Laporan Uji Identifikasi Karbohidrat
-
Upload
farmasiunisba -
Category
Documents
-
view
0 -
download
0
Transcript of Laporan Uji Identifikasi Karbohidrat
LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIAUji Identifikasi Karbohidrat
DISUSUN OLEH KELOMPOK A2
10060313032 Fairuz Rifdah Permanasari
10060313033 Yufi Fatihi Muthahar
10060313034 Firda Wiranti
10060313035 Henny Apriliani
ASISTEN KELOMPOK:
Citra Annisa R, S. Farm.
LABORATORIUM FARMASI TERPADU UNIT BPROGRAM STUDI FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS ISLAM BANDUNG
2015
I. Tujuan Percobaan
Memahami metode identifikasi karbohidrat
II. Prinsip Percobaan
Uji Molisch : Kondensasi senyawa furfural dan turunannya dengan α-naftol.
Uji Benedict : Reduksi Cu+2 menjadi Cu+ oleh karbohidratyang mengandung aldehid dan keton bebas.
Uji Barfoed : Reduksi Cu+2 menjadi Cu+ olehkarbohidrat yang mengandung aldehid dan keton bebas.
Uji Seliwanoff : Konversi fruktosa menjadi asam levulinat dan hidroksimetilfurfural yang kemudian dikondensasi dengna resorsinol.
Uji Pati-Iodium : Pembentukan kompleks pati-iodium.
III. Teori Dasar
Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hamper seluruh penduduk dunia. Karbohidrat juga berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang kita makan sehari-hari. (Winaryo, 1997, hal : 15 )
Karbohidrat mempunyai gugus fungsi yang sangat penting, berdasarkan gugus yang ada pada molekul karbohidrat, maka karbohidrat dapat didefinisikan sebagai polihidroksildehida serta senyawa yang menghasilkan pada proses hidrolisis. Senyawa yang termasuk karbohidratterdapat gugus fungsi –OH, aldehid, dan keton. (Poedjiadi, 2005, hal :8)
Karbohidrat adalah polihidroksildehida dan keton polihidroksil atau turunannya. Selain itu, karbohidrat juga disusun oleh dua sampai
delapan monosakarida yang dirujuk sebagai oligosakarida. Karbohidrat mempunyai rumus umum Cn(H2O)n. Rumus itu membuat para ahli kimia zamandahulu menganggap karbohidrat adalah hidrat dari karbon. ( Lehnier
Karbohidrat berdasarkan massa merupakan kelas biomolekul yang palingmelimpah di alam. Rumus empiris karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut: Cm(H2O)n atau (CH2O). Tetapi ada juga karbohidrat yang mempunyai rumus empiris tidak seperti rumus diatas, yaitu deoksiribosa, deoksiheksosa dan lain- lain Semua jenis karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), dan Oksigen (O). Perbandingan antara hidrogen dan oksigen pada umumnya adalah 2:1 seperti halnya dalam air, oleh karena itu diberi nama karbohidrat. Dalam bentuk sederhana, formula umum karbohidrat adalah CnH2nOn. Hanyaheksosa (6-atom karbon), serta pentosa (5-atom karbon), dan polimernyamemegang perana penting dalam ilmu gizi.( Winaryo, 1997, hal :17)
Lebih lazimnya dikenal sebagai gula, karbohidrat merupakan produk akhir utama penggabungan fotosintetik dari karbon anorganik (CO2) ke dalam zat hidup. Karbohidrat bertindak sebagai sumber karbon untuk sintesis biomolekul lain dan sebagai bentuk cadangan polimerik dari energi. Karbohidrat juga dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehid atau polihidroksiketon dan derivatnya. Suatu karbohidtrat merupakan suatu aldehid (-CHO) jika oksigen karbonil berkaitan dengan suatu atom karbon terminal, dan suatu keton (=C=O) jika olsigen karbonil berikatan sengan suatu karbon terminal. Dalam alam, karbohidrat terdapat dalam monosakarida, oligosakarida dan polisakarida. (Poedjiadi, 2005, hal : 9)Karbohidrat mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain-lain. Sedangkandalam tubuh, karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral, dan berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein. Kedudukan karbohidrat sangatlah penting pada manusia dan hewan tingkattinggi lainnya, yaitu sebagai sumber kalori. Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat rendah, misalnya: ragi, mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi alkohol dan karbon dioksida untuk menghasilkan energi.(Poedjiadi, 2005, hal : 9)
C6H12O6 ——> 2C2H5OH + 2CO2 + energi
Beberapa turunan karbohidrat yang penting adalah glukosa, fruktosa danDeosiribosa. Glukosa disebut juga gula anggur karena terdapat dalam buah anggur, gula darah karena terdapat dalam darah atau dekstrosa karena memutarkan bidang polarisasi kekanan. Glukosa merupakan monomerdari polisakarida terpenting yaitu amilum, selulosa dan glikogen. Glukosa merupakan senyawa organik terbanyak. Terdapat pada hidrolisis amilum, sukrosa, maltosa, dan laktosa. Fruktosa terdapat dalam buah2an, merupakan gula yang paling manis. Bersama-sama dengan glukosamerupakan komponen utama dari madu. Larutannya merupakan pemutar kiri sehingga fruktosa disebut juga levulosa. Ribosa da 2-deoksiribosa adalah gula pentosa yg membentuk RNA dan DNA. (Poedjiadi, 2005, hal : 10)Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati, pektin, selulosa, dan lignin. Selulosa berperan sebagai penyusun dinding sel tanaman. Buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa.
Di negara-negara sedang berkembang kurang lebih 80% energi makanan berasal dari karbohidrat. Menurut Neraca Bahan Makanan 1990 yang dikeluarkan oleh Biro Pusat Statistik, di Indonesia energi berasal dari karbohidrat merupakan 72% jumlah energi rata-rata sehari yang dikonsumsi oleh penduduk. Di negara-negara maju seperti AmerikaSerikatdan Eropa Barat, angka ini lebih rendah, yaitu rata-rata 50%. Nilai energi karbohidrat adalah 4 kkal per gram (Almatsier, 2010, hal : 46).
Beberapa sifat karbohidrat antara lain:
1. Mono dan disakarida memiliki rasa manis yang disebabkan oleh gugus hidroksilnya, oleh karena itu golongan ini disebut gula.
2. Semua jenis karbohidrat akan berwarna merah apabila larutannya (dalam air) dicampur dengan beberapa tetes larutan α-naftol (dalam alcohol) dan kemudian dialirkan pada asam sulfat pekat dengan hati-hati sehingga tidak tercampur. Sifat ini dipakai sebagai dasar uji kualitatif adanya karbohidrat (uji Molisch)
3. Warna biru kehijauan akan timbul apabila larutan karbohidrat dicampur dengan asam sulfat pekat dan anthroe. Warna ini timbul karenaterbentuknya furfural dan hidroksi furfural sebagai senyawa derifat dari gula-gula. (poedjiadji, 2005, hal : 12)
Sedangkan sifat-sifat umum karbohidrat menurut Soeharsono (1978), adalah sebagai berikut:
1. Daya mereduksi
Bilamana monosakarida seperti glukosa dan fruktosa ditambahkan ke dalam larutan luff maupun benedict maka akan timbul endapan warna merah bata. Sedangkan sakarosa tidak dapat menyebabkan perubahan warna. Perbedaan ini disebabkan pada monosakarida terdapat gugus karbonil yang reduktif, sedangkan pada sakarosa tidak. Gugus reduktif pada sakarosa terdapat pada atom C nomor 1 pada glukosa sedangkan padafruktosa pada atom C nomor 2. Jika atom-atom tersebut saling mengikat maka daya reduksinya akan hilang, seperti apa yang terjadi pada sakarosa. Larutan yang dipergunakan untuk menguji daya mereduksi suatudisakarida adalah larutan benedict. Unsur atau ion yang penting yang terdapat pada larutan tersebut adalah Cu2+ yang berwarna biru. Gula reduksi akan mengubah atau mereduksi ion Cu2+ menjadi Cu+ (Cu2O) yang mengendap dan berwarna merah bata. Zat pereduksi itu sendiri akan berubah menjadi asam.
2. Pengaruh asam
Monosakarida stabil terhadap asam mineral encer dan panas. Asam yang pekat akan menyebabkan dehidrasi menjadi furfural, yaitu suatu turunanaldehid.
3. Pengaruh alkali
Larutan basa encer pada suhu kamar akan mengubah sakarida. Perubahan ini terjadi pada atom C anomerik dan atom C tetangganya tanpa mempengaruhi atom-atom C lainnya. Jika D-glukosa dituangi larutan basaencer maka sakarida itu akan berubah menjadi campuran: D-glukosa, D-manosa, D-fruktosa. Perubahan menjadi senyawaan tersebut melalui bentuk-bentuk enediolnya. Bilamana basa yang digunakan berkadar tinggimaka akan terjadi fragmentasi atau polimerisasi. Sehingga monosakaridaakan mudah mengalami dekomposisi dan menghasilkan pencoklatan non-enzimatis bila dipanaskan dalam suasana basa. Tetapi pada disakarida dalam suasana sedikit basa akan lebih stabil terhadap reaksi hidrolisis. (Soeharsono,1978, hal : 98)
Berdasarkan jumlah monomer penyusunnya, karbohidrat dibedakan menjadi:
1. Monosakarida
Monosakarida adalah karbohidrat yang sederhana, dalam arti molekulnyahanya terdiri atas beberapa atpm karbon saja dan tidak dapat diuraikanhanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikandengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain.Monosakarida yang paling sederhana ialah gliserahdehid dandihidroksiaseton. (poedjiadi, 2005, hal : 24)
Gliseraldehid dapat disebut aldotriosa karenaterdiri atas tiga atom karbon dan memepunyai
gugus aldehida. Dihidroksiaseton dinamakan ketotriosa karena terdiriatas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton. (poedjiadi, 2005, hal: 25)
Monosakarida yang terdiri atas empat atom karbon disebut tetrosadengan rumus C4H804 , Eritrosa adalah contoh aldotetrosa dan eritrulosaadalah suatu ketotetrosa.
Pentosa adalah monosakarida yang mempunyai lima atom karbon.Contoh pentose ialah ribose dan ribulosa. Dari rumusnya kita dapat
Mengetahui bahwa ribose adalah suatu aldopentosa, sedangkan ribulosaadalah suatu ketopentosa. Pentosa dan heksosa (C6H12O6) merupakanmonosakarida yang penting dalam kehidupan. Monosakarida yang dapatdianggap derivate D-gliseraldehid tertera pada gambar diatas.(poedjiadi, 2005, hal : 25)
Contoh Monosakarida:
Monosakarida Komposisi Terdapat dalamGlukosa C6H12O6 Buah-buahanFruktosa C6H12O6 Buah-buahan, MaduGalaktosa C6H12O6 Tidak terdapat
secara alami
Jenis-jenis monisakarida :
1. Glukosa
Glukosa merupakan suatu aldoheksosa, disebut juga dekstrosa karena memutar bidang polarisasi ke kanan. Glukosa merupakan komponen utama gula darah, menyusun 0,065- 0,11% darah kita.
Glukosa dapat terbentuk dari hidrolisis pati, glikogen, dan maltosa. Glukosa sangat penting bagi kita karena sel tubuh kita menggunakannya langsung untuk menghasilkan energi. Glukosa dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi lembut seperti pereaksi Tollens sehingga sering disebut sebagai gula pereduksi. (Fessenden, 1982, hal : 340)
D-glukosa
β-D-glukosa α-D-glukosa
2. Galaktosa
Galaktosa merupakan suatu aldoheksosa. Monosakarida ini jarang terdapat bebas di alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai rasakurang manis jika dibandingkan dengan glukosa dan kurang larut dalam air. Seperti halnya glukosa, galaktosa juga merupakan gula pereduksi. (Fessenden, 1982, hal : 341)
D-galaktosaβ-D-galaktosa α-D-galaktosa
3. Fruktosa
Fruktosa adalah suatu heksulosa, disebut juga levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri. Merupakan satu-satunya heksulosa yang terdapat di alam. Fruktosa merupakan gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-buahan bersama glukosa.
Fruktosa dapat terbentuk dari hidrolisis suatu disakarida yang disebutsukrosa. Sama seperti glukosa, fruktosa adalah suatu gula pereduksi. (Fessenden, 1982, hal : 342)
(a) (b)Struktur fruktosa: (a) strukturterbuka (b) struktur siklis
4. Pentosa
Pentosa adalah suatu monosakarida yang memiliki lima atomkarbon,dengan satu gugus fungsi aldehida pada posisi 1 (aldopentosa) atauketon pada posisi 2 (ketopentosa). Aldopentosa memiliki tiga pusatkiral ("atom karbon asimetris") sehingga terdapat delapanstereoisomer. Molekul 4-D-aldopentosa,
CH=O CH=O CH=O CH=O| | | |
HC-OH HO-CH HC-OH HO-CH| | | |
HC-OH HC-OH HO-C HO-CH| | | |
HC-OH HC-OH HC-OH HC-OH| | | |
CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH D-Ribosa D-Arabinosa D-Xilosa D-Liksosa
Ketopentosa memiliki dua pusat kiral sehingga menghasilkan empatstereoisomer - ribulosa (dalam bentuk L- dan D-) dan xilulosa(dalam bentuk L- dan D-).(Fessenden, 1982, hal : 343)
5. Ribosa
Ribosa, atau D-ribosa, adalah sebuah aldopentosa —sebuahmonosakarida yang terdiri dari lima atom karbon, dan termasuksebuahgugus fungsional aldehida dalam bentuk linearnya. Ribosamemiliki formula kimia C5H10O5, dan ditemukan pada 1905 oleh PhoebusLevene.
Sebagai sebuah komponen RNA yang digunakan untuk transkripsigenetika, ribosa sangat penting bagi makhluk hidup. Dia berhubungandengan deoksiribosa, yang merupakan komponen dari DNA. Ribosa jugakomponen dari ATP, NADH, dan beberapa kimia lainnya yang sangatpenting bagi metabolisme. (Murray, 2009 , hal 30)
6. Manosa
Manosa adalah gula aldehida yang dihasilkan dari oksidasi manitol dan memiliki sifat-sifat umum yang serupa dengan glukosa,manosa. Jarang terdapat didalam makanan. Di gurun pasir,seperti di israel terdapat didalam mana yang mereka olah untuk membuat roti. (Fessenden, 1982, hal : 345)
7. Arabinosa
Arabinosa disebut juga gula pektin atau pektinosa. Arabinosa bersumberdari getah arab,plum,dan getah ceri. Namun tidak memiliki fungsi . Arabinosa berupa kristal putih yang larut dalam air dan gliserol namuntidak larut dalam alkohol dan eter. Arabinosa digunakan dalam obat-obatan dan medium pembiakan bakteri. Arabinosa dalam reaksi orsinol –HCL memberi warna violet,biru,dan merah, dengan memberi floroglusional-HCL. (Murray, 2009 , hal 32)
Sifat-sifat monosakarida :
Semua monosakarida zat padat putih,mudah larut dalam air.
Larutannya bersifat optis aktif. Larutan monosakarida yang baru dibuat mengalami perubahan sudut
putaran disebut mutarrotasi. Semua monosakarida merupakan reduktor sehingga disebut gula
pereduksi.
2. Disakarida
Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida. Adaempat jenis disakarida yaitu
1.Sukrosa (sakarosa)Sukrosa terdapat dalam gula tebu dan gula bit. Dalam kehidupan sehari-hari sukrosa dikenal dengan gula pasir. Sukrosa tersusun oleh molekul glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,2 –α.
Sukrosa terhidrolisis oleh enzim invertase menghasilkan α-D-glukosa dan β-D-fruktosa. Campuran gula ini disebut gula inversi, lebih manis daripada sukrosa.
Jika kita perhatikan strukturnya, karbon anomerik (karbon karbonil dalam monosakarida) dari glukosa maupun fruktosa di dalam air tidak digunakan untuk berikatan sehingga keduanya tidak memiliki gugus hemiasetal.
Akibatnya, sukrosa dalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid atau keton sehingga sukrosa tidak dapat dioksidasi. Sukrosa
bukan merupakan gula pereduksi. (Fessenden, 1982, hal : 348)
Struktur sukrosa
2. MaltosaMaltosa adalah suatu disakarida dan merupakan hasil dari hidrolisis parsial tepung (amilum). Maltosa tersusun dari molekul α-D-glukosa danβ-D-glukosa.
Struktur maltosa
Dari struktur maltosa, terlihat bahwa gugus -O- sebagai penghubung antarunit yaitu menghubungkan C 1 dari α-D-glukosa dengan C 4 dari β-D-glukosa. Konfigurasi ikatan glikosida pada maltosa selalu α karena maltosa terhidrolisis oleh α-glukosidase. Satu molekul maltosa terhidrolisis menjadi dua molekul glukosa. (Fessenden, 1982, hal : 349)
3.LaktosaLaktosa adalah komponen utama yang terdapat pada air susu ibu dan sususapi. Laktosa tersusun dari molekul β-D-galaktosa dan α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'-β.
Struktur laktosa
Hidrolisis dari laktosa dengan bantuan enzim galaktase yang dihasilkandari pencernaan, akan memberikan jumlah ekivalen yang sama dari α-D-glukosa dan β-D-galaktosa. Apabila enzim ini kurang atau terganggu, bayi tidak dapat mencernakan susu. Keadaan ini dikenal dengan penyakitgalaktosemia yang biasa menyerang bayi. (Fessenden, 1982, hal : 351)
Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi. Kedua monosakarida yang saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen. Ikatan glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul. Hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui hidrolisis. Glukosa terdapat pada empat jenis disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa (Almatsier, 2010, hal : 44).
Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuatsecara sintetis. Ada empat jenis gula alkohol, yaitu sorbitol,manitol, dulsitol, dan inositol. Sorbitol terdapat di dalam beberapajenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Sorbitol banyakdigunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes, sepertiminuman ringan, selai dan kue-kue. Manitol dan dulsitol adalah alkoholyang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Secara komersial,manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol inibanyak digunakan dalam industri pangan. Sedangkan inositol merupakanalkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyakbahan makanan, terutama dalam sekam serealia. Bentuk esternya denganasam fitat menghambat absorpsi kalsium dan zat besi dalam usus halus(Almatsier, 2010, hal : 45).
Sifat-sifat disakarida :
a. Sukrosa : Berbentuk kristal putih dan mudah larut dalam air. Tidak dapat mereduksi pereaksi fehling.
b. Maltosa Hasil hidrolisis amilum dengan pengaruh enzim diastase. Mudah dicerna. Dapat mereduksi pereaksi fehling.
c. Laktosa Karbohidrat yang berasal dari hewan. Terdapat di dalam susu, yang disebut gula laktosa. Mengalami hidrolisis dengan katalis kuman Lactobacilus
acidus membentuk asam laktat dan menyebabkan putih telur dalam susu menggumpal (susu jadi masam).
3. Polisakarida
Polisakarida adalah polimer yang tersusun oleh lebih dari lima belas monomer gula. Dibedakan menjadi dua yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida. Monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis, sehingga disebut dengan "gula". Rasa manis ini disebabkan karena gugushidroksilnya, Sedangkan Polisakarida tidak terasa manis karena molekulnya yang terlalu besar tidak dapat dirasa oleh indera pengecap dalam lidah. (Fessenden, 1982, hal : 352)
Ada dua jenis polisakarida :
1. Selulosa Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam dinding selpelindung seperti batang, dahan, daun dari tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan polimer yang berantai panjang dan tidak bercabang. Suatu molekul tunggal selulosa merupakan polimer rantai lurus dari 1,4’-β-D-glukosa. Hidrolisis selulosa dalam HCl 4% dalam air menghasilkan D-glukosa.
Struktur selulosa
Dalam sistem pencernaan manusia terdapat enzim yang dapat memecahkan ikatan α-glikosida, tetapi tidak terdapat enzim untuk memecahkan ikatan β-glikosida yang terdapat dalam selulosa sehingga manusia tidakdapat mencerna selulosa. Dalam sistem pencernaan hewan herbivora terdapat beberapa bakteri yang memiliki enzim β-glikosida sehingga hewan jenis ini dapat menghidrolisis selulosa. Contoh hewan yang memiliki bakteri tersebut adalah rayap, sehingga dapat menjadikan kayusebagai makanan utamanya. Selulosa sering digunakan dalam pembuatan plastik. Selulosa nitrat digunakan sebagai bahan peledak, campurannya dengan kamper menghasilkan lapisan film (seluloid). (Fessenden, 1982, hal : 353)
2. Pati / AmilumPati terbentuk lebih dari 500 molekul monosakarida. Merupakan polimer dari glukosa. Pati terdapat dalam umbi-umbian sebagai cadangan makananpada tumbuhan. Jika dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Perbedaan terletak pada bentuk rantai dan jumlah monomernya.
Amilosa adalah polimer linier dari α-D-glukosa yang dihubungkan denganikatan 1,4-α. Dalam satu molekul amilosa terdapat 250 satuan glukosa atau lebih. Amilosa membentuk senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium. Warna ini merupakan uji untuk mengidentifikasi adanya pati.
Struktur amilosa
Molekul amilopektin lebih besar dari amilosa. Strukturnya bercabang. Rantai utama mengandung α-D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4'-α. Tiap molekul glukosa pada titik percabangan dihubungkan oleh ikatan1,6'-α.
Struktur amilopektin
Hidrolisis lengkap pati akan menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis denganenzim tertentu akan menghasilkan dextrin dan maltosa. (Fessenden, 1982, hal : 354)
Ciri- ciri umum Polisakarida :
Merupakan polimer unit monosakarida Unit monomer bisa :
o Homopolisakarida o Heteropolisakarida
Berbeda antara satu dengan yang lain pada unit penyusunnya, ikatan yang menghubungkan, dan rantai cabang yang terbentuk saat bereaksi dengan senyawa lain. Contoh polisakarida yang penting yakni pati, yang merupakan polimer glukosa terdiri dari 2 macam polisakarida, yakni amilosa
yang tidak bercabang, dan amilopektin yang bercabang banyak (C 1-6 setiap 10-30 residu). Bila dihidrolisis akan terbentuk a amilase (endoglikosidase), tidak larut dalam air, sehingga banyakdigunakan sebagai bentuk simpanan karbohidrat pada tanaman.
Polisakarida dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentuyang kerjanya spesifik. Hidrolisis sebagian polisakarida menghasilkanoligosakarida dan dapat digunakan untuk menentukan struktur molekulpolisakarida (Sirajuddin dan Najamuddin, 2011).
Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unitgula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus ataubercaban. Gula sederhana ini terutama adalah glukosa. Jenispolisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin,glikogen, dan polisakarida nonpati (Almatsier, 2010).
karbohidrat yang terakhir adalah polisakarida yang mempunyai
molekul besar dan lebih kompleks daripada monosakarida dan
oligoakarida. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan
tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak
mempunyai sifat mereduksi. Poliakarida yang dapat larut dalam air akan
membentuk larutan koloid. Beberapa polisakarida yng penting
diantaranya ialah amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa.
(Poedjiadi, 2005, hal : 32).
Amilum atau pati terdapat pada umbi, daun batang dan biji-bijian.
Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon
mengandung pati yang cukup banyak. Amilum dapat dihidrolisis sempurna
dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga
dapat dilakukan dengan bantuan enzim amilase. Dalam ludah dan dalam
cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amilase yang bekerja
terhadap amilum yang terdapat dalam makanan. Glikogen terdapat dalam
hati dan otot. Glikogen yang terdapat dalam air dapat diendapkan
dengan menambahakan etanol. Pada reaksi hidrolisis persial, amilum
terpesah menjadi molekul-molekul yang lebih kecil yang dikenal dengan
nama dekstrin. Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan
pembentuk dinding sel. (Poedjiadi, 2005, hal: 35).
Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati ataudibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumberutama karbohidrat dalam makanan. Cairan glukosa dalam hal inimerupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Dekstrinmaltosa, suatu produk hasil hidrolisis parsial pati, digunakan sebagaimakanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudahdicernakan (Almatsier, 2010).
Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuksimpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutamaterdapat di dalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unitglukosa dalam bentuk rantai lebih bercabang. Struktur yang lebihbercabang ini membuat glikogen lebih mudah dipecah. Glikogen dalamotot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otottersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumberenergi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampauikemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemakdan disimpan dalam jaringan lemak. Glikogen tidak merupakan sumberkarbohidrat yang penting dalam bahan makanan, karena hanya terdapat didalam makanan berasal dari hewani dalam jumlah terbatas (Almatsier,2010).
Glikogen mempunyai struktur empiris yang serupa dengan amilumpada tumbuhan. Pada proses hidrolisis, glikogen menghasilkan pulaglukosa karena baik amilum maupun glikogen, tersusun dari sejumlahsatuan glukosa. Glikogen dalam air akan membentuk koloid danmemberikan warna merah dangan larutan iodium. Pembentukan glikogendari glukosa dalam sel tubuh diatur oleh hormon insulin dan prosesnyadisebut glycogenesis. Sebaliknya, proses hidrolisis glikogen menjadiglukosa disebut glycogenolisis (Sirajuddin dan Najamuddin, 2011).
Mengenai penjelasan tentang serat, akhir-akhir ini banyakmendapat perhatian karena peranannya dalam mencegah berbagai penyakit.Definisi terakhir yang diberikan untuk serat makanan adalahpolisakarida nonpati yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ada duagolongan serat, yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larutdalam air. Serat yang tidak dapat larut dalam air adalah selulosa,hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin,gum, mukilase, glukan dan algal (Almatsier, 2010).
Selulosa, hemiselulosa, dan lignin merupakan kerangka strukturalsemua tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan bagian utama dinding seltumbuh-tumbuhan yang terdiri atas polimer linier panjang hingga 10.000
unit glukosa terikat dalam bentuk ikatan beta. Polimer karbohidratdalam bentuk ikatan beta tidak dapat dicernakan oleh enzim pencernaanmanusia (Almatsier, 2010).
Pektin, gum, dan mukilase terdapat di sekeliling dan di dalam seltumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini larut atau mengembang di dalam airsehingga membentuk gel. Oleh karena itu, di dalam industri pangandigunakan sebagai bahan pengental, emulsifer,dan stabilizer(Almatsier, 2010).
Pada umumnya, karbohidrat berupa serbuk putih yang mempunyaisifat sukar larut dalam pelarut nonpolar, tetapi mudah larut dalamair. Kecuali polisakarida bersifat tidak larut dalam air. Amilumdengan air dingin akan membentuk suspensi dan bila dipanaskan akanterbentuk pembesaran berupa pasta dan bila didinginkan akan membentukkoloid yang kental semacam gel (Sirajuddin dan Najamuddin, 2011).
Adapun fungsi dari karbohidrat diantaranya :
1. Sumber energi : fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energibagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagipenduduk di seluruh dunia, karena banyak didapat alam danharganya relatif murah. Karbohidrat di dalam tubuh berada dalamsirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energisegera;sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringanotot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpansebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak.
2. Pemberi rasa manis pada makanan : karbohidrat memberi rasa manispada makanan, khususnya mono dan disakarida. Sejak lahir manusiamenyukai rasa manis. Alat kecapan pada ujung lidah merasakan rasamanis tersebut. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama.Fruktosa adalah gula paling manis.
3. Penghemat protein : bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, makaprotein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, denganmengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya,bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akandigunakan sebagai zat pembangun.
4. Pengatur metabolisme lemak : karbohidrat mencegah terjadinyaoksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat,aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat.
5. Membantu pengeluaran feses : karbohidrat membantu pengeluaran fesesdengan cara peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses.Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus,sedangkanhemiselulosa dan pektin mampu menyerap banyak air dalam ususbesar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akandikeluarkan. (Almatsier, 2010, hal : 77)
Bila tidak ada karbohidrat, asam amino dan gliserol yang berasaldari lemak dapat diubah menjadi glukosa untuk keperluan energi otakdan sistem saraf pusat. Oleh sebab itu, tidak ada ketentuan tentangkebutuhan karbohidrat sehari untuk manusia. Untuk memeliharakesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 50-65% konsumsi energi totalberasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10% berasaldari gula sederhana (Almatsier, 2010, hal : 79).
Untuk uji kualitatif pada karbohidrat digunakan beberapa
pereaksi :
1. Uji Molisch
Uji molisch adalah uji kimia kualitatif untuk mengetahui adanyakarbohidrat. Uji Molisch dinamai sesuai penemunya yaitu Hans Molisch,seorang alhi botani dari Australia. Uji ini didasari oleh reaksidehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat membentuk cincin furfural yangberwarna ungu. Reaksi positif ditandai dengan munculnya cincin ungu dipurmukaan antara lapisan asam dan lapisan sampelSampel yang diuji dicampur dengan reagent Molisch, yaitu α-naphtholyang terlarut dalam etanol. Setelah pencampuran atau homogenisasi,
H2SO4 pekat perlahan-lahan dituangkan melalui dinding tabung reaksiagar tidak sampai bercampur dengan larutan atau hanya membentuklapisan. (Lehninger, 1982, hal : 312)
2. Uji Benedict
Uji benedict adalah uji kimia untuk mengetahui kandungan gula (karbohidrat) pereduksi. Gula pereduksi meliputi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida seperti laktosa dan maltosa.Nama Benedict merupakan nama seorang ahli kimia asal Amerika, Stanley Rossiter Benedict (17 Maret 1884-21 Desember 1936). Benedict lahir di Cincinnati dan studi di University of Cincinnati. Setahun kemudian diapergi ke Yale University untuk mendalami Physiology dan metabolisme diDepartment of Physiological Chemistry.Pada uji Benedict, pereaksi ini akan bereaksi dengan gugus aldehid, kecuali aldehid dalam gugus aromatik, dan alpha hidroksi keton. Oleh karena itu, meskipun fruktosa bukanlah gula pereduksi, namun karena memiliki gugus alpha hidroksi keton, maka fruktosa akan berubah menjadi glukosa dan mannosa dalam suasana basa dan memberikan hasil positif dengan pereaksi benedict.
Satu liter pereaksi Benedict dapat dibuat dengan menimbang sebanyak 100 gram sodium carbonate anhydrous, 173 gram sodium citrate,dan 17.3 gram copper (II) sulphate pentahydrate, kemudian dilarutkan dengan akuadest sebanyak 1 liter. Untuk mengetahui adanya monosakaridadan disakarida pereduksi dalam makanan, sample makanan dilarutkan dalam air, dan ditambahkan sedikit pereaksi benedict. Dipanaskan dalamwaterbath selamaa 4-10 menit. Selama proses ini larutan akan berubah warna menjadi biru (tanpa adanya glukosa), hijau, kuning, orange, merah dan merah bata atau coklat (kandungan glukosa tinggi).Sukrosa (gula pasir) tidak terdeteksi oleh pereaksi Benedict. Sukrosa mengandung dua monosakrida (fruktosa dan glukosa) yang terikat melaluiikatan glikosidic sedemikian rupa sehingga tidak mengandung gugus aldehid bebas dan alpha hidroksi keton. Sukrosa juga tidak bersifat pereduksi.
Uji Benedict dapat dilakukan pada urine untuk mengetahui kandungan glukosa. Urine yang mengandung glukosa dapat menjadi tanda adanya penyakit diabetes. Sekali urine diketahui mengandung gula pereduksi, test lebih jauh mesti dilakukan untuk memastikan jenis gulapereduksi apa yang terdapat dalam urine. Hanya glukosa yang mengindikasikan penyakit diabetes.
H2SO4 pekat (dapat digantikan asam kuat lainnya) berfungsi untuk menghidrolisis ikatan pada sakarida untuk menghasilkan furfural. Furfural ini kemudian bereaksi dengan reagent Molisch, α-naphthol membentuk cincin yang berwarna ungu. (Lehninger, 1982, hal : 312)
IV. Alat dan Bahan
Alat :1. Tabung reaksi2. Pipet tetes3. Penangas air4. Pembakar spirtus 5. Penjepit tabung6. Korek api
Bahan :1. Larutan asam sulfat pekat2. Larutan Glukosa 0,1 M
3. Larutan Maltosa4. Larutan Sukrosa5. Larutan Arabinosa6. Larutan 1% Amilum7. Selulosa atau kapas8. Pereaksi Molisch9. Reagen Benedict10. Reagen Barfoed11. Pereaksi Seliwanoff12. Larutan pati13. Larutan NaOH 6 N14. Air15. Larutan Fruktosa16. Larutan Iodium 0,01 M17. Larutan Laktosa18. Larutan Galaktosa
V. Prosedur Percobaan
Pada uji molisch, pertama-tama di ambil 1 mL larutankarbohidrat dengan menggunakan pipet tetes dan dimasukkan kedalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 3 tetes pereaksi molischke dalam tabung tersebut dan dikocok perlahan-lahan. Kemudian
ditambahkan 1 mL asam sulfat pekat ke dalam tabung reaksitersebut melalui dinding dalam tabung yang dimiringkan. Jikaterjadi warna pada bidang batas antara kedua lapisan cairantersebut menunjukkan reaksi positif. Percobaan tersebut dilakukanpada masing-masing larutan 0,1 M glukosa, sukrosa, maltosa,arabinosa, larutan 1% amilum dan selulosa (kapas) yangdisuspensikan dalam air, dilakukan dari tahap pertama hinggatahap terakhir.
Pada uji benedict, pertama-tama di ambil 2 mL reagenbenedict dengan menggunakan pipet tetes dan dimasukkan ke dalamtabung reaksi, kemudian ditambahkan 3 tetes larutan karbohidrat.Lalu, sesudah ditambahkan dengan 3 tetes larutan karbohidrat,tabung reaksi tersebut dijepit pada bagian atasnya dan disimpandi dalam penangas air mendidih selama 3 menit. Sesudah 3 menit,diambil tabung reaksi tersebut dan dibiarkan hingga dingin.Kemudian tabung tersebut diamati meliputi perubahan warna danendapan (endapan hijau, kuning atau merah menunjukkan reaksipositif). Percobaan tersebut dilakukan dari tahap pertama hinggaterakhir pada larutan galaktosa dan fruktosa
Pada uji barfoed, pertama-tama di ambil 1 mL reagen barfoedsegar dengan menggunakan pipet tetes dan dimasukkan kedalamtabung reaksi kemudian ditambahkan 1 mL larutan karbohidrat kedalam tabung reaksi tersebut. Lalu tabung reaksi tersebut dijepitdan disimpan di dalam penangas air mendidih dan direbus selama 1menit atau lebih (jika perlu lebih lama lagi hingga reaksireduksi terjadi). Jika tabung reaksi tersebut sudah 1 menit atausudah terjadi reaksi reduksi. Tabung reaksi tersebut diambil dandibiarkan dingin pada air mengalir selama 2 menit. ). Percobaantersebut dilakukan dari tahap pertama hingga terakhir padalarutan larutan glukosa, fruktosa dan laktosa.
Pada uji seliwanoff, pertama-tama diambil 3 mL pereaksiseliwanoff dengan menggunakan pipet tetes dan dimasukkan ke dalamtabung reaksi. Kemudian ditambahkan 3 tetes fruktosa ke dalam
tabung reaksi tersebut. Lalu tabung reaksi dijepit dan disimpandi dalam penangas air mendidih selama 60 detik dan diamatiperubahan warna yang terjadi. Ditunjukkan reaksi positif untukketosa, jika terjadinya perubahan warna merah dan endapan. Bilaendapan tersebut dilarutkan dengan alkohol akan terjadi larutanyang berwarna merah.
Pada uji pati-iodium, pertama-tama di ambil larutan pati 1%sebanyak 3 mL dengan menggunakan pipet tetes, kemudian larutanpati 1 % tersebut dimasukkan ke dalam 3 buah tabung reaksi. Padatabung pertama yang telah diisi 3 mL larutan pati 1% ditambahkan2 tetes air, pada tabung kedua yang telah diisi 3 mL larutan pati1% ditambahkan 2 tetes asam sulfat pekat, pada tabung ketigayang telah diisi dengan 3 mL larutan pati 1% ditambahkan 2 tetesNaOH 0,25 N. kemudian ketiga tabung tersebut di kocok pelan-pelan, lalu ditambahkan satu tetes 0,01 M larutan iodium padasetiap tabung reaksi. Kemudian ketiga tabung tersebut dijepitpada bagian atasnya dan dipanaskan dengan menggunakan pembakarspirtus hingga timbul warna dan dicatat perubahan warna yangterjadi.
VI. Data Pengamatan
Tabel Hasil Pengamatan Uji Molisch
Uji Molisch
No Karbohidrat
Sebelum Sesudah Reaksi Positif
1Glukosa
+
1 mL larutan glukosa +pereaksi molisch
Setelah ditambahkan H2SO4 pekat
Larutan berwarna bening
Larutan berwarna ungu +++ dan terbentuk gumpalanputih diatas.
2 Sukrosa+
1 mL larutan sukrosa +pereaksi molisch
Larutan menjadi berwana bening
Setelah ditambahkan H2SO4 pekat
larutan menjadi berwarnaungu +++ dan terbentuk gumpalan berwarna putih dibawah
3 Maltosa
1 mL larutan maltosa + pereaksi molischLarutan menjadi berwarna bening
Setelah ditambahkan H2SO4 pekat
Larutan menjadi berwarna ungu ++ dan terbentuk gumpalan putihsedikit.
+
4 Arabinosa
1 mL larutan arabinosa+ pereaksi molischLarutan menjadi berwarna bening
Setelah ditambahkan H2SO4 pekatLarutan menjadi berwarnaungu ++++
+
5 Amilum
1 mL larutan Amilum + pereaksi molischLarutan menjadi berwarna bening
Setelah ditambahkan H2SO4 pekatLarutan menjadi berwarnaungu + dan terbentuk gumpalan putih
+
Keterangan : (+) menghasilkan lapisan
6 Selulosa
1 mL larutan selulosa + pereaksi molischLarutan menjadi berwarna bening
Setelah ditambahkan H2SO4 pekatLarutan menjadi berwarnaungu +++++
+
Tabel Hasil Pengamatan Uji Benedict
Karbohid
rat
Pereaks
i
Perubahan Warna
Saat Dipanaskan
Setelah Dingin Reaksi
Positif
Galaktos
a
Reagen
Benedic
tLarutan berwarna
biru→hijau→biru
kecoklatan
La
rutan menjadi
biru kecoklatan
dan terdapat
endapan merah
bata (sedikit)
+
Fruktosa Reagen
Benedic
t
Larutan berwarna
biru→kuning→orange→ Larutan menjadi
+
Tabel Hasil Pengamatan Uji Barfoed
merah bata biru kecoklatan
dan terdapat
endapan merah
bata (banyak)
Karbohid
rat
Pereak
si
Perubahan Warna
Saat di
Campurkan
Perubahan Warna
Saat Dipanaskan
Setelah
Didinginkan
Reak
si
Posi
tif
Glukosa
Reagen
Barfoe
dLarutan
berwarna biru
muda.
Larutan
berwarna biru
muda→terdapat
endapan merah
bata dibawah.
Tetap
terdapat
endapan
berwarna
merah
+
Keterangan : (+) menghasilkan endapan
Laktosa
Reagen
Barfoe
d
Larutan
berwarna biru
muda.
Larutan
berwarna biru
muda→Larutan
tetap berwarna
biru muda.
Larutan tetap
berwarna biru
muda -
Fruktosa
Reagen
Barfoe
d Larutan
berwarna biru
muda
Larutan
berwarna biru
muda→Larutan
berwarna biru
tua (setelah ±2
menit)
→Terbentuk
endapan merah
Tetap
terdapat
endapan
berwarna
merah
+
Keterangan : (+) menghasilkan endapan
berwarna merah
bata (setelah
±3 menit)
Tabel Hasil Pengamatan Uji Seliwanoff
Karbohid
rat
Pereaks
i
Perubahan Warna
Saat di Campurkan
Perubahan Warna
Saat Dipanaskan
Reaksi
Positif
Fruktosa
Reagen
Seliwan
off
+
Larutan berwarna
kuning keorangean
Larutan
berwarna kuning
keorangean
→merah
tipis→orange→me
rah bata Keterangan : (+) Berubah warna menjadi warna merah
Tabel Hasil Pengamatan Uji Pati - Iodium
Karbohid
rat
Pereak
si
Perubahan
Warna
Saat di
Campurkan
Ditambahk
an Iodium
Perubahan Warna
Saat Dipanaskan
Reaks
i
Posit
ifPati Air Tidak ada
reaksi
Timbul
warna
Biru →tak berwarna
agak keruh
+
biru
diantara
patiPati NaOH
6N
Tidak ada
reaksi
Timbul
warna
biru
diantara
pati
Biru→tak berwarna
dan lebih keruh
dibanding yang
lain
+
Pati HCl 6N Tidak ada
reaksi
Timbul
warna
biru
diantara
pati
Biru→tak berwarna
agak keruh
+
VII. Pembahasan
Karbohidrat adalah polisakarida merupakan sumber energi utama pada makanan. Nasi, ketela, jagung adalah beberapa contoh makanan mengandung karbohidrat. Penyusun utama karbohidrat adalah karbon, hidrogen, dan oksigen (C, H, O) dengan rumus umum Cn(H2O)n. Karena inilah maka nama karbohidrat diberikan. Karbohidrat berasal dari kata ‘karbon’ dan ‘hidrat’. Atom karbon yang mengikat hidrat (ai Kedudukan karbohidrat sangatlah penting pada manusia dan hewan tingkat tinggi lainnya, yaitu sebagai sumber kalori. Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat rendah, ragi misalnya, mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi alkohol dan karbon dioksida untuk menghasilkan energi. Didalam dunia hayati, kita dapat mengenal berbagai jenis karbohidrat, baik yang berfungsi sebagai pembangun struktur maupun yang berperan funsional dalam proses metabolisme.
Karbohidrat dikelompokkan menjadi empat kelompok penting yaitu monosa-karida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis dan tidak kehilangan sifat gulanya. Contoh dari monosakarida adalah ribosa, arabinosa, fruktosa, glukosa, dan lainnya. Golongan monosakarida ini biasanya dikelompokkan dalam triosa, tetrafosfat, pentosaheksosa, dan heptosa. Disakarida merupakan karbohidrat yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida yang sama atau berbeda. Contohnya adalah sukrosa yang jika dihidrolisis akan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Oligosakarida merupakan karbohidratyang bila dihidrolisis menghasilkan tiga hingga sepuluh monosakarida. Contohnya adalah raffinosa yang dihidrolisis menghasilkan glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Kelompok karbohidrat yang terakhir adalah polisakarida yang merupakan polimer monosakarida yang memiliki bobot molekul yang tinggi. Bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh monosakarida. Contohnya adalah amilum, dekstrin, glikogen,
selulosa dan lainnya. Untuk mengidentifikasi karbohidrat, biasanya dilakukan uji terhadap karbohidrat. Berbagai uji telah dikembangkan untuk analisis kualitatifmaupun kuantitatif terhadap keberadaan karbohidrat, mulai dari yang membedakan jenis-jenis karbohidrat dari yang lain sampai pada yang mampu membedakan jenis-jenis karbohidrat secara spesifik. Uji reaksi tersebut meliputi uji Molisch, Benedict, Barfoed, Selliwanof dan uji Iodium, dan lain-lain.
Dalam percobaan bikimia yang dilakukan tentang identifikasi karbohidrat bertujuan untuk memahami metode identifikasi. Uji reaksi yang dilakukan meliputi uji Molisch, Benedict, Barfoed, Selliwanof danuji Iodium.
Pada uji ini Pereaksi molisch terdiri dari α-naftol dalam alkohol
yang akan bereaksi dengan furfural membentuk senyawa kompleks berwarna
ungu yang disebabkan oleh daya dehidrasi asam sulfat pekat terhadap
karbohidrat dan akan membentuk cincin berwarna ungu pada larutan
glukosa, sukrosa, laktosa, maltosa, arabinosa, dan selulosa. Hal ini
menunjukkan bahwa uji molisch sangat spesifik untuk membuktikan adanya
karbohidrat. Tujuan ditambahkannya asam sulfat pekat adalah untuk
menghidrolisis ikatan pada sakarida agar menghasilkan furfural.
Sehingga apabila asam sulfat yang diberikan berlebih, kemungkinan
tidak dihasilkan reaksi positif ungu tetapi warna cokelat samapai
hitam karena sakaridanya rusak. Tujuan diberikan α-naftol sebelum asam
sulfat yaitu agar reaksi berjalan dengan baik yaitu α-naftol sebagai
Iindikator pewarna dengan terbentuknya senyawa kompleks berwarna ungu.
Jika diberikan asam sulfat pekat terlebih dahulu maka tidak akan
terlihat pembentukan senyawa kompleksnya karena reaksi ini berlangsung
cepat. Larutan uji yang telah dicampurkan dengan pereaksi Molisch,
dialirkan dengan larutan asam sulfat pekat dengan cara memiringkan
tabung reaksi. Hal ini dilakukan agar larutan asam sulfat tidak
bercampur dengan larutan yang ada dalam tabung. Hasil reaksi yang
positif menunjukkan bahwa larutan yang diuji mengandung karbohidrat,
sedangkan hasil reaksi yang negatif menunjukkan bahwa larutan yang
diuji tidak mengandung karbohidrat. Terbentuknya cincin ungu
menyatakan reaksi positif, pada percobaan yang memberikan reaksi
positif adalah glukosa, sukrosa, maltosa, arabinosa, amilum dan
selulosa. Dalam hasil percobaan, hampir seluruhnya larutan karbohidrat
yang direaksikan dengan asam sulfat pekat memebentuk larutan menjadi
dua lapisan dan pada bidang batas kedua lapisan tersebut akan
terbentuk cincin ungu yang disebut kwnoid. Terbentuknya kompleks
berwarna ungu ini karena pengaruh hasil dehidrasi monosakarida
(furfural) dengan α-naftol dari pereaksi Molisch. Reaksi yang
berlangsung adalah sebagai berikut :
HO
│ ║
CH2OH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O +H2SO4 → ─C—H +
│
OH Pentosa Furfural α-naftol
H
│ CH2OH—HCOH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + H2SO4
O ║→ H2C──C—H │ │ OH OH
Heksosa 5-hidroksimetil furfural α-naftol
Pada uji benedict, suatu gula reduksi dapat dibuktikan dengan
terbentuknya endapan yang berwarna merah bata. Akan tetapi tidak
selamanya warna larutan atau endapan yang terbentuk berwarna
merah bata, hal ini bergantung pada konsentrasi atau kadar gula
reduksi yang dikandung oleh tiap-tiap larutan uji . Galaktosa &
fruktosa menunjukkan hasil yang positif. Fungsi dari CuSO4 adalah
sebagai oksidator yang bersifat basa lemah, fungsi Na-sitrat
adalah sebagai zat pencegah pembentukan Cu(OH)2. Gula pereduksi
bereaksi dengan pereaksi menghasilkan endapan merah bata (Cu2O).
Terbentuknya endapan merah bata ini sebagai hasil reduksi ion Cu2+
menjadi ion Cu+ oleh suatu gugus aldehid atau keton bebas yang
terkandung dalam gula reduksi yang berlangsung dalam suasana
alkalis (basa). Sifat basa yang dimilki oleh pereaksi Benedict
ini dikarenakan adanya senyawa natrium karbonat. Pada gula
pereduksi terdapat gugus aldehid dan OH laktol. OH laktol adalah
OH yang terikat pada atom C pertama yang menentukan karbohidrat
sebagai gula pereduksi atau bukan. Gula pereduksi struktur adalah
linier dengan adanya elektron bebas yang berupa gugus aldehid
atau keton bebas. Keton akan lebih reaktif dari pada aldehid
karena keton memiliki daya reduksi yang lebih kuat dari aldehid.
Pada percobaan yang dilakukan, galaktosa dan fruktosa merupakan
karbohidrat jenis monosakarida menunjukkan reaksi yang positif
terhadap pereaksi Benedict. Pada fruktosa terdapat lebih banyak
endapan merah bata dibandingkan dengan galaktosa. Hal ini
menunjukkan bahwa karbohidrat jenis galaktosa dan fruktosa
merupakan gula pereduksi.
Berikut reaksi yang berlangsung :
O O ║ ║R—C—H + Cu2+ 2OH- → R—C—OH + Cu2O(s) + H2OGula Pereduksi Endapan Merah Bata
Pada percobaan uji barfoed, karbohidat direduksi pada suasanaasam. Uji barfoed ini memiliki prinsip yang sama seperti dengan ujibenedict yaitu reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh karbohidrat yangmengandung aldehid dan keton bebas. Uji barfoed ini sering digunakanuntuk membedakan monosakarida, disakarida, oligosakarida danpolisakarida Pada percobaan ini menggunakan 3 larutan yaitu, larutanglukosa, laktosa dan fruktosa. Pada percobaan pertama menggunakan 1 mLlarutan glukosa dimasukkan ke dalam 1 mL reagen barfoed segar ( reagenbarfoed mengandung tembaga asetat) menghasilkan larutan berwarna birumuda, kemudian disimpan di penangas air mendidih selama 1 menitmenghasilkan larutan berwarna biru muda dan terdapat endapan merahdibawah, hasil ini sama dengan menggunakan larutan fruktosa. Larutanmenjadi berwarna biru dikarenakan monomer gula bereaksi denganfosfomolibdat membentuk senyawa biru dan endapan berwarna merah yangdidapatkan berasal dari larutan tersebut yang mengalami oksidasi danmampu mereduksi senyawa yaitu melepaskan O2 sehingga terbentuk tembagaoksida (Cu2O) atau gula pereduksi bereaksi dengan pereaksi danmenghasilkan endapan berwarna merah bata. Tetapi pada larutan sukrosayang ditambahkan dengan reagen barfoed dan dipanaskan tetap berwarnabiru sangat muda dan tidak terdapat endapan berwarna merah, seharusnyapada laktosa tidak terjadi reaksi positif, karena laktosa termasuk kedalam karbohidrat golongan disakarida dan disakarida tidak akanbereaksi dengan reagen barfoed.
Reaksi yang terjadi :
Pada uji seliwanoff yang memiliki prinsip konversi fruktosamenjadi asam levulinat dan hidroksimetilfurfural yang kemudiandikondensasikan dengan resorsinol. Pada percobaan ini digunakanlarutan fruktosa sebanyak 3 tetes yang dimasukkan ke dalam tabungreaksi yang telah diisi dengan 3 mL reagen seliwanoff dan didapatkanhasil larutan tersebut berwarna kuning keoranyean atau berwarnajingga. Hal itu terjadi karena fruktosa merupakan ketosa sehinggaketika bereaksi dengan reagen seliwanoff akan menghasilkan larutanberwarna jingga, warna jingga tersebut muncul disebabkan oleh senyawakompleks. Kemudian tabung tersebut dsimpan dipenangas air selama 60detik, dan didapatkan hasil larutan menjadi berwarna merah. Larutanmerah yang didapatkan berasal dari kondensasi antarahidroksimetilfurfural dengan resorsinol yang menghasilkan suatusenyawa yang berwarna merah.
Reaksi yang terjadi :
Pada percobaan uji hidrolisis pati, amilum yang direaksikan
dengan HCl menjadi berwarna bening kemudian dihidrolisis dan
ditambahkan dengan iodium menghasilkan warna ungu kehitaman. Hal ini
karena ada dua macam amilum atau pati, yaitu pati yang larut dan pati
yang tidak larut. Contoh pati yang larut adalah amilosa, dan pati yang
tidak larut adalah amilofektin. Jika amilosa direaksikan dengan iodium
maka akan berwarna biru, sedangkan jika amilofektin direaksikan dengan
iodium akan memberikan warna ungu kehitaman. Prinsip pada percobaan
ini yaitu untuk mengetahui pembentukan kompleks pati-iodium. Amilum
atau pati pada iodium menghasilkan warna biru dekstrin yang
menghasilkan warna merah ungu, glikogen dan sebagian pati yang
terhidrolisis bereaksi dengan iodium menghasilkan warna merah coklat
atau hitam. Semakin pekat perubahan warna pada bahan makanan yang
diujikan, semakin besar kandungan polisakarida yang terkandung
didalamnya. Pada uji iodium, hanya patilah yang menunjukan reaksi
positif bila direaksikan dengan iodium. Hal ini disebabkan dalam
larutan pati terdapat unit-unit glukosa yang membentuk rantai heliks
karena adanya ikatan dengan konfigurasi pada tiap unit glukosanya.
Bentuk ini menyebabkan pati dapat membentuk kompleks dengan molekul
iodium yang dapat masuk ke dalam spiralnya, sehingga menyebabkan warna
biru tua pada kompleks tersebut. Butir-butir pati tidak larut dalam
air dingin tapi apabila suspensi dalam air dipanaskan maka akan
terjadi suatu larutan koloid yg kental. Larutan koloid ini apabila
diberi larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru tersebut
disebabkan oleh molekul amilosa yang terbentuk senyawa. Alasan lainnya
karena terjadi absorbsi molekul Iodium yang masuk dalam aliran spiral
amilosa (pati) polisakarida. Apabila dipanaskan, spiral molekul akan
merenggang dan kehilangan daya absorbsinya terhadap Iodin sehingga ia
kembali menjadi tidak berwarna (warna sama seperti warna sampel awal).
Iodium yang dipakai disini berfungsi sebagai indikator suatu senyawa
polisakarida. Bila suatu senyawa/larutan dipanaskan dan diberi iodium
menjadi biru, maka senyawa itu adalah polisakarida. Apabila senyawa
itu dipanaskan membentuk koloid, yang jika ditambah iodium, warna
menjadi bening (tidak berwarna) hal ini menandakan bahwa polisakarida
itu telah terhidrolisis sempurna menghasilkan glukosa (monosakarida).
VIII. Kesimpulan
1. Dalam uji molisch, sampel glukosa,sukrosa, amilum,
arabinosa,selulosa, maltosa terjadi reaksi positif warna
ungu.
2. Dalam uji benedict, fruktosa dan galaktosa menunjukkan reaksi
positif tetapi fruktosa menghasilkan endapan merah bata yang
banyak sedangkan galaktosa hanya sedikit.
3. Dalam uji barfoed, fruktosa dan glukosa menghasilkan reaksi
positif menghasilkan endapan merah sedangkan laktosa tidak
menghasilkan endapan merah.
4. Dalam uji seliwanoff, fruktosa menghasilkan reaksi positif
warna merah bata sedangkan laktosa menghasilkan reaksi
positif berwarna merah pucat.
5. Dalam uji pati-iodium, penambahan pereaksi lain seperti NaoH,
HCl dan air menghasilkan hasil yang berbeda.
IX. Daftar Pustaka
- Almatsier. S. 2010. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama
- Fessenden & Fessenden. 1982. Kimia Organik edisi ketiga jilid kedua. Jakarta : Erlangga.
- Lehninger. 1982. Dasar-Dasar Biokimia Jilid 1. Penerjemah Maggy Thenawijaya.Jakarta: Erlangga.
- Murray, R. K. dkk. 2009. Biokimia Harper. Jakarta : Penerbit BukuKedokteran EGC - Poedjiadi,Anna. 2005. Dasar-dasar Biokimia edisi revisi. Jakarta : Universitas Indonesia
- Sirajuddin, S dan Najamuddin, U. 2011. Penuntun Praktikum Biokimia.Makassar : Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Hasanuddin.- Soeharsono, 1978. Petunjuk Praktikum Biokimia. PAU Pangan dan Gizi, UGM Yogyakarta
- Sudarmadji, Slamet dkk., 1996. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty, Yogyakarta
- Winaryo,F G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama