Laporan Praktikum Kimia Organik Percobaan 7 Putu Eka Satya Yudha Rekayasa Hayati 11213011 Protein dan Karbohidrat : Uji dan Reaksi Kimia Nama Asisten Praktikum: Iin Agreeani Sitohang Rahmi Rachmawati
Laboratorium Kimia Organik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuab Alam Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesa no. 10 Bandung 2014
Percobaan 7 Protein dan Karbohidrat : Uji dan Reaksi Kimia
1. Tujuan Percobaan 1. Mlakukan uji kualitatif terhadap sampel protein dan karbohidrat untuk mengidentifikasi gugus-gugus spesifik dalam protein dan karbohidrat. 2. Teori Dasar A. Protein Protein merupakan suatu zat makanan yang sangat penting bagi tubuh karena zat ini berfungsi sebagai sumber energi dalam tubuh serta sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein ialah polimer alami yang terdiri atas sejumlah unit asam amino yang berikatan satu dengan lainnya melalui ikatan amida atau peptida. Komponen utama dalam protein adalah asam amino. Asam amino mengandung dua gugus fungsional yang berlainan, yakni gugus amina (-NH2) dan gugus karbosil (-COOH). Asam amino dikenal ada sebanyak 20 buah, yaitu yang termasuk golongan alifatik sederhana (glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin), golongan hidroksi alifatik (serin dan treonin), golongan dikarboksilat (asam aspartat, asam glutamat), golongan amida (asparagin, glutamin), golongan basa (arginin, lisin, histidin), golongan sulfur (sistein dan metionin), golongan siklik (prolin), dan golongan aromatik (fenilalanin, tirosin, triptofan). Protein dapat diuji keberadaannya dengan melakukan uji millon, ninhidrin, uji sulfur, uji asam nitrit, uji biuret, uji xanthoproteat. Hasil positif dari uji millon adalah adalah larutan yang berwarna merah dan terdapat endapan kuning pada larutan karena adanya reaksi dari merkuri dengan gugus fenol pada asam amino. Uji ninhidrin digunakan untuk mengidentifikasi asam amino bebas yang terdapat dalam sampel dimana hasil positif dari uji ini adalah warna biru pada larutan karena adanya gugus karboksil dan amina pada asam amino tersebut sedangkan pada uji. Uji asam nitrit dilakukan untuk mengidentifikasi adanya gugus amina bebas pada suatu protein atau asam amino yang ditandai dengan terbentuknya gas N2. Uji biuret digunakan untuk mengidentifikasi ada tidaknya ikatan peptida pada suatu protein yang ditandai dengan perubahan warna menjadi ungu. Uji sulfur digunakan untuk mengidentifikasi adanya atom sulfur (S) pada asam amino yang ditandai dengan terbentuknya endapan
berwarna gelap pada larutan. Uji xanthoproteat digunakan untuk menunjukan adanya inti benzene (cincin fenil) pada suatu sampel protein. B. Karbohidrat Karbohidrat
merupakan
senyawa
organik
yang
terdapat
disetiap
makhlukhidup. Molekul senyawa ini memiliki rumus umum (CH2O)n. Karbohidrat dari segi struktur organik dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida, polihidroksiketon, atau zat yang memberikan senyawa itu jika dihidrolisis. Karbohidrat atau sakarida dibedakan atas tiga kelompok, yakni monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah gula sederhana yang mudah larut dalam air. Monosakarida yang paling sering dikenal adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Oligosakarida adalah kumpulan dari dua sampai sepuluh monosakarida yang biasa dikenal sebagai disakarida, trisakarida, dan seterusnya. Sedangkan polisakarida adalah kumpulan dari banyak monosakarida dan memiliki massa molekul yang sangat tinggi seperti pati, selulosa, dan lain sebagainya. Dalam melakukan identifikasi pada sakarida, dapat dilakukan beberapa pengujian antara lain uji molisch, uji benedict, uji barfoed, dan uji hidrolisis glukosa. Uji molisch, bertujuan untuk mengetahui adanya suatu karbohidrat pada larutan dengan hasil positif terbentuknya cincin ungu pada larutan. Uji benedict bertujuan untuk mengidentifikasi suatu karbohidrat merupakan gula pereduksi atau bukan dengan hasil positif berupa adanya endapan merah bata. Uji barfoed bertujuan untuk mengetahui suatu karbohidrat merupakan monosakarida atau disakarida dengan hasil positif adanya endapan merah. Dan uji hidrolisis glukosa bertujuan untuk mengetahui kandungan glukosa dalam suatu sampel gula dengan hasil positif berupa adanya warna coklat pada Tes-Tape.
3. Data Pengamatan A. Protein 1. Uji Millon
Nama
Hasil percobaan
sampel
Kasein
Tirosin
Gambar hasil percobaan (kiri kasein, kanan tirosin)
Ada endapan kuning, larutan berwana sedikit merah
Ada endapan kuning, larutan berwana merah
2. Uji Ninhidrin Nama
Hasil percobaan
sampel
Kasein
Larutan berwarna biru
Glisin
Larutan berwara biru pekat
Gambar hasil percobaan (kiri kasein, kanan glisin)
3. Uji Sulfur Nama sampel
Hasil percobaan
Gambar hasil percobaan (kiri kasein, kanan sistein)
Larutan tidak berubah dan
Kasein
Sistein
bening
Larutan berwara gelap dan ada endapan hitam
4. Reaksi dengan Asam Nitrit Nama
Hasil percobaan
sampel
Kasein
Gambar hasil percobaan (dari kiri HCl, Kasein, Glisin)
Larutan berwarna bening,
Glisin
terdapat gelembung gas
Larutan berwara bening, terdapat gelembung gas.
5. Uji Biuret Nama sampel
Gambar hasil percobaan (dari Hasil percobaan
kiri kasein, urea tidak dipanaskan, urea dipanaskan)
Kasein
Urea tidak dipanaskan Urea dipanaskan
Larutan berwarna biru muda
Larutan berwara biru
Larutan berwarna ungu
6. Uji Xanthoproteat Nama
Hasil percobaan
sampel
Kasein
Gambar hasil percobaan
Larutan berwarna kuning
B. Karbohidrat 1. Uji Molisch Nama sampel sukrosa
Hasil pengamatan Terapat cincin ungu yang jelas
Gambar hasil percobaan
Terdapat cincin
Laktosa
ungu tipis Terdapat cincin
Glukosa
ungu tipis Terdapat cincin
Fruktosa
ungu tipis Terdapat cincin
Maltosa
ungu tipis
2. Uji Benedict
Nama sampel
Hasil pengamatan
sukrosa
tidak ada endapan
Laktosa
Terdapat endapan
Glukosa
Terdapat endapan
Fruktosa
Terdapat endapan
Maltosa
Terdapat endapan
Gambar hasil percobaan
3. Uji Barfoed Nama sampel
Hasil pengamatan
sukrosa
Tidak ada endapan merah
Laktosa
Terdapat endapan merah
Glukosa
Terdapat endapan merah
Fruktosa
Terdapat endapan merah
Maltosa
Terdapat endapan merah
Gambar hasil percobaan (maltosa, sukrosa, laktosa, fruktosa glukosa)
4. Uji Hidrolisis Glukosa Nama sampel
Hasil pengamatan
sukrosa
Warna coklat
Laktosa
Warna coklat
Maltosa
Kanji
Gambar hasil warna pada Tes-Tape (sukrosa, kanji, maltose, laktosa)
Warna coklat lebih gelap Warna kehijauan
4. Pembahasan A. Pengujian Protein 1. Uji Millon Uji millon merupakan suatu bentuk pengujian untuk mengidentifikasi ada tidaknya suatu gugus fenolik atau tirosin pada suatu protein atau asam amino. Pada percobaan kali ini, didapat bahwa dalam tirosin terdapat suatu gugus fenolik sehingga larutan berwarna merah pekat dan terdapat endapan kuning. Pada larutan kasein terdapat endapan kuning tetapi warna merahnya sangat pudar sehingga terkesan
berwarna bening. padahal menurut Sajuthi Dondin et al (2010) kasein merupakan protein yang paling banyak mengandung asam amino tirosin. Gambar dibawah menyatakan reaksi yang terjadi antara asam amino tirosin dengan reagen millon.
2. Uji Ninhidrin Hasil
percobaan
menunjukkan bahwa kasein dan glisin mengandung gugus karboksil dan amina yang menandakan bahwa kasein dan glisin merupakan protein/asam amino bebas. Adanya kandungan gugus karboksil (COOH) dan amino bebas (NH3) pada sampel protein tersebut ditunjukkan dengan perubahan warna sampel menjadi biru muda. Semakin banyak ninhidrin pada zat uji yang dapat bereaksi, semakin pekat warnanya. Pemanasan yang dilakukan pada tiap uji percobaan bertujuan untuk koagulasi protein sehingga tidak dapat larut dalam air dan terbentuknya endapan. Reaksi antara glisin dengan reagen ninhidrin adalah
3. Uji sulfur Pada uji sulfur, larutan kasein menunjukkan hasil negatif karena pada kasein tidak terdapat atom sulfur. Sedangkan pada larutan sistein menunjukkan hasil positif karena sistein mengandung atom S dalam asam aminonya. Ikatan disulfida merupakan jenis ikatan kovalen lain yang dimiliki oleh peptida dan asam amino dalam protein (Hart 2003). Sistein merupakan asam amino yang mengandung atom S pada molekulnya. Reaksi Pb-asetat dengan asam-asam amino tersebut akan
membentuk endapan berwarna gelap, yaitu garam PbS. Penambahan NaOH dalam percobaan ini adalah untuk mendenaturasikan protein sehingga ikatan yang menghubungkan atom S dapat terputus oleh Pb-asetat membentuk PbS, sedangkan Pb berfungsi sebagai donor Pb+ (Girindra 1986). Reaksi yang terjadi adalah. S2-(aq) + Pb2+(aq) PbS(s) 4. Uji Reaksi dengan Asam Nitrit Pengujian dengan reaksi dengan asam nitrit bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus amina bebas pada suatu protein atau asam amino yang ditandai dengan adanya gelembung gas yang merupakan gas N 2. Pada uji ini, hasil pada uji glisin adaah positif karena terdapat gelembung gas pada tabung reaksi. Pada kasein juga menunjukkan hasil positif karena terdapat gelembung gas pada tabung reaksinya.
5. Uji Biuret Pada uji biuret, kasein berwarna biru muda yang menunjukkan hasil positif, pada urea yang tidak dipanaskan berwarna biru yang juga menunjukkan hasil positif, dan untuk urea yang dipanaskan menunjukkan warna ungu yang berarti hasil positif pula. Biuret adalah senyawa dengan dua ikatan peptida yang terbentuk pada pemanasan dua molekul urea. Uji biuret digunakan untuk mengetahui adanya ikatan peptida pada sampel protein. Komposisi dari reagen ini adalah senyawa kompleks yang mengandung unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N) dan merupakan hasil reaksi antara dua senyawa urea (CO(NH 2) 2). Dalam suasana basa (penambahan NaOH), ion Cu2+ yang berasal dari pereaksi biuret (CuSO 4) akan bereaksi dengan gugus –CO dan –NH dari rantai peptida yang menyusun protein membentuk kompleks berwarna violet (Fessenden & Fessenden 1997).
6. Uji Xanthoproteat Dalam uji ini, kasein menunjukkan warna kuning yang berarti hasil tersebut merupakan hasil positif. Uji Xantoproteat merupakan uji untuk menunjukan adanya inti benzene (cincin fenil) pada suatu sampel protein. Dalam uji Xantoproteat, inti benzene akan ternitrasi oleh asam nitrat pekat membentuk turunan nitrobenzene berwarna kuning tua. Pada suasana basa (ditambahkan larutan basa), uji Xantoproteat akan mengubah kompleks warna kuning tua pada sampel menjadi warna orange. Dalam percobaan ini semua sampel menghasilkan uji yang positif terhadap reagen xantropoteat yang ditandai dengan terbentuknya kompleks berwarna kuning tua/kuning muda ketika berada dalam suasana asam (ditambahkan HNO3) dan terbentuk kompleks berwarna jingga/kuning ketika berada dalam suasana basa (ditambahkan NaOH) (Poedjiadi 2007).
B. Pengujian Karbohidrat 1. Uji Molisch Pada pengujian molisch, semua sampel menunjukkan hasil positif diantaranya sukrosa yaitu terbentuk cincin ungu yang jelas, sedangkan pada laktosa, glukosa, fruktosa, dan maltosa terbentuk cincin ungu yang tipis. Uji Molisch adalah uji yang memiliki prinsip hidrolisis karbohidrat menjadi monosakarida, selanjutnya monosakarida jenis pentosa akan mengalami dehidrasi dengan asam tersebut menjadi furfural, sementara golongan heksosa menjadi hidroksi-multifurfural menggunakan asam organik pekat. Pereaksi Molisch yang terdiri dari α-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Uji ini bukan uji spesifik untuk karbohidrat. Warna ungu kemerah-merahan menyatakan reaksi positif, sedangkan warna hijau adalah negatif (Sumardjo 2006). Reaksinya adalah
2. Uji Benedict Pada pengujian ini bertujuan untuk menguji apakah suatu sakarida merupakan gula pereduksi atau bukan., hasil positifnya adalah adanya endapan berwarna merah bata pada larutan. Pada percobaan ini, maltose memberika hasil positif, laktosa juga menunjukkan hasil positif, fruktosa menunjukkan hasil positif, dan glukosa menunjukkan hasil positif. Sukrosa menunjukkan hasil negatif karena tidak terdapatnya endapan merah bata pada larutan. Uji Benedict berdasarkan pada gula yang mengandung gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasana alkalis, menjadi Cu+, yang mengendap sebagai Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. 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 (Sumardjo 2006). Reaksinya adalah RCHO + 2Cu2+ + 4OH- RCOOH +Cu2O + 2H2O 3. Uji Barfoed Uji barfoed digunakan untuk menguji apakah suatu gula merupakan monosakarida atau disakarida dengan hasil positif berupa laju terbentuknya endapan merah. Pada disakarida, pembentukan endapan merah berlangsung lebih lambat daripada monosakarida. Pada percobaan ini, fruktosa dan glukosa membentuk endapan merah lebih cepat. Pada maltosa terbentuk endapan merah yang lebih lambat daripada glukosa dan fruktosa. Pada laktosa, terbentuk sedikit endapan merah yang menandakan bahwa reaksi hidrolisisnya berlangsung lebih lambat. Dan pada sukrosa, proses hidrolisis berlangsung paling lambat karena setelah pemanasan selama 10 menit masih belum menghasilkan endapan merah. Uji Barfoed memiliki prinsip berupa mekanisme Cu2+ dari pereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi
lebih cepat oleh gula reduksi monosakarida dari pada disakarida dan menghasilkan Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. Sedangkan dehidrasi fruktosa oleh HCL pekat menghasilkan hidroksimetilfurfural dengan penambahan resorsinol akan megalami kondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna merah. Reaksinya adalah. RCHO + 2Cu2+ + 2H2O RCOOH + Cu2O + 4H+ 4. Uji Hidrolisis Glukosa Pengujian ini bertujuan untuk menentukan kandungan glukosa pada suatu disakkarida ataupun polisakarida. Uji kandungan glukosa dapat dilakukan menggunakan Tes-Tape. Hasil positifnya adalah warna coklat pada Tes-Tape. Pada maltosa, terbentuk warna coklat yang lebih tua karena maltose tersusun dari dua glukosa. Pada sukrosa dan laktosa, warna coklat dari Tes-Tape berwarna coklat muda karena laktosa dan sukrosa tersusun dari satu molekul glukosa. Sedangkan pada kanji menunjukkan warnanya hijau yang berarti bahwa kandungan glukosanya kurang. Hal ini tidak sesuai karena kanji seharusnya mengandung glukosa paling banyak. Hal ini mungkin karena larutan kanji tidak terhidrolisis sepenuhnya karena banyaknya ion H + yang diberikan tidak cukup untuk menghidrolisis larutan kanji. Reaksi hidrolisisnya adalah
5. Kesimpulan Jadi, dalam percobaan didapat: A. Protein 1. Uji Millon Kasein menunjukkan hasil positif Tirosin menunjukkan hasil positif 2. Uji Ninhidrin Kasein menunjukkan hasil positif Glisin menunjukkan hasil positif 3. Uji Sulfur Kasein menunjukkan hasil negatif Sistein menunjukkan hasil positif 4. Uji Reaksi dengan Asam Nitrit Kasein menunjukkan hasil positif Glisin menunjukkan hasil positif
5. Uji Biuret Kasein menunjukkan hasil positif Urea yang tidak dipanaskan menunjukkan hasil positif Urea yang dipanaskan menunjukkan hasil positif 6. Uji Xanthoproteat Kasein menunjukkan hasil positif B. Karbohidrat 1. Uji Molisch Sukrosa menunjukkan hasil positif Laktosa menunjukkan hasil positif Maltosa menunjukkan hasil positif Fruktosa menunjukkan hasil positif Glukosa menunjukkan hasil positif 2. Uji Benedict Sukrosa menunjukkan hasil negatif Maltose menunjukkan hasil positif Laktosa menunjukkan hasil positif Fruktosa menujukkan hasil positif Glukosa menunjukkan hasil positif 3. Uji Barfoed Glukosa menunjukkan hasil positif Fruktosa menunjukkan hasil positif Maltosa menunjukkan hasil positif Laktosa menunjukkan hasil positif Sukrosa menunjukkan hasil negative 4. Uji Hidrolisis Glukosa Maltose menunjukkan kandungan glukosa berada pada nilai 2000 Sukrosa menunjukkan kandungan glukosa berada pada nilai 1000 Laktosa menunjukkan kandungan glukosa berada pada nilai 1000 Kanji menunjukkan kandunan glukosa berada pada nilai 100
6. Daftar Pustaka
Barus Pina. 2005. Studi Penentuan Kandungan Karbohidrat, Protein dan Mineral dalam Air Rebusan Beras sebagai Minuman Pengganti Susu. Sains Kimia (Suplemen). 9 (3): 15-16 Bettleheim, F.A., Landesberg.2000.Laboratory Experiments for General, Organic, and Biochemistry. Brooks Cole. Halaman 323-349 Fessenden RJ, Fessenden JS. 1997. Dasar-Dasar Kimia Organik. Jakarta (ID): Binarupa Aksara. Terjemahan dari: Fundamentals of Organic Chemistry. Rahayu Anny et al. 2005. Analisis Karbohidrat, Protein, dan Lemak pada Pembuatan Kecap Lamtoro Gung (Leucaena leucocephala) terfermentasi Asepergillus oryzae. Bioteknologi. 2 (1): 14-20 Setiasih Siswati et al. 2006. Karakterisasi Enzim α-Amilase Ektra sel dari Isolat Bakteri Termofil SW2. Jurnal Kimia Indonesia. 1 (1): 22-27
