MODUL PRAKTIKUM
BIOKIMIA PERAIRAN
Dr. Emma Rochima, SPi., MSi Dr. Ir. Junianto, MP Kiki Haetami, S.Pt. MP Ir. Nia Karuniawati, MSi
PROGRAM STUDI PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS PADJADJARAN MARET 2013
1
LEMBAR PENGESAHAN Judul modul
:
Biokimia Perairan
Nama Tim Penyusun Modul
:
1. Dr. Emma Rochima, SPi., MSi 2. Dr. Ir. Junianto, MP 3. Kiki Haetami, SPt., MSi 4. Ir., Nia Kurniawaty., MSi
Jatinangor, 26 Maret 2013
Mengetahui, Ketua Program Studi Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Unpad
Dr. Ir. Junianto, MP NIP 196708171992031005
Menyetujui, Kepala Laboratorium Teknologi Industri Hasil Perikanan Unpad
Dr. Eddy Afrianto, Ir., MSi NIP 196104021986031002
2
KATA PENGANTAR Buku penuntun praktikum ini dibuat untuk membantu mahasiswa agar memahami materi praktikum yang akan dilakukan. Materi praktikum ditujukan untuk mahasiswa Program Studi Perikanan dan Program Studi Kelautan yang mengambil mata kuliah Biokimia Perairan selama satu semester. Materi praktikum
diusahakan
mengikuti
materi
kuliah
dengan
tidak
lupa
mempertimbangkan sarana laboratorium yang ada serta terbatasnya waktu untuk melakukan praktikum. Materi praktikum terbagi menjadi 8 pokok bahasan yaitu : Pengenalan alat dan bahan praktikum, hidrolisis pati enzimatis, pengujian sifat fisika kimiawi protein, hidrolisis protein enzimatis, pengujian kadar protein enzim, pengujian aktivitas enzim, penentuan kadar TVB dan TMAO produk perairan mulai dari produk perikanan dan produk hasil laut. Akhir kata, mudah-mudahan buku penuntun ini bermanfaat, saran dan kritiksangat diharapkan untuk perbaikan.
Jatinangor, Maret 2013
Tim Penyusun
3
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PENGESAHAN
ii
KATA PENGANTAR
iii
RENCANA KEGIATAN PROSES PEMBELAJARAN
iv
SEMESTER MATAKULIAH I. PENDAHULUAN 1.1.Deskripsi matakuliah Biokimia Perairan
1
1.2.Deskripsi praktikum Biokimia Perairan
1
1.3.Kompetensi praktikum Biokimia Perairan
1
1.4.Materi praktikum
2
1.5.Penilaian hasil praktikum
2
1.6.Tata tertib praktikum
3
II. PELAKSANAAN KEGIATAN A. Pengenalan alat dan bahan praktikum
5
B. Hidrolisis pati enzimatis.
7
C. Pengujian sifat fisik kimiawi protein.
11
D. Hidrolisis protein enzimatis.
13
E. Penentuan kadar protein metode Lowry
15
F. Fotosintesis,
19
G. Lipid dan saponifikasi
22
H. Pengukuran TVB dan TMA metode Conway
27
ACUAN PUSTAKA
30
4
I.
PENDAHULUAN
1.1. Deskripsi Mata Kuliah Biokimia Perairan Mata kuliah ini membahas tentang ruang lingkup dan peranan biokimia di bidang perairan (perikanan dan kelautan) dengan pokok bahasan mengenai air sebagai media utama
dalam proses biokimia,
organisasi sel, asam amino dan protein, karbohidrat, lipid, vitamin dan mineral, enzim, ribosa nukleat acid, (RNA), deoxyribosa nukleat acid (DNA), respirasi dan energi, metabolisme nitrogen, ATP, TVB dan TMAO. Selain itu juga membahas mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi kerusakan produk akibat reaksi biokimiawi serta pengendaliannya.
1.2. Deskripsi Praktikum Mata Kuliah Biokimia Perairan Materi praktikum ditujukan untuk mahasiswa Program Studi Perikanan dan Program Studi Ilmu Kelautan yang mengambil mata kuliah Biokimia Perairan selama satu semester. Materi praktikum diusahakan mengikuti materi kuliah dengan tidak lupa mempertimbangkan sarana laboratorium yang ada serta terbatasnya waktu untuk melakukan praktikum. Materi praktikum terbagi menjadi 8 pokok bahasan yaitu : Pengenalan alat dan bahan praktikum, hidrolisis pati enzimatis, pengujian sifat fisika kimiawi protein, hidrolisis protein enzimatis, pengujian kadar protein enzim, pengujian aktivitas enzim, penentuan kadar TVB dan TMAO produk perairan.
1.3.
Kompetensi Praktikum Mata Kuliah Biokimia Perairan: Mahasiswa mampu mengenali alat dan bahan praktikum biokimia perairan, mampu melakukan hidrolisis secara enzimatis, mampu menguji sifat fisik kimiawi protein, mampu menghidrolisis protein enzimatis, mampu menentukan kadar protein, mampu mengukur jumlah oksigen dalam fotosintesis, mampu mengkarakterisasi lipid dan melakukan saponifikasi serta mampu mengukur kemunduran
5
mutu biokimiawi melalui parameter basa volatile (TVB dan TMA).
1.4.
Materi Praktikum Materi praktikum terdiri dari delapan topik yaitu: a. Pengenalan alat dan bahan praktikum b. Hidrolisis pati enzimatis. c. Pengujian sifat fisik kimiawi protein. d. Hidrolisis protein enzimatis. e. Penentuan kadar protein metode Lowry. f. Fotosintesis, g. Lipid dan saponifikasi h. Pengukuran TVB dan TMA metode Conway
1.5.
Penilaian Hasil Praktikum Laporan disusun setelah pelaksanaan praktikum dan dikumpulkan dalam waktu1 x 24jam sesudah praktikum kepada asisten praktikum. Laporan ditulis tangan pada kertas A4 tidak bergaris minimal 10 lembar, maksimal 15 lembar dengan menggunakan sistematika penulisan sebagai berikut: Cover (5) Pendahuluan (15) Tujuan dan Manfaat (10) Metodologi (15) Hasil (15) Pembahasan (20) Kesimpulan dan saran (10) Daftar Pustaka (10)
6
Komposisi nilai praktikum adalah : Kehadiran = 25% Quis =25% Laporan=50%
1.6.Tata Tertib Praktikum Bekerja di laboratorium memerlukan ketelitian dan kehati-hatian agar tidak mengakibatkan kecelakaan kerja. Selama kegiatan praktikum mahasiswa diharapkan memperhatikan halhal berikut: 1. Setiap Praktikan harus mengenakan jas laboratorium dengan rapih dan benar selama kegiatan praktikum berlangsung. 2. Setiap Praktikan diwajibkan memiliki, membawa dan mengisi buku logbook/jurnal praktikum sesuai dengan kegiatan yang dilaksanakan selama praktikum. 3. Setiap Praktikan harus memperhatikan waktu pelaksanaan praktikum dan pengumpulan laporan. 4. Setiap Praktikan diharuskan membuang sampah dan atau bahan praktikum yang telah selesai digunakan pada tempat yang disediakan 5. Setiap Praktikan diwajibkan memelihara kebersihan ruangan dan alat setelah praktikum. 6. Perhatikan setiap instruksi baik tertulis maupun lisan dan tidak malu bertanya kepada dosen maupun asisten jika diperlukan. 7. Asam dan basa pekat dapat menyebabkan kulit,mata, kelenjar mukosa terbakar.Perhatikan beberapa hal berikut jika anda bekerja dengan asam atau basa pekat: a. Gunakan gelas ukur/biuret untuk mengambil asam atau basa pekat. b. Basa dan asam kuat jangan didekatkan ke mata. c. Jika asam atau basa kuat mengenai organ tubuh segera cuci
7
dibawah air mengalir selama 10-15 menit kemudian daerah yang terkena diberi asam borat atau ammonia. 8. Jika terjadi tumpahan bahan kimia segera laporkan ke asisten atau dosen untuk dibersihkan.
8
II. PELAKSANAAN KEGIATAN 2.1. Materi A: Pengenalan Bahan dan Peralatan Praktikum a. Kompetensi dari materi A : Mahasiswa mampu mengenali bahan dan peralatan yang digunakan sehingga diperoleh data yang cukup valid untuk dianalisa. b. Waktu pertemuan: minggu ke-2 c. Pendahuluan Ketersediaan bahan dan peralatan praktikum memegang peranan penting dalam keberhasilan praktikum Biokimia Perairan. Untuk itu pengenalan bahan dan peralatan praktikum ini sangat diperlukan agar data yang diperoleh cukup valid untuk dianalisa.
Oleh karena itu, untuk
memperlancar pelaksanaan kegiatan praktikum perlu dilakukan sosialisasi mengenai jenis dan pengoperasian peralatan utama yang banyak digunakan dalam kegiatan praktikum Biokimia Perairan. Jenis peralatan utama yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan praktikum sangat spesifik, tergantung dari jenis praktikumnya. Untuk kegiatan praktikum Biokimia Perairan, d. Alat yang digunakan Secara umum peralatan utama yang perlu dipelajari adalah: spektrofotometer, inkubator, hot plate, lemari pendingin. Secara khusus peralatan yang digunakan untuk praktikum B s.d. H.
e. Bahan yang digunakan Secara umum bahan yang digunakan meliputi bahan yang digunakan untuk praktikum B s.d. H.
f. Prosedur kerja Prosedur kerja yang harus dilakukan oleh praktikan adalah sebagai berikut : Praktikan mencari informasi dari berbagai sumber (perpustakaan atau internet)
mengenai
prinsip
kerja
peralatan
praktikum,
dan
9
menyerahkan hasil telusuran prinsip kerja peralatan praktikum tersebut kepada asisten praktikum . Praktikan mendengarkan dan melihat peragaan penggunaan peralatan praktikum biokimia perairan. Praktikan mencatat informasi yang disampaikan selama kegiatan praktikum berlangsung. Praktikan
dianggap
telah
selesai
melaksanakan
kegiatan praktikum apabila telah menyerahkan laporan kegiatan harian.
g. Bentuk pelaporan Data yang telah diperoleh dari hasil penelusuran dan informasi selama kegiatan praktikum dilaporkan dalam bentuk tabel berikut ini.
Nama Peralatan
Prinsip Kerja
Prosedur Kerja
Gambar Peralatan
1) 2) …. Dstnya
10
2.2. Materi B: Hidrolisis Pati Enzimatis a. Kompetensi dari materi B: mahasiswa mampu memahami proses hidrolisis pati menggunakan enzim amylase dan memahami kondisi suhu dan pH optimal terjadinya hidrolisis enzimatis. b. Waktu pertemuan : minggu ke-3 c. Pendahuluan Polisakarida adalah senyawa yang terdiri dari unit terkecil monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik. Polisakarida akan menjadi monosakarida bila dihidrolisis secara lengkap. Pati merupakan polimer dari 1,4-α-D-glukosa yang terdiri dari amilosa dan amilopektin. Amilosa akan berubah menjadi warna biru bila diwarnai dengan reagen iodin.
Gambar struktur amilosa dan amilopektin
Karbohidrat adalah senyawa makro molekul yang mengandung C, H dan O dengan rumus (CH2O)n, yaitu senyawa yang n atom karbonnya terhidrasi oleh n air. Senyawa karbohidrat memiliki sifat pereduksi karena mengandung gugus karbonil aldehid atau keton dan gugus hidroksil yang sangat banyak. Polisakarida merupakan polimer yang disusun oleh monosakarida yang bertautan dengan ikatan glikosidik. Fungsi utama senyawa ini
11
sebagai komponen struktural atau bentuk penyimpanan energi. Beberapa contoh polisakarida adalah pati,glikogen dan selulosa. Monosakarida adalah senyawa karbohidrat sederhana yang mengandung gugus fungsi karbonil. Secara umum senyawa ini dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu aldosa jika mengandung gugus aldehid dan ketosa jika mengandung gugus keton. Monosakarida juga sering dinamai sesuai jumlah atom karbon penyusunnya seperti triosa, pentosa, heksosa dll. Glukosa
merupakan
contoh
monosakarida
aldosa
yang
mengandung enam atom karbon dan satu gugus aldehid. Monosakarida dengan jumlah atom tertentu akan membentuk cincin/anomer dan karbon anomerik (memiliki sifat pereduksi yang kuat). Ikatan glikosidik terbentuk ketika atom karbon anomerik (C1) bereaksi dengan gugus hidroksil. Metode identifikasi keberadaan karbohidrat secara kualitatif dan kuantitatif telah banyak dikembangkan.
Beberapa uji kualitatif
diantaranya : a. Uji Benedict :merupakan uji untuk membedakan gula pereduksi berdasarkan reduksi ion kupri dalam suasana basa/alkalis dengan menambahkan zat pengompleks sitrat (benedict) atau tartrat (fehling). Penambahan zat pengompleks untuk mencegah pengendapan CaCO3 dalam larutan. b. Uji Barfoed : uji ini digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan monosakarida dalam campuran dengan disakarida. Uji ini perlu memperhatikan jumlah gula atau asam dalam campuran dan lama waktu pemanasan. Jika terlalu banyak dan lama dapat mempengaruhi validitas uji. c. Uji
Seliwano
berfungsi
untuk
membedakan
ketosa
dari
mono/disakarida. Ketosa akan bereaksi dengan HCl panas membentuk hidroksimetil furfural. Senyawa ini akan berkondensasi dengan resorcinol membentuk warna merah.
12
Hidrolisis pati oleh α-amilase akan menghasilkan dekstrin sebagai produk utama, dimana hidrolisis lengkap akan menghasilkan glukosa sebagai produk akhir. Enzim ini dapat diperoleh dari hewan, tumbuhan, dan mikroba.
d. Alat yang digunakan: Alat-alat yang digunakan adalah gelas ukur, alumunium foil, labu ukur, inkubator, dan spektrofotometer.
e. Bahan yang digunakan: Bahan-bahan yang digunakan adalah pati, glukosa, KI, I2, enzim amilase, reagen iodin, dan aquades.
f. Prosedur kerja a. Penyiapan larutan pati 0,2%
Timbang pati terlarut 0,2 g.
Masukkan pati ke gelas kimia lalu ditambahkan 100 ml akuades.
Panaskan perlahan sampai pati terlarut, lalu dinginkan pada suhu ruang.
b. Penyiapan larutan standar glukosa
Timbang 0,01 g glukosa.
Tuangkan ke dalam labu ukur lalu tambahkan akuades sampai volume tepat 100 ml.
c. Penyiapan reagen iodine
Timbang 1 g KI kemudian larutkan dengan akuades.
Encerkan sampai volume 500 ml.
Tambahkan 0,1 g I2, kocok hingga larut (botol selalu ditutup alufo karena beracun).
d. Pengujian aktivitas amilase
Tambahkan 0,25 ml pati dengan 0,25 ml enzim amilase. 13
Inkubasi pada suhu 55 oC selama 10 menit.
Tambahkan 0,25 ml HCl 1N lalu dinginkan.
Ukur dengan spektrofotometer (panjang gelombang 600 nm)
g. Bentuk pelaporan Hasil praktikum disajikan dalam bentuk tabel berikut,
No.
Sampel
Perlakuan
Pengamatan perubahan
h. Diskusi 1. Jelaskan definisi enzim dan proses hidrolisis pati enzimatis? 2. Jelaskan faktor-faktor yang berpengaruh dalam kerja enzim! 3. Apa fungsi pati, HCl 1 N dan reagen iodine pada percobaan diatas? 4. Nilai apa yang diukur oleh spektrofotometer 600nm ? 5. Jelaskan perbedaan glukosa,galaktosa, fruktosa, sukrosa dan maltose?
14
2.3. Materi C: Pengujian sifat fisik kimiawi protein a. Kompetensi dari materi C: mahasiswa mampu memahami perubahan sifat-sifat protein karena berbagai perlakuan dengan penambahan asam, basa dan pemanasan. Selain itu agar memahami ikatan peptida pada protein, sifat koagulan protein baik yang amfoter maupun reversible. b. Waktu pertemuan: minggu ke-4 c. Pendahuluan Protein merupakan salah satu makromolekul yang sangat penting bagi organisme. Protein merupakan rantai polimer asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Ada 20 monomer asam amino yang lazim dikenal sebagai penyusun protein.Protein memiliki keunikan sifat, struktur dan fungsi yang dipengaruhi oleh jumlah, jenis dan urutan asam amino penyusunnya. Keunikan tersebut diantaranya: mempengaruhi rasa dan tekstur bahan yang mengandung protein, konfigurasi protein dapat diubah dengan perlakuan fisik maupun kimia dan protein dapat mengalami degradasi yang mneghasilkan molekul yang lebih sederhana dan hasil sampingan. Denaturasi protein adalah perubahan susunan ruang atau rantai polipeptida penyusun. Ada dua jenis denaturasi protein. Pertama adalah koagulasi yaitu pengembangan rantai polipeptida yang akan membuka gugus reaktifpada rantai polipeptida dan pengikatan kembali pada gugus reaktif yang sama atau berdekatan. Pembentukan ikatan yang cukup banyak dapat menyebabkan protein tidak lagi terdispersi sebagai koloid. Protein yang terdenaturasi akan mengalami penurunan kelarutan. Pengembangan struktur molekul protein dapat terjadi di sekitar titik isoelektris. Kolagen merupakan salah satu contoh protein struktural dalam bahan pangan yang sangat menentukan sifat fisik kimia bahan tersebut seperti
kekerasan.
Aplikasi
pemanfaatan protein diantaranya
15
digunakan sebagai pengental, emulsifier, gelling agent dan foaming agent.
d. Alat yang digunakan: Alat-alat yang digunakan antara lain: beaker glass, hot plate, pHmeter, mortar, cawan petri, tabung reaksi.
e. Bahan yang digunakan: Bahan-bahan yang digunakan antara lain: NH3, NaOH, H2SO4, CH3COOH, telur ayam mentah, ikan (daging, tulang dan kulit), gelatin, pereaksi ninhidrin.
f. Prosedur kerja
Siapkan 5 ml atau 5 g sampel di dalam wadah cawan petri atau beaker glass atau tabung reaksi. Ukur pH sampel.
Tambahkan 1, 3, 5 ml asam atau basa pada sampel.
Panaskan sampel diatas hot plate.
Ukur pH sampel setelah perlakuan!
Tambahkan pereaksi!
Amati perubahan-perubahan yang tampak!
g. Bentuk pelaporan Hasil praktikum disajikan dalam bentuk tabel berikut, No
Sampel
Perlakuan
pHAwal
pHAkhir
Pengamatan Perubahan
16
2.4. Materi D: Hidrolisis protein enzimatis a. Kompetensi dari materi D: mahasiswa mampu melakukan hidrolisis protein (asal susu, telur, daging ikan, tempe) secara enzimatis dengan menggunakan ekstrak nanas dan pepaya. Selain itu memahani konsep pemutusan ikatan peptide dengan enzim protease dan memahami perubahan tingkat kekerasan/tekstur protein.
b. Waktu pertemuan: minggu ke-5 c. Pendahuluan Salah satu bentuk protein yang memiliki peran penting dalam kehidupan adalah enzim. Kerja enzim ada yang memberikan efek sinergis atau antagonis. Enzim protease berperan mengkatalisis pemutusan ikatan peptide pada bahan yang mengandung protein. Untuk protein struktural, pemutusan ikatan tersebut menyebabkan berkurangnya tingkat kekerasan/tekstur.
d. Alat yang digunakan: Cawan Petri, blender, pisau, timbangan, gelas ukur, beaker glass, pH meter, indikator universal, tabung reaksi, pipet tetes, spatula, aluminium foil, kertas label.
e. Bahan yang digunakan: Ikan (daging, tulang dan kulit), buah nanas (muda dan matang), pepaya ( muda dan matang), susu, telur, tempe, enzim papain komersial, akuades. f. Prosedur kerja
Timbang 250 g nanas atau papaya. Masukan buah ke dalam blender, tambahkan 150 ml akuades dan haluskan buah. Saring jus buah pisahkan filtrat dalam beaker glass. Timbang 50 g sampel dan letakan diatas cawan petri.
17
Tambahkan 50 g filtrat, tutup cawan petri dan diamkan selama 30 menit. Amati perlakuan dan catat hasilnya di dalam tabel pengamatan!
g. Bentuk pelaporan Hasil praktikum disajikan dalam bentuk tabel berikut,
No
Sampel
Perlakuan
Pengamatan
pH, tekstur, warna
h. Diskusi: 1. Apa jenis dan warna enzim yang dikandung oleh nanas dan pepaya? 2. Enzim protease apa yang ada dibuah pepaya dan nanas? 3. Apakah pengaruh perbedaan kekuatan basa/asam terhadap protein? Jelaskan proses apa yang terjadi pada protein dengan perlakuan yang diberikan! 4. Jelaskan perbedaan struktur primer, sekunder dan tersier protein! 5. Apa yang disebut dengan denaturasi protein dan faktor-faktor apa saja yang menyebabkannya? 6. Apa perbedaan asam amino esensial dan non esensial?
18
2.5. Materi E: Penentuan kadar protein metode Lowry a. Kompetensi dari materi E: mahasiswa mampu mengukur kadar protein terlarut yang diisolasi dari pelbagai sumber protein baik nabati maupun hewani dengan metode spektrofotometri. b. Waktu pertemuan: minggu ke -6 c. Pendahuluan Pada prinsipnya, protein di alam berada dalam tiga bentuk, yaitu: Protein bebas, protein yang tidak terlarut , terdapat dalam tulang, otot, rambut dan gumpalan darah serta protein terlarut, yang terdapat banyak dalam bahan pangan seperti susu, telur dan daging. Penentuan kadar protein terlarut ini berdasarkan pada berbagai metoda , misalnya : titrasi formol, spektrofotometri dan sebagainya. Tujuan praktikum untuk menentukan kadar protein terlarut dalam suatu bahan secara cepat. d. Alat yang digunakan Seperangkat alat spektrofotometer, tabung reaksi 20 ml, vortex digunakan dalam praktikum ini.
e. Bahan yang digunakan: Larutan protein yang diselidiki, pereaksi Lowry A dan Lowry B, larutan buffer asetat pH 5, ammonium sulfat, buffer asetat.
f. Prosedur kerja: 1. Penentuan panjang gelombang maksimum. a. Siapkan larutan protein dalam konsentrasi tertentu dalam tabung reaksi yang bersih dan kering. b.
Tambahkan 8 mL pereaksi Lowry A, diamkan selama 10 menit.
c.
Tambahkan 1 mL pereaksi Lowry B, diamkan selama10 menit. Jumlah seluruh volume 10 mL.
d. Ukur absorbansi sampel dari panjang gelombang 400 nm -800 nm, pada alat spektrofotometer.
19
e. Bentuk kurva absorbansi vs panjang gelombang.
2. Pembuatan kurva kalibrasi larutan protein. a. Timbang teliti 300 mg albumin ( protein ), larutkan dalam 1liter air ( konsentrasi = 300 mg/ L = 300 μg / mL). b.
Siapkan larutan protein tersebut dalam 10 tabung reaksi sehingga kadarnya bertingkat dari 30 – 300 mg / mL. Cara pengenceran dapat dilakukan sebagai berikut :
c. Tambahkan kedalam masing masing tabung reaksi diatas 8mL pereaksi Lowry A,diamkan selama 10 menit. d. Kemudian tambahkan 1 mL larutan pereaksi Lowry B, diamkan selama 10 menit. Volume akhir setiap tabung adalah 10 mL. Sehingga konsentrasi protein perlu diperhitungkan dengan pengencerannya. e. Dengan alat spektrofotometer diukur absorbansi masing-masing tbg tersebut pada panjang gelombang maksimum.( 600 nm ). f. Buat kurva kalibrasi pada kertas grafik dengan menunjukkan hubungan antara absorbansi dan konsentrasi
3. Pengukuran sampel.
a. Larutan protein yang terlarut dari sampel, misalnya enzim, albumin,dan lain-lain diendapkan terlebih dahulu dengan kristal
20
ammonium sulfat ( jumlahnya tergantung pada jumlah protein dalam sampel, sampai mengendap sempurna).
b. Larutan disentrifugasi dengan kecepatan 1500 rpm selama 15 menit. Supernatan dipisahkan. c. Endapan berupa protein dilarutkan kembali dalam larutan buffer asetat pH 5,0 sebanyak 5 ml. d.
Pipet 1 mL dari larutan protein pH 5, lalu masukkan kedalam masing-masing tabung reaksi yang bersih dan kering ( 3 buah). Campur dengan 8 mL larutan pereaksi Lowry A, diamkan selama 10 menit.
e. Ke dalam tabung tersebut ditambahkan 1 mL larutan pereaksi Lowry B, diamkan selama 10 menit. Volume akhir setiap tabung adalah 10 mL, sehingga konsentrasi protein dalam sampel perlu diperhitungkan dengan pengenceran (dalam hal ini 1 : 10 ).
g. Bentuk pelaporan 1. Kurva hasil kalibrasi (600 nm) disajikan dalam bentuk tabel berikut:
21
2.Pengukuran sampel
Catatan: a. Pereaksi Lowry A: Asam phosphotungstat – phosphomolibdat dalam air ( 1 : 1 ). b. Pereaksi Lowry B: Na2CO3 2 % 100 mL dalam larutan NaOH 0,1 N, tambahkan 1mL CuSO4 dan 1 mL K Na Tartrat 2 %. c. Larutan bufer asetat pH 5,0: Larutan I : 0,2 M larutan asam asetat;
Larutan II : 2 M larutan Na-asetat. Campur larutan I 14,8 mL + larutan II 35,2 mL encerkan sampai 100 mL.
22
2.6. Materi F: Fotosintesis a. Kompetensi dari materi F: mahasiswa mampu mengukur jumlah oksigen yang dihasilkan selama prose fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis b. Waktu pertemuan: minggu ke-7 a. Pendahuluan Fotosintesis adalah proses pemanfaatan energi cahaya untuk menghasilkan gula. Organisme yang dapat melakukan fotosintesis memiliki organel fotosintesis. Secara ringkas reaksi fotosintesis adalah sebagai berikut: 6CO2 + 6H2O
→
C6H12O6 + 6O2 Energi Cahaya dan Klorofil
Tanaman air dan mikroalga baik yang hidup di perairan tawar ataupun asin, merupakan produsen di daerah perairan yang mampu melakukan proses fotosintesis. Praktikum ini bertujuan untuk mengamati faktorfaktor yang berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis. Salah satu cara yang digunakan untuk mengamati proses fotosintesis adalah mengamati jumlah oksigen yang diproduksi selama proses fotosintesis.
d. Alat yang digunakan Alat yang digunakan antara lain: botol kecap gelap, botol kaca bening, kantong plastik berwarna, DO meter.
e. Bahan yang digunakan Bahan yang digunakan adalah green rotala (tanaman air), mikroalga air tawar, aquades.
23
f. Cara Kerja A. Penentuan kadar oksigen awal 1. Setiap kelompok menyiapkan 3 botol yang akan digunakan yang terdiri dari botol gelap, botol bening, botol yang dibungkus kantong plastik. 2. Isi botol dengan air yang telah disaring. 3. a. Potong tanaman air sepanjang 10cm. b. Saring mikroalga dengan plankton net. 4. Masukan tanaman air atau mikroalga kedalam botol. Untuk kelompok kontrol tidak perlu memasukan apapun ke dalam botol. 5. Tutup botol dan bolak-balikan botol untuk menghomogenkan air. 6. Segera
ukur
kadar
oksigen
awal
(KOawal)
dengan
menggunakan DO meter dan catat waktu peletakan botol. 7. Kencangkan tutup botol dan letakan dibawah sinar matahari selama 1 jam. Catat waktu peletakan botol.
B. Penentuan Kadar Oksigen Akhir 1. Setelah satu jam (catat waktu akhir pengamatan), ukur kembali kadar oksigen akhir (KOakhir) dengan menggunakan DO meter dan catat dalam tabel pengamatan. 2. Hitung perubahan nilai kadar oksigen (Delta KO) dengan cara mengurangi KOakhir-KOawal. Untuk control juga dilakukan hal yang sama, nilainya adalah Delta KOkontrol. 3. Untuk nilai yang didapat dikoreksi dengan menggunakan nilai Delta KOkontrol (Delta KO – Deltakontrol)
24
g.
Pelaporan Hasil pengamatan ditampilkan dalam bentuk tabel berikut: Jenis Perlakuan
KO awal
KO akhir
Delta KO
Delta KOkontrol
Delta KO akhir
Rata-rata Delta KOakhir
Botol terang Botol gelap Botol terbungkus
h.
Diskusi 1. Bagaimana mengetahui proses fotosintesis yang terjadi? 2. Apa fungsi control dalam pengamantan fotosintesis ini? 3. Bagaimana tanaman air/laut (lamun, rumput laut, mikroalga) melakukan fotosintesis, masukan kedalam kategori C3/C4/CAM? 4. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi proses fotosintesis tersebut? 5. Jelaskan Organel dan pigmen yang berperan dalam fotosintesis tanaman air! 6. Jelaskan istilah berikut : a. Sikluk Kelvin b. Reaksi Cahaya c. Fotosistem I dan II d. Transport electron e. Reaksi fosforilasi f. Koenzim g. Fotolisis h. Stroma i. Grana
25
2.7. Materi G : Lipid a. Kompetensi dari materi G : Mahasiswa mampu mengkarakterisasi lemak ( titik asap, titik nyala, titik api dan bilangan asam) serta memanfaatkan asam lemak pada pembuatan sabun (saponifikasi) dan mengkarakterisasi produk sabun yang dihasilkan (kelarutan, uji gliserol dan ketidakjenuhan). b. Waktu pertemuan: minggu ke-8 c. Pendahuluan Lemak atau lipid adalah istilah yang digunakan untuk senyawa yang relatif tidak larut air dan dapat diekstrak dengan pelarut non polar.Lipid dapat diklasifikasikan menjadi 4 kelas yaitu: lipid netral; fosfatida; spingolipid dan glikolipida. Lipida yang berbentuk cair pada suhu ruang disebut minyak dan yang berbentuk padat disebut lemak. Secara kimiawi,lipid terdiri dari 3 gugus asam lemak dan melekat pada gliserol melalui ikatan ester. Minyak dan lemak tidak larut dalam air dingin dan sedikit larut dalam alcohol.kelarutan tersebutdipengaruhioleh polaritas dan panjang rantai asam lemak penyusun. Campuran minyak dan air akan membentuk emusli temporer. Emulsifier/stabilizer adalah bahan yang ditambahkan ke dalam emulsi untuk meningkatkan kestabilan.Minyak dan lemak mudah mengalami oksidasi. Sabun merupakan salah produk kosmetika yang berkembang seiring peradaban manusia. Sabun secara sederhana dapat dibuat dengan mereaksikan asam lemak dengan basa. Secara kimiawi, sabun disebut sebagai garam logam alkali.Reaksi pembuatan sabun disebut reaksi saponifikasi lemak dan menghasilkan gliserol.Jenis sabun yang dihasilkan tergantung jenis alkali yang digunakan dalam reaksi penyabunan. Sabun yang ditambah dengan asam kuat (HCl) akan menghasilkan kembali asam lemak. Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa mengetahui karakteristik lemak dan pemanfaatan asam lemak melalui pembuatan sabun. d. Alat yang digunakan
26
Alat-alat yang digunakan, blender, pisau, sendok, sudip, timbangan, gelas ukur, beaker glass, penangas air, thermometer, tabung reaksi, pipet tetes, rak tabung dan Bunsen.
e. Bahan yang digunakan Bahan-bahan yang digunakan adalah margarin, lemak, minyak goreng, minyak ikan, gula, gliserin, iodium, KOH, NaOH, KHSO4, aseton, kloroform, etanol teknis, KOH, NaOH, akuades, HCl, H2SO4, kertas saring. f. Prosedur kerja A. Mengukur titik asap, titik nyala dan titik api Prosedur: a. Minyak uji disaring dengan kertas saring. b. Tempatkan minyak saringan tersebut dalam cawan petri dan panaskan. c. Suhu pada saat terbentuk asap tipis kebiruan disebut titik asap, suhu pada saat campuran uap minyak dan udara mulai terbakar disebut titik nyala dan suhu pada saat pembakaran terjadi terus menerus disebut titik api.
B. Penetapan Bilangan Asam Bahan : KOH 0,1 N, indicator fenolftalein 1%, alkohol netral 95%, minyak baru dan minyak bekas. Alat:
penangas air, biuret dan
erlenmeyer 250 ml. Prosedur : a. Timbang 20 g minyak di dalam erlenmeyer. b. Tambahkan 50 ml alkohol 95% dan panaskan sampai mendidih (kira-kira 10 menit) dalam penangas air sambil diaduk. c. Titrasi larutan dengan KOH 0,1 N menggunakan indikator
27
fenolftalein sampai terbentuk warna merah jambuyang bertahan 10 detik. d.
Bilangan asam didefinisikan sebagai jumlah mg KOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terkandung dalam lemak/minyak yang dihubungkan dengan adanya hidrolisis minyak/lemak.
C. Reaksi Penyabunan Prosedur Kerja 1. Masukan 4-5 tetes minyak ke dalam tabung reaksi. Tambahkan air suling sebanyak 3 mL. Masukan 1 ml KOH. Panaskan campuran tersebut sampai mendidih (1-2 menit). Kocok dan perhatikan pembentukan busa. 2. Ulangi percobaan a dengan mengganti laritan KOH dengan NaOH. 3. Bandingkan hasil yang diperoleh dari poin a dan b. 4. Sabun yang terbentuk ditambahkan dengan beberapa tetes asam (HCl pekat, H2SO4 pekat, asam asetat glacial). 5. Amati perlakuan dan catat hasilnya di dalam tabel pengamatan!
D. Kelarutan lemak 1. Ke dalam 10 tetes air masukkan 1 atau 2 tetes senyawa lemak yang akan diuji 2. Ke dalam 10 tetes pelarut (aseton, etanol, kloroform, eter) masukan 1 atau 2 tetes senyawa lemak yang akan diuji. 3. Teteskan larutan lipid yang telah dibuat pada point 1 dan 2 pada kertas saring dan biarkan kering. 4. Amati pembentukan noda lemak pada kertas saring. Jika ada noda lemak yang menempel pada kertas saring berarti lemak tersebut larut dalam pelarut.
28
5. Tambahkan 1 mL air pada larutan lipid dalam etanol. Catat munculnya larutan segera setelah bercampur dan setelah dibiarkan beberapa menit. 6. Isi dua tabung reaksi masing-masing dengan 3 mL air. Tambahkan 2 tetes minyak pada 1 tabung dan lesitin pada tabung yang lain. Kocok campuran tadi dan bandingkan kestabilan emulsi yang terbentuk.
E. Uji ketidakjenuhan 1. Sediakan larutan iodium dalam kloroform. 2. Tuangkan iodium tersebut sebanyak 0,5 mL ke dalam tabung reaksi. 3. Masukan minyak yang akan diuji setetes demi setetes demi setetes dan setiap penambahan selesai harus dikocok sampai warna iodium hilang. Amati hilangnya warna iodium (kuning) untuk setiap penetesan senyawa lemak yang akan di uji. (hitung jumlah penetesan lemak sampai warna iodium hilang).
F. Uji Gliserol 1. Tuangkan KHSO4setinggi 0,5 cm dalam tabung reaksi. 2. Tambahkan 5 tetes minyak pada tabung reaksi tersebut. Jika senyawa lemak terbentuk padat, maka jumlahnya kira-kira sama dengan KHSO4. 3. Tambahkan lagi KHSO4dan panaskan dengan hati-hati. 4. Cium baunya dengan mengibaskan tangan pada tabung reaksi tersebut.
29
g. Pelaporan Hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel pengamatan berikut:
No
Sampel
Perlakuan
Pengamatan
h. Diskusi 1. Bagaimana perbedaan sabun yang dihasilkan ditinjau dari jenis basa dan lemak/minyak yang digunakan? 2. Mengapa jenis basa dan kandungan asam lemak mempengaruhi karakteristik sabun? 3. Bagaimanakah kelarutan minyak dan lemak dalam aseton,eter, metanol ?
30
2.8. Materi H: Pengukuran TVB DAN TMA dengan metode Conway
a. Kompetensi dari materi H : Mahasiswa mampu mengukur kemunduran mutu kesegaran ikan dengan parameter basa volatile yan dilepaskan dalam proses kerusakan tersebut . b. Waktu pertemuan: minggu ke-9 c. Pendahuluan Bahan pangan atau makanan disebut busuk atau rusak jika sifatsifatnya telah berubah sehingga tidak dapat diterima lagi sebagai makanan. Kerusakan pangan dapat disebabkan oleh berbagai faktor, yaitu pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme, kerusakan karena serangga atau hewan pengerat, aktivitas enzim pada tanaman atau hewan, reaksi kimia nonenzimatik, kerusakan fisik misalnya karena pembekuan, hangus, pengeringan, tekanan, dan lain-lain. Kerusakan atau kebusukan pangan juga merupakan mutu yang subyektif, yaitu seseorang mungkin menyatakan suatu pangan sudah bususk atau rusak, sedangkan orang lainnya menyatakan pangan tersebut belum rusak/busuk. Orang yang sudah biasa mengkonsumsi makanan yang agak basi mungkin tidak merasa bahwa makanan tersebut dari segi kesehatan mungkin sudah tidak layak untuk dikonsumsi.(Siagian,2002). Nilai TVB dan TMA merupakan parameter yang digunakan untuk melihat kesegaran ikan dan mempunyai arti penting dalam proses kemunduran mutu ikan.Nilai TVB setelah fermentasi 14 hari mengalami penurunan dengan adanya peningkatan konsentrasi garam dari 30% sampai 50%. Penurunan nilai TVB terjadi karena garam dapat menekan pertumbuhan dipengaruhi
mikroorganisme oleh
spesies,
penyebab umur
dan
kebusukan.Nilai
TVB
jenis
ikan;
kelamin
musimpenangkapan dan daerah penangkapan (Ndaw et al. 2008). Hal yang sama juga terjadi pada nilai TMA, dimana setelah fermentasi 14 hari nilai TMA juga menurun dengan adanya peningkatan konsentrasi garam yang dicobakan (30-50%). Nilai TMA berkisar antara 2,23-3,35 mg/100 g. Penurunan nilai TMA diduga terjadi akibatadanya
31
garam yang mampu menghambat aktivitas mikroorganisme penyebabkebusukan sehingga
nilai
TMA
peda
untuk
semua
konsentrasi
garam
rendah(Desniar,2009) Kadar basa-basa volatil (ammonia, mono-, di-, dan trimetil amin) dalam ikan segar dan hasil olahannya merupakan salah satu parameter untuk menentukan tingkat kemunduran bahan yang bersangkutan yang dalam penentuannyasering disebut nilai TVB (Total Volatile Base). Prinsip penentuan nilai TVB adalah menguapkan senyawa-senyawa basa volatil yang terdapat dalam ekstrak daging yang bersifat basa pada suhu 35 oC selama dua jam atau pada suhu kamar selama semalam. Senyawasenyawa tersebut diikat oleh asam borat kemudian dititrasi dengan larutan HCl 0,02 N. Dengan penambahan formalin ke dalam ekstrak sampel maka senyawa volatil tersebut diikat kecuali TMA (trimetil amin). Bila campuran ini dialkaliskan, maka TMA akan menguap pada suhu 35 oC selama 2 jam atau pada suhu kamar selama semalam. Senyawa TMA diikat oleh asam borat lalu dititrasi dengan larutan HCl 0,02 N. d. Alat yang digunakan Peralatan yang digunakan adalah: timbangan analitik, beker gelas, corong, kertas saring biasa, Cawan Conway, blender, pipet 0,5 ; 1 dan 2 ml.
e. Bahan yang digunakan Larutan TCA 7%, larutan K2CO3 (1:1); Larutan H3BO3 2%; formalin pekat (37%), larutan HCl 0,02 N, indikator Conway. f. Prosedur kerja Persiapan sampel: a. Timbang 25 gr sampel lalu tambahkan larutan TCA 7% 75 ml b. Blender lalu saring dengan kertas saring biasa. Filtrat disimpan dalam refrigerator
32
c. Tahap analisa: 1. Oleskan vaselin, 2. Tambahkan 1 ml sampel; 3. Tambahkan 1 ml K2CO3 (1:1); 4. Tambahkan 2 ml H3BO3 2%; 5. Tambahkan 0,5 ml formalin lalu inkubasi semalam; 6. Tambahkan 2 tetes indikator Conway; 7. Titrasi dengan HCl 0,02 N
1
2 3,5
4,6,7
Perhitungan: mg%= ( 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒕𝒊𝒕𝒓𝒂𝒔𝒊 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒆𝒍 − 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆 𝒕𝒊𝒕𝒓𝒂𝒔𝒊 𝒃𝒍𝒂𝒏𝒌𝒐)𝑵 𝑯𝑪𝒍 𝒙 𝟏𝟒. 𝟎𝟎𝟕 𝒙 𝑭𝑷 𝒃𝒆𝒓𝒂𝒕 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒆𝒍
Keterangan: FP = Faktor Pengenceran = 75 Catatan : Untuk blanko, sampel diganti dengan 1 ml TCA 7%, untuk prosedur analisa TVB tidak menggunakan formalin
33
ACUAN PUSTAKA Kuchel, P., G.B. Ralston. 2002. Biokimia, Schaum’s easy outline. PT Gelora AksaraPratama. Jakarta. Apriyantono A, DediF, N.L. Puspitasari, Sedarnawati,S. Budiyanto. 2003. PetunjukLaboratorium Analisis Pangan. IPB Press.Bogor. Anonim. 2006. Materi Pelatihan Metode Pengujian Kimia I Bagi Analis Laboratorium. Balai Besar Pengendalian dan Pengendalian Hasil Perikanan.
34
