Analisis Karbohidrat [PDF]

Citation preview

PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK ANALISIS KARBOHIDRAT



KELOMPOK 5 VINNY PETONENGAN 20101105013 JURUSAN FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SAM RATULANGI 2021



BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melakukan aktivitas yang membutuhkan energi cukup banyak. Energi ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia yaitu kerbohidrat, protein, dan lemak. Kedudukan karbohidrat sangatlah penting bagi tubuh manusia, yaitu sebagai sumber kalori. Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi umat manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu dihasilkan oksigen (O 2) yang lepas di udara (Almatsier, 2010). Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tidak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat rendah, ragi misalnya, mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi alkohol dan karbon dioksida untuk menghasilkan energi. Kita dapat mengenal berbagai jenis karbohidrat dalam kehidupan sehari hari, baik yang berfungsi sebagai pembangun struktur maupun yang berperan fungsional dalam proses metabolisme. Amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia. Berdasarkan pernyataan di atas, pengujian karbohidrat pada suatu bahan pangan perlu dilakukan untuk mengetahui kadar karbohidrat pada bahan pangan tersebut. Secara umum, terdapat dua macam analisa karbohidrat, yaitu analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Analisa kualitatif meliputi Uji Molisch, Uji Barfoed, Uji Benedict, Uji Seliwanoff, dan Uji Iodin. Sedangkan analisa kuantitatif terdiri dari Metode Luff Schoorl, Metode Nelson-Somogyi, Metode Anthrone, Metode Folin, Metode Enzimatis, dan Metode Kromatografi. Namun pada praktikum ini, analisa protein dilakukan dengan metode Nelson-Somogyi. 1.2 Rumusan Masalah a. Bagaimana mengetahui adanya karbohidrat dalam suatu sampel ? b. Bagaimana cara menguji secara kualitatif sampel karbohidrat ?



1.3 Tujuan Adapun tujuan dari percobaan analisi karbohidrat yaitu mengidentifikasi sampel karbohidrat dengan serangkaian uji kimiawi karbohidrat sebagai dasar analisis kualitatif. 1.4 Manfaat Adapun manfaat yang didapat dari percobaan analisis karbohidrat kali ini adalah dapat mengetahui cara mengidentifikasi analisis kualitatif dari sampel karbohidrat.



BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karbohidrat Karbohidrat adalah senyawa yang mengandung unsur-unsur: C, H dan O, terutama terdapat didalam tumbuh-tumbuha n yaitu kira-kira 75%. Dinamakan karbohidrat karena senyawa-senyawa ini sebagai hidrat dari karbon; dalam senyawa tersebut perbandingan antara H dan O sering 2 berbanding 1 seperti air. Jadi C6H12O6 dapat ditulis C6(H2O)6, C12H22O11 sebagai C12 (H2O)11dan seterusnya, dan perumusan empiris ditulis sebagai CnH 2nOn atau Cn (H2O)n (Sastrohamidjojo, H., 2005). 2.2 Macam – macam karbohidrat Karbohidrat dibagi menjadi beberapa klas atau golongan sesuai dengan sifat-sifatnya terhadap zat-zat penghidrolisis. Karbohidrat atau gula dibagi menjadi empat kelas pokok: 1. Gula yang sederhana atau monosakarida, kebanyakan adalah senyawasenyawa yang mengandung lima dan enam atom karbon. Karbohidrat yang mengandung 6 karbon disebut heksosa. Gula yang mengandung 5 karbon disebut pentosa. Kebanyakan gula sederhana adalah merupakan polihidroksi aldehida yang disebut aldosa dan polihidroksi keton disebut ketosa. 2. Oligosakarida, senyawa berisi dua atau lebih gula sederhana yang dihubungkan oleh pembentukan asetal antara gugus aldehida dan gugus keton dengan gugus hidroksil. Bila dua gula digabungkan diperoleh disakarida, bila tiga diperoleh trisakarida dan seerusnya ikatan penggabungan bersama-sama gula ini disebut ikatan glikosida. 3. Polisakarida, di mana di dalamnya terikat lebih dari satu gula sederhana yang dihubungkan dalam ikatan glikosida. Polisakarida meliputi pati, sellulosa dan dekstrin. 4. Glikosida, dibedakan dari oligo dan polisakarida yaitu oleh kenyataan bahwa mereka mengandung molekul bukan gula yang dihubungkan dengan gula oleh ikatan glikosida (Sastrohamidjojo, H., 2005).



2.3 Uji Karbohidrat Identifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa uji kualitatif. Uji kualitatif karbohidrat antara lain sebagai berikut: a. Uji molish Larutan karbohidrat dicampur dengan pereaksi Molisch,yaitu larutan 5% αnaftol dalam alkohol,kemudian ditambahkan dengan asam sulfat pekat dengan hati-hati. Warna violet yang terbentuk menunjukkan adanya karbohidrat.Dasar uji ini adalah heksosa atau pentosa mengalami dehidrasi oleh pengaruh asam sulfat pekat menjadi hidroksimetilfurfural atau furfural dan kondensasi aldehida yang terbentuk ini dengan α-naftol membentuk senyawa berwarna khusus untuk polisakarida dan disakarida. Reaksi ini terdiri dari tiga tahapan,yaitu hidrolisis polisakarida dan disakarida menjadi heksosa atau pentosa, dan diikuti oleh proses dehidrasi dan kondensasi. b. Uji benedict Pereaksi benedict adalah modifikasi pereaksi fehling, yang mencampurkan campuran 17,3 gram kupri sulfat, 173 gram natrium sitrat, dan 100 gram natrium karbonat dalam 100 gram air. Pemanasan karbohidrat pereduksi dengan pereduksi dengan pereaksi Benedict akan terjadi perubahan warna dari biru →kuning →kemerah-merahan →dan akhirnya terbentuk endapan merah bata kupro oksida apabila konsentrasi karbohidrat pereduksi cukup tinggi. Kohidrat pereduks dalam reaksi ini akan teroksidasi menjadi asam onat, sedangkan pereaksi bendict (sebagai Cu



++



) akan tereduksi menjadi kupro oksida. Jadi,dalam uji ini terjadi



proses oksidasi dan proses reduksi. c. Uji barfoed Pereaksi Barfoed bersifat asam. Pereaksi ini dibuat dengan melarutkan 13,3 gram kristal kupri sulfat netral dalam 200 ml air. Setelah disaring, filtrat ditambah dengan 1,8 ml asam asetat glasial. Pada pemanasan karbohidrat pereduksi dengan Barfoed, terjadi reaksi oksidasi karbohidrat pereduksi menjadi asam onat dan reduksi pereaksi Barfoed sebagai ion kupri (Cu++) menjadi endapan kupro oksida. Suasana asam dalam pereaksi Barfoed dapat mengakibatkan waktu terjadinya pengendapan kupro oksida pada reaksi dengan disakarida dan monosakarida.



Berdasarkan hal ini, uji Barfoed dapat digunakan untuk membedakan disakarida dan monosakarida. d. Uji iodin Uji iodium merupakan uji yang dapat digunakan untuk membedakan karbohidrat dengan menggunakan perbedaan warna. Polisakarida memberikan uji positif berupa warna biru keunguan dengan glikogen atau amilopektin yang intensitas birunya kurang. Hal ini terjadi karena struktur molekul pati yang berbentuk spiral akan mengikat molekul iodin sehingga terbentuk warna biru. (Sukatiningsih, 2010).



BAB III. METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat 1. Beaker glass 2. Penangas 3. Pipet tetes 4. Botol semprot 5. Labu ukur 6. Pipet mohr 7. Tabung reaksi 3.1.2 Bahan 1. Sampel karbohidrat 2. Asam sulfat pekat 3. Reagen Molisch 4. Larutan Benedict 5. Reagen Barfoed 6. Larutan iodin 7. Larutan Nelson 8. Reagen Selliwanoff 9. Larutan Arseno 10. Larutan Mizone 11. HCl 0,1 N 12. NaOH 0,1 N 13. Aquades



3.2 Skema Percobaan 3.2.1 Eksistensi Karbohidrat – Uji Molisch 1 mL Reagen Molisch



- dimasukkan 3 tetes dalam tabung reaksi dan ditambah 1,5 ml larutan karbohidrat, dikocok pelan – pelan. - dimiringkan tabung reaksi hingga 45o dan ditambahkan asam sulfat pekat 1 ml melalui dinding tabung. Hasil 3.2.2 Eksistensi Pati – Uji Iodium 1 mL Larutan Iodin - diteteskan sebanyak 1 tetes pada satu tetes larutan karbohidrat pada plat tetesdan didiamkan. - diamati segera warna yang terbentuk dan dicatat



Hasil



3.2.3 Eksistensi Gula Pereduksi – Uji Benedict 1 mL Larutan karbohidrat - ditambahkan 1,5 ml dalam tabung reaksi berisi 2 ml reagen benedict - dipanaskan selama 10 menit dan dinginkan. - diamati perubahan warna dan ada tidaknya endapan. Hasil



3.2.4 Identifikasi Monosakarida dan Disakarida – Uji Barfoed 1 mL Larutan karbohidrat - ditambahkan 1,5 ml dalam tabung reaksi berisi 2 ml reagen bsrfoed - dipanaskan tabung dalam air mendidih tepat selama 3 menit. - didinginkan selama 2 menit dalam air mengalir - uji



positif



menunjukkan



bahwa



sampel



adalah



monosakarida. bila tidak terjadi reduksi selama 5 menit, dilakukan pemanasan hingga terlihat adanya reduksi. Hasil 3.2.5 Hidrolisis Sukrosa Larutan Sukrosa 0,1 M -



dimasukkan dalam tabung sebanyak 1 ml, ditambahkan 0,5 ml HCl 0,1n, dipanaskan selama 30 menit.



-



didinginkan



larutan



kemudian



dinetralkan



dengan



penambahan 0,5 ml NaOH 0,1n -



dilakukan pengujian pada point 3.2.2, 3.2.3, dan 3.2.4. sebagai pembanding, sebanyak 1 ml sukrosa 0,1 m ditambah 1 ml aquades dilakukan pengujian seperti point 3.2.2, 3.2.3, dan 3.2.4. dicatat fenomena perbedaan yang terjadi.



Hasil



3.2.6 Uji Nielson 1 mL Mizone -



dimasukkan 1 mL nielson kemudian dipanaskan selama 20 menit



-



terbentuk perubahan warna didinginkan



-



dimasukkan 1 mL arseno



-



diuji kuantitatif dengan menggunakan spektrometri



-



dicatat hasil yang didapat (absorbansinya) dibanding kan dengan blanko dan di buat grafik



Hasil



3.3 Alur Percobaan Bahan -



Uji molisch



(+) merah Karbohidrat -



(-) hijau bukan karbohidrat



Uji iodium



(+) biru Polisakarida



(-) non polisakarida (glukosa,galaktosa,fruktosa,laktosa,sukrosa,maltosa)



(amilum : biru Glikogen : merah Dekstrim : coklat)



- Uji Benedict



(+) Membentuk endapan



(-)



Gula pereduksi – glukosa, galaktosa fruktosa, arabinosa -



Uji Barfoed 1 mL



(+) monosakarida -



non pereduksi



(-) disakarida



Uji selitwanof



(+) Ketosa (fruktosa)



(-) aldosa (glukosa, galaktosa) -



(+) Galaktosa



Uji asam musat



(-) glukosa



BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil 4.1.1



Uji Molisch Bahan (Sampel Karbohidrat) A B C D E F G H Akhir percobaan menimbulkan panas



4.1.2



Uji Iod Bahan (Sampel Karbohidrat) A B C D E F G



4.1.3



+



Hasil + + + + +



Uji Bearfood Bahan (Sampel Karbohidrat) A B C E F



4.1.5



Hasil -



Uji Benedict Bahan (Sampel Karbohidrat) A B C D E F



4.1.4



Hasil + + + + + + + -



Uji Seliwanof



Hasil + + + -



Bahan (Sampel Karbohidrat) A B C 4.1.6



Hasil + + +



Uji Nielson Sampel : Mizone Perlakuan 1 mL sampel + 1mL Nielson Didinginkan + 1 mL arseno Uji kuantitatif



Hasil Tidak berwarna Larutan berwarna orange Larutan biru pekat Didapat absorbansi



1 mL ~ 10 mL



0,167



Dipanaskan 20 menit



4.2 Pembahasan Karbohidrat terdiri dari 4 jenis yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Oleh karena untuk mengidentifikasi adanya kandungan karbohidrat dan gula pereduksi dalam suatu bahan atau zat dapat dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Secara kuantitaif dapat menggunakan alat polarimeter, sedangkan secara kualitatif  antara lain dengan uji benedict, uji seliwanoff, pembentukan osazon, uji iod, uji fehling dan uji molisch (Winarno, 2004). Dalam praktikum kali ini membahas tentang uji molisch, uji yodium, uji benedict, uji barfoed, uji selliwanoff dan uji nelson. Percobaan pertama yang dilakukan adalah uji Molisch. Prinsip dari uji molisch ini adalah reaksi dehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat dan alfa naftol yang akan membentuk senyawa kompleks berwarna merah-ungu. Dimana asam sulfat berfungsi sebagai pembentukan senyawa furfural dan sebagai agen kondensasi. Uji positif dari uji ini adalah terbentuknya cincin berwarna merahungu. Uji molisch ini sendiri adalah untuk menguji kandungan karbohidrat pada suatu sampel, jadi semua sampel yang mengandung karbohidrat hasil ujinya positif. Uji Molisch adalah uji untuk membuktikan adanya karbohidrat. Uji pereaksi molisch terdiri dari larutan 5% α-naftol dalam alkohol 5%. Karbohirat dengan asam sulfat pekat menghasilkan senyawa furfural. Senyawa furfural



dengan pereaksi α-naftol menghasilkan persenyawaan berwarna (warna merahungu). Reaksi yang negatif (hijau) merupakan suatu bukti bahwa dalam sampel yang diuji tidak mengandung karbohidrat. Penambahan larutan H2SO4 pekat akan menghidrolisis ikatan glikosidik (ikatan antara monosakarida satu dengan monosakarida lainnya), menghasilkan monosakarida selanjutnya yang didehidrasi menjadi furfural dan turunan karbohidrat dalam uji molisch. Sedangkan, penambahan H2SO4 melalui tepi dinding karena larutan tersebut bersifat eksotermis sehingga panas dari larutan tersebut dapat melubangi dasar tabung reaksi. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, hasilnya menunjukkan bahwa semua bahan sampel terlihat adanya cincin berwarna merah-ungu, kecuali satu sampel terakhir “H”. Hal ini dikarenakan kondensasi karbohidrat oleh pereaksi molisch, dan karena adanya reaksi dihidro dengan H 2SO4 sehingga sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa, semua jenis karbohidart akan berwarna merah-ungu bila larutannya dicampur beberapa tetes larutan 5% α-naftol. Maka, semua bahan yang telah diuji merupakan karbohidrat kecuali satu sampel baha terakhir dengan label huruf “H” yang diduga bukan karbohidrat. Percobaan kedua yang dilakukan yaitu uji yodium. Uji yodium ini adalah untuk menguji identifikasi kandungan pati, glikogen dan dekstrim pada bahan sampel yang telah diuji sebelumnya dengan uji molisch. Prinsip dari uji yodium ini adalah larutan yodium dalam bentuk triiodida akan masuk pada struktur helikal pati sehingga akan terbentuk warna biru pekat. Warna bitu pekat terbebut merupakan suatu warna kompleks yang dihasilkan karena yodium punya amilosa dan warna kompleks yang dihasilkan bergantung pada struktur polisakarida dan umur yodium. Semakin lama umur yodium maka warna yang dihasilkan semakin pudar. Pati dengan yodium mengahasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna coklat dan glikogen akan berwarna merah, sedangkan monosakarida dan disakarida tidak berwarna (non polisakarida). Mekanisme yang terjadi pada uji iodin ini adalah KI akan membentuk kompleks triiodida dalam air yang kemudian masuk kedalam helikal pati dan membentuk warna biru pekat. Reaksi yang terjadi pada uji iodin ini adalah : H2O2(aq) + 3 I-(aq) + 2 H+ → I3- + 2 H2O



I3-(aq) + 2 S2O32-(aq) → 3 I-(aq) + S4O62-(aq) Pada percobaan ini bahan sampel yang termasuk dalam karbohidrat, kemudian ditambahkan 1mL reagen yodium kemudian diaduk. Selanjutnya dibakar untuk mempercepat reaksi, kemudian diperoleh hasil. Dari data hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa hasil uji dekstrin, glikogen dan amilum adalah positif untuk uji amilum dengan sampel berlabel “G”. Dalam literatur menyebutkan bahwa pati dengan uji iodin menghasilkan warna biru. Sehingga percobaan yang dilakukan sudah sesuai dengan literatur dan sampel berlabel “G” diduga adalah amilum. Selanjutnya dilakukan uji yang ketiga pada percobaan analisis karbohidrat ini. Uji Benedict adalah uji yang dilakukan untuk karbohidrat non polisakarida. Uji benedict adalah uji untuk membuktikan adanya gula pereduksi. Dengan prinsip berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ yang mengendap sebagai CU2O berwarna merah bata. Untuk menghindari pengendapan CuCo3 pada larutan natrium karbonat (reagen benedict), maka ditambahkan asam sitrat. Larutan tembaga alkalis dapat direduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau keton bebas, sehingga sukrosa yang tidak mengandung aldehid atau keton bebas tidak dapat mereduksi larutan benedict. Warna biru pada larutan menunjukkan reaksi negatif (tidak adanya gula pereduksi), sedangkan reaksi positif dengan adanya warna hijau kebiruan, hijau, kuning, dan endapan merah bata. Warna endapan ini bergantung kepada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa. Adapun tujuan dari dilakukannya pemanasan tersebut adalah untuk mempercepat reaksi antara logam Cu dalam pereaksi benedict dengan sampel. Berdasarkan percobaan yang telah kita lakukan pada sampel dengan uji yodiun negatif, gula pereduksi (glukosa, galaktosa, fruktosa dan arabinosa) akan membentuk endapan merah, kuning atau hijau. Sampel dengan non pereduksi ditunjukkan dengan label “D” sehingga sampel “D” merupakan karbohidrat non pereduksi atau diduga sukrosa dengan menghasilkan uji Benedict negatif. Sampel yang menunjukkan positif akan diuji kembali dengan uji Barfoed untuk mengetahui monosakarida atau disakarida.



Percobaan keempat yaitu uji barfoed, uji barfoed adalah uji untuk membedakan monosakarida dan disakarida. Prinsipnya bahwa karbohidrat dalam larutan asam lemah akan mengalami  perubahan reaktifitas, karbohidrat dengan reaktifitas rendah akan hilang daya reduksinya sedangkan karbohidrat dengan reaktifitas tinggi akan tetap dipertahankan. Ion Cu²⁺(dari pereaksi barfoed) dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gula reduksi monosokarida dari pada disakarida dan menghasilkan endapan Cu2O berwarna merah bata. Jika terbentuk warna biru setelah penambahan fosfomolibdat, maka reaksi positif. Berdasarkan hasil pengamatan, bahwa hanya sampel berlabel “E dan F” yang menunjukkan kontrol negatif. Jika dilihat berdasarkan literatur, bahwa disakarida adalah laktosa dan maltosa. Sementara yang membutuhkan waktu lama dalam pemanasannya sampai bisa bereaksi adalah disakarida. Jadi, fungsi pemanasan pada uji barfoed adalah dengan adanya pemanasan yang lama akan dapat menghidrolisis, sehingga larutan akan bereaksi (reaksi positif). Sampel dengan label “E dan F” diduga adalah laktosa dan maltosa. Selanjutnya sampel dengan hasil positif akan diuji kembali dengan uji Selliwanof. Uji selliwanof merupakan percobaan kelima yaitu pengujian dengan golongan aldosa bereaksi, sedangkan ketosa mengalami proses dehidrasi untuk membentuk 4-hidroksi metil furfural yang kemudian mengalami kondensasi dengan resorsinol, dan akan mengalami kondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna merah orange atau uji yang spesifik dalam mengindentifikasi gula ketoheksosa. Pereaksi Selliwanof terdiri dari 0,5% resorsinol dan HCl pekat. Dilakukannya pemanasan  pada bahan uji yang telah diberi pereaksi Selliwanof adalah untuk mempercepat laju reaksi ketika dehidrasi dan kondensasi pembentukan senyawa kompleks berwarna. Reaksi positif terjadi jika, larutan berwarna merah. Dari percobaan diperoleh hasil yang sama dengan literatur, yang menyatakan fruktosa merupakan jenis gula yang memberikan hasil  positif , karena fruktosa dapat bereaksi dengan reagen Seliwanoff dan memberikan kompleks warna merah ceri. Sampel dengan label “B” merupakan sampel dengan uji selliwanof positif, sehingga sampel “B” adalah fruktosa. Selanjutnya untuk uji selliwanof negatif adalah aldosa dengan glukosa dan galaktosanya. Sampel



dengan uji selliwanof negatif adalah sampel “A dan C” sehingga sampel “A dan C” diduga adalah glukosa dan galaktosa.



BAB V. PENUUP 5.1 Kesimpulan Karbohidrat yang terdapat pada suatu bahan pangan perlu dilakukan untuk mengetahui kadar karbohidrat pada bahan pangan tersebut. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan sampel bahan yang mengandung karbohidrat dapat diketahui melalui uji Molisch. Secara umum, terdapat dua macam analisa karbohidrat, yaitu analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Analisa kualitatif meliputi Uji Molisch, Uji Barfoed, Uji Benedict, Uji Seliwanoff, dan Uji Iodin. Sedangkan analisa kuantitatif terdiri dari Metode Luff Schoorl, Metode Nelson-Somogyi, Metode Anthrone, Metode Folin, Metode Enzimatis, dan Metode Kromatografi. Namun pada praktikum ini, analisa protein dilakukan dengan metode Nelson-Somogyi. 5.2 Saran



DAFTAR PUSTAKA Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Organik. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Winarno, F. O. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.



LAMPIRAN