LAPORAN RESMI PRAKTIKUM BIOKOMIA

ACARA I PENUJIAN KARBOHIDRAT

OLEH :

CAHYANI PRATISTI 06/195003/PN/10781

ASISTEN : HARTONO

LABORATORIUM AGROKOMPLEKS UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2007I. DASAR TEORI

Karbohidrat berasal dari kata karbon dan hidrat, walaupun tidak mengandung molekul air namun kata karbohidrat tetap dipakai sebagai kata ganti sakarida. Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa kebanyakan senyawa dari golongan ini memiliki rumus empiris yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut adalah karbon hidrat dan memiliki nisbah 1: 2: 1 untuk C, H, dan O. Perbandingan jumlah atom H dan O adalah 2 :1 seperti pada molekul air (Matoharsono, 1976). Sekarang, karbohidrat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida, polihidroksiketon, atau senyawa yang menghasilkan senyawa yang serupa pada hidrolisis. Dengan demikian, kimia karbohidrat adalah gabungan dari 2 gugus fungsi yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil (Hart, 1983). Karbohidrat mempunyai fungsi biologi yang penting. Pati dan glikogen berperan sebagai penyedia sementara glukosa. Polimer karbohidrat yang tidak larut berperan sebagai unsur struktural dan penyangga di dalam dinding sel bakteri dan tanaman. Karbohidrat lain berfungsi sebagai pelumas sendi kerangka, sebagai senyawa perekat di antara sel dan pemberi spesifitas biologi pada permukaan sel (Lehninger, 1982). Karbohidrat memberi kontribiusi pada stuktur sel hewan dan mikroorganisme, terutama tanaman. Disamping menyediakan energi biokimia sebagai penopang proses kehidupan serta perkembangbiakannya. Pada dasarnya energi yang terkandung dalam karbohidrat berasal dari energi matahari. Karbohidrat (glukosa) dibentuk dari karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Kemudian glukosa yang terbentuk dibentuk dalam amilum. Proses di atas disebut proses fotosintesis (Sudarmaji, dkk, 1996). Dan dapat ditulis sbb: 6CO2 + H2Osinar matahari, klorofil

C6H12O6 + 6H2O

Berdasarkan jumlah rantai karbon yang menyusunnya, karbohidrat dibagi menjadi 3 golongan yaitu monosakarida, olisakarida, dan polisakarida (Hart,1983) 1. Monosakarida Monosakarida adalah molekul karbohidrat yang tidak dapat dipecah lagi menjadi molekul karbohidrat yang lebih sederhana melalui proses hidrolisis. Molekul ini sering disebut sebagai gula sederhana (Whistler dkk, 1996). Menurut Lehninger (1982) monosakarida tidak berwarna, bentuk kristanya larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut nonpolar. Monosakarida digolongkan menurut jumlah karbon yang ada dan gugus fungsi karbonilnya yaitu aldehida (aldosa) dan keton (ketosa). Yang termasuk monosakarida yaitu : glukosa, fruktosa, dan galaktosa

CH = O | (CHOH)n | CH2OH Aldosa

CH2OH | C=O | (CHOH)n | CH2OH Ketosa

2. Oligosakarida Oligoskarida terdiri dari dua atau lebih monosakarida yang pengaruh asamnya dapat mengalami hidrolisis menjadi bentuk-bentuk monosakarida penyusunnya. Apabila oligosakarida merupakan gabungan dari 2 molekul monosakarida disebut disakarida, dan apabila tersusun dari tiga molekul monosakarida disebut trisakarida. Ikatan antara dua molekul monosakarida disebut glikosidik. Ikatan ini terbentuk antara dua gugus hidroksi dari atom C nomor 1 (disebut karbon anomerik) dengan gugus hidroksi dari atom C molekul lain (biasanya atom C nomor 4) atau dengan melepas 1 mol air (Lehninger, 1982). Yang termasuk oligosakarida adalah : sukrosa, maltosa, dan laktosa Sukrosa gabungan antara glukosa dan Fruktosa Maltosa gabungan antara glukosa dan glukosa Laktosa gabungan antara glukosa dan galaktosa 3. Polisakarida Polisakarida adalah gabungan dari banyak molekul monosakarida dengan ikatan glukosakarida. Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat testur, contohnya : selulosa, hemiselulosa, pektin, dan lignin, serta sebagai sumber enrgi, contohnya : pati, dekstrin, dan glikogen Monosakarida dan sakarida umumnya disebut gula-gula karena memiliki rasa yang manis disebabkan gugus hidroksidanya, sedangkan polisakarida tidak terasa manis karena ukuran molekulnya besar sehingga tidak dapat masuk ke dalam sel-sel kunci yang terdapat

pada permukaan lidah (Sudarmadji, dkk, 1996). II. TUJUAN

1. Mengetahui adanya gula pereduksi dalam glukosa, fruktosa, maltosa, pati, dan air dengan menggunakan uji Fehling. 2. Mengetahui adanya gula pereduksi dalam glukosa, fruktosa, maltosa, pati, dan air dengan menggunakan uji Nelson. 3. Menentukan dan memahami perbedaan glukosa, fruktosa, maltosa, pati, dan air dari pengujian Mollish, Fehling, Nelson, dan SElliwanoff. 4. Mengetahui karakteristik dan tingkatan jenis-jenis karbohidrat melalui pengujian Mollish, Fehling, Nelson, dan Selliwanoff. 5. Mengetahui adanya karbohidrat dalam glukosa, fruktosa, maltosa, pati dan air dengan menggunakan uji Mollish. 6. Mengetahui adanya gugus keton dalam glukosa, fruktosa, maltosa, pati, dan air dengan menggunakan uji Selliwanoff. III. METODOLOGI

A. ALAT DAN BAHAN Alat 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Bahan 1) Larutan H2SO4 pekat 2) Larutan - naphtol 3) Larutan fehling A 4) Larutan fehling B 5) Larutan Cu- tartrat 6) Arsenomolibdat 7) Selliwanoff 8) aquadest B. CARA KERJA 1. Pengujian umum Uji Mollisch

Tabung reaksi Gelas ukur Kaki tiga Lampu bunsen Pipet Kelereng Karet gelang

2. Pengujian khusus i) Pengujian gula pereduksi Uji Fehlings - Larutan fehlings A dan B (1:1)

Uji Nelson

2) Pengujian gugus Keton Uji Selliwanoff

IV. 1) Hasil Pengamatan No 1. 2. 3. 4. 5. Sampel A B C D E

HASIL DAN PEMBAHASAN

Uji Mollish ++++ ++ +++ + -

Uji Fehlings + +++ ++ -

Uji Nelson ++++ +++++ +++ ++ +

Uji Selliwanoff + -

Keterangan : Uji Mollisch (+) Tingkat keunguan warna Pada percobaan A = ungu tua + terbentuk cincin B = ungu muda C = ungu muda D = ungu keputihan E = bening Uji Fehling (+) Tingkat endapan dan disertai warna merah. Pada percobaan A = merah muda B = merah C = merah muda D = biru E = biru Uji Nelson (+) Intensitas warna biru yang terbentuk. Pada percobaan A = biru laut B = biru pekat C = biru D = biru muda E = hijau muda Uji Selliwanoff (+) ada tidaknya warna merah tua yang terbentuk. Pada percobaan A = merah tua B = putih C = putih D = putih E = putih

B. PEMBAHASAN Dalam praktikum acara I pengujian karbohidrat dilakukan terhadap 5 buah cuplikan yaitu cuplikan A,B,C,D,dan E. Masing-masing cuplikan masih belum diketahui jenis glukosanya, apakah termasuk monosakarida, oligosakarida, atau polisakarida. Golongan monosakarida akan menghasilkan reaksi positif terhadap uji fehlings. Sedangkan uji Mollish menganut prinsip bahwa asam sulfat pekat dapat menghidrolisis ikatan glikosidik menjadi monosakarida. 1.Pengujian Umum a.Uji Mollisch Uji mollisch dilakukan untuk mengetahui bahan-bahan yang mengandun karbohidrat. Pada percobaan ini cuplikan E tidak memberikan reaksi positif karena tidak menghasilkan cincin berwarna ungu. Melainkan tetap berwarna putih. Hal tersebut menunjukkan bahwa cuplikan A tidak mengandung karbohidrat atau biasa dikatakan cuplikan tersebut adalah aquades dan dipakai sebagai larutan pengontrol. Untuk cuplikan A, B, C, dan D memberikan reaksi positif yaitu menghasilkan cincin ungu. Diantara cuplikan tersebut warna ungu terpekat pada cuplikan A. Terlihat bahwa cuplikan A termasuk jenis monosakarida yaitu fruktosa. Dalam larutan asam encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, monosakarida menghasilkan fulfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan fulfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa. Pentosa-pentosa hampir secara kuantitatif semua terhidrasi menjadi fulfural. Dengan dehidrasi heksosa-heksosa menghasilkan hidroksi-metil-fulfural. Oleh karena fulfural atau derivatnya dapat membentuk senyawa yang berwarna apabila direaksikan dengan -naftol atau timol, reaksi ini dapat dijadikan reaksi pengenal untuk karbohidrat. CHO | H- C OH | H- C OH | H- C OH | CH2OH

H2SO4 pekat -------------------

H C -- C H || || HC C C H \\ // || O O

Pereaksi Mollish terdiri dari larutan -naftol dalam alcohol. Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan glukosa misalnya, kemudian secara hati-hati ditambahkan H2SO4 pekat , akan terbentuk dua lapisan zat cair. Penambahan H2SO4 dilakukan melalui tepi dinding karena larutan tersebut bersifat eksotermis sehingga panas dari larutan tersebut dapat melubangi dasar tabung reaksi. Larutan H2SO4 akan menghidrolisis ikatan glikosidik dan menghasilkan monosakarida. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara

fulfural dengan -naftol. Walaupun reaksi ini tidak spesifik pada karbohidrat, namun dapat digunakan sebagai reaksi pendahuluan dalam analisis kuantitatif karbohidrat. Hasil negative merupakan suatu bukti bahwa tidak ada karbohidrat. Pada percobaan ini hasil negatife ditunjukan oleh cuplikan E. II. Pengujian Khusus 1. Pengujian gula pereduksi a. Uji Fehlings Pereaksi ini dapat direduksi oleh selain karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksi juga dapat direduksi oleh reduktor lain. Pereaksi Fehling terdiri dari dua larutan yaitu Fehling A dan Fehling B. Larutan Fehling A adalah CuSO 4 dalam air, sedangkan Fehling B adalah larutan garam KNatrat dan NaOH dalam air. Kedua macam larutan ini disimpan terpisah dan baru dicampur menjelang digunakan untuk memeriksa suatu karbohidrat. Dalam pereaksi ini ion Cu+ direduksi menjadi ion Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan menjadi CuO2. Fehling B berfungsih mencegah Cu+ mengendap dalam suasana alkalis. 2 Cu+ + 2 OH- Cu2O + H2O Endapan Uji fehlings bertujuan untuk memperlihatkan ada atau tidaknya gula pereduksi. Karena prinsip kerjanya adalah grafimetri sehingga dengan mudah dapat ditentukan cuplikan yang mengandung karbohidrat. Pada percobaan terlihat bahwa cuplikan yang memberikan hasil positif adalah cuplikan A, B, dan C. Sedangkan pada cuplikan D dan E diperoleh reaksi yang negatif. Sudah diketahui bersama bahwa cuplikan E adalah aquades yang digunakan sebagai pengontrol, sedangkan D adalah polisakarida atau bias disebut juga karbohidrat kompleks sebab polisakarida tidak memiliki gugus gula reduksi sehingga memberikan reaksi yang negatif pada uji Fehling. Untuk cuplikan A, B, dan C memberikan hasil yang positif dan diantara ketiga cuplikan tersebut yang memberikan warna endapan yang paling kuat/pekat adalah cuplikan A. Hal ini menunjukan bahwa B adalah monosakarida. b. Uji Nelson Pada uji Nelson, larutan tembaga tartrat pertama kali dimasukkan ke dalam cuplikan karbohidrat lalu dipanaskan 15 menit. Pada saat pemanasan, tabung reaksi ditutup dengan kelereng untuk mencegah terjadinya penguapan sebab tujuan dilakukannya uji Nelson adalah untuk mereduksi senyawa gula yang akan melibatkan peristiwa oksidasi reduksi dalam larutan tersebut, sehingga apabila tabung reaksi tidak ditutup maka proses oksidasi reduksi dalam cuplikan akan dicampuri O2 dari luar tabung reaksi. Setelah 15 menit, tabung reaksi diangkat dan didinginkan. Selanjutnya dimasukkan arsenomolibdat dan diamati perbedaan warna sebelum dan sesudah penambahan arsenomolibdat. Pemanasan gula dalam larutan tembaga tatrat alkali akan mengakibatkan terbentuknya tembaga oksida yang akan bereaksi dengan arsenomolibdat membentuk komplek molybdenum yang berwarna biru tua. O || O ||

CH2OH (CHOH)4 C H + 2 NaOH CH2OH (CHOH)4 C ONa + H2O Berdasarkan percobaan yang dilakukan, cuplikan yang memberikan hasil negative adalah cuplikan D dan E. Ini terlihat dari perubahan warna sebelum dan setelah dimasukkan arsenomolibdat. Cuplikan D dan E semula berwarna biru menjadi hijau-kuning tanpa endapan. Cuplikan yang memberikan hasil positif adalah cuplikan A, B, dan C. Cuplikan A dan B awalnya berwarna biru menjadi biru tua dan terdapat endapan. Warna biru tua pada cuplikan A lebih pekat dibandingkan dengan cuplikan B. Sedangkan pada cuplikan C awalnya berwarna biru menjadi biru-hijau disertai endapan. Dari hasil percobaan, dapat diketahui cuplikan yang banyak mengandung gula semakin kuat bereaksi dengan arsenomolibdat dan mendapat endapan dan warna yang lebih keruh. Uji Fehling dan Nelson memberikan hasil yang sama pada masing-masing cuplikan, karena uji ini memiliki fungsi yang sama yaitu untuk menguji ada tidaknya gula pereduksi dalam sampel. 2.Pengujian gugus keton a. Uji Selliwanoff Pada uji Selliwanoff, larutan 1 ml dimasukkan ke dalam larutan karbohidrat. Kemudian dipanaskan pada waterbath 10 menit setelah diamati pembentukan warna merah tua. Tujuannya adalah untuk mengetahui gugus keton. Monosakarida ketosa sapat mengalami dehidrasi menghasilkan derivat fulfural lebih cepat dibandingkan monosakarida aldosa. Darivat fulfural inilah yang berkondensasi dengan resorsinol akan menghasilkan komplek berwarna merah tua. Dari hasil percobaan dapat diketahui golongan karbohidrat yang bereaksi dengan Selliwanoff adalah fruktosa yaitu oleh cuplikan A karena pada tahap akhir percobaan menunjukan warna merah tua. V. KESIMPULAN

(1) Karbohidrat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu : monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida tergantung banyaknya atom C penyusun molekulnya. (2) Karbohidrat mempunyai daya pereduksi ditunjukkan dengan semakin banyak kadar karbohidrat yag disusun oleh satu molekul gula maka akan semakin besar daya perduksinya. (3) Berdasarkan hasil percobaan : o Cuplikan A merupakan fruktosa termasuk dalam golongan monosakarida, berarti postif pada semua uji terutama uji Selliwanoff. o Cuplikan B merupakan glukosa yang termasuk dalam golongan monosakarida, bereaksi pada uji Mollisch dan terutama pada uji Fehling yang memiliki warna jingga yang lebih pekat dibandingkan cuplikan lainnya. o Cuplikan C merupakan maltosa yang termasuk dalam golongan monosakarida, bereaksi positif pada semua uji kecuali uji Selliwanoff. o Cuplikan D merupakan pati yang termasuk dalam golongan polisakarida, hanya bereaksi pada uji Mollisch. o Cuplikan E merupakan aquades karena dalam setiap uji tidak memberikan reaksi positif. Aquades berfungsi sebagai pengontrol.

DAFTAR PUSTAKA Hart, H. 1983. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat. Erlangga. Jakarta. Lehninger, Albert L. 1982. Principles of Biochemistry. 5 edition. Food Trade Press Ltd. London. Robert T. Marison & Robert N. 1992. Organic Chemistry. Sixth Edition. Prentice-Hall. England Cliffs, New Jersey Sudarmadji, Slamet, Bambang Haryono, Suhardi. 1986. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Yogyakarta.

Yogyakarta, 27 September 2007 Asisten Praktikan

(Hartono)

(Cahyani Pratisti)