Rss Feed

kunci akhirat

kadar glukosa dan aktivitas enzim biologi unand

BUNDELAN KADAR GLUKOSA BIOLOGI UNAND

I.    PENDAHULUAN
1.1    Latar belakang
Karbohidrat merupakan senyawa polimer yang menjadi sumber kalori atau energi utama bagi manusia. Karbohidrat tersusun atas komponen unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Kalori yang dihasilkan oleh karbohidrat hanya sekitar 4 kalori apabila dibandingkan dengan protein atau lemak, tetapi karbohidrat dijadikan sumber energi utama bagi manusia karena harga karbohidrat relatif murah. Pada umumnya karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi monosakarida, oligosakarida, serta polisakarida. Monosakarida merupakan suatu molekul yang dapat terdiri dari lima atau enam atom C, sedangkan oligosakarida merupakan polimer dari 2-10 monosakarida, pada pada umumnya polisakarida merupakan polimer yang terdiri lebih dari 10 monomer monosakarida. Ketiga macam karbohidrat tersebut memiliki sifat-sifat kimiawi berupa kemampuan untuk mereduksi suatu senyawa. Sifat reduktif ini terdapat pada gugus hidroksil atom C nomor 1 untuk aldosa dan pada atom C nomor 2 untuk ketosa (Asegaf, 2009).
Buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Disakarida seperti gula tebu (sukrosa atau sakarosa) banyak terkandung dalam batang tebu. Di dalam air susu terdapat laktosa. Beberapa oligosakarida banyak terdapat dalam sirup pati, roti dan bir. Berbagai polisakarida seperti pati banyak terdapat umbi-umbian dan serealia (Septiani, 2004).
Pati merupakan polisakarida nutrien yang tersedia melimpah pada sel tumbuhan dan beberapa mikroorganisme. Pati umumnya berbentuk granula dengan diameter beberapa mikron. Granula pati mengandung campuran dari 2 polisakarida berbeda, yaitu amilum dan amilopektin. Jumlah kedua polisakarida ini tergantung dari jenis pati. Pati yang ada dalam kentang, jagung dan tumbuhan lain mengandung amilopektin sekitar 75-80% dan amilum sekitar 20-25%. Komponen amilum merupakan polisakarida rantai lurus tak bercabang terdiri dari molekul D-Glikopironosa yang berikatan α-1,4 glikosida. Struktur rantai lurus membentuk untaian heliks, seperti tambang (Zulfikar,2008).

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan alfa-glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai C-nya, serta apakah  lurus atau bercabang rantai molekulnya. Bila pati mentah dimasukkan ke dalam air dingin, granula patinya akan menyerap air dan membengkak.  Peningkatan volume granula pati yang terjadi di dalam air pada suhu 55 0C – 65 0C merupakan pembengkakan yang sesungguhnya, dan setelah pembengkakan ini granula pati dapat kembali ke kondisi semula. Granula pati dapat dibuat membengkak luar biasa dan bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula. Perubahan tersebut dinamakan gelatinisasi (Lehninger, 1988).
Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus sedang amilopektin mempunyai cabang. Amilosa dan amilopektin sangat erat hubungannya dengan kadar glukosa pada bahan pangan. Setiap bahan pangan memiliki kadar amilosa dan amilopektin yang berbeda satu sama lainnya (Zulfikar, 2008).
    Pati merupakan karbohidrat yang tersebar dalam tanaman terutama tanaman berklorofil. Bagi tanaman, pati merupakan cadangan makanan yang terdapat pada biji, batang dan pada bagian umbi tanaman. Banyaknya kandungan pati pada tanaman tergantung pada asal pati tersebut, misalnya pati yang berasal dari beras mengandung pati 50-60% dan pati yang berasal dari umbi singkong mengadung sebanyak 80% (Winarno,1986).
Pati merupakan cadangan karbohidrat pada tanaman berbentuk granula-granula tak larut yang tersesusun dari dua macam polisakarida yaitu amilosa dan amilopektin, umumnya ditemukan pada umbi, akar dan biji. Gula reduksi terutama dalam bentuk glukosa diperoleh dari hidrolisi pati oleh enzim amylase yang terdapat pada kapang Rhizopus. Selain dari pati, glukosa dapat dari idrolisis isoflavon glikosida oleh kapang Rhizopus (Septiani dkk,2004).

1.2 Tujuan
Untuk mengisolasi pati pada berbagai jenis umbi umbian.
   

II. TINJAUAN PUSTAKA
Karbohidrat adalah senyawa karbon, hidrogen, dan oksigen yang terdapat di alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris (CH2O)n. misalnya rumus glukosa C6H12O6. Karbohidrat memiliki banyak sifat, misalnya sukrosa (gula pasir) dan kapas, keduanya adalah karbohidrat. Salah satu perbedaan utama antara tipe kabohidrat ialah ukuran molekulnya. Monosakarida biasa disebut gula sederhana. Suatu monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimmer, trimer dan polimer. Dimer-dimer disebut disakarida. Sukrosa adalah suatu disakarida yang dapat dihidrolisis menjadi satu-satu glukosa dan satu-satuan fruktosa. Monosakarida dan disakarida larut dalam air dan umumnya terasa manis. Karbohidrat yang tersusun dari dua sampai delapan satuan monosakarida dirujuk sebagai oligosakarida. Jika lebih dari delapan monosakarida disebut polisakarida. Contoh polisakarida adalah pati, yang dapat kita jumpai pada gandum dan tepung jagung dan selulosa merupakan penyusun yang bersifat serat dari tumbuhan dan komponen utama dari kapas (Fessenden,1989).
    Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid/keton dengan rumus empiris (CH2O)n. Karbohidrat digolongkan sebagai monosakarida atau gula (satu unit aldehid/keton); oligosakarida (beberapa unit monosakarida); dan polisakarida, molekul besar linear atau bercabang yang mengandung banyak unit monosakarida. Monosakarida atau gula sederhana memiliki satu unit aldehid atau keton. Golongan ini juga mempunyai sedikitnya satu atom karbon asimetrik dan kerenanya terdapat dalam bentuk stereoisomer. Gula yang paling banyak terdapat di alam seperti ribose, glukosa, fruktosa dan monosakarida adalah rangkaian gula D (Lehningger,1988).
    Amilum merupakan salah satu jenis polisakarida yang terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagain besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari sering disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. Batang pohon sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan dapat dijadikan bahan makanan. Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon tersebut selain dapat digunakan sebagai makanan sumber karbohidarat, juga digunakan sebagai bahan baku dalam pabrik tapioka. Butir-butir pati apabila diamati dengan mikroskop, ternyata berbeda-beda bentuknya tergantung dari tumbuhan apa pati tersebut diperoleh. Bentuk butir pati pada kentang berbeda dengan yang berasal dari terigu atau beras. Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28%) dan sisanya amolopektin. Molekul amilopektin lebih besar daripada molekul amilosa karena terdiri atas lebih dari 1000 unit glukosa. Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa (Poedjiadi,1994).
    Pati dalam perdagangan dikenal dua macam pati, yaitu pati yang belum dimodifikasi dan pati yang sudah dimodifikasi. Pati dapat dimodifikasi melalui cara hidrolisis, oksidasi, cross-linking atau cross ling starch. Pati ini biasanya dibuat dengan cara  mengasamkan suspense pati sampai pH tertentu dan memanaskan pada kondisi tertentu pula, sampai diperoleh derajat konversi yang diinginkan, karena sebagian pati terhidrolisis menjadi dekstrin, maka viskositas larutan menjadi rendah. Ekstraksi pati dari ubi kayu dapat dilakukan dengan berbagai cara, dari yang amat sederhana sampai yang sangat modern. Walaupun demikian, prinsip dasar dan cara kerja dari proses-proses industri tersebut sama. Pemisahan pati dari sel-sel parenkima penyimpanan pati di dalam ubi kayu dilakukan cara memerut, kemudian pati dipisahkan dari serat-serat kasar (selulosa) dengan cara pengendapan, penapisan dan pemusingan (Hartati & Prana,2003).
    Fungsi Karbohidarat di dalam tubuh adalah sebagai sumber energi bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh. Sebagian dari karbohidrat diubah langsung menjadi energi untuk aktivitas tubuh, dan sebagian lagi disimpan di dalam bentuk glikogen di hati dan di otot, melindungi protein agar tidak dibakar sebagai penghasil energy, membantu metabolism lemak dan protein dengan demikian dapat mencegah terjadinya ketosis dan pemecahan protein yang berlebihan. Di dalam hati berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai fungsi khusus di dalam tubuh. Laktosa misalnya berungsi membantu penyerapan kalsium. Ribosa merupakan komponen yang penting dalam asam nukleat. Selain itu beberapa golongan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat yang berguna untuk pencernaan, mempelancar defekasi (Hutagalung, 2004).
    Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolism karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat di dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energy. Jadi ada bermacam-macam senyawa yang termasuk dalam golongan karbohidrat ini. Dari contoh-contoh tadi kita mengetahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia (Campbell,2002).
 
   
   
III. PELAKSANAAN PRAKTIKUM



3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 6 Oktober 2011 di laboratorium  Teaching II Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas, Padang.

3.2 Alat  dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah test tube,rak test tube, pipet tetes, refratometer dan pemanas air. Sedangkan bahan yang digunakan adalah tepung tapioca, tepung terigu, tepung ketan, tepung beras dan air.

3.3 Cara Kerja
Ditimbang keempat tepung masing masing dengan berat 1 gram lalu dimasukkan kedalam tabung reaksi dan dilarutkan dengan 5 mL air. Larutan di homogenkan dengan cara mengocok tabung reaksi. Kemudian diamati kelarutannya dan diukur kadar gulanya. Setelah itu keempat tabunng reaksi dipanaskan pada suhu 80 ◦C lalu didinginkan. Diamati perubahan yang terjadi lalu diukur kembali kadar gulanya.











IV. HASIL DAN PEMBAHASAN


4.1 Hasil
Perlakuan    Kelarutan    Kadar gula
    Sebelum    Sesudah    Sebelum    Sesudah
T. Terigu + air    Homogen    Padat    3 %    > 18 %
T. Tapioka + air    Homogen    Berbentuk gel    4  %    Air  =  0,5 %
                Gel  =  7 %
T. ketan + air    Homogen    Padat    2 %    >  18 %
T. beras + air    Homogen    Padat    2 %    >  18 %

4.2 Pembahasan
Dari hasil pengamatan di atas dapat diketahui bahwa  semua jenis tepung bila dilarutakan tanpa melakukan pemanasan semua adalah homogen. Tetapi setelah dipanaskan, tepung akan ber bentuk padat kecuali pada tepung tapioka. Tepung tapioka kan berbentuk gel karenna kandungan amilase dan amilopektin. Tepung terigu, ketan, beras akan berbentuk padat. Sebelum dipanaskan tepung yang kadar gulanya paling tinggia adalah tepung tapioka yaitu 4 %, setelah itu tepung terigu yaitu 3 %, tepung ketan 3 % dan tepung beras 2 %. Tetapi setelah dipanaskan tepung teerigu, tepung ketan dan tepung beras sangat padat sehingga kadar gulanya tak dapat diukur lagi menggunakan refraktometer karena  > 18 %. Sedangkan tepung tapioka jelnya 7 % dan kadar gula airnya 0,5 %.
Berdasarkan hasil di atas pati yang terkandung dalam suatu substrat memiliki kadar yang berbeda. Hal ini dibuktikan pada saat pati dipanaskan ada yang berbentuk padatan dan ada yang berbentuk gel. Hal ini tejadi akibat kandungan amillosa dan amilopektin yang terkandung. Amilose lebih memiliki berat jenis yang lebih kecil dari masa jenis amilopektin (gel) inilah sebabnya amilose selalu berada di atas sedangkan amilopektin terdapat dibagian bawah.
Tekstur beras ketan berbeda dengan beras putih, beras ketan lebih lengket kalau dimasak. Hal ini disebakan karena ketan mengandung lisin yang sulit dicerna sehingga kandungan kalorinya lebih tinggi dan amilopektin yang tinggi sehingga beras ketan akan lebih lengket.
Dalam proses hidrolisis pati terjadi proses pemutusan rantai oleh enzim atau asam selama pemanasan sehingga merubah molekul-molekulnya menjadi molekul yang lebih kecil. Ada beberapa tingkatan dalam reaksi hidrolisis tersebut, yaitu molekul pati mula-mula pecah menjadi unit rantai glukosa yang lebih pendek yang disebut dekstrin. Dekstrin kemudian pecah menjadi maltose yang selanjutnya dipecah lagi menjadi unit terkecil glukosa (Rindit,1998).
Pada percobaan tentang kadar glukosa dan kelarutan glukosa pada bahan makanan inidapat kita analisa bahwa butir – butir pati tidak dapat larut dalam air dingin, tetapi bila suspensi air dipanaskan maka akan terjadi suatu larutan kental (memadat) atau larutan kental yang kita sebut sebagai koloid. Sedangkan proses ini disebut sebagai denaturasi.
    Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks dari pada mono dan oligosakarida. Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid. Contohnya adalah tepung terigu dan tepung beras.




V.  PENUTUP



5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil Praktikum diatas dapat diambil kesimpulan yaitu:
1.    Semua tepung yang dicampur dengan air akan homogen dan disebut sebagai koloid, namun setelah larutan tersebut dipanaskan maka semua sampel akan membeku kecuali tepung tapioka. Pada Tapioka amilopektin lebih banyak dari pada amilosa.
2.    Pada percobaan dan analisa kadar glukosa pada bahan makanan ini diperoleh hasil bahwa kadar glukosa paling dinggi adalah pada tepung tapioka yaitu 4 %.

5.2 Saran
Sebagai saran bagi praktikan yang akan melakukan praktikum serupa sebaiknya lebih teliti mengamati dan menggunakan refratometer sehingga hasil pengukuran tepat dan benar.