III. KARBOHIDRAT

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang

terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris CH2O,

misalnya rumus molekul glukosa ialah C6H12O6 (enam kali CH2O). Senyawa

ini pernah disangka “hidrat dari karbon” sehingga disebut karbohidrat. Dalam

tahun 1880-an disadari bahwa gagasan “hidrat dari karbon” merupakan

gagasan yang salah dan karbohidrat sebenarnya adalah polihidroksi aldehida

dan keton atau turunan mereka (Hadi, 2000).

Karbohidrat sangat beraneka ragam sifatnya. Misalnya, sukrosa (gula

pasir) dan kapas, keduanya adalah karbohidrat. Salah satu perbedaan utama

antara berbagai tipe karbohidrat ialah ukuran molekulnya. Monosakarida

(sering disebut gula sederhana) adalah satuan karbohidrat yang paling

sederhana, tak dapat di hidrolisis menjadi molekul karbohidrat yang lebih

kecil. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk

dimer, trimer dan sebagainya dan akhirnya polimer. Dimer-dimer disebut

disakarida. Sukrosa adalah suatu disakarida yang dapat dihidrolisis menjadi

satu satuan glukosa dan satu satuan fruktosa. Monosakarida dan disakarida

umumnya larut dalam air dan umumnya terasa manis. Karbohidrat yang

tersusun dari dua sampai delapan satuan monosakarida dirujuk sebagai

oligosakarida. Jika lebih dari delapan satuan monosakarida diperoleh dari

hidrolisis, maka karbohidrat itu disebut polisakarida. Contoh polisakarida

adalah pati, yang dijumpai dalam gandum dan tepung jagung, dan selulosa,

penyusun yang bersifat serat dari tumbuhan dan komponen utama dari kapas

(Fessenden, 2003).

Sebanyak 1 gr karbohidrat akan menghasilkan energi sebesar 4

kkal/gram. Demikian juga dengan protein, sedangkan lemak dapat

menghasilkan energi 9 kkal/gram. Selain sebagai penghasil energi,

karbohidrat juga berperan sebagai kerangka bagi tanaman, hasil akhir dari

fotosintesa pada tanaman yang mempunyai klorofil (Poedjiani, 2002).

Karbohidrat banyak terdapat di alam dan banyak terdapat pada bahan-

bahan makanan. Bahan-bahan nabati banyak mengandung karbohidrat yang

berupa hektosa, pentosa, dan selulosa. Sedangkan sukrosa banyak terdapat

dalam batang tebu sehingga lebih dikenal sebagai gula tebu. Laktosa banyak

terdapat dalam susu sehingga dikenal sebagai gula susu (Lehninger, 2001).

Selain digunakan sebagai penghasil energi, karbohidrat juga digunakan

sebagai cadangan makanan, sebagai bahan baku untuk membuat kertas,

perekat, dan industri kecil (Sendono, 2000).

2. Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum acara III Karbohidrat ini adalah :

a. Uji Molish

Mengetahui adanya senyawa karbohidrat secara umum.

b. Uji Benedict

Untuk mengetahui adanya sifat reduktif dari larutan karbohidrat

c. Uji Barfoed

Untuk mengetahui adanya sifat reduktif dari larutan karbohidrat.

d. Uji Selliwanoff

Untuk membedakan monosakarida aldosa dan ketosa.

e. Uji Iod

Untuk mengetahui kandungan polisakarida.

3. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum acara III, Karbohidrat ini dilaksanakan pada hari Kamis,

tanggal 22 Maret 2007 pukul 14.00 – 16.00 WIB di Laboratorium Rekayasa

Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian,

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Tinjauan Pustaka

Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik

bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dll. Sedangkan dalam tubuh,

karbohidrat berguna untuk mencegah ketosis, pemecahan protein tubuh yang

berlebihan, kehilangan mineral, dan berguna untuk membantu metabolisme

lemak dan protein. Dalam tubuh manusia karbohidrat dapat dibentuk dari

beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Tetapi sebagian besar

karbohidrat diperoleh dari makanan sehari-hari, terutama dibentuk dari reaksi-

reaksi CO2 dan H2O dengan bantuan sinar marahari melalui proses fotosintesis

dalam sel tanaman yang berklorofil (Winarno, 2001).

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi

terutama dalam suasana basa. Sifat reduktor ini dapat digunakan untuk

identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini

disebabkan oleh adanya gugus aldehid atau keton bebas dalam molekul

karbohidrat. Sifat ini nampak pada reaksi reduksi ion-ion yang terdapat pada

reaksi-reaksi tertentu, seperti reaksi benedict dan pereaksi barfoed. Pereaksi

barfoed ini untuk membedakan antara monosakarida dan disakarida (Poedjiani,

2002).

Berdasarkan reaksi hidrolisisnya, karbohidrat dibedakan menjadi

monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah senyawa

karbohidrat yang paling sederhana, tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi

karbohidrat yang lebih sederhana. Contohnya glukosa, galaktosa, fruktosa, ribosa,

dll. Oligosakarida adalah karbohidrat yang pada hidrolisisnya menghasilkan

beberapa molekul monosakarida. Disakarida yang paling penting adalah sukrosa,

maltosa, dan laktosa. Polisakarida adalah karbohidrat yang dapat dihidrolisis

membentuk banyak molekul monosakarida. Contohnya amilum, glikogen,

selulosa, dll (Purba, 2000).

Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa kebanyakan senyawa dari

golongan ini mempunyai rumus empiris yang menunjukkan bahwa senyawa

tersebut adalah karbon “hidrat” dan memiliki nisbah karbon terdapat hidrogen

dan oksigen 1:2:1, sebagai contoh rumus empiris glukosa adalah C6H12O6.

Terdapat tiga golongan utama karbohidrat yaitu monosakarida, oligosakarida, dan

polisakarida. Monosakarida terdiri dari satu unit polihidroksi aldehid atau keton.

Monosakarida paling banyak di alam adalah glukosa 6 karbon (Lehninger, 2001).

Polisakarida merupakan sakarida yang menghasilkan lebih dari sepuluh

molekul monosakarida pada hidrolisis. Contohnya polisakarida dengan rumus

bangun yang linear atau bercabang, yaitu pati dan dextrin. Bentuk ini kadang-

kadang disebut hektosa atau pentosa, menurut jenis monosakarida yang

dihasilkan pada waktu hidrolisis (Murray et all, 2002).

Pada bahan makanan, karbohidrat didapat dalam bentuk monosakarida

(glukosa, fruktosa, dan galaktosa), disakarida (laktosa, sukrosa, maltosa,

isomaltosa), dan polisakarida (tepung, dextrin, selulosa, glikogen). Melalui

berbagai reaksi kimia dan aktivitas enzim dalam saluran pencernaan, berbagai

jenis karbohidrat ini dipecah senyawa yang lebih sederhana. Kebutuhan

karbohidrat pada anak kira-kira 45%-55% dari kebutuhan kalori. Sumber

karbohidrat antara lain tepung-tepungan, beras, gandum, buah, kentang dan sayur

mayur (Anonim a, 2004).

Karbohidrat adalah senyawa yang terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen

yang beruntai seperti kalung mutiara dengan panjang dan pola yang berbeda-

beda. Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen. Contoh

karbohidrat adalah glukosa. Glukosa merupakan monomer atau unit/satuan

penyusun polimer karbohidrat seperti pati dan selulosa. Pati yang merupakan

polimer dari glukosa, ada dua macam yaitu amilosa dan amilopektin. Pati tidak

dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan sebagai depot penyimpanan

glukosa. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah suatu polisakarida dengan

glukosa sebagai monomernya. Tetapi bentuk ikatan antar glukosanya berbeda

dengan ikatan antar glukosa pada pati (Anonim b, 2003).

C. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Uji Molish

- Tabung reaksi

- Pipet

b. Uji Benedict

- Tabung reaksi

- Penangas air

- Pipet

c. Uji Barfoed

- Tabung reaksi

- Penangas air

- Pipet

d. Uji Selliwanoff

- Tabung reaksi

- Penangas air

- Pipet

e. Uji Iod

- Cawan porselin

- Pipet

2. Bahan

a. Uji Molish

- Larutan glukosa 0,02 M

- Larutan amilum

- Air (aquadest) 1 ml

- Larutan alpha naptol 5%

- Larutan H2SO4 pekat 3 ml

b. Uji Benedict

- Larutan glukosa 0,01 M; 0,02 M; dan 0,04 M

- Larutan benedict

c. Uji Barfoed

- Larutan glukosa 0,01 M

- Larutan fruktosa 0,01 M

- Larutan laktosa 0,01 M

- Larutan sakarosa 0,01 M

- Larutan barfoed 5 ml

d. Uji Selliwanoff

- Larutan glukosa 0,01 M

- Larutan fruktosa 0,01 M

- Larutan HCl pekat

- Larutan resorsinol 0,5%

e. Uji Iod

- Larutan amilum

- Larutan dextrin

- Larutan CMC

- Larutan glikogen

- Larutan iod (0,05 N dalam 3 % KI)

D. Cara Kerja

a. Uji Molish

b. Uji Benedict

4 tabung reaksi bersih disiapkan, masing-masing diisidengan larutan glukosa, amilum, dan air

2 tetes larutan alpha naptol, dicampur dengan baik

3 ml larutan H2SO4 pekat ditambahkan hingga nampak 2 lapisan

Diamati timbulnya warna pada perbatasan kedua lapisan

Hasil pengamatan dicatat

3 tabung reaksi bersih disiapkanmasing-masing diisi glukosa 0,01 M; 0,02 M; dan 0,04 M

3 ml larutan benedict ditambahkan, dicampur dengan baik

Dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit

c. Uji Barfoed

d. Uji Selliwanoff

Perubahan warna diamati dan kecepatan perubahannya dibandingkan

Hasil pengamatan dicatat

Disiapkan 4 tabung reaksi bersih, masing-masing diisi dengan larutanglukosa 0,01 M; fruktosa 0,01 M; laktosa 0,01 M; dan sakarosa 0,01 M

5 ml larutan barfoed ditambahkan ke dalammasing-masing tabung reaksi

Dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menitkemudian mendinginkannya

Kecepatan reduksi antara yang satu dengan yang lain diamati dan dibandingkan

Hasil pengamatan dicatat

2 tabung reaksi bersih disiapkan, masing-masing diisi dengan 2 ml larutan 0,01 M glukosa dan 0,01 M fruktosa

1 ml HCl pekat ditambahkan dan dicampur dengan baik

Dipanaskan dalam air mendidih selama 30 menit

0,5 ml resorsinol 0,5% (dalam alkohol) ditambahkan

e. Uji Iod

E. Hasil dan Pembahasan

1. Uji Molish

Tabel 3.1 Hasil Pengamatan Uji Molish

Sampel Warna Awal Warna Akhir Keterangan

Glukosa

Amilum

Air

Bening

Putih keruh

Bening

Ungu

Ungu

Kuning jernih

Terdapat cincin warna ungu ++Terdapat cincin warna ungu +Tidak terdapat cincin ungu

Sumber : Laporan Sementara

Pada percobaan ini digunakan sampel glukosa, amilum, dan air yang

ditambahkan 2 tetes alpha naptol dan 3 ml asam sulfat pekat. Asam sulfat

pekat dapat menghidrolisa ikatan glikosidik (ikatan antara satuan dasar yang

satu terhadap yang lainnya) karbohidrat menjadi monosakarida, selanjutnya

menjadi dehidrasi membentuk furfural dan derivatnya. Penambahan

sulfonated alpha naptol menyebabkan warna ungu. Pada uji Molish ini

bereaksi positif terhadap glukosa dan amilum, ditunjukkan dengan

terbentuknya cincin ungu. Urutan kadar cincin ungu dari terbanyak adalah

glukosa lalu amilum. Perubahan warna yang terjadi pada kedua sampel

Perubahan warna dicatat

Cawan porselin kering masing-masing ditetesi larutan amilum, dextrin, CMC, dan glikogen.

Masing-masing ditambahi beberapa tetes larutan iod

Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi

tersebut jika glukosa yang warna awalnya bening menjadi ungu, pada amilum

yang warna awalnya putih keruh menjadi ungu. Sedangkan pada air tidak

terjadi reaksi, mengalami perubahan dari bening menjadi kuning jernih, tidak

terdapat warna ungu. Hal ini karena air bukan merupakan senyawa

karbohidrat yang mempunyai ikatan glikosidik (ikatan antar molekul satuan

dasar yang satu terhadap yang lainnya) jadi warna akhirnya tidak terbentuk

warna ungu.

2. Uji Benedict

Tabel 3.2 Hasil Pengamatan Uji Benedict

Sampel Warna Awal Warna Akhir Keterangan

Glukosa 0,01 M

Glukosa 0,02 M

Glukosa 0,04 M

Bening

Bening

Bening

Biru

Biru kemerahan

Merah bata

Sangat lambat bereaksi, endapan tidak adaLambat bereaksi, endapan sedikit(merah bata)Sangat cepat bereaksi, endapan cukup banyak

Sumber : Laporan Sementara

Pada uji Benedict menggunakan sampel glukosa yang berbeda

konsentrasinya. Karbohidrat mempunyai gugus aldehid atau keton bebas,

mempunyai sifat mereduksi, sifat ini dapat diketahui jika kedalam larutan ini

ditambahkan larutan ion kupri (seperti larutan benedict) dalam suasana

alkalis, kemudian dipanaskan akan terbentuk endapan merah bata. Pada uji

benedict ini bereaksi positif terhadap glukosa 0,01 M; 0,02 M; dan 0,04 M

ditunjukkan dengan adanya perubahan warna dari bening menjadi biru, biru

kemerahan, dan merah bata. Kecepatan mereduksinya sebanding dengan

besarnya molaritas glukosa. Jadi makin besar molaritas glukosa, kecepatan

mereduksinya makin cepat, begitu juga sebaliknya, begitu juga dengan

endapan yang terbentuk, makin besar molaritas glukosa makin banyak

endapan. Pada uji benedict ini yang paling cepat mereduksi adalah glukosa

0,04 M lalu glukosa 0,02 M, dan yang paling akhir adalah glukosa 0,01 M.

3. Uji Barfoed

Tabel 3.3 Hasil Pengamatan Uji Barfoed

Sampel Warna Awal Warna Akhir Keterangan

Glukosa

FruktosaLaktosa

Sakarosa

Bening

BeningBening

Bening

Biru tua

Biru tuaBiru

Biru muda

Terdapat endapan merah, paling cepat bereaksiTerdapat endapan merahTidak terdapat endapan merahTidak terdapat endapan merah, paling lambat bereaksi

Sumber : Laporan Sementara

Pada uji barfoed ini menggunakan sampel karbohidrat dari jenis

monosakarida dan disakarida. Glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida

sedangkan laktosa dan sakarosa merupakan disakarida. Uji ini bereaksi positif

terhadap glukosa dan fruktosa yang merupakan monosakarida, ditunjukkan

dengan terjadinya perubahan warna dari bening menjadi biru tua dan terdapat

endapan merah. Tetapi tidak bereaksi positif terhadap laktosa dan sakarosa

yang merupakan disakarida. Maksudnya tidak bereaksi positif adalah dalam

laktosa dan sakarosa tidak terdapat gugus reduksi, sedangkan pada glukosa

dan fruktosa terdapat gugus reduksi. Endapan merah yang menunjukkan

adanya gugus reduksi hanya terdapat pada sakarida jenis monosakarida

(glukosa dan fruktosa). Hal ini disebabkan larutan barfoed hanya dapat

direduksi oleh monosakarida. Pereduksi ini disebabkan sakarida mempunyai

gugus aldehid atau keton bebas, yang mempunyai sifat mereduksi. Sifat ini

dapat diketahui dengan menambahkan ion kupri dalam suasana alkalis ke

dalam larutan barfoed yang nantinya terbentuk endapan Cu2O yang berwarna

merah bata.

4. Uji Selliwanoff

Tabel 3.4 Hasil Pengamatan Uji Selliwanoff

Sampel Warna Awal Warna Akhir Keterangan

Glukosa0,01 M 2 ml

Fruktosa0,01 M 2 ml

Bening

Bening

Kuning

Merah jingga

Tidak terbentuk endapan

Tidak terbentuk endapan

Sumber : Laporan Sementara

Pada uji selliwanoff ini untuk membandingkan kecepatan dehidrasi

pembentukan furfural antara larutan glukosa yang merupakan aldosa dengan

fruktosa yang merupakan ketosa dengan konsentrasi 0,01 M. Pada uji ini

ditambahkan HCl pekat pada sampel kemudian dipanaskan selama 30 menit.

Pada perlakuan ini tidak terjadi perubahan warna pada kedua larutan sampel.

Setelah itu ditambahkan 0,5 larutan resolsinol dalam alkohol. Larutan glukosa

berubah warna dari bening menjadi kuning, larutan fruktosa dari bening

menjadi orange. Setelah didiamkan beberapa saat larutan glukosa warnanya

tetap kuning bening dan tidak terbentuk endapan sedangkan larutan fruktosa

menjadi merah jingga dan tidak terbentuk endapan. Pada fruktosa yang

mengandung gugus keton lebih cepat bereaksi dari glukosa yang mengandung

gugus aldehid, karena gugus keton langsung didehidrasi menjadi furfural

sedangkan gugus aldehid mengalami transformasi dahulu menjadi ketosa

kemudian didehidrasi menjadi furfural.

5. Uji Iod

Tabel 3.5 Hasil Pengamatan Uji Iod

Sampel Warna Awal Warna Akhir

AmilumCMC (Selulosa)DextrinGlikogen

Putih beningPutih beningPutih beningPutih bening

Biru tuaKuning mudaMerah kecoklatanOranye muda

Sumber : Laporan Sementara

Pada uji iod ini menggunakan sampel amilum, selulosa (CMC), dextrin,

dam glikogen. Setelah ditambah larutan iod terjadi perubahan warna pada

amilum dari putih bening menjadi biru tua, pada selulosa (CMC) dari putih

bening menjadi kuning muda, pada dextrin dari putih bening menjadi merah

kecoklatan, dan pada glikogen dari putih bening menjadi oranye muda.

Perubahan warna tersebut terjadi karena iod diabsorbsi oleh polisakarida.

Polisakarida memiliki gugus reduksi pada ujung rantai saja sehingga bila

mengalami hidrolisa akan menghasilkan rantai monosakarida maupun

oligosakarida yang lebih pendek yang memiliki gugus reduksi.

F. Kesimpulan

Dari praktikum acara III Karbohidrat dapat ditarik kesimpulan :

1. Uji Molish

- Bereaksi positif terhadap glukosa dan amilum.

- Reaksi positif dari glukosa dan amilum ditunjukkan dengan adanya cincin

ungu.

- Cincin ungu pada glukosa lebih banyak jika dibandingkan dengan amilum.

- Air tidak bereaksi, ditunjukkan dengan tidak adanya perubahan warna,

hanya dari bening menjadi kuning jernih.

2. Uji Benedict

- Bereaksi positif dengan glukosa 0,01 M; 0,02 M; dan 0,04 M.

- Ditunjukkan dengan adanya perubahan warna :

Glukosa 0,01 M dari bening menjadi biru

Glukosa 0,02 M dari bening menjadi biru kemerahan

Glukosa 0,04 M dari bening menjadi merah bata

- Kecepatan mereduksi glukosa makin cepat seiring makin besarnya

molaritas.

3. Uji Barfoed

- Bereaksi positif dengan glukosa dan fruktosa (karena merupakan

monosakarida), ditunjukkan dengan adanya endapan merah.

- Pada glukosa paling cepat bereaksi.

- Tidak bereaksi positif dengan laktosa dan sakarosa (karena merupakan

disakarida), ditunjukkan dengan tidak adanya endapan.

- Pada sakarosa paling lambat bereaksi.

- Keempat sampel tersebut mengalami perubahan warna dari bening menjadi

biru.

- Endapan merah yang menunjukkan reaksi positif (adanya gugus reduksi)

hanya terjadi pada sakarida jenis monosakarida (glukosa dan fruktosa).

4. Uji Selliwanoff

- Pada fruktosa yang mengandung gugus keton leboh cepat bereaksi dari

glukosa yang mengandung gugus aldehid, karena gugus keton langsung

didehidrasi menjadi furfural, sedangkan gugus aldehid mengalami

transformasi dahulu menjadi ketosa kemudian didehidrasi menjadi furfural.

- Pada akhir percobaan ini glukosa dan fruktosa tidak terbentuk endapan.

5. Uji Iod

- Perubahan warna amilum dari putih bening menjadi biru tua

- Perubahan warna selulosa (CMC) dari putih bening menjadi kuning muda.

- Perubahan warna dextrin dari putih bening menjadi merah kecoklatan.

- Perubahan warna glikogen dari putih bening menjadi oranye muda.

- Iodin dapat diabsorbsi oleh polisakarida hingga terjadi perubahan warna.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2003.polisakarida.http://cybermed.cbn.net.id/detil.asp?

kategori=Food&newsno=413 (diakses pada tanggal 25 Maret 2007).

Fessenden, Ralp. 2000. Kimia Organik. Erlangga. Jakarta.

Hadi, P. 2000. Kimia. Prasetya Tama. Yogyakarta.

Lehninger. 2001. Dasar-Dasar Biokimia I. Erlangga. Jakarta.

Murray, Robert dan Granner. 2002. Biokimia Harper. EGC. Jakarta.

Poedjiani, Anna. 2002. Dasar-Dasar Biokimia. UI Press. Jakarta.

Purba, Michael. 2000. Kimia. Erlangga. Jakarta.

Purwanas,Arie.2004.karbohidrat.http://www.balipost.co.id/BaliPostcetak/

2004/4/11/ink1/html.(diakses pada tanggal 25 Maret 2007)

Sendono. 2000. Prinsip-Prinsip Biokimia. Erlangga. Jakarta.

Winarno, FG. 2001. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia. Jakarta.