Analisis
Karbohidrat
Secara
sederhana dapat diartikan bahwa karbohidrat ialah suatu senyawa yang terdiri
dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan
hidrat (H2O) sehingga dinamaka karbo-hidrat. Dalam tumbuhan senyawa ini
dibentuk melaui proses fotosintesis antara air (H2O) dengan karbondioksida
(CO2) dengan bantuan sinra matahari (UV) menghasilkan senyawa sakarida dengan
rumus (CH2O)n.
Ada
banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan, farmasi
maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari. Diantara fungsi dan kegunaan itu
ialah :
a. Sebagai sumber kalori atau energi
b. Sebagai bahan pemanis dan pengawet
c. Sebagai bahan pengisi dan pembentuk
d. Sebagai bahan penstabil
e. Sebagai sumber flavor (karamel)
f. Sebagai sumber serat
Karbohidrat
dapat digolongan menjadi dua (2) macam yaitu karbohidrat sederhana dengan
karbohidrat komplek atau dapat pula menjadi tiga (3) macam, yaitu :
1. Monosakarida
(karbohidrat tunggal)
Kelompok monosakarida dibedakan
menjadi dua (2) macam, yaitu pentosa yang tersusun dari lima (5) atom karbon
(arabinosa, ribose, xylosa) dan heksosa yang tersusun dari enam (6) atom karbon
(fruktosa/levulosa, glukosa, dan galaktosa).
Struktu glukosa dan fruktosa digunakan
sebagai dasar untuk membedakan antara gula reduksi dan gula non-reduksi.
Penamaan gula reduksi ialah didasarkan pada adanya gugus aldehid (–CHO pada
glukosa dan galaktosa) yang dapat mereduksi larutan Cu2SO4 membentuk endapan
merah bata. Adapun gula non-reduksi ialah gula yang tidak dapat mereduksi
akibat tidak adanya gugus aldehid seperti pada fruktosa dan sukrosa/dektrosa yang
memiliki gugus keton (C=O).
2. Oligosakarida
(tersusun dari beberapa monosakarida)
Kelompok ini terdiri dari banyak
jenis, seperti disakarida, trisakarida, tetrasakarida, dll. Namun paling banyak
dipelajari ialah kelompok disakarida yang terdiri dari maltosa, laktosa dan
sukrosa (dekstrosa). Dua dari jenis disakarida ini termasuk gula reduksi
(laktosa dan maltosa) sedangkan sukrosa tidak termasuk gula reduksi (nonreducing).
3. Polisakarida
(tersusun lebih dari 10 monosakarida)
Kelompok ini terdiri dari tiga (3)
jenis yaitu :
ü Homopolisakarida
Yaitu polisakarida yang tersusun atas
satu jenis dari monosakarida yang diikat oleh ikatan glikosida, seperti
galactan, mannan, fructosans, dan glucosans (cellulose, dextrin, glycogen, dan
starch/pati)
ü Heteropolisakarida
ü Polisakarida mengandung N (chitin)
PENGUJIAN
KARBOHIDRAT
A. Uji
Kualitatif
Pengujian ini dapat dilakukan dengan
dua (2) macam cara, yaitu; pertama menggunakan reaksi pembentukan warna dan
yang kedua menggunakan prinsip kromatografi (TLC/Thin Layer Cromatograpgy,
GC/Gas Cromatography, HPLC/High Performance Liquid Cromatography). Dikarenakan
efisiensi pengujian, pada umumnya untuk pengujian secara kualitatif hanya
digunakan prinsip yang pertama yaitu adanya pembentukan warna sebagai dasar
penentuan kandungan karbohidrat dalam suatu bahan. Sedikitnya ada tujuh (7)
macam reaksi pembentukan warna, yaitu :
a. Reaksi Molisch
b. Reaksi Benedict
c. Reaksi Barfoed
d. Reaksi Fehling
e. Reaksi Iodium
f. Reaksi Seliwanoff
g. Reaksi Osazon
B. Uji
Kuantitatif
Untuk penetapan kadar karbohidrat
dapat dilakukan dengan metode fisika, kimia, enzimatik, dan kromatografi (tidak
dibahas).
1.Metode
Fisika
Ada dua (2) macam, yaitu :
Ø
Berdasarkan
indeks bias
Ø
Berdasarkan
rotasi optis
2.Metode
Kimia
Metode ini didasarkan pada sifat
mereduksi gula, seperti glukosa, galaktosa, dan fruktosa (kecuali sukrosa
karena tidak memiliki gugus aldehid). Fruktosa meskipun tidak memiliki gugus
aldehid, namun memiliki gugus alfa hidroksi keton, sehingga tetap dapat
bereaksi.
Dalam metode kimia ini ada dua (2)
macam cara yaitu :
a.
Titrasi
Untuk cara yang pertama ini dapat
melihat metode yang telah distandarisasi oleh BSN yaitu pada SNI cara uji
makanan dan minuman nomor SNI 01-2892-1992.
b.
Spektrofotometri
Adapun untuk cara yang kedua ini
menggunakan prinsip reaksi reduksi CuSO4 oleh gugus karbonil pada gula reduksi
yang setelah dipanaskan terbentuk endapan kupru oksida (Cu2O) kemudian
ditambahkan Na-sitrat dan Na-tatrat serta asam fosfomolibdat sehingga terbentuk
suatu komplek senyawa berwarna biru yang dapat diukur dengan spektrofotometer
pada panjang gelombang 630 nm.
3.Metode
Enzimatik
Untuk metode enzimatis ini, sangat
tepat digunakan untuk penentuan kagar suatu gula secara individual, disebabkan
kerja enzim yang sangat spesifik. Contoh enzim yang dapat digunakan ialah
glukosa oksidase dan heksokinase Keduanya digunakan untuk mengukur kadar
glukosa.
a.
Glukosa oksidase
D- Glukosa + O2
oleh glukosa oksidase → Asam glukonat + H2O2
H2O2 + O-disianidin oleh enzim peroksidase → 2H2O
+ O-disianidin teroksdasi yang berwarna cokelat (dapat diukur pada λ 540 nm)
b.
Heksokinase
D-Glukosa + ATP oleh heksokinase → Glukosa-6-Phospat
+ADP
Glukosa-6-Phospat + NADP+ oleh glukosa-6-phospat
dehidrogenase → Glukonat-6-Phospat + NADPH + H+ Adanya NADPH yang dapat
berpendar (memiliki gugus kromofor) dapat diukur pada λ 334 nm dimana jumlah
NADPH yang terbentuk setara dengan jumlah glukosa.
Gula reduksi
Gula
reduksi adalah gula yang memiliki gugus aldehid (aldosa) atau keton (ketosa)
bebas (Makfoeld dkk, 2002). Aldosa mudah teroksidasi menjadi asam aldonat,
sedangkan ketosa hanya dapat bereaksi dalam suasana basa (Fennema, 1996).
Secara umum, reaksi tersebut digunakan dalam penentuan gula secara kuantitatif.
Penggunaan larutan Fehling merupakan metode pertama dalam penentuan gula secara
kuantitatif. Larutan fehling merupakan larutan alkalin yang mengandung tembaga
(II) yang mengoksidasi aldosa menjadi aldonat dan dalam prosesnya akan
tereduksi menjadi tembaga (I), yaitu Cu2O yang berwarna merah bata dan
mengendap. Maltosa dan laktosa adalah contoh gula reduksi.
Reaksi
antara gugus karbonil gula pereduksi dengan gugus amino protein disebut reaksi
maillard yang menghasilkan warna coklat pada bahan, yang dikehendaki atau malah
menjadi pertanda penurunan mutu. Warna coklat pada penggorengan ubi jalar dan
singkong, serta pencoklatan pencoklatan yang indah dari berbagai roti adalah
warna yang dikehendaki (Winarno, 2002). Dengan kata lain, dalam kimia pangan
gula reduksi berkontribusi membentuk warna coklat apabila berikatan dengan asam
amino.
Metode
luff schrool merupakan salah satu metode yang dapat digunakan dalam penentuan
kadar karbohidrat secara kimiawi. Sampel yang dipergunakan dalam praktikum ini
adalah tepung sorgum dan tepung beras. Sampel yang dipakai pertama-tama
ditimbang sebanyak 2,5 g. Sampel yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam labu
ukur 250 ml kemudian ditambahkan akuades 50 mluntuk melarutkan sampel. Kemudian
ditambahkan 5 ml Pb-asetat 5% dandikocok. Tujuan penambahan Pb-asetat adalah
sebagai larutan penjernih dan mengendapkan asam-asam organik. Kemudian
ditambahkan 5ml Na phospat 5%dengan tujuan untuk mengatasi kelebihan Pb-asetat.
Sampel diencerkan dengan aquades sampai tanda batas labu ukur yaitu 250 ml.
Sampel dikocok dan disaring kemudian diambil filtratnya sebanyak 50 ml.
Selanjutnya sampel dievaporasi sampai volume sampel setengah dari volume awal.
Kemudian sampel diencerkan menjadi 100 ml dan dihasilkan larutan A.Dari larutan
A, bisa ditentukan kadar gula total dan kadar gula reduksinya.Kadar gula total
adalah kandungan gula keseluruhan dalam suatu bahan pangan baik monosakarida
maupun oligosakarida. Sedangkan kadar gula reduksi adalahkandungan gula pereduksi
dalam bahan pangan. Gula reduksi adalah gula yangdapat mereduksi zat lain. Gula
pereduksi biasanya golongan monosakarida. Halini disebabkan oleh golongan
monosakarida mengandung gugus aldehid dangugus keton yang aktif mereduksi
senyawa lain.Untuk menentukan kadar gula total, larutan A diambil 50 ml dan
masukkanke labu ukur. Kemudian ditambahkan 5 tetes metil orange sebagai
indikator dan
20
mL HCl 4N. Penambahan HCl dimaksudkan untuk menghidrolisis karbohidrat.Polimer
karbohidrat sulit untuk bereaksi sehingga dengan penambahan asam, polimer akan
terpecah menjadi monomer-monomer yang akan lebih mudah untuk bereaksi dengan senyawa lain. Hidrolisis pada
sampel dapat memisahkan karbohidrat dalam sampel. Setelah ditambahkan HCl,
campuran sampel dan HCldipanaskan selama 30 menit. Setelah dipanaskan, sampel
dinetralkan dengan larutan NaOH 60%, sampai sampel dan campuran didalamnya
netral. Larutansudah netral dengan ditandai perubahan warna menjadi
kuning-orange. Dalam pengujian karbohidrat dengan metode luff schrool ini pH
larutan harus diperhatikan dengan baik, karena pH yang terlalu rendah (terlalu
asam) akan menyebabkan hasil titrasi menjadi lebih tinggi dari sebenarnya,
karena terjadireaksi oksidasi ion iodide menjadi I2.
O2 + 4I- + 4H+ 2I2 + 2H2O
Sedangkan
apabila pH terlalu tinggi (terlalu basa), maka hasil titrasi akan menjadi lebih
rendah dari pada sebenarnya, karena pada pH tinggi akan terjadiresiko
kesalahan, yaitu terjadinya reaksi I2 yang terbentuk dengan air (hidrolisis).
I2 + H2O HOI + I-
+ H +
4HOI + S2O3 = + H2O 2SO4= +
4I- + 6H+
Setelah
dinetralkan sampel diencerkan kembali hingga volume 100 ml dan dihasilkan
larutan B. Kemudian larutan B dipipet sebanyak 25 ml danditambahkan larutan
luff schoorl. Larutan luff schrool akan bereaksi dengansampel yang mengandung
gula pereduksi:
R - COH + CuO Cu2O + R -
COOH
Seharusnya
campuran tersebut ditambahkan batu didih untuk mencegah terjadinya letupan
(bumping).Larutan tersebut direfluks dengan tujuan untuk menguapkan
senyawa-senyawa volatil namun tidak mengurangi volume larutan. Proses
refluks,diusahakan larutan mendidih dalam waktu 3 menit dan biarkan mendidih
selama10 menit, hal ini dimaksudkan agar proses reduksi berjalan sempurna, dan
Cu dapat tereduksi dalam waktu kurang lebih 10 menit. Agar tidak terjadi
pengendapan seluruh Cu3+ yang tereduksi menjadi Cu+ sehingga
tidak ada kelebihan Cu2+ yang dititrasi maka larutan harus mendidih
atau diusahakan mendidih dalam waktu 3 menit. Campuran tersebut kemudian didinginkan
dalamair agar pendinginan berlangsung cepat.Setelah campuran dingin kemudian
ditambahkan KI 30% sebanyak 10 mLdan 25 ml H2SO4 6N
perlahan-lahan. Penambahan larutan-larutan ini akan menimbulkan reaksi antara
kuprioksida menjadi CuSO4 dengan H2SO4 dan
CuSO4 tersebut bereaksi dengan KI. Reaksi tersebut ditandai dengan
timbulnya buih dan warna larutan menjadi coklat. Larutan tersebut kemudian
dititrasi cepat dengan menggunakan larutan tio sulfat (Na2S2O3)
0,1 N. Titrasi cepat dilakukan untuk menghindari penguapan KI. Namun hal yang
terjadi adalah setelah direfluks, larutan tidak cepat-cepat di titrasi sehingga
hasil yang didapat gagal.Indikator yang dipergunakan adalah amilum 1%.
Penambahan indikator amilumdilakukan setelah campuran mendekati titik akhir
titrasi, hal ini dilakukan karena apabila dilakukan pada awal titrasi maka
amilum dapat membungkus iod dan mengakibatkan warna titik akhir menjadi tidak
terlihat tajam. Penentuan kadar gula total dan gula reduksi ini meggunakan
blangko yaitu pengujian denganmetode luff schoorl namun tanpa sampel. Maka
berdasarkan praktikum dan perhitungan, kadar gula total dalam sampel tepung
sorgum dan tepung berasadalah 7,564% dan 7,6032%
Referensi :
Rohman, Abdul dan Soemantri, 2007, Analisis Makanan, UGM Press, Yogyakarta
http://www.scribd.com/doc/51382138/anpang2-gula-reduksi
0 komentar:
Posting Komentar