6

5

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1KarbohidratKarbohidrat adalah senyawa organik yang terdapat di alam yang jumlahnya paling banyak dan bervariasi dibandingkan dengan senyawa organik lainnya. Senyawa ini disusun oleh tiga jenis atom yaitu kabon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O), dengan rumus umum molekul Cx(H2O)y yang menunjukkan hidrat dari karbon. Karbohidrat diproduksi oleh tanaman melalui proses fotosintesis, yang disertai dengan pembentukan oksigen dan pelepasan energi sebagai berikut :6CO2(g) + 6H2O(g) + C6H12O6 + 6O2(g) ; = 676 kkal/molKarbohidrat tersebar dalam jaringan tanaman dan hewan, baik sebagai senyawa penyusun struktur tanaman (terutama selulosa, kitin, xilen, dan mannan) maupun cadangan makanan (terutama pati). Sumber karbohidrat utama di alam, diantaranya adalah serealia (misalnya gandum, jagung, beras, dan sorgum), biji-bijian (misalnya kacang merah, kacang kedelai, dan kacang hijau), umbi-umbian (misalnya ubi jalar, ketela, dan kentang), buah-buahan (misalnya pisang dan anggur), sayur-sayuran, susu, dan sebagainya.Karbohidrat memegang peranan yang penting dalam kehidupan manusia. Karbohidrat (terutama pati) merupakan salah satu sumber pangan manusia yang murah, yang menyediakan sekitar 40-75% asupan energi, yang berfungsi sebagai cadangan energi di dalam tubuh manusia dalam bentuk glikogen, dan sebagai sumber serat yang diperlukan oleh tubuh manusia. Karbohidrat memberikan nilai energi sebesar 4 kkal/gram.Karena sifat fungsional yang dimilikinya, karbohidrat juga berperan sebagai ingredient penting dalam berbagai proses pengolahan pangan. Karbohidrat banyak digunakan sebagai sumber energi, pembentuk tekstur, bahan pengisi, pengental, pemanis, penstabil, dan pengganti lemak dalam berbagai formulasi produk pangan. Karbohidrat dari kelompok monosakarida biasanya berperan sebagai pemanis dan sumber energi, sedangkan kelompok polisakarida (pati) lebih banyak berperan sebagai pengental, penstabil, dan pembentuk gel (Kusnandar, 2010).

2.2Jenis-Jenis Karbohidrat2.2.1MonosakaridaMonosakarida adalah kelompok karbohidrat yang paling sederhana yang disusun oleh hanya satu monomer. Dengan demikian, monosakarida tiak memiliki ikatan glikosidik. Struktur molekul monosakarida dapat ditulis dengan rumus umum CnH2nOn (Kusnandar, 2010).Monosakarida yang mengandung satu gugus aldehida disebut aldosa, sedangkan ketosa mempunyai satu gugus keton. Monosakarida yang mempunyai lima atom C disebut pentosa, misalnya : xilosa, arabinosa dan ribosa. Monosakarida dengan enam atom C disebut heksosa, misalnya glukosa dan fruktosa (Susanto, 2012).2.2.2DisakaridaDisakarida termasuk gula sederhana yang tersusun oleh 2 unit monosakarida yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan glikosidik. Ikatan glikosidik terbentuk dari reaksi pembentukan antara gugus hidroksil C1 pada monosakarida yang satu dengan gugus hidroksil pada C, C3, C4, atau C6 dari monosakarida lain.Diantara senyawa kelompok disakarida yang banyak ditemukan adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa. Sukrosa isusun oleh -D-glukosa dan -D-fruktosa melalui ikatan glikosidik (12). Gula laktosa disusun oleh -D-glukosa dan -D-galaktosa, dimana gugus hidroksil pada C1 dari -D-galaktosa berikatan dengan gugus hidroksil pada C4 dari -D-glukosa. Maltosa disusun oleh 2 unit -D-glukosa.Jenis disakarida lain yang penting adalah selobiosa. Selobiosa disusun oleh dua unit -D-glukosa melalui ikatan glikosidik (14). Selobiosa adalah penyusun (building block) senyawa selulosa.Sifat reduksi dari disakarida ditentukan oleh ada tidaknya residu gugus aldehida bebas dalam strukturnya. Sukrosa tidak bersifat sebagai gula pereduksi karena gugus aldehida pada unit D-glukosa sudah berikatan dengan gugus hiroksil pada C unit D-fruktosa. Laktosa dan maltosa bersifat sebagai gula pereduksi karena memiliki gugus aldhida bebas pada D-glukosanya (Kusnandar, 2010).2.2.3PolisakaridaPolisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik kerjanya. Hasil hidrolisis sebagian akan menghasilkan oligosakarida dan dapat dipakai untuk menentukan struktur molekul polisakarida.Polisakarida dapat dikelompokkan menjadi polisakarida yang dapat dicerna dan polisakarida yang tidak dapat dicerna. Polisakarida yang dapat dicerna contohnya adalah pati (amilosa dan amilopktin) dan glikogen, sedangkan yang tidak dapat dicerna adalah selulosa, kitin, hemiselulosa, dan sebagainya. Polisakarida yang tidak dapat dicerna disebut serat (Kusnandar, 2010)2.3Teori Sampel2.3.1Laktosa (C12H22O11)Laktosa (gula susu) terdapat dalam air susu. Hidrolisis laktosa dengan katalis enzim laktase akan menghasilkan glukosa dan galaktosa. Galaktosa dalam tubuh segera diubah menjadi glukosa dengan bantuan enzim tertentu. Galaktosa dalam darah jika tidak diubah menjadi glukosa bisa menimbulkan kekerdilan, kematian, dan keterbelakangan mental. Laktosa merupakan gula pereduksi karena dapat mereduksi pereaksi Fehling, dan Benedict. Laktosa biasanya mengkristal dalam bentuk (Sulistyani, 2011).2.3.2Selulosa (C6H10O5)Selulosa merupakan struktur polisakarida utama di dalam tanaman. Selulosa terdapat pada dinding sel tanaman, misalnya pada jerami, bambu, dan pinus. Kapas adalah selulosa murni, katun terdiri dari sekitar 90% selulosa. Hidrolisis selulosa dengan katalis asam (H2SO4) akan menghasilkan sejumlah satuan glukosa. Selulosa adalah zat padat berwarna putih serta larut dalam pelarut air dan hampir tidak larut dalam pelarut organik. Selulosa banyak digunakan untuk membuat kertas, kain, dan bahan peledak (Sulistyani, 2011).

2.3.3Sukrosa (C12H22O11)Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Sukrosa memutar cahaya terpolarisasi ke kanan, sedangkan campuran hasil hidrolisis sukrosa memutar ke kiri, sehingga campuran glukosa dan fruktosa yang dihasilkan disebut gula invert. Sukrosa bukan gula pereduksi dalam larutan air karena sukrosa tidak memiliki gugus aldehid, dibuktikan dengan tidak bereaksinya (mereduksi) dengan pereduksi Fehling, Benedict, dan Tollens. Hidrolisis sukrosa dapat terjadi dengan menggunakan katalis asam encer atau enzim tertentu. Sukrosa mudah larut dalam air (Sulistyani, 2011).

2.4Uji-Uji Karbohidrat2.4.1Uji MolischUji Molisch dinamai sesuai dengan nama penemunya yaitu Hans Molisch, seorang ahli botani dari Australia. Uji ini didasari oleh reaksi dehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat membentuk cincin furfural yang berwarna ungu. Reaksi positif ditandai dengan munculnya cincin ungu di permukaan antara lapisan asam dan lapisan sampel. Sampel yang diuji dicampur dengan reagen Molisch, yaitu -naftol yang terlarut dalam etanol. Setelah pencampuran atau homogenisasi, H2SO4 pekat perlahan-lahan dituangkan melalui dinding tabung reaksi agar tidak sampai bercampur dengan larutan atau hanya membentuk lapisan (Maligan, 2014).2.4.2Uji IodinKarbohidrat golongan polisakarida akan memberikan reaksi dengan larutan iodin dan memberikan warna spesifik bergantung pada jenis karbohidratnya. Amilosa dengan iodin akan berwarna biru, amilopektin dengan iodin akan berwarna merah violet, glikogen maupun dekstrin dengan iodin akan berwarna merah coklat (Susanto, 2012).

2.4.3Uji FehlingLarutan fehling yang terdiri dari campuran kupri sulfat, Na-K-tartrat dan NaOH dengan gula reduksi dan dipanaskan akan terbentuk endapan yang berwarna hijau, kuning-orange atau merah bergantung dari macam gula reduksinya (Susanto, 2012).2.4.4Uji BenedictUji kimia untuk mengetahui kandungan gula (karbohidrat) pereduksi. Gula pereduksi meliputi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida seperti laktosa dan maltosa. Pada uji Benedict, pereaksi ini akan bereaksi dengan gugus aldehid, kecuali aldehid dalam gugus aromatik, dan hidroksiketon. Oleh karena itu, meskipun fruktosa bukanlah gula pereduksi, namun karena memiliki gugus hidroksiketon, maka fruktosa akan berubah menjadi glukosa dan mannosa dalam suasana basa dan memberikan hasil positif dengan pereaksi Benedict (Maligan, 2014).2.4.5Uji SeliwanoffPeristiwa dehidrasi monosakarida ketosa menjadi furfural lebih cepat jika dibandingkan dengan dehidrasi monosakarida aldosa. Hal ini dikarenakan aldosa sebelum mengalami dehidrasi lebih dahulu mengalami transformasi menjadi ketosa. Dengan demikian aldosa akan bereaksi negatif pada uji Seliwanoff. Pada pengujian ini furfural yang terbentuk dari dehidrasi tersebut dapat bereaksi dengan resorcinol membentuk senyawa kompleks berwarna merah (Susanto, 2012).2.5Uji MolischUji ini merupakan uji yang paling sering digunakan dalam mengidentifikasi karbohidrat dalam suatu sampel. Pada percobaan ini asam sulfat pekat menghidrolisis ikatan glikosidik (ikatan yang menghubungkan monosakarida kesatu monosakarida yang lain) menghasilkan monosakarida yang selanjutnya dihiidrasi menjadi fufural dan turunannya. Glukosa, fruktosa, laktosa, sukrosa, dekstrin dan amilum bereaksi dengan pereaksi Molisch membentuk cincin bewarna ungu . Cincin ungu pada glukosa dan fruktosa lebih banyak karena merupakan monosakarida. Sedangkan amilum adalah polisakarida yang harus dihidrolisis menjadi monosakarida terlebih dahulu sebelum terdehidrasi menjadi fufuralnya. Lalu fufural mengalami sulfonasi dengan -naftol dan memberikan senyawa bewarna ungu kompleks (Susilawati dkk, 2011). H2SO4 H C C H C6H12O6 3 H2O (Heksosa) C C C O O HOH2C H (Hidroksi metil fufural)H C C H OH + H2SO4 C C O O-naftolHOH2C H (Hidroksi metil fufural) H C C H C C CO OHOH2C H

OH Senyawa Bewarna ungu Gambar 2.1 Reaksi pada Uji Molisch (Sumardjo, 2010)1