KARBOHIDRAT

Laporan Praktikum                              Hari/tanggal     : Selasa/ 23 September 2014

Biokimia Umum                                  Waktu               : 08.00-11.00 WIB

                                                            PJP                  : Dr. saefudin

Asisten             : Eva selenia desi

   Abdul Qadir

   Nindy Lestarie

   Siti Nuraeni

KARBOHIDRAT

Kelompok 5:

Baaqiyatus Sholihah    G34130010

Iah Novi Maslahah      G34130033

Hamzah Alfarisi          G34130037

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

Pendahuluan

Dari semua senyawa organik di alam, karbohidrat merupakan senyawa yang paling banyak yang ditemukan. Dalam tanaman, energy matahari mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat (glukosa). Sekitar 65% dari makanan terdiri dari karbohidrat, seperti nasi, roti, kentang dan masih banyak lainnya. Selain itu, selulosa yang merupakan golongan karbohidrat juga sering kita temukan dalam pakaian, perabotan rumah tangga, kertas dan lainnya.

Karbohidrat tersusun atas unsure karbon, hydrogen dan oksigen atau dengan rumus Cn(H₂O)n. Karbohidrat adalah salah satu kandungan gizi penting bagi tubuh yang terkandung dalam susu kedelai dan olahan kedelailainya. Nama lain karbohidrat adalah sakarida (berasal dari bahasa latin sacharum = gula) (Septiani 2006). Karbohidrat sederhana disebut monosakarida. Monosakarida tidak dapat diuraikan atau dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih kecil lagi. Salah satu contoh monosakarida adalah glukosa dengan rumus C₆H₁₂O₆ (Timberlake 2002).

Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida dan dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim, contoh disakarida adalah sukrosa, laktosa, maltosa, dan selobiosa. Polisakarida adalah karbohidrat yang secara alamiah mengandung banyak unit monosakarida. Polisakarida dapat dihidrolisis sempurna menghasilkan banyak monosakarida (Timberlake 2002).

Tujuan

Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa dapat menunjukan sifat dan struktur karbohidrat melalui uji-uji kualitatif serta mengamati struktur beberapa karbohidrat melalui sifat reaksinya dengan beberapa reagen.

Metode percobaan.

Pada percobaan ini digunakan beberapa uji kualitatif dengan menambahkan uji, yaitu glukosa 1%, sukrosa 1%, fruktosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1% dan pati 1%. Pada uji Molish, dimasukan masing-masing 5 ml larutan bahan uji ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 2 tetes pereaksi molish, lalu dicampur merata. Kemudian masing-masing ditambahkan 3 ml larutan asam pekat perlahan-lahan pada dinding tabung. Pada uji benedict, dimasukan 5 ml pereaksi benedict ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan masing-masing 8 tetes bahan uji serta dicampur merata dan dididihkan selama 5 menit, kemudian didinginkan sejenak dan dilihat terbentuknya warna yang terjadi. Pada uji Barfoed, dimasukan 1 ml pereaksi barfoed dan 1 ml larutan bahan uji ke dalam tabung reaksi, kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 3 menit dan dinginkan. Setelah itu dimasukan 1 ml fosfomolibdat dan dikocok serta diamati warna yang terjadi. Pada uji Fermentasi, dimasukan 20 ml larutan bahan uji dan 2 gram ragi roti ke dalam mortar. Lalu kedua bahan tersebut digerus hingga terbentuk suspense yang homogen. Dimasukkan campuran ke dalam tabung fermentasi sampai tertutup penuh oleh cairan. Lalu dilakukan pemeraman dalam suhu 36⁰C dan diperiksa selama selang satu jam dalam 3 kali diamati. Kemudian ditambahkan NaOH 10% ke dalam tabung fermetasi agar dapat dibuktikan terbentuknya gas CO₂ dan diukur panjang isi gas tersebut. Pada uji selliwanoff, dimasukan 5 ml pereaksi selliwanoff dan beberapa tetes bahan uji. Lalu dididihkan campuran tersebut selama 30 detik dan diperhatikan warna yang terjadi. Pada uji osazon, ke dalam tabung reaksi dimasukan campuran fenil hidrazin Na asetat kering sampai memenuhi bagian dasar tabung. Setelah itu ditambahkan 5 ml larutan bahan uji, lalu dikocok serta dipanaskan tabung-tabung tersebut di dalam penangas air yang mendidih selama 30 menit. Pada uji iod, dimasukan masing-masing sedikit tepung pati, tepung glikogen, tepung gum arab dan tepung agar-agar ke dalam papan uji. Lalu tambahkan satu tetes larutan iod ke dalam masing- masing bahan dan dilihat perubahan warna yang terjadi.

Hasil dan Pembahasan

Tabel 1 Hasil Pengamatan Uji Molisch

Larutan Uji	Hasil (+/-)	Warna	Gambar
Glukosa	+	Merah sangat muda
Fruktosa	+	Merah sangat muda
Laktosa	+	Merah sangat muda
Maltosa	+	Merah sangat muda
Pati	+	Merah sangat muda

Keterangan :

+       mengandung karbohidrat karbohidrat

-        tidakmengandungkarbohidrat

           

Tabel 2.HasilUji Benedict

Larutan Uji	Hasil (+/-)	Warna	Gambar
Glukosa	+++	Merahbata
Sukrosa	+
Laktosa	++	Merahbata
Maltosa	++	Jingga pekat
Fruktosa	++	Jinggakemerahan
Pati	-	-

Tabel 3 Hasil Pengamatan Uji Barfoed

Larutan Uji	Hasil	Warna	Gambar
Glukosa	+	Biru tua
Fruktosa	+	Biru sangat tua
Sukrosa	+	Biru tua
Laktosa	++	Biru muda
Maltosa	++	Biru muda
Pati	+++	Biru muda

Keterangan :

+       monosakarida

++     disakarida

+++   polisakarida                              

           

Tabel  4 Hasil Uji Selliwanof

Larutan Uji	Hasil (+/-)	Warna	Gambar
Glukosa	-	Bening
Sukrosa	+	Jingga
Laktosa	-	Bening
Maltosa	-	Bening
Fruktosa	++	Jingga
Pati	-	Bening

Keterangan                  (+) Mengandung Ketosa

                                    (-) Tidak Mengandung Ketosa

Tabel 5 Hasil Pengamatan Osazon

Larutan Uji	Hasil (+/-)		Gambar
Glukosa	+
Sukrosa	+
Laktosa	-
Maltosa	-
Fruktosa	+
Pati	+

Keterangan :

(+)  Endapan Kristal

(-)   Tidak endapan kristal

Tabel 6 Hasil Uji Iod (I₂)

Bahan Uji	Hasil (+/-)	Warna	Gambar
Tepung Agar	-	Cokelat Tua
Gum Arab	-	Kuning
Tepung Pati	+	Biru tua
Tepung Beras	-	Coklat

Keterangan                  (+) Mengandung Amilum

                                    (-) Tidak Mengandung Amilum

Tabel 7 Hasil Uji Fermentasi

Larutan Uji			Panjang (cm)			Setelah +
	0	5	10	15	20	NaOH
Pati	0	0,05	0,09	0,09	1	1
Maltosa	0	0,05	0,1	0,1	0,1	0,1
Laktosa	0	0,02	0,1	0,1	0,1	0,1
Glukosa	0,5	3,0	5,2	6,6	7,9	8,1
Fruktosa	0	0	1	1,5	2	2,5
Sukrosa	0	1,4	2,5	3,7	4,5	4,9

            Uji Molisch merupakan uji kualitatif karbohidrat untuk menentukan apakah dalam suatu karbohidrat itu dapat membentuk furfural (Fessenden dan Fessenden 1997).  Prinsip uji Molisch, karbohidrat akan mengalami hidrolisis menjadi monosakarida oleh asam sulfat pekat dan selanjutnya mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furtural atau hidroksi metal furtural yang kemudian dengan alfa naftol akan berkondensasi membentuk senyawa kompleks yang berwarna ungu berupa cincin pada batas antara larutan karbohidrat dengan asam sulfat, berfungsi untuk memeriksa kandungan karbohidrat pada suatu larutan (Bercker 1972).

Reaksi yang terjadi dalam uji molisch adalah sebagai berikut:

+ H₂SO₄ à

             Pentosa                                               Furfural                       α-naftol

Gambar 1 Reaksi pada uji Molisch (pentosa)

              Heksosa         5-hidroksimetil furfural  α-naftol

Gambar 2 Reaksi pada uji Molisch (Heksosa)

Struktur dari cincin ungu yang terbentuk adalah sebagai berikut:

Gambar 3 Cincin ungu

Walaupun reaksi ini tidak spesifik untuk karbohidrat, namun dapat digunakan sebagai reaksi pendahuluan dalam analisis kualitatif karbohidrat. Hasil negatif (berwarna hijau) merupakan suatu bukti bahwa tidak ada karbohidrat (Poedjiadi dan Supriyanti 2007). Hasil percobaan menunjukkan bahwa glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltosa, dan pati semuanya mengandung karbohidrat karena menunjukkan hasil positif. Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Tetapi bila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat seperti asam sulfat, monosakarida menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa. Furfural dapat membentuk senyawa yang berwarna ungu atau merah apabila direaksikan dengan α-naftol atau timol (Poedjiadi dan Supriyanti 2007).

Modifikasi pereaksi fehling adalah uji benedict, yang merupakan campuran 17,3 gram kupri sulfat, 173 gram natrium sitrat, dan 100 gram natrium karbonat dalam 100 gram air. Pemanasan karbohidrat pereduksi dengan pereaksi benedict akan terjadi perubahan warna dari biru-hijau-kuning-kemerahan-dan akhirnya terbentuk endapan merahbata kuprooksida apabila konsentrasi karbohidrat pereduksi cukup tinggi. Reaksi ini, karbohidrat pereduksi akan teroksidasi menjadi asamonat, sedangkan pereaksi benedict akan tereduksi menjadi kuprooksida. Dalam uji ini terjadi proses oksidasi dan reduksi (Sumardjo 2009).Pada larutan laktosa,.Terdapat gradasi warna kuning, biru dan merahbata.Warna merah bata tersebut merupakan warna endapan yang terbentuk.Selain itu, pada larutan maltosaterlihat  Nampak adanya endapan yang berwarna jingga pekat.Hal ini menunjukan bahwa kedua larutan ini mengandung gula pereduksi yang tinggi.Adapun larutan pati yang tidak terjadi perubahan fisik yang menunjukan bahwa larutan ini tidak mengandung gula pereduksi.

            Uji barfoed menggunakan pereaksi yang terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat.Uji ini digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida.Prinsip uji ini adalah perbedaan reaktifitas monosakarida dan disakarida dalam mereduksi kupri asetat.Fungsi pemanasan pada uji ini adalah agar monosakrida dapat lebih cepat mereduksi kupri asetat membentuk Cu₂O daripada disakarida dengan asumsi bahwa konsentrasi keduanya dalam larutan tidak berbeda banyak.

 Reaksi yang terjadi pada uji Barfoed adalah:

          Pentosa              Furfural   Orsinol (kompleks berwarna biru)

Gambar  Reaksi pada uji Barfoed

Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi, Cu₂O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada oleh disakarida. Warna biru tua akan muncul sebagai hasil positif setelah penambahan fosfomolibdat (Poedjiadi dan Supriyanti 2007). Hasil percobaan menunjukkan bahwa glukosa, fruktosa dan sukrosa merupakan monosakarida karena menunjukkan hasil positif (berwarna birutua), sedangkan laktosa dan maltosa merupakan disakarida karena menunjukkan hasil negatif. Pati merupakan polisakarida yang terdiri atas beberapa monosakarida atau disakarida.

                Uji selliwanoff digunakan untuk menunjukan adanya ketoheksosa atau ketosa.,misalnya fruktosa. Pereaksi selliwanoff adalah resorsinol dalam asam klorida encer, pendidihan fruktosa dengan pereaksi selliwanoff menghasilkan larutan berwarna merah.Dua tahap reaksi terjadi dalam pendidihan ini, yaitu dehidrasi pada fruktosa oleh HCl yang ada pada pereaksi selliwanoff membentuk hidroksi metal furfural dan kondensasi hidroksi metal furfural yang terbentuk dengan resorsinol membentuk senyawa berwarna merah (Sumardjo 2009).Warna merah tersebut dijadikan indikasi terkandungnya ketosa dalam senyawa tersebut.

                Pada percobaan ini, beberapa senyawa karbohidrat seperti bahan uji sukrosa dan fruktosa menghasilkan perubahan warna.Larutan tersebut mengalami perubahan warna menjadi jingga pada sukrosa dan jingga pekat pada fruktosa.Perubahan warna larutan tersebut mengindikasikan bahwa larutan uji tersebut mengandung gugus karbohidrat yang tinggi.Sedangkan pada senyawa glukosa dan laktosa tidak mengalami perubahan warna. Hal ini dapat dikatakan bahwa glukosa dan laktosa merupakan golongan yang mengandung karbohidrat dengan kadar yang rendah.

Gambar Reaksi Dehidra Fruktosa

            Semua karbohidrat yang memiliki gugus aldehid dan keton yang bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan dengan fenil hidrazin berlebih. Osazon dapat membentuk kristal yang spesifik untuk jenis karbohidrat tertentu sehingga selain dapat digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat juga dapat digunakan untuk membedakan beberapa monosakarida. Glukosa, fruktosa dan maltosa dengan fenil hidrazin mengahsilkan osazon yang sama dengan struktur kristal yang sama. Ini karena ketiga monosakarida ini memiliki gugus H dan OH yang posisinya sama pada atom karbon 3, 4, dan 5.

           Uji iod digunakan untuk mengidentifikasi amilosa. Keberadaan amilosa ditandai dengan terbentuknya warna biru, warna biru yang terbentuk disebabkan oleh adanya kandungan α-amilosa dan amilopektin pada pati (Schreck 1994). Berdasar hasil percobaan, diperoleh data di atas menunjukkan bahwa tepung pati mengandung amilosa karena saat dicampur dengan iod berubah warna menjadi biru . Iodin dapat membentuk kompleks polisakarida yang besar dengan α-amilosa heliks sehingga timbul warna biru tua. Uji ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi pati dari karbohidrat lainnya karena sebab tersebut.

           Uji fermentasi bertujuan mengetahui gula yang dapat menghasilkan alkohol dan karbondioksida pada suasana aerob. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi, sedangkan ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan bir atau anggur. Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung jenis gula yang digunakan. Fermentasi menghasilkan gas karbon dioksida yang terakumulasi, gas tersebut dibuktikan dengan adanya isapan pada jari oleh natrium karbonat sebagai hasil reaksi setelah ditambahkan sejumlah NaOH. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pati, maltosa, dan laktosa menunjukkan hasil positif yaitu di tandai dengan adanya isapan. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Reaksi pada uji fermentasi.

Simpulan

Pada praktikum ini sifat dan sturktur karbohidrat dapat terlihat pada beberapa uji karbohidrat, yaitu uji selliwanoff, uji benedict, uji molish, uji iod, uji barfoed, uji fermentasi serta uji osazon melalui prinsip-prinsip yang ditentukan.Beberapa bahan uji dapat dibedakan berdasarkan jumlah atom C yang terkandung.

Daftar Pusataka

Sumardjo D. 2006. Pengentar Kimia Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran. Jakarta (ID) : Buku Kedokteran UGC.

Schreck JO dan Loffredo WM. 1994. Qualitative Testing for Carbohydrates. Pennsylvania: Chemical Education Resources Inc.

Fessenden RJ dan Fessenden JS. 1997. Dasar-Dasar Kimia Organik. Jakarta(ID): Binarupa Aksara. Terjemahan dari: Fundamentals of Organic Chemistry.

Poedjiadi A, Supriyanti FT. 2007. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta (ID): UI Press

Becker, Raplh S, Wayne E.Entworth. 1972. General Chemistry. Boston: Houghton Mifflin Company.

Timberlake KC. 2002.Organic and biological chemistry: structure of life. San fransisco: Benjamin Cummings.

Septiani, Y. 2004. Studi Kandungan Karbohidrat, Lemak, dan Protein pada Kecap dari Tempe. [Skripsi]. Surakarta: FMIPA UNS.