LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA DASAR KI-3261 METABOLISME DAN INFORMASI GENETIK Percobaan 7 PENENTUAN NILAI DE ( DEXTROSE EQUIVALENT) DARI GULA ATAU LARUTAN PATI
Nama
: Nisrina Rizkia Rizkia
NIM
: 10510002
Kelompok
:6
Tanggal Percobaan
: 28 Maret 2013
Tanggal Laporan
: 01 April 2013
Asisten Praktikum
: Ka Fatiha
LABORATORIUM BIOKIMIA PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2013
PENENTUAN NILAI DE ( DEXTROSE EQUIVALENT) DARI GULA ATAU LARUTAN PATI
I.
Tujuan
Menentukan nilai DE ( Dextrose Dextrose Equivalent ) dari sampel larutan menggunakan metode Lane-Eynon.
II.
Dasar Teori
Dextrose Equivalent (DE) merupakan satuan yangdinyatakan dalam persen yang berkaitan dengan tingkat hidrolisis pati menjadi gula. Semakin tinggi nilai DE maka gula yang dihasilkan semakin besar. Pati merupakan polimer jenis karbohidrat yang dihasilkan oleh tanaman. Pati tersusun dari 2 makromolekul polisakarida yaitu, amilosa dan amilopektin, yang keduanya tersimpan dalam bentuk butiran yang disebut granula pati. Amilosa tersusun dari molekulmolekul-molekul molekul glukosa yang terikat glikosidik α-1,4 α-1,4 yang membentuk suatu linier, sedangkan amilopektin disamping disusun oleh struktur utama linier juga memiliki struktur bercabang, dimana terdapat ikatan glikosidik β-1,6. β-1,6. Penentuan gula pereduksi menurut metode Lane-Eynon untuk menentukan nilai DE. Metode Lane-Eynon merupakan metode penentuan secara volumetric. Jumlah gula reduksi diketahui dari tabel Lane-Eynon berdasarkan volume larutan sampel yang dibutuhkan untuk titrasi. Metode Lane-Eynon digunakan untuk mennetukan dekstrosa, maltose dan gula terkait yang terkandung dalam sampel dengan cara mereduksi Cu2SO4 dalam larutan Fehling 2+
menjadi Cu .
III.
Data Pengamatan
Larutan sampel
Volume larutan gula (ml)
1
27.6
2
28.6
Rata-rata
28.1
Campuran larutan Fehling (berwarna biru) + larutan gula
larutan hijau
Metilen biru
+ Larutan merah ada endapan merah
Larutan coklat kekuningan
Larutan berwarna biru ada endapan merah + dititasi dititasi larutan gula
Larutan kembali berwarna merah, warna biru tidak ada (masih ada sedikit di pinggir labu Erlenmeyer), terdapat endapan merah IV.
Perhitungan dan Pengolahan Data Menentukan nilai Dextrose Dextrose Equivalent Equivalent
A = 120.7
G = 56.112 gram
B = 28.1 mL DE =
DE =
D = 56 gram
DE = 170.8705
V.
Pembahasan
Pada percobaan kali ini ditentukan nilai dextrose equivalent dari larutan sampel menggunakan metode Lane Eynon. Metode ini dilakukan berdasarkan kandungan gula pereduksi yang terdapat pada larutan sampel. Analisis dilakukan secara volumetri dengan titrasi/titrimetri. Reagen Fehling akan direduksi oleh gula-gula pereduksi. Penetapan kandungan gula pereduksi dilakukan dengan pengukuran volume larutan gula pereduksi standar yang dibutuhkan untuk mereduksi tembaga (II) menjadi tembaga (I) oksida. Titik akhir titrasi ditunjukkan dengan hilangnya warna metilen biru karena kelebihan gula pereduksi di atas jumlah yang dibutuhkan untuk mereduksi semua tembaga (II). Reaksi yang terjadi pada metode Lane-Eynon ini adalah: 2+
R-CHO (gula pereduksi) + 2Cu
-
+ 4OH
RCOOH + Cu2O + 2H2O
Pada metode ini digunakan reagen Fehling A yang berisi CuSO4.5H2O dan Fehling B yang mengandung kalium natrium tartrat (KNaC4H4O6.4H2O) dan NaOH. Larutan Fehling 2+
A dan Fehling B kemudian dicampurkan, Fehling A yang mengandung Cu akan direduksi +
menjadi Cu ketika ditambahkan dengan larutan gula dan dipanaskan. Sedangkan Fehling B -
mengandung OH karena dalam reaksi ini terjadi dalam suasana basa untuk membentuk endapan Cu2O. Larutan gula tersebut mengandung gula-gula pereduksi yang mampu 2+
mereduksi Cu
2+
menandakan Cu
+
menjadi Cu . Sehingga terbentuklah endapan merah Cu2O yang telah mengalami reduksi. Setelah itu ditambahkan dengan indikator
metilen biru sebagai indikator titik akhir titrasi agar dapat diketahui seberapa banyak larutan gula yang harus ditambahkan. Ketika ditambahkan indikator metilen biru warna larutan berwarna merah dengan den gan sedikit gradasi warna biru. Titrasi dilakukan dengan kondisi larutan tetap dipanaskan dengan tujuan udara yang mempengaruhi reaksi dikeluarkan dari campuran reaktan. Pada titik akhir titrasi akan diamati bahwa warna biru dari larutan akan hilang dan warna larutan kembali merah dengan adanya endapan merah bata, hal tersebut terjadi karena 2+
Cu
yang ada pada reagen Fehling telah habis direduksi maka gula yang ditambahkan
berlebih ketika titrasi digunakan untuk mereduksi metilen biru yang mana metilen biru dalam keadaan tereduksi adalah tidak berwarna (Kumar, 2012). Sebelum analisis yang dilakukan terhadap larutan sampel maka harus dilakukan standarisasi terlebih dahulu menggunakan larutan glukosa standar hal tersebut dilakukan dengan tujuan menstandarkan
larutan Fehling agar tepat larutan gula yang digunakan adalah 24.1 mL sesuai dengan tabel faktor dextrose yang diberikan. Keberhasilan metode Lane-Eynon dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor pertama yaitu suhu mendidihnya larutan ketika dititrasi, makin tinggi suhu maka gula dapat dipecah menjadi gula sederhana lebih cepat sehingga dihasilkan gula pereduksi yang lebih banyak sehingga larutan yang dibutuhkan untuk titrasi lebih sedikit. Kedua, standarisasi dari larutan Fehling hal ini sangat penting untuk faktor koreksi terhadap titrasi yang akan dilakukan. Ketiga, menggunakan EDTA untuk menghilangkan Kalsium dalam larutan. Karena reaksi antara kalsium dengan gula pereduksi telah dilakukan sebelumnya, sehingga digunakan EDTA untuk mengikat kalsium (Dunsmore, 1980). Namun, hal tersebut tidak dilakukan dalam percobaan kali ini. Percobaan ini dilakukan untuk menentukan Dextrose menentukan Dextrose Equivalent (DE) Equivalent (DE) larutan sampel, DE adalah besaran yang menyatakan nilai total pereduksi pati atau produk modifikasi pati dalam satuan persen. DE berhubungan dengan derajat polimerisasi (DP) yang menyatakan jumlah unit monomer dalam satu molekul. Hubungan tersebut dihubungkan dengan sebuah persamaan DE = 120/DP. Dengan demikian karbohidrat yang memiliki nilai DE 30 karena rata-rata memiliki empat kelompok sakarida per molekul meskipun karbohidrat mengandung monosakarida dan oligosakarida dengan berat molekul yang berbeda-beda. Selain menggunakan metode Lane-Eynon nilai Dextrose nilai Dextrose Equivalent dapat Equivalent dapat ditentukan juga dengan menggunakan dinitrosalicylic acid (DNS). acid (DNS). DNS adalah senyawa aromatis yang akan bereaksi dengan gula reduksi maupun komponen pereduksi lainnya untuk membentuk 3-amino-5-nitrosalicylic
acid
yaitu
senyawa
yang
mampu
menyerap
gelombang
elektromagnetik pada panjang gelombang 575 nm. Serapan yang tinggi mneunjukkan semakin banyak komponen pereduksi yang terdapat dalam sampel sehingga 3-amino-5nitrosalicylic acid banyak terbentuk. Reaksi antara DNS dengan gula pereduksi adalah reaksi redoks pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Sedangkan DNS sebagai
oksidator
tereduksi
membentuk
3-amino-5-nitrosalicylic
acid.
Reaksi
ini
berlangsung dalam suasana basa sehingga perlu ditambahkan NaOH pada pembuatan reagen DNS. Selain NaOH juga ditambahkan kalium natrium tartrat untuk menstabilkan warna yang terbentuk. Apabila terdapat gula pereduksi dalam sampel maka larutan DNS yang awalnya berwarna kuning akan bereaksi dengan gula pereduksi dan akan terbentuk warna
jingga kemerahan. Perbedaan gula pereduksi akan menyebabkan perbedaan intensitas warna yang dihasilkan, sehingga penting untuk mengkalibrasi setiap gula. Selain untuk mengoksidasi gugus karbonil dalam gula, 3,5-dinitrosalicylic acid pun dibutuhkan untuk reaksi dekomposisi gula, sehingga dapat meningkatkan intensitas warna (Miller, 1959). Meskipun metode ini cukup sederhana namun memiliki kespesifikan yang rendah, warna yang dihasilkan harus dapat ditafsirkan dengan akurat. Reagen DNS larut dalam larutan basa kuat dan telah digunakan untuk menentukan massa molekul dari hasil pemecahan pati. Metode ini berdasarkan asumsi bahwa kebanyakan oligosakarida diawali dari maltose yang akan bereaksi dengan reagen DNS sehingga dihasilkan larutan berwarna. Namun, studi lanjut mengenai reaksi antara DNS dengan disakarida belum pernah dilaporkan. grup aldehid
oksidasi
grup karboksil
3,5-dinitrosalicylic acid
reduksi
3-amino-5-nitrosalicylic acid
Nilai Dextrose Equivalent ini berfungsi untuk pati termodifikasi. Maltodekstrin adalah salah satu jenis pati termodifikasi, penggunaannya didasarkan pada nilai DE produk tersebut. Maltodekstrin dengan nilai DE tertentu digunakan untuk kepentingan tertentu pula. Maltodekstrin dapat diproduksi dari modifikasi pati singkong dengan cara hidrolisis (Andriana, 2008). Secara komersial penggunaan pati dipengaruhi oleh nilai DE, semakin besar DE semakin besar persentasi pati yang diubah menjadi gula pereduksi. Nilai DE mempengaruhi karakteristik maltodekstrin (Lynn A. Kuntz, 1997). Apabila nilai DE tinggi maka nilai plasticity, sweetness, solubility, osmolality, dan hygroscopicity juga tinggi. Pati dengan nilai DE tinggi akan mudah mengalami proses browning. Bila nilai DE turun maka yang akan meningkat adalah berat molekul, viscocity, cohesiveness dan film-forming properties. Selain itu, nilai DE yang rendah dapat mengakibatkan pembentukan Kristal gula yang besar dapat dicegah. Sirup dapat diproduksi dengan hidrolisis dengan bantuan enzim atau asam pada waktu, suhu dan pH tertentu. Mutu sirup glukosa yang dihasilkan ditentukan oleh nilai DE. Sirup glukosa adalah larutan gula yang dipekatkan yang diperoleh dari pati dan mempunyai DE 20 atau lebih. DE menjadi faktor kemurnian sirup glukosa atau maltosa. Biasanya sirup glukosa memiliki kisaran DE 18-73.
VI.
Kesimpulan
Nilai Dextrose Nilai Dextrose Equivalent larutan Equivalent larutan sampel adalah 170.8705
VII. Daftar Pustaka
A.Dunsmore, P. Mellet, M. Wolff, 1980, Some Factors Affecting The Lane and Eynon Titration Method for Determining Reducing Sugars in Sugars Products, Products, Proceedings of The South African Sugar Technologists' Association, p.72-76. A. Kuntz, Lynn. 1997. Making the Most of Maltodextrins. Andriana, Yusuf, 2008, Desain 2008, Desain Prototipe Mesin Tipe Silinder Berotasi untuk Produksi Maltodekstrin Berbahan Baku Tapioka Tap ioka dengan Metode Hidrolisis Kering . Institut Pertanian Bogor C. S. Chidan Kumar, R. Mythily, S. Chandraju, 2012, Estimation 2012, Estimation of Sugars by Acid Hydrolysis of Paddy Husk by Standard Methods, Methods, Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 2012, 4(7):3588-3591
Miller, G.L., 1959, Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar , Anal. Chem., Chem., 31, 426-428. http://www.eng.umd.edu/~nsw/ench485/lab4a.htm (diakses tanggal 31 Maret 2013 pukul 15.32) Lane, J.H., Eynon, L. (1923). Determination of Reducing Sugars by means of Fehling’s Solusion with Methylene Blue as Internal Indicator . J. Soc. Chem. Ind. Trnas. 32-36. th
Lehninger, A.L. (2008), “ Principles of Biochemistry”, Biochemistry”, 5 Ed., Worth Publisher, Inc., New York.
