PENDAHULUAN
Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hodrogen dan oksigen. Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 2:1 seperti pada molekul air. Senagai contoh molekul glukosa mempunyai rumus kimia C6H12O6, sedangkan rumus sukrosa adalah C12H22O11. Pada glukosa tampak bahwa jumlah atom oksigen ialah 6:12 atau 2:1, hidrogen 12:6 atau 2:1, sedangkan pada sukrosa 22:11 atau 2:1. Dengan demikian dahulu orang berkesimpulan adanya air dalam karbohidrat. Karena hal inilah maka dipakai kata karbohidrat, yang berasal dari kata “karbon” yang mengandung unsur karbon dan “hidrat” yang berarti air. Walaupun pada kenyataannya senyawa karbohidrat tidak mengandung molekul air, namun kata karbohidrat tetap digunakan disamping nama lain yaitu disakarida. Ada beberapa senyawa yang mempunyai rumus empiris seperti karbohidrat, misalnya C2H4O2 adalah asam asetat atau hidroksiasetaldehida, sedanngkan formaldehida mempunyai rumus CH2O atau lazim ditulis HCHO. Dengan demikian senyawa yang termasuk karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi yang penting ialah rumus strukturnya.
O O
CH3 C OH HC O H C H CH2OH
Asam asetat hidroksiasetaldehida formaldehida
Dari rumus struktur akan terlihat bahwa ada gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat. Gugus-gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut. Berdasarkan gugus yang ada pada molekul karbohidrat, maka karbohidrat dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida atau polihidroksiketon serta senyawa yang menghasilkannya pada proses hidrolisis.
Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus –OH, gugus aldehida atau gugus keton. Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan dengan gugus fungsi, ada pula hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktifitas optik.
Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa yang sederhana yang mempunyai berat molekul 90 hingga senyawa yang mempunyai berat molekul 500.000 bahkan lebih. Berbagai senyawa itu dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan mono sakarida, golongan oligosakarida dan golongan polisakarida.
Monosakarida ialah karbohidrat yang sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dlaam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarid yang paling sederhana ialah gliseraldehida dan dihidroksiaseton.
Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan. Di alam, glukosa terdapat di dalam buah-buahan dan madu lebah. Darah manusia normal mengandung glukosa dalam jumlah atau konsentrasi yang tetap, yaitu antara 70-100 mg tiap 100 ml darah. Glukosa darah ini dapat bertambah setelah kita makan makanan sumber karbohidrat, namun kira-kira dua jam setelah itu, jumlah glukosa darah akan kembali pada keadaan semula. Pada orang yang menderita diabetes mellitus atau kencing manis, jumlah glukosa darah lebih besar dari 130 mg per 100 ml darah.
Madu lebah selain glukosa juga mengandung fruktosa. Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kir dan karenanya disebut juga levolosa. Pada umumnya monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis. Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada glukosa, juga lebih manis daripada gula tebu tebu atau sukrosa.
Monosakarida ini jarang terdapat bebas di alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis daripada glukosa dan kurang larut dalam air. Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan.
Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu baik dari bit. Selain pada tebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada tumbuhan lain, misalnya dalam buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa.
Dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa, karena itu laktosa adalah suatu disakarida. Ikatan galaktosa dan glukosa terjadi antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom karbon nomor 4 pada glukosa nomor 4 pada glukosa. Oleh karenanya molekul laktosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik. Dengan demikian laktosa mempunyai sifat mereduksi dan mutarotasi.
Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Ikatan yang terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom karbon nomor 4, oleh karenanya maltosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat mereduksi. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam amupun dengan enzim.
TUJUAN
Praktikum bertujuan mengetahui sifat-sifat fisik dan kimia karbohidrat, mengtahui jenis-jenis karbohidrat, reaksi-reaksi identifikasi dan sifat-sifat karbohidrat dan membuktikan kandungan karbohidrat pada suatu zat berdasarkan reaksi-reaksi tertentu.
ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan ialah penangas air, tabung fermentasi, oven, Erlenmeyer, pipet mohr, bulp, pipet, gelas piala, plat tetes, dan gegep. Bahan yang digunakan ialah glukosa 1%, fruktosa 1%, sukrosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1%, pati 1%, pereaksi Molisch, asam sulfat pekat, pereaksi benedict, pereaksi barfoed, fosfomolibdat, ragi, NaOH 10%, kapas, akuades, pereaksi seliwanoff, pereaksi iod encer, arabinosa, gum arab, tepung pati, tepung gum arab, tepung agar-agar, dan tepung inulin.
METODE
Disiapkan tabung reaksi untuk memasukkan larutan.Larutan uji dimasukkan kedalam tabung reaksi sebanyak 5 ml dan ditambahkan dengan 2 tetes pereaksi Molisch.Aduk hingga merata.Secara perlahan-lahan ditambahkan larutan asam sulfat pekat sebanyak 3 ml melalui dinding tabung.Didiamkan sampai terlihat warna violet kemerahan pada batas kedua larutan tersebut, warna violet tersebut menunjukkan reaksi positif, sedangkan hijau negatif.
Disiapkan tabung reaksi, pereaksi benedict dimasukkan sebanyak 5 ml. Ditambahkan 8 tetes larutan yang akan diuji, campur, dan dididihkan selama ± 5 menit. Kemudian dibiarkan sampai larutan menjadi dingin.Setelah dingin, larutan diperhatikan perubahan warnanya dan apakah timbul endapan atau tidak.
Dimasukkan pereaksi barfoed sebanyak 1 ml kedalam tabung reaksi dan ditambah bahan uji pengamatan sebanyak 1 ml. tabung dipanaskan dalam air mendidih selama ± 3 menit dan didinginkan.Setelah dingin, dimasukkan fosfomolibdat sebanyak 1 ml. kocok dan diamati perubahan warna yang terjadi.
Mortar disiapkan, masukkan larutan uji sebanyak 20 ml dan 2 gram ragi roti.Digerus sampai terbentuk suspense yang homogen.Suspensi yang telah didapat dimasukkan kedalam tabung fermentasi sampai bagian kaki yang tertutup terisi penuh cairan.Tabung fermentasi ditutup dengan ibu jari dan dibolak-balik. Jika terasa ada isapan, menunjukkan adanya gas CO2.
Pada tabung reaksi diisi pereaksi seliwanoff sebanyak 5 ml dan 10 tetes bahan uji percobaan.Setelah dicampur, didihkan selama 30 detik atau dengan dipanaskan dalam air yang mendidih selama 60 detik.Perhatikan perubahan warna yang telah terjadi.
Tabung reaksi di masukkan campuran fenil hidrazin natrium asetat kering sebanyak kira-kira memenuhi bagian bundar tabung reaksi.Ditambahkan larutan uji sebanyak 5 ml, dikocok dan panaskan dalam penangas air yang mendidih selama 30 menit.Didinginkan dan periksalah endapan yang terbentuk dibawah mikroskop. (tidak dilakukan)
Dimasukkan 1 tetes larutan uji dan 2 ml pereaksi tauber kedalam tabung reaksi.Kemudian dipanaskan sampai mendidih dan selanjutnya didinginkan dalam air dingin (direndam).Ditambahkan sejumlah air untuk memperjelas warna yang tejadi. (tidak dilakukan)
Dimasukkan tepung bahan uji ke plat tetes. Ditambahkan 1 tetes larutan iod encer, campurkan dengan rata dan perhatikan warna yang terjadi.
HASIL PENGAMATAN
Tabel 1 Metode Hasil Pengamatan Uji Molisch
| Bahan Uji | Hasil Pengamatan (+/-) | Perubahan Warna Larutan | Gambar |
| Glukosa | + | Terdapat cincin berwarna ungu kecoklatan |  |
| Fruktosa | + | Terdapat cincin berwarna ungu |  |
| Sukrosa | + | Terdapat cincin berwarna ungu |  |
| Laktosa | + | Terdapat cincin berwarna ungu |  |
| Maltosa | + | Terdapat cincin berwarna ungu |  |
| Pati | + | Terdapat cincin berwarna ungu |  |
Tabel 2 Metode Hasil Pengamatan Uji Benedict
| Bahan Uji | Hasil Pengamatan (+/-) | Perubahan Warna Larutan | Gambar |
| Glukosa | + | Hijau + endapan warna merah |  |
| Fruktosa | + | Jingga + endapan merah |  |
| Sukrosa | + | Hijau kebiruan |  |
| Laktosa | + | Hijau kebiruan + endapan merah |  |
| Maltosa | + | Hijau kebiruan + endapan merah | - |
| Pati | - | Biru |  |
Tabel 3 Metode Hasil Pengamatan Uji Barfoed
| Bahan Uji | Hasil Pengamatan (+/-) | Perubahan Warna Larutan | Gambar |
| Glukosa | + | Biru tua + sedikit endapan merah |  |
| Fruktosa | - | Biru |  |
| Sukrosa | - | Biru muda |  |
| Laktosa | - | Biru muda |  |
| Maltosa | - | Biru muda | |
| Pati | - | Endapan Biru muda |  |
Tabel 4 Metode Hasil Pengamatan Uji Fermentasi
| Bahan Uji | Hasil Pengamatan (+/-) | Tinggi gas CO2 (ml) | Isapan Ibu Jari | Gambar |
| Glukosa | + | 3,4 ml dalam 5 menit | + |  |
| Fruktosa | + | 5 ml dalam 5,9 menit | + | |
| Sukrosa | + | 3,2 ml dalam 5 menit | + |  |
| Laktosa | - | 0,5 ml dalam 5 menit | - |  |
| Maltosa | + | 3 ml dalam 5 menit | + | |
| Pati | - | 0 ml dalam 5 menit | - |  |
Tabel 5 Metode Hasil Pengamatan Uji Seliwanoff
| Bahan Uji | Hasil Pengamatan (+/-) | Perubahan Warna Larutan | Gambar |
| Glukosa | - | Tidak berwarna |  |
| Fruktosa | + | Merah |  |
| Sukrosa | + | Merah |  |
| Laktosa | - | Tidak berwarna |  |
| Maltosa | - | Tidak berwarna |  |
| Pati | - | Tidak berwarna |  |
Tabel 6 Metoda Hasil Pengamatan Uji Iod
| Bahan Uji | Hasil Pengamatan (+/-) | Perubahan Warna Larutan |
| Tepung Pati | + | Biru |
| Tepung Arabinosa | - | Kuning |
| Tepung gum arab | - | Kuning |
| Tepung agar-agar | + | Biru |
| Tepung inulin | Tidak dilakukan | Tidak dilakukan |
| Tepung glikogen | Tidak dilakukan | Tidak dilakukan |
 | |||
| |||
Gambar 1 Pengamatan Uji Iod
PEMBAHASAN
Uji molisch dilakukan dengan cara mencampurkan larutan karbohidrat dengan pereaksi molisch, yaitu larutan 5% α-naftalena dalam alkohol 95%, kemudian ditambah dengan asam sulfat pekat hingga berubah menjadi violet sebagai petunjuk adanya karbohidrat.
Uji molisch didasarkan untuk heksosa dan pentose yang mengalami dehidrasi oleh pengaruh asam sulfat pekat menjadi hidroksilfurfural atau furfural.Kondensasi aldehida yang terbentuk dengan α-naftol membentuk senyawa dengan warna yang khusus untuk polisakarida dan disakarida. Ada tiga tahapan yang dari reaksi tersebut, yaitu hidrolisis polisakarida dan disakarida menjadi heksosa dan pentosa, dan juga diikuti proses dehidrasi dan kondensasi (Drs. Damin Sumardjo 2006).
Glukosa memiliki sifat dapat mereduksi ion Cu2+ menjadi ion Cu+ yang ada pada larutan Benedict sehingga menjadi Cu2O yang berbentuk endapan. Semakin meningkatnya konsentrasi glukosa pada uji Benedict ini, endapan yang terjadi makin banyak. Hal ini menandakan bahwa makin reduktif gula tersebut mereduksi larutan Benedict.
Pereaksi Barfoed Dibuat dari larutan Coper Asetat dan asam asetat dalam air. Pereaksi ini digunakan untuk membedakan monosakarida dan disakarida dengan jalan mengontrol kondisi – kondisi, seperti pH dan waktu pemanasan.
Dari hasil pengamatan didapatkan bahwa pada saat pencampuran larutan berwarna biru tua dan setelah proses pemanasan warna campuran menjadi biru terang. Untuk karbohidrat golongan fruktosa dan galaktosa (Monosakarida) terbentuk endapan merah bata. Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi Cu2O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada disakarida. Oleh Tauber dan Kleiner membuat modifikasi pereaksi dan ternyata menghasilkan warna biru yang menunjukkan adanya monosakarida.
Uji fermentasi dilakukan pada sampel glikosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltose, dan pati. Dari hasil percobaan diperoleh hasil positif untuk semua sampel hanya yang membedakan dari semuanya yaitu dilihat dari tinggi yang dihasilkan dalam wktu 5 menit dan ada atau tidaknya hisapan jempol untuk menandakan adanya gas CO2. Gas CO2 yang dihasilkan oleh ragi lebih cepat terjadi pada monosakarida khususnya glukosa. Hal ini menunjukkan bahwa monosakarida lebih reaktif dari disakarida ataupun polisakarida. Selain itu, Pati dan disakarida lainnya merupakan molekul yang relatif lebih besar dibandingkan dengan monosakarida sehingga kemampuan ragi untuk mencerna, mengubah pati tersebut menjadi etil alkohol dan karbon dioksida lebih banyak memerlukan energi dan waktu yang lebih lama.
C6H12O6 + 2 C2H5OH 2CH3COOH + H2O + 116 kalGlukosa etanol cuka asam
Reaksi spesifik lainnya untuk karbohidrat tertentu adalah uji seliwanof. Reaksi seliwanof disebabkan perubahan fruktosa oleh asam klorida panas menjadi asal levulinat dan hidroksimetilfurfural, selanjutnya kondensasi hidroksimetilfurfural dengan resorsinol menghasilkan senyawa berikut:
Sukrosa yang mudah dihidrolisa menjadi gluosa dan fruktosa, memberi reaksi positif dengan uji seliwanof. Pada pendidihan lebih lanjut, aldosa – aldosa memberikan warna merah dengan reagen seliwanof karena aldosa – aldosa tersebut diubah oleh HCl menjadi Ketosa.Warna merah bata yang dihasilkan pada percobaan ini menandakan bahwa larutan gula tersebut positif mengandung senyawa ketosa. Warna tersebut disebabkan karena terjadinya reaksi kondensasi resorsinol dengan furfural atau hidroksimetilfurfural. Hanya fruktosa dan sukrosa yang memberikan hasil uji positif, yaitu berwarna kemerahan.
Uji iod dilakukan pada tepung pati, gum arab, dan arabinosa. Dari hasil percobaan tepung pati dan tepung agar-agar positif mengandung amilum karena warna perubahan yang dihasilkan ialah warna biru sedangkan untuk tepung gum arab dan tepung arabinosa menghasilkan warna kuning sehingga mengindikasikan bahwa kedua tepung tersebut tidak mengandung amilum.hal ini disebabkan karena dalam pati terdapat unit-unit glukosa yang membuntuk rantai heliks, karena adanya ikatan konfigurasi pada tiap unit glukosanya. Bentuk ini dapat menyebabkan pati dapat membentuk kompleks dengan iodium yang dapat masuk kedalam spiralnya, sehingga menyebabkan warna biru tua pada kompleks tersebut (Fessenden 1997).Hasil positif pada uji iod yaitu pada tepung pati dan tepung agar-agar.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa pada uji Molisch, uji Benedict dan uji Barfoed glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa dan maltosa memberikan hasil positif. Sedangkan pada uji Selliwanoff yang memberikan hasil positif hanya fruktosa dan sukrosa. Uji Iod yang yang memberikan hasil positif adalah tepung pati dan tepung agar-agar.
DAFTAR PUSTAKA
Sumardjo, Damin.2006. Pengantar Kimia: Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran Dan Program Strata 1 Fakultas Bioeksakta. Jakarta: EGC
Pelczar, M.J. dan Reid, R.D. 1958. Microbiology. New York: Mc Graw Hill Book Company
Lehninger, Albert L. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Penerjemah: Manggy Thenawijaya. Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari Principle of Biochemistry
Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta : Erlangga.
Adawiyah, Rabiatul. 2010. Karbohidrat. Bogor: IPB Press
Laporan Praktikum Hari : Selasa
Biokimia Tanggal : 06 September 2011
13 September 2011
Waktu : 09.00-11.20
Kelompok : 4 (empat)
Asisten : Resti Siti M, S.Si
PJP : Popi Asri Kurniatin
KARBOHIDRAT
Disusun Oleh :
Ayu Pangestu J3L110085
PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA
PROGRAM DIPLOMA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
Tidak ada komentar:
Posting Komentar