laporan hidrolisis pati enzimatis

HIDROLISIS PATI ENZIMATIS

ABSTRAK

Produk hasil hidrolisa pati sangat banyak digunakan dan diterapkan dalam

penggunaan pati pada produk-produk pengolahan hasil pangan. Proses hidrolisa

pati menggunakan asam maupun enzim adalah proses yang umum digunakan

untuk mengubah pati menjadi molekul yang lebih kecil lagi bahkan hingga

mengubah pati menjadi gula sederhana. Hidrolisis merupakan reaksi pengikatan

gugus hidroksil / OH oleh suatu senyawa. Gugus OH dapat diperoleh dari

senyawa air. Hidrolisis dapat digolongkan menjadi hidrolisis murni, hidrolisis

katalis asam, hidrolisis katalis basa, gabungan alkali dengan air dan hidrolisis

dengan katalis enzim. Sedangkan berdasarkan fase reaksi yang terjadi

diklasifikasikan menjadi hidrolisis fase cair dan hidrolisis fase uap.Hidrolisis pati

terjadi antara suatu reaktan pati dengan reaktan air. Reaksi ini adalah orde satu

karena reaktan air yang dibuat berlebih, sehingga perubahan reaktan dapat

diabaikan. Reaksi hidrolisis pati dapat menggunakan katalisator ion H+ yang

dapat diambil dari asam. Reaksi yang terjadi pada hidrolisis pati adalah sebagai

berikut: (C6H10O5)x + x H2O → x C6H12O6

Kata kunci : hidrolisi, hidrolisa pati,proses hidrolisa pati, reaksi hidrolisa pati

Latar Belakang

Glukosa merupakan alternatif

pemanis selain sukrosa walaupun tingkat

kemanisannya hanya 0,7 kali dari tingkat

kemanisan sukrosa (Hendrickson, 1988).

Sirup glukosa adalah sejenis larutan yang

amat kental dihasilkan dari hidrolisis

pati/amilum (starch) yaitu sejenis

karbohidrat yang memiliki bobot molekul

tinggi dengan menggunakan katalisator

enzim,asam atau gabungan antara enzim

dan asam.Secara umum hidrolisis dapat

dilakukan dengan dua cara yaitu secara

enzimatis dan kimiawi. Hidrolisis enzimatis

yaitu hidrolisis dengan bantuan enzim

yang dihasilkan oleh mikroorganisme

tertentu, sedangkan hidrolisis secara

kimiawi menggunakan asam laktat sebagai

katalisator.

Tinjauan Pustaka

Karbohidrat yaitu senyawa organik

terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan

oksigen. Terdiri atas unsur C, H, O dengan

perbandingan 1 atom C, 2 atom H, 1 atom

O. karbohidrat banyak terdapat pada

tumbuhan dan binatang yang berperan

struktural & metabolik. sedangkan pada

tumbuhan untuk sintesis CO2 + H2O yang

akan menghasilkan amilum / selulosa,

melalui proses fotosintesis, sedangkan

Binatang tidak dapat menghasilkan

karbohidrat sehingga tergantung

tumbuhan. sehingga tergantung dari

tumbuhan. karbohidrat merupakan sumber

energi dan cadangan energi, yang melalui

proses metabolisme.

Banyak sekali makanan yang kita makan

sehari hari adalah suber karbohidrat

seperti: nasi/ beras,singkung, umbi-

umbian, gandum, sagu, jagung, kentang,

dan beberapa buah-buahan lainnya, dll.

Rumus umum karbohidrat yaitu

Cn(H2O)m, sedangkan yang paling

banyak kita kenal yaitu glukosa:

C6H12O6, sukrosa: C12H22O11,

sellulosa: (C6H10O5)n.

Klasifikasi Karbohidrat:

Monosakarida

Terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak

dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam

dalam air menjadi karbohidrat yang lebih

sederhana. Tidak dapat dihidrolisis ke

bentuk yang lebih sederhana.

Berikut macam-macam monosakarida :

dengan ciri utamanya memiliki jumlah

atom C berbeda-beda :

triosa (C3), tetrosa (C4), pentosa (C5), heksosa (C6), heptosa (C7).

Triosa : Gliserosa, Gliseraldehid, Dihidroksi aseton

Tetrosa : threosa, Eritrosa, xylulosa

Pentosa : Lyxosa, Xilosa, Arabinosa, Ribosa, Ribulosa

Hexosa : Galaktosa, Glukosa, Mannosa,

fruktosa

Heptosa : Sedoheptulosa

Disakarida

Senyawanya terbentuk dari 2 molekul

monosakarida yg sejenis atau tidak.

Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan

asam dalam air sehingga terurai menjadi 2

molekul monosakarida.

Berikut macam-macam disakarida :

hidrolisis: terdiri dari 2 monosakatida

sukrosa: glukosa + fruktosa (C 1-2)

maltosa: 2 glukosa (C 1-4)

trehalosa: 2 glukosa (C1-1)

Laktosa: glukosa + galaktosa (C1-4)

Oligosakarida

Senyawa yang terdiri dari gabungan

molekul2 monosakarida yang banyak

gabungan dari 3 – 6 monosakarida

dihidrolisis: gabungan dari 3 – 6

monosakarida misalnya maltotriosa

Polisakarida

Senyawa yang terdiri dari gabungan

molekul- molekul monosakarida yang

banyak jumlahnya, senyawa ini bisa

dihidrolisis menjadi banyak molekul

monosakarida. Polisakarida merupakan

jenis karbohidrat yang terdiri dari lebih 6

monosakarida dengan rantai lurus/cabang.

Macam-macam polisarida :

Amilum/tepung

Glikogen

Khitin

Glikosaminoglikan

Glikoprotein

Starch atau pati merupakan polisakarida

hasil sintesis dari tanaman hijau melalui

proses fotosintesis. Pati memiliki bentuk

kristal bergranula yang tidak larut dalam

air pada temperatur ruangan yang memiliki

ukuran dan bentuk tergantung pada jenis

tanamannya. Pati digunakan sebagai

pengental dan penstabil dalam makanan.

Pati alami dapat dimodifikasi dengan cara

fisika atau kimia (Daramola, 2006).

Modifikasi pati secara kimia dapat

dilakukan dengan penambahan asam,

oxidasi, cross-linking, starch esters, stacrh

ethers, dan kationik. Modifikasi pati secara

kimia dapat menyebabkan terjadinya

cross-linking sehingga dapat memperkuat

ikatan hidrogen dalam molekul pati

(Yavuz, 2003). Cross-link dapat terjadi

karena adanya cross-link agent. Cross-link

agent yang umum digunakan adalah

epichlorohydrin, adipic acid anhydride dan

vinyl acetate (Raina, 2005). Sebagai

alternatifnya, dibutuhkan cross-link agent dari bahan alami.

Amilosa merupakan komponen pati yang

mempunyai rantai lurus dan larut dalam

air.Amilopektin merupakan komponen pati

yang mempunyai rantai cabang, terdiri dari

satuan glukosa yang bergabung melalui ikatan

α-(1,4) D-glukosa dan α-(1,6) D-glukosa.

Tidak seperti amilosa, amilopektin tidak larut

dalam air tetapi larut dalam pelarut organik

seperti butanol.

Hidrolisis adalah proses dekomposisi kimia

dengan menggunakan air untuk memisahkan

ikatan kimia dari substansinya. Hidrolisis pati

merupakan proses pemecahan molekul amilum

menjadi bagian-bagian penyusunnya yang

lebih sederhana seperti dekstrin, isomaltosa,

maltosa dan glukosa.

Hidrolisis amilosa oleh α-amilase terjadi

melalui dua tahap. Tahap pertama adalah

degradasi menjadi maltosa dan maltotriosa

yang terjadi secara acak. Degradasi ini terjadi

secara cepat diikuti pula dengan menurunnya

viskositas dengan cepat. Tahap kedua relatif

lambat dengan pembentukan glukosa dan

maltosa sebagai hasil akhir. Sedangkan untuk

amilopektin,

hidrolisis dengan α-amilase menghasilkan

glukosa, maltosa dan berbagai jenis α-limit

dekstrin yang merupakan oligosakarida yang

terdiri dari 4 atau lebih residu gula

mengandung ikatan α-1,6 glikosidik.

METODE PRAKTIKUM

Alat dan Bahan

Bahan-bahan yang digunakan adalah enzim

amilase digunakan untuk memecah protein

menjadi karbohidrat yang digunakan sebagai

preaksi, glukosa digunakan untuk memecah

dari maltose menjadi laktosa, pati digunakan

untuk bahan penguji. NaOH digunakan

sebagai bahan pereaksi, reagen iodin

digunakan sebagai pereaksi dalam uji

karbohidrat dan aquades digunakan untuk

mengencerkan atau sebagai pelarut.

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini

adalah hot plate, gelas ukur, aluminium foil,

tabung reaksi, pengaduk, kertas pH incubator,

dan spektrofotometer. Gelas ukur digunakan

untuk mengukur volume larutan yang

bentuknya seperti corong ataupun gelas yang

mempunyai ukuran volume mililiter yang

bervariasi. Aluminium foil digunakan untuk

menghambat panas pada medium. Hot Plate

digunakan untuk memanaskan suatu medium

Inkubator digunakan untuk mensterilkan

dengan bantuan panas dari pijaran api atau

listrik.

Spektrofotometer digunakan untuk mengukur

absorpsi cahaya panjang suatu panjang

gelombang tertentu

Prosedur Percobaan

Penyiapan larutan pati 0.2 %

Pembuatan Larutan Glukosa

timbang pati terlarut 0.2 gr

Masukan ke gelas kimia dan + akuades 10ml

panaskan samapi mendidih (15")

dinginkan pada suhu ruang

diambil 5ml dan + 1tetes iodin

Pembuatan Kurva Standar

Pengujian aktifitas enzim amilase

Penyiapan larutan standart glukosa

Timbang 0.5 mg glukosa

tuang pada labu ukur,+ akuades(hingga 10ml)

Buat Pengenceran glukosa (0,1/0,2/0,3/0,4/0,5)

Hitung mengunakan rumus pengenceran

Hasil Dan Pembahasan

Hasil (Tabel hasil pengamatan denaturasi protein)

Hasil Pengamatan Kelompok 1

N

O

Sampel Perlakuan Pengamatan Perubahan

1 Maizena 0,5 g +

10 ml aquades

Mencampur 0.5gr maizena dengan 10mL aquades

Menghitung volume pengenceran untuk tabung reaksi

- Tabung reaksi I = 0,2 ml

+0.25 ml pati dan 0.25ml amilase

+asam/basa 1=pH(5) 2=pH(8)

Inkubasi 55o C (10menit)

+Iodin

panaskan (5menit, suhu didih)

I (0,01g/ml) dan tabung reaksi II (0,02/ml)

- Tabung reaksi II = 0,4 ml

Memasukkan tabung reaksi I dan II dalam spektrofotometer

- Tabung reaksi I = - 0,006 Å

- Tabung reaksi II = - 0,01 Å


Sampel Perlakuan Pengamatan perubahan

0,2 gr pati + 100 ml aquadesDipanaskan menggunakan hot plate selama ±15 menit sampai larut.

Larutan pati menjadi larut,bewarna putih bening, bau menyengat.

0,25 ml larutan pati + 0,2 enzim amylase

Larutan didinginkan dulu, setelah dingin dimasukan sebanyak 0,25 ml kedalam tabung reaksi lalu ditambahkan 0,2 ml enzim amilase.

Larutan berwarna coklat muda, keruh, bau sedikit kurang menyengat, pH awal = 7

0,25 ml larutan pati + 1 tetes HCl

Larutan diinkubasi pada suhu 55°C selama 10 menit lalu ditetesi HCl.

Larutan menjadi coklat tua, pH akhir = 5 (asam).

0,25 ml larutan pati dan HCl + 2 tetes iodin + 4 ml aquades

Larutan ditetesi 2 tetes iodin dan ditambahkan 4 ml aquades, lalu diukur menggunakan spektofotometer.

Hasilnya pengukuran di spektrofotometer pada 600nm adalah 0,222 A




Larutan pati menjadi larut,bewarna putih keruh



Larutan berwarna coklat tua, pH awal = 7

0,25 ml larutan pati + 1 tetes Larutan diinkubasi pada suhu pH menjadi 8

NaOH 55°C selama 10 menit lalu ditetesi NaOH.

0,25 ml larutan pati dan NaOH + 2 tetes iodin + 4 ml aquades



Hasil pengamatan Kelompok 4






Larutan berwarna coklat muda, keruh, bau sedikit kurang menyengat, pH awal = 6 (asam)


Larutan didiamkan pada suhu ruang selama 10 menit lalu ditetesi HCl.










Larutan didinginkan dulu, setelah dingin dimasukan sebanyak 0,25 ml kedalam tabung reaksi lalu

Larutan berwarna coklat muda, keruh, bau sedikit kurang menyengat, pH awal = 6

ditambahkan 0,2 ml enzim amilase.

0,25 ml larutan pati + 1 tetes NaOH

Larutan didiamkan pada suhu ruang selama 10 menit lalu ditetesi NaOH.






NO


60,5 Glukosa (Maizena) + 10 ml Aquades

Mencampur 0,5 g Glukosa (Maizena) dengan 10 ml aquades

Larutan berwarna bening

Menghitung volume pengenceran untuk tabung reaksi III (0,03g/ml), tabung reaksi IV (0,04g/ml), dan tabung reaksi V (0,05g/ml)

V1.N1 = V2.N2

- Tabung reaksi III = 0,6 ml

- Tabung reaksi IV = 0,8 ml

- Tabung reaksi V = 1,0 ml

Memasukkan tabung reaksi III, IV, V dalam spektrofotometer

- Tabung reaksi III = - 0,011 Å

- Tabung reaksi IV = - 0,004 Å

- Tabung reaksi V = - 0,003 Å


1 Glukosa 0,5 g + 10 ml aquades

Mencampur 0,5 g glukosa dengan 10 ml aquades

Menghitung volume pengenceran untuk tabung

- Tabung reaksi I = 0,2ml

reaksi I (0,01g/ml), tabung reaksi II (0,02g/ml)

- Tabung reaksi II = 0,4ml

Pengenceran :

- Tabung reaksi I = 0,8 ml

- Tabung reaksi II = 0,6 ml

Memasukkan tabung reaksi I, II ke dalam spektrofotometer

- Tabung reaksi I = - 0,004 nm

- Tabung reaksi II = - 0,006 nm

Hasil Praktikum Kelompok 8

No Sample Perlakuan Pengamatan perubahan

1 Kentang (0,2 gr)

Dilakukan pada suhu ruang kemudian diberi 1 tetes naoh

Tumbuk 0,2 gr kentang kasih aquades 10 ml aduk 15 menit

Ambil sari pati 0,25 ml + enzim amylase 1 tetes ,diamkan 10 menit

Ukur pH awal (6)

Campur 1 tetes basa NaoH

pH berubah menjadi 9

campur iodin 2 tetes + 4 ml aquades,homogenkan

Ukur pH (8)

Ukur panjang gelombang (0,053A)

-Warna menjadi bening kekeruhan, kentah menjadi agak hancur

-Warna berubah menjadi kecoklatan

Hasil Praktikum Kelompok 9

NO Sampel Perlakuan Pengamatan/perubahan1 Pati+Aquades

+Iodien- Melakukan pengencaran pada pati 0,2 g kedalam gelas kimia dengan menggunakan 100 ml aquades, lalu diaduk hingga tercampur- panaskan hingga mendidih selama 15

Larutan menjadi ungu

menit sampai larutan tercampur- Setelah mendidih, diamkan beberapa menit sampai dingin- ambil 5 ml larutan dan tambahkan dengan 1 tetes lauran iodine- lihat dan amati yang terjadi

2 Pati+amylase+aquades+NaOH

- Larutan pati yang telah dipanaskan didiamkan hingga tidak panas- ambil 5 ml lalu ditambah 0,25 ml enzim amylase- inkubasi dengan suhu 550 selama 10 menit- lalu ambil 4 ml aquades (ukur pH sampai 8) dan 2 tetes iodine- ukur dengan menggunakan spektrofotometer dengan absorbansi cahaya pada lautan panjang gelombang 600 nm- lihat dan amati yang terjadi-

Larutan menjadi coklat bening


NO Sampel Perlakuan Pengamatan1 Larutan pati 0,2

%100 ml aquades ditambah 0,25 pati (tepung maizena) dilarutkanDipanaskan dengan hot plate stirrer sampai mendidihLalu didiamkan dalam suhu ruang, diambil 0,25 mlTambahkan 0,25 ml enzim amilaseTambah 1 tetes HCl, ukur pHTambah 2 tetes Iodine dan 4 ml aquadesUkur dengan spektrofotometer

Warna awal putih keruh seperti putih susu (pudar)

Warna menjadi cokelat

Warna menjadi cokelat muda, pH sebesar 4Warna cokelat muda dan pudar, sedikit keruh0,312 nm




Larutan pati menjadi larut,bewarna putih keruh


Larutan didinginkan dulu, setelah dingin dimasukan sebanyak 0,25 ml kedalam

Larutan berwarna coklat muda, bening, pH awal = 6 (asam)

tabung reaksi lalu ditambahkan 0,2 ml enzim amilase.

0,25 ml larutan pati + 1 tetes NaOH

Larutan didiamkan pada suhu ruang selama 10 menit lalu ditetesi NaOH.

Larutan menjadi coklat muda, pH akhir = 8 (basa).



Hasilnya 0,085 A


NO


1 Glukosa 0,5 g + 10 ml aquades

Mencampur 0,5 g glukosa dengan 10 ml aquades

Menghitung volume pengenceran untuk tabung reaksi I (0,03g/ml), tabung reaksi II (0,04g/ml), dan tabung reaksi III (0,05g/ml)

- Tabung reaksi I = 0,6 ml- Tabung reaksi II = 0,8 ml- Tabung reaksi III = 1,0 mlPengenceran :- Tabung reaksi I = 0,4 ml- Tabung reaksi II = 0,2 ml- Tabung reaksi III = 0 ml

Memasukkan tabung reaksi I, II, III ke dalam spektrofotometer

- Tabung reaksi I = - 0,0065 nm- Tabung reaksi II = - 0,007 nm- Tabung reaksi III = 0,008 nm


NO Sampel Perlakuan Pengamatan Perubahan1 Glukosa 0,5 g + 10

ml aquadesMencampur 0,5 g glukosa dengan 10 ml aquades

Hasil Absorbansi- Tabung reaksi I = 0.05 nm- Tabung reaksi II = 0,07 nm- Tabung reaksi III = 0,15 nm- Tabung reaksi IV = 0,012nm- Tabung reaksiV = 0,014 nm

Ket : data pada tabung rekasi yg ke III tidak perlu dimasukkan ke dalam kurva

Menghitung volume pengenceran untuk tabung reaksiI (0,01g/ml), II (0,02g/ml), III (0,03g/ml), IV (0,04g/ml), V (0,05 g/ml) setiap tabung ditambahkan aquades hingga volume 10 mlMemasukkan tabung reaksi I sampai V kedalam

spektrofotometer



0,2 gr pati + 100 ml aquades Diaduk selama ±15 menit sampai larut pada suhu ruang.

Warna larutan perlahan mengeruh karena kentang sebagai sumber pati mulai hancur dan larut


Larutan pati dimasukan sebanyak 0,25 ml kedalam tabung reaksi lalu ditambahkan 0,2 ml enzim amilase dan didiamkan selama 10 menit

Larutan berwarna kuning keemasanPH = 7 (netral)


Setelah didiamkan selama 10 menit, lalu ditetesi HCl. Ukur pH

Larutan menjadi agak keruhPH akhir = 5 (asam).


. Larutan ditetesi 2 tetes iodineDitambahkan 4 ml aquades kedalam larutan, setelah itu di ukur didalam spektofotometer.

Larutan berwarna kuning pekat dan keruh karena adanya endapanEndapan mnyebar dan larutan menjadi lebih encerHasil pengukuran absorbansi menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 600 nmAbsorbansi = 0,179


No Sample Perlakuan Pengamatan perubahan

1 Kentang (0,2 gr) Dilakukan pada suhu ruang kemudian diberi 1 tetes naoh

Tumbuk 0,2 gr kentang kasih aquades 10 ml aduk 15 menit

Ambil sari pati 0,25 ml + enzim amylase 1 tetes

-Warna menjadi bening kekeruhan, kentah menjadi agak hancur

-Warna berubah menjadi kecoklatan

,diamkan 10 menit

Ukur pH awal (6)

Campur 1 tetes basa NaoH

pH berubah menjadi 9

campur iodin 2 tetes + 4 ml aquades,homogenkan

Ukur pH (8)

Ukur panjang gelombang (0,053A)

Hasil Pengamtan Kelompok 16

NO Sampel Perlakuan Pengamatan/perubahan1 Kentang + akuades 10 ml

+ amilase 0,25 mlInkubasi 550 10 menit+ 1 tetes HCl

+ 2 tetes iodine+ akuades 4mlDiamati di spektrofotometer

Larutan masih berwarna beningMenjadi warna coklat (pH=6)Warnanya coklat, terjadi penguapanWarnanya coklat, bau kentang menyengat, tdp endapan (pH=5)Endapan hilangWarna memudar menjadi bening kecoklatan0,047 A

Hasil Pengamtan Kelompok 17

No Sample Perlakuan Perubahan

1 KentangLarutan (stock) pati

+ aquades 10 ml+ enzim amylase 0,25 ml+ NaOH 1 tetes+ 2 tetes Iodin+ 4 mL aquadesUji spektrofotometer

Bening coklat kemerahanpH naik dari 6 menjadi 8

coklat cerahnilai absorbansi = 0,062 A

Pembahasan

Hidrolisis merupakan reaksi

pengikatan gugus hidroksil / OH oleh

suatu senyawa. Gugus OH dapat diperoleh

dari senyawa air. Hidrolisis dapat

digolongkan menjadi hidrolisis murni,

hidrolisis katalis asam, hidrolisis katalis

basa, gabungan alkali dengan air dan

hidrolisis dengan katalis enzim. Sedangkan

berdasarkan fase reaksi yang terjadi

diklasifikasikan menjadi hidrolisis fase

cair dan hidrolisis fase uap.

Hidrolisis Enzim

Enzim adalah biomolekul berupa

protein yang berfungsi sebagai katalis

(senyawa yang mempercepat proses reaksi

tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi

kimia organik. Molekul awal yang disebut

substrat akan dipercepat perubahannya

menjadi molekul lain yang disebut produk.

Jenis produk yang akan dihasilkan

bergantung pada suatu kondisi/zat, yang

disebut promoter. Semua proses biologis

sel memerlukan enzim agar dapat

berlangsung dengan cukup cepat dalam

suatu arah lintasan metabolisme yang

ditentukan oleh hormon sebagai promoter.

Enzim bekerja dengan cara

bereaksi dengan molekul substrat untuk

menghasilkan senyawa intermediat melalui

suatu reaksi kimia organik yang

membutuhkan energi aktivasi lebih rendah,

sehingga percepatan reaksi kimia terjadi

karena reaksi kimia dengan energi aktivasi

lebih tinggi membutuhkan waktu lebih

lama. Sebagai contoh:

X + C → XC (1)

Y + XC → XYC (2)

XYC → CZ (3)

CZ → C + Z (4)

Meskipun senyawa katalis dapat berubah

pada reaksi awal, pada reaksi akhir

molekul katalis akan kembali ke bentuk

semula.

Sebagian besar enzim bekerja

secara khas, yang artinya setiap jenis

enzim hanya dapat bekerja pada satu

macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini

disebabkan perbedaan struktur kimia tiap

enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh,

enzim α-amilase hanya dapat digunakan

pada proses perombakan pati menjadi

glukosa.

Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa

faktor, terutama adalah substrat, suhu,

keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap

enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat

keasaman) optimum yang berbeda-beda

karena enzim adalah protein, yang dapat

mengalami perubahan bentuk jika suhu

dan keasaman berubah. Di luar suhu atau

pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja

secara optimal atau strukturnya akan

mengalami kerusakan. Hal ini akan

menyebabkan enzim kehilangan fungsinya

sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi

oleh molekul lain. Inhibitor adalah

molekul yang menurunkan aktivitas enzim,

sedangkan aktivator adalah yang

meningkatkan aktivitas enzim. Banyak

obat dan racun adalah inihibitor enzim.

Dalam proses hidrolisis pati secara

enzimatis, terdapat beberapa enzim

penghidrolisis pati yang bekerja spesifik

yaitu ikatan glikosidik yang diputus, pola

pemutusan, aktivitasnya dan spesifitas

substrat serta produk yang dihasilkan.

Tingginya keragaman jenis pati dan

spesifiknya kerja enzim penghidrolisis

pati, maka produk yang dibentuk akan

mempunyai komposisi karbohidrat yang

beragam

Modifikasi pada pati juga dapat dilakukan

dengan hidrolisis enzim. Modifikasi pati

dengan metode enzimatis. Pada modifikasi

pati dengan metode enzimatis ini dapat

dilakukan dengan berbagai tahapan yaitu

likuifaksi,sakarifikasi dan isomerisasi.

Langkah yang pertama adalah likuefaksi 30-

40% suspensi padatan untuk menghasilkan

maltodekstrin dengan menggunakan enzim α-

amilase.

menggunakan enzim glukoamilase atau

pullulanase untuk menghasilkan sirup glukosa

atau sirup maltosa. Hasil sakarifikasi

dilakukan isomerisasi dengan enzim glukosa

isomerase untuk menghasilkan sirup fruktosa.

Hidrolisis dengan enzim dapat menghasilkan

beberapa produk hidrolisat pati dengan sifat-

sifat tertentu yang didasarkan pada nilai

DE (ekuivalen dekstrosa). Nilai DE 100

adalah murni dekstrosa sedangkan nilai

DE 0 adalah pati alami. Hidrolisat dengan

nilai DE 50 adalah maltosa, nilai DE di

bawah 20 adalah maltodekstrin, sedangkan

hidrolisat dengan DE berkisar antara 20-

100 adalah sirup glukosa.

Beberapa jenis enzim yang sering

digunakan dalam menghidrolisis pati yaitu:

α-amilase, β-amilase, pullunase, dan

amiloglukosidase (AMG) yang memiliki

karakteristik yang berbeda-beda satu-sama

lainnya.

Enzim alfa amilase

Enzim alfa-amilase, atau yang biasa

disebut juga 1,4-alpha-D-glucan

glucanohydrolase (karena hanya

memotong pada ikatan α1,4 pada ikatan

glikosida), biasa juga disebut pancreatic

alpha-amilase adalah salah satu enzim

yang berperan dalam proses degradasi pati,

sejenismakromolekul karbohidrat. Struktur

molekuler dari enzim ini adalah α-1,4-

glukanohidrolase. Bersama dengan enzim

pendegradasi pati lain, pululanase, α-

amilase termasuk ke dalam golongan

enzim kelas 13 glikosil hidrolase. Alpha-

amilase ini memiliki beberapa sisi aktif

yang dapat mengikat 4 hingga 10 molekul

substrat sekaligus sehingga proses

hidrolisisnya lebih cepat.

Gambar 1. ikatan α1,4 glikosida yang diputus oleh Enzim alfa amilase

Alfa-amilase pada umumnya aktif

bekerja pada kisaran suhu 25OC hingga

95OC. Penambahan ion kalsium dan

klorida dapat meningkatkan aktivitas kerja

dan menjaga kestabilan enzim ini. Alfa-

amilase akan memotong ikatan glikosidik

α-1,4 (Gambar III-1) pada molekul pati

(karbohidrat) sehingga terbentuk molekul-

molekul karbohidrat yang lebih pendek.

Hasil dari pemotongan enzim ini antara

lain maltosa, maltotriosa, dan glukosa.

Gambar 2. Representatif lokasi pemutusan

yang dilakukan secara acak oleh enzim

alfa amilase (segitiga hitam adalah lokasi

untuk memotong)

Kerja enzim ini bersifat endo enzim

yaitu memotong ikatan α1,4 glikosida pada

amilosa ataupun amilopektin dari dalam dan

memotong secara acak (Gambar III-1), enzim

ini juga bekerja pada pati yang telah

tergelatinisasi. Pada hidrolisis pati mentah

enzim ini dihasilkan oleh Saccaromyces

cereviciae (Raw starch digesting amilase).

Alfa amilase biasa juga disebut sebagai

liquifying enzim, karena enzim alfa amilase

bekerja pada proses liquifikasi yg memecah

pati menjadi rantai yg lebih pendek.

Enzim alpha-amilase merupakan

enzim yang banyak digunakan pada

berbagai macam makanan, minuman,

detergen, industri pemrosesan dan industri

tekstil. Enzim ini terdapat dialam misalnya

pada: Bisa dalam bentuk tepung malt,

gandum yang berkecambah; berasal dari

bakteri bacillus Bacillus subtilis; Disintesa

kapang Rhizopus oligosporus dan

Rhizopus oryzae; Bisa berasal dari cacing

tanah; Pakai cendawan Aspergillus sp;

Bisa berasal dari pancreas sapi dan babi;

dan banyak terdapat di air ludah dan

pencernaan manusia.

Enzim α-amilase yang diisolasi

dari bacillus subtilis sangat stabil pada

suhu tinggi. Tergantung kepada

pemanfaatannya, suhu optimum untuk

enzim ini adalah 70-90OC. pada suhu

rendah, enzim ini masih cukup stabil

meskipun pada pH dibawah 6. Walaupun

demikian enzim ini tidak dapat dihadapkan

pada pH dibawah 5. Pada suhu 70OC

enzim ini dengan cepat kehilangan

aktivitasanya jika pH dibawah 6. Namun

pada suhu tersebut enzim ini cukup stabil

dalam kisaran antara 6-10. Kondisi

optimum untuk proses hidrolisis pati

dalam industri adalah pH 6-6,5.

Liquifaction tahap pertama dengan jet

cooker dilakukan pada suhu 105OC. dan

tahap berikutnya pada 95OC selama 15-30

menit didalam tangki khusus. Bakteri lain

yang menghasilkan α-amilase yaitu

Bacillus licheniformis. pH optimum untuk

enzim ini sekitar 6 pada suhu 60OC. jika

suhu ditingkatkan pH optimum juga

meningkat sekitar 7. Jika α-amilase yang

diperoleh dari B. subtilis menghidrolisis

pati dengan hasil utama maltoheksosa,

maltopentosa dan sedikit glukosa (4-5%),

maka α-amilase yang dihasilkan oleh B.

licheniformis menghasilkan maltosa,

maltoriosa, dan maltopentosa, glukosa

yang dihasilkan agak lebih tinggi yaitu 8-

10%.

Enzim α-amilase yang diperoleh dari fungi

banyak dihasilkan dari Aspergillus oryzae.

Di dalam hidrolisis, enzim ini mula-mula

berkelakukan seperti maltenzyme atau

enzim dari bakteri. Namun pada tahap

berikutnya, lebih banyak maltosa dan

maltoriosa yang terbentuk. Sedikit atau

banyak α-amilase dari fungi ini

berkelakukan seperti gabungan antara α

dan β amilase dari malt. Meskipun enzim

ini diperdagangkan dalam bentuk serbuk,

namun enzim ini sangat mudah larut dalam

air. Suhu optimumnya yaitu pada suhu

50OC pada saat pelarutan, meskipun

aktivitas enzim meningkat pada suhu

55OC, namun aktivitas tersebut cepat

menurun, demikian juga stabilitasnya.

Untuk reaksi dalam waktu pendek, pH

optimum adalah sekitar 4,7.

Enzim beta-amilase

merupakan enzim golongan hidrolase yang

digunakan dalam proses sakarifikasi pati.

Sakarifikasi banyak berperan dalam

permecahan makromolekul karbohidrat.

Pemecahan makromolekul karbohidrat ini

akan menghasilkan molekul karbohidrat

rantai pendek.

Beta-amilase akan memotong ikatan

glikosidik pada gugus amilosa,

amilopektin, dan glikogen. Amilosa

merupakan struktur rantai lurus dari pati,

sedangkan amilopektin merupakan struktur

percabangan dari pati. Hasil pemotongan

oleh enzim ini akan didominasi oleh

molekul maltosa dan beta-limit dekstrin.

Dalam industri pangan, pembentukan

senyawa beta-limit dektrin seringkali

dihindari karena membentuk viskositas

atau kekentalan yang terlalu pekat.

beta amilase memotong pati rantai lurus

maka produk akhir dari pemotongan enzim

beta amilase yaitu maltose dan maltotriosa

dengan rasio 99:1%

Enzim beta-amilase banyak ditemukan

pada tanaman tingkat tinggi, seperti

gandum, ubi, dan kacang kedelai. Di

samping itu, beta-amilase juga dapat

ditemui pada beberapa mikroorganisme,

antara lain Pseudomonas, Bacillus,

Streptococcus,Enzim yang berasal dari C.

Thermosulfurigenes

umumnya lebih disukai karena memiliki

toleransi suhu dan pH yang lebih tinggi.

Enzim Debranching Enzim (pullulanase)

Enzim ini memiliki spesifikasi

memutus ikatan cabang pada α1,6

glikosida. Bersifat exoenzim amilolitik.

Contoh jenis enzim ini antara lain contoh

iso-amilase dan limit dekstrinase. Hasil

pemutusan oleh ini enzim ini

menghasilkan pati rantai panjang dan limit

dekstrin. Dalam berbagai pengolahan

untuk menghasilkan gula, digunakan

variasi penggunaan berbagai jenis enzim

yang digunakan secara bertahap.

Enzim Amiloglukosidase

Adalah salah satu yang berperan dalam proses

sakarifikasi pati. Serupa dengan enzim beta-

amilase, glukoamilase dapat memecah struktur

pati yang merupakan polisakarida kompleks

berukuran besar menjadi molekul yang

berukuran kecil. Kelebihan enzim ini yaitu

selain memutus ikatan α1,4 glikosoda, juga

memutus ikatan α1,6 glikosida. Enzim ini

bersifat eksoenzim. Pada umumnya, enzim ini

bekerja pada suhu 45-60 °C dengan kisaran pH

4,5-5,0. Produk akhir yang dihasilkan dari

enzim ini yaitu glukosa. Enzim ini memiliki

peranan yang cukup besar di dalam

metabolisme energi di berbagai jenis

organisme. Oleh karena itu, enzim ini banyak

ditemukan pada beragam jenis tanaman dan

mikroorganisme, seperti Saccharomyces,

Endomycopsis, Aspergillus, Penicillium,

Mucor, dan Clostridium.

Berdasarkan praktikum yang

dlaksanakan tentang hidrolisis enzimatis

ini bisa kia ketahui bahwa dari masing-

masing data kelompok yang sudah

terkumpul dengan berbagai perlakuan yang

berbeda dan juga menggunakan sampel

yang berbeda ini sangat berpengaruh pada

saat perlakuan dan juga hasil ang di

peroleh oleh masing-masing kelompok.

Kami membahas lebih spesifik kepada

pembuatan Kurva standar 0.3,04,0.5

dengan menguanak perhitungan :

X Y XY X2

0,01 0,004 0,0004 0,00010,02 0,006 0,00012 0,00040,03 0,0065 0,000195 0,00090,04 0,007 0,00028 0,00160,05 0,008 0,0004 0,0025∑ X = 0,15

∑Y = 0,0315

∑ XY = 0,001035

∑ X2 = 0,0055

Y = aX + b

a = N ∑ ( XY )−∑ X ∑Y

N⅀ X2−(X )2

b = ∑ X2∑ Y−∑ X∑ (XY )N ⅀X2−(X )2

Mencari nilai a

a = 5 (0,001035 )−(0,15 )(0,0315)

5 (0,0055 ) – (0,15)2

a = 0,005175−0,004725

0,0275−0,0225

a = 0,00045

0,005

a = 0,09

Mencari nilai bb = (0,0055 ) (0,0315 )−(0,15)(0,001035)

5 (0,0055 )−(0,15)2

b = 0,0001734−0,0001553

0,0275−0,0225

b = 0,0000181

0,005

b = 0,0036

Jadi persamaannya adalah Y = 0,09X + 0,0036

untuk X = 0,01, Y = aX + b = 0,09 (0,01) + 0,0036 = 0,0045

untuk X = 0,02, Y = aX + b = 0,09 (0,02) + 0,0036 = 0,0054

untuk X = 0,03, Y = aX + b = 0,09 (0,03) + 0,0036 = 0,0063

untuk X = 0,04, Y = aX + b = 0,09 (0,04) + 0,0036 = 0,0072

untuk X = 0,05, Y = aX + b = 0,09 (0,05) + 0,0036 = 0,0090

Pembuatan Kurva Standar

0.01 0.02 0.03 0.04 0.050

0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009

0.01

Kesimpulan

Dari pembahasan praktikum yag

sudah diutarakan diatas kita dapat

menyimpulkan bahwasanya hidrolisis

adalah reaksi pengikatan gugus hidroksil /

OH oleh suatu senyawa. Gugus OH dapat

diperoleh dari senyawa air. Beberapa jenis

enzim yang sering digunakan dalam

menghidrolisis pati yaitu: α-amilase, β-

amilase, pullunase, dan amiloglukosidase

(AMG) yang memiliki karakteristik yang

berbeda-beda satu-sama lainnya.

Kerja enzim dipengaruhi oleh

beberapa faktor, terutama adalah substrat,

suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor.

Tiap enzim memerlukan suhu dan pH

(tingkat keasaman) optimum yang

berbeda-beda karena enzim adalah protein,

yang dapat mengalami perubahan bentuk

jika suhu dan keasaman berubah. Di luar

suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak

dapat bekerja secara optimal atau

strukturnya akan mengalami kerusakan.

Hal ini akan menyebabkan enzim

kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja

enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain.

Inhibitor adalah molekul yang menurunkan

aktivitas enzim, sedangkan aktivator

adalah yang meningkatkan aktivitas enzim.

Banyak obat dan racun adalah inihibitor

enzim.

Daftar Pustaka

BeMiller,J.N., and Whistler,R. 2009.

Starch: Chemistry and Technology.

Academic Press,Inc

Lehninger AL. 1993. Dasar-Dasar

Biokimia. Jilid 1. Thenawidjaja M,

Penerjemah; Jakarta : Erlangga.

Terjemahan dari : Principles of

Biochemistry

Tjokroadikoesoemo S, 1985. HFS dan

Industri Ubi Kayu Lainnya. PT Gramedia

Jakarta.

http://www.chem-is-try.org/kata_kunci/

hidrolisis/

laporan hidrolisis pati enzimatis

Documents