrosa yang menghasilkan glukosa dan fruktosa. Pada tabung kedua (B) hasil reaksi positif karena dilakukan pemanasan, sehingga terjadi pemutusan ikatan antara fruktosa dan glukos, glukosa bereaksi positif dengan benedict karena mempunyai gugus karbonil bebas dan menghasilkan warna putih serta terdapat endapan seperti kapas melayang. Contoh pada oligosakarida di percobaan ini adalah sukrosa. Pada sukrosa tidak dapat mereduksi pereaksi tollens/fehling/benedict juga tidak membentuk osazon dan tidak bisa mengalami mutarotasi karena ujung molekul sukrosa bukanlah suatu hemiasetal dan tidak mempunyai gugus OH- bebas. Sukrosa mengalami hidrolisis dengan menggunakan enzim invertase.
Sukrosa oleh HCl dalam keadaan panas akan terhidrolisis. Lalu menghasilkan glukosa dan fruktosa. Hal ini menyebabkan uji Benedict dan Seliwanoff yang sebelum hidrolisis memberikan hasil negative menjadi positif.
Sukrosa □( →┴( + HCl) ) Glukosa + Fruktosa
( disakarida ) ( monosakarida ) (monosakarida )
Tes Seliwanoff
Tujuan tes ini adalah untuk membedakan gula yang mengandung gugus fungsi keton. Fruktosa adalah karbohidrat yang memiliki gugus keton, oleh karenanya fruktosa menghasilkan uji positif terhadap pereaksi ini.
Jika karbohidrat yang mengandung gugus keton direaksikan dengan saliwanoff akan menunjukkan warna kuning keemasan (kemerah-merahan). Adanya warna kuning merupakan hasil kondensasi dari resorsinol yang sebelumnya didahului dengan pembentukan hidroksi metil furfural. Proses pembentukan hidroksi metil furfural berasal dari konversi dari fruktosa oleh asamklorik panas yang kemudian menghasilkan asam livulenik dan hidroksi metal furfural. Fruktosa cepat bereaksi karena merupakan jenis karbohidrat yang memiliki gugus keton (ketosa). Ketosa bila di dehidrasi oleh pereaksi saliwanoff memberikan turunan fulfural ynag selanjutnya berkondensasi dengan resoreinol memberikan warna kuning. Dimana pada percobaan terbukti bahwa fruktosa adalah karbohidrat yang mengandung gugus fungsi keton. Karena hanya gugus fungsi keton yang bisa cepat bereaksi dengan saliwanoff.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Simpulan
Tes umum karbohidrat dengan menggunakan pereaksi Molisch reaksi positifnya menghasilkan cincin ungu. Semua tabung yang diuji positif mengandung karbohidrat.
Uji sifat pereduksi dengan menggunakan pereaksi Fehling A dan B, pereaksi Benedict, Tollens, dan asam pikrat. Reaksi positifnya menghasilkan warna merah bata. Dari uji ayng dilakukan Glukosa mengandung gugus aldehid dan Fruktosa mengandung gugus keton.
Uji terhadap amilum hasil positifnya adalah pada tabung A yang tidak disaring.
Dengan larutan kanji ditambah HCl pekat yang dipanaskan bisa menghidrolisis dibandingkan yang tidak dipanaskan.
Pada percobaan hidrolisis oligosakarida mempunyai fungsi untuk menghidrolisis sukrosa, dan pada akhir reaksi ditambahkan pereaksi bnedict.
Uji positif pada tes seliwanoff menghasilkan warna merah kekuningan. Tujuan tes ini adalah mengetahui adanya gugus keton pada senyawa karbohidrat.
DAFTAR PUSTAKA
Firmansyah, Arizal Petunjuk Praktikum Kimia Organik, Semarang : Laboratorium Pendidikan Kimia Jurusan Tadris Kimia fakultas Tarbiyah IAIN Waisongo Semarang, 2013.
Fessenden, Ralph J dan Joan S. Fessenden. 2010. Dasar-Dasar Kimia Organik. Tangerang : Binapura Aksara.
Hart, dkk. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi kesebelas, Jakarta :Erlangga, 2003.
Riswiyanto, Kimia Organik. Jakarta: Erlangga, 2009.
Sastrohamidjojo, Haedjono Kimia Organik, Stereokimia, Karbohidrat, Lemak, dan Protein, Yogyakarta : Gadjah Mada University Press, 2005.
William Brown and Thomas Poon, Introduction Organic Chemistry ( California: Steven Chung, 2014.
Yazid, Eisten dan Lisda Nursanti.2006, Penuntun Praktikum Biokimia untuk Mahasiswa Analisis. Yogyakarta : Andi.
Langganan:
Postingan (Atom)