laporan praktikum uji karbohidrat

Laporan Praktikum                             Hari/Tgl           : Senin / 16 September 2013

Biokimia                                              Waktu             : 11.00-12.40

                                                            PJP                  : Puspa Julistia P, S.Si,MSc

                                                            Asisten            : Lusianawati, S.Si

                                                                                      Sari Yuniarni

KARBOHIDRAT I

Kelompok 9 :

1.      Ekawisudawati (J3L112185)

2.      Vidya Maela Rasep (J3L112109)

3.      Muhammad Mustofa Kamal (J3L112035)

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA

PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Pendahuluan

Dalam melakukan fungsinya tubuh memerlukan tenaga/energi. Energi yang diperlukan itu didapat dari energi potensial yaitu energi yang tersimpan dalam bahan-bahan makanan berupa energi kimia, dimana energi tersebut akan dilepaskan setelah bahan makanan mengalami proses metabolisme dalam tubuh. Didalam tubuh zat-zat makanan yang mengandung unsur karbon dapat dipergunakan sebagai bahan pembentuk energi yaitu karbohidrat, lemak, protein (Kusharto 1992).        

Karbohidrat sebagai zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat organik yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, meski terdapat persamaan-persamaan dai sudut kimia dan fungsinya. Semua karbohidrat terdiri atas unsure-unsur Carbon(C), hidrogen (H), dan Oksigen (O), yang pada umumnya mempunyai rumus kimia C_n(H₂O)_n. Rumus umum ini memberikan kesan zat karbon yang diikat dengan air (dihidrasi), sehingga diberi nama karbohidrat. Persamaan lain ialah bahwa ikatan-ikatan organik yang menyusun kelompok karnohidrat ini berbentuk polialkohol. Dari sudut fungsi, karbohidrat adalah penghasil utama energi dalam makanan maupun didalam tubuh. Karbohidrat yang terasa manis, biasa disebut gula. Molekul dasar dari karbohidrat disebut monosakarida atau monosa. Dua monosa yang saling terikat membentuk disakarida atau diosa, dan tiga monosakarida yang saling terikat diberi nama trisakarida atau triosa. Ikatan dari lebih tiga monosakarida disebut polysakarida atau poliosa. Polisakarida yang mengandungjumlah monosakarida yang tidak begitu banyak disebut oligosakarida (Sediaoetama 2004). Karbohidrat memiliki sifat pereduksi karena adanya gugus karbonil. Senyawa ini juga memiliki gugus hidroksil. Karena itu, karbohidrat merupakan polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton atau turunan senyawa-senyawa tersebut (Ngili 2009).

Monosakarida yaitu gula yang paling sederhana terdiri dari molekul tunggal. Monosakarida yang penting adalah gula yang mempunyai 6 karbon (heksosa) contohnya: glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Oligosakarida yaitu gula yang mengandung 2-10 molekul gula sederhana, contohnya: sukrosa, maltosa. Polisakarida yaitu karbohidrat yang kompleks terdiri atas beberapa molekul satuan gula sederhana (monosakarida). Beberapa yang dapat dicerna yaitu pati dan dekstrin, sedang yang lain tidak (selulosa dan hemiselulosa seperti agar dan pektin), tidak larut dalam air (Kusharto 1992).

Tujuan

            Percobaan bertujuan menunjukkan sifat dan struktur karbohidrat melalui uji-uji kualitatif dan mengamati struktur beberapa karbohidrat melalui sifat reaksinya dengan beberapa reagen uji.

Metode, Bahan dan Alat

            Metode yang dilakukan saat uji Molisch ialah dimasukkan 5 mL sampel kedalam tabung reaksi, lalu ditambahkan pereaksi Molisch. Kemudian ditambahkan 3 mL H₂SO₄ melalui dinding tabung dan amati perubahan warna yang terjadi. Uji Benedict dilakukan dengan cara 3 mL Benedict dicapurkan dengan 8 tetes sampel. Didihkan selama 5 menit, dinginkan lalu amati perubahan warnanya. Uji Barfoed dilakukan dengan cara 1 mL pereaksi dicampurkan dengan 1 mL sampel. Didihkan selama 3 menit pada air mendidih, dinginkan. Setelah dingin, ditambahakan 1 mL fosfomolibdat lalu amati perubahan warnanya. Uji fermentasi menggunakan ragi sebanyak 1 gr lalu digerus dan ditambahkan 1mL sampel. Setelah terbentuk suspense dimasukkan ke tabung fermentasi. Lakukan pemeraman tiap 30 menit dicek (triplo). Jika ada ruang gas pada kaki diukur. Lalu ditambahkan NaOH untuk menguji ada tidaknya gas CO₂. Uji diatas dilakukan untuk setiap sampel yaitu glukosa 1%, fruktosa 1%, sukrosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1%, pati 1 %.

            Alat-alat yang digunakan tabung fermentasi, tabung reaksi, corong, pipet tetes, pipet mohr, kaki tiga, kasa, pembakar gas, rak tabung reaksi, gelas piala. Bahan-bahan yang digunakan 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, aquades.

Hasil dan Pembahasan

            Pengujian kualitatif terhadap karbohidrat dilakukan empat uji yaitu uji Molisch, uji Benedict, uji Barfoed, dan uji Fermentasi. Jenis-jenis karbohidrat yang digunakan dalam percobaan adalah Glukosa 1%, fruktosa 1%, sukrosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1%, pati 1 %.

            Uji Molisch digunakan untuk menguji karbohidrat dalam sampel-sampel uji yang telah disediakan namun tidak spesifik. Sampel tersebut dicampurkan dengan pereaksi Molisch dan ditambah H₂SO_4(p). Hasil dari pengujian Molisch sebagai berikut :

Tabel 1 Hasil Uji Molisch

Bahan Uji	Hasil Pengamatan (+/-)	Perubahan warna larutan
Glukosa	+	Terdapat cincin ungu kemerahan
Fruktosa	+	Terdapat cincin ungu kemerahan
Sukrosa	+	Terdapat cincin ungu kemerahan
Laktosa	+	Terdapat cincin ungu kemerahan
Maltose	+	Terdapat cincin ungu kemerahan
Pati	+	Terdapat cincin ungu kemerahan

Ket : + /- = mengandung karbohidrat/tidak mengandung karbohidrat          

Prinsip uji Molisch ialah suatu  pembentukan furfural atau turunan-turunan dari karbohidrat yang didehidratasi oleh suatu asam pekat. Dalam percobaan dilakukan penambahan H₂SO_4(p) yang berfungsi untuk menghidrolisis ikatan pada sakarida untuk menghasilkan furfural. Lalu dibatas kedua cairan tersebut akan terbentuk warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara furfural dan a-naftol. Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metilfurfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa furfural. Furfural ini kemudian bereaksi dengan reagen Molisch yaitu a-naftol membentuk cincin berwarna ungu. Sehingga hasil positif ditunjukkan ketika warna larutan ungu pada batas kedua cairan, sedangkan warna hijau menunjukkan reaksi negatif. Berdasarkan percobaan, semua senyawa uji hasilnya positif. Ini menunjukkan bahwa semua senyawa uji mengandung karbohidrat. Reaksi yang terjadi pada uji Molisch :

Gambar 1. Uji Molisch (dari kiri ke kanan; pati, maltose, sukrosa, laktosa, glukosa, fruktosa)

           

Uji Benedict digunakan untuk menguji gula pereduksi. Hasil dari pengujian Benedict sebagai berikut :

Tabel 2 Hasil Uji Benedict

Bahan Uji		Hasil Pengamatan(+/-)		Perubahan warna larutan
Glukosa	+		Hijau kebiruan
Fruktosa	+		Warna biru, tetapi dibagian atas ada perubahan merah bata
Sukrosa	-		Biru
Laktosa	+		Warna biru, tetapi dibagian atas ada perubahan merah bata
Maltose	+		Hijau kebiruan
Pati	-		Biru

Ket : +/- = termasuk gula pereduksi/ tidak termasuk gula pereduksi

Prinsip uji Benedict ialah ketika suatu senyawa uji memiliki gugus fungsi aldehida atau gugus fungsi hemiasetal yang dapat membuka menjadi aldehida maka karbohidrat tersebut merupakan gula pereduksi. Cu²⁺ yang terkompleks dengan benedict dapat direduksi menjadi endapan merah bata (Cu₂O). Persamaan reaksi yang terjadi pada uji Benedict :

RCHO + 2 Cu²⁺ + 5 OH^-                    RCO₂^- + Cu₂O + 3 H₂O

Berdasarkan percobaan glukosa, fruktosa, laktosa dan maltosa hasilnya positif mengandung gula pereduksi. Sedangkan sukrosa dan pati hasilnya negatif. Berdasarkan literatur semua monosakarida (glukosa, fruktosa, laktosa) dan kebanyakan disakarida (sukrosa, maltosa) dapat mereduksi oksidator lemah. Jadi seharusnya sukrosa positif. Hasil yang negatif pada percobaan dapat disebabkan dalam proses pemanasan yang terlalu cepat. Sedangkan pati berdasarkan percobaan dan literatur hasilnya sesuai literatur yaitu negatif. Namun, pada pemanasan cukup lama dapat dihasilkan endapan merah bata pada polisakarida sebab memerlukan waktu lama untuk mengubah gugus-gugusnya menjadi lebih  sederhana sebelum bereaksi dengan pereaksi Benedict. Polisakarida akan menghasilkan monosakarida apabila terjadi hidrolisis total, kebanyakan polisakarida tidak larut dalam air dan tidak mereduksi pereaksi benedict (Purba 2007). Berdasarkan percobaan fruktosa memiliki endapan merah bata terbanyak (lihat gambar 2). Alasan mengapa fruktosa begitu mudah teroksidasi adalah dalam larutan basa fruktosa berada dalam kesetimbangan dengan dua aldehida diastereometik serta penggunaan suatu zat antara tautomerik enadiol  (Fessenden 1982).

Gambar 2. Uji Benedict (dari kiri ke kanan; pati, maltosa, laktosa, sukrosa, fruktosa, glukosa)

            Uji barfoed digunakan untuk membedakan monosakarida dari disakarida. Hasil uji Barfoed sebagai berikut :           

Tabel 3 Hasil Uji Barfoed

Bahan Uji	Hasil Pengamatan(+/-)	Perubahan warna larutan
Glukosa	+	Biru pekat (+++)
Fruktosa	+	Biru pekat, ada endapan merah bata (++++)
Sukrosa	-	Biru pudar (++)
Laktosa	-	Biru pudar(++)
Maltosa	-	Biru pudar(++)
Pati	-	Biru pudar (++)

Ket : +/- = termasuk monosakarida/tidak termasuk monosakarida    

Prinsip uji Barfoed ialah pereaksi Barfoed juga mereduksi ion Cu²⁺ menjadi Cu⁺. Uji ini termasuk uji spesifik. Karbihidrat direduksi pada suasana asam dengan menambahkan fosfomolibdat. Senyawa uji yang membentuk endapan merah bata adalah monosakarida sedangkan yang tidak membentuk endapan merah bata (larutan berwarna biru) adalah disakarida. Berdasarkan percobaan glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida sedangkan sukrosa, laktosa, maltosa merupakan disakarida. Hasil uji ini sesuai dengan literatur yang menunjukkan bahwa  glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida sedangkan sukrosa, laktosa, maltosa merupakan disakarida. Untuk pati merupakan
polisakarida (Kusharto 1992).

Gambar 3. Uji Barfoed (dari kiri ke kanan; glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltose, pati)

Uji fermentasi adalah uji untuk menentukan gula yang dapat difermentasikan. Hasil uji fermentasi sebagai berikut :

Tabel 4 Uji Fermentasi

Bahan Uji	Hasil Pengamatan (+/-)	Tinggi gas CO2 (cm)
		15	30	45
Glukosa	+	5	6,3	7,1
Fruktosa	+	0,4	2,3	3,3
Sukrosa	+	2,7	4,5	5,5
Laktosa	+	0,1	1,3	2,9
Maltosa	+	1,7	4,5	6,0
Pati	-	0,8	1,7	3

Ket : +/- = ada CO₂ / tidak ada CO₂

            Prinsip uji Fermentasi selain untuk menentukan gula yang dapat difermentasikan dan untuk mengetahui besarnya kandungan CO₂ sebagai hasil fermentasi. Adanya CO₂ ditandai dengan adanya isapan ibu jari pada kaki tabung fermentasi yang terbuka setelah ditambah NaOH (Harrow 1946). Proses ini terjadi pada suasana anaerob, karbohidrat oleh ragi akan dicerna dan diubah bentuknya menjadi etilalkohol (C₂H₅OH) serta gas karbondioksida (CO₂). Reaksi yang terjadi pada uji Fermentasi : C₆H₁₂O₆         C₂H₅OH + 2CO₂. Gas CO₂ yang dihasilkan ragi lebih cepat terjadi pada monosakarida, seperti pada percobaan glukosa memiliki gas CO₂ paling tinggi.  Ini membuktikan bahwa monosakarida lebih reaktif dibandingkan disakarida. Namun, pada pati tidak terbukti adanya CO₂ karena ketika ditambah NaOH tidak ada isapan jari pada jempol.

           

Gambar 4. Uji fermentasi

Aplikasi uji fermentasi dalam kehidupan adalah identifikasi bakteri selulolitik dari saluran pencernaan  rayap lokal Indonesia. Uji molisch dalam aplikasinya dikehidupan digunakan untuk menguji ada atau tidaknya karbohidrat didalam jagung manis, sejumlah akar dan madu. Uji Benedict dalam aplikasinya untuk mengetahui kadar gula pereduksi dalam buah-buahan, yang sebelumnya buah tersebut ekstraknya telah diambil. Uji Barfoed dalam aplikasinya untuk membedakan jenis karbohidrat yang terdapat pada kentang, apakah karbohidrat itu termasuk monosakarida atau disakarida.           

Simpulan

            Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa uji Molisch menunjukkan bahwa semua senyawa uji merupakan karbohidrat. Uji Benedict menunjukkan bahwa glukosa, fruktosa, laktosa dan maltosa merupakan gula pereduksi yang memiliki gugus fungsi aldehida atau hemiasetal. Uji Barfoed membuktikan glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida sedangkan sukrosa, laktosa, maltosa merupakan disakarida. Uji fermentasi menunjukkan bahwa glukosa memiliki gas CO₂ paling besar, kemudian maltosa, sukrosa, fruktosa, pati dan laktosa.

Daftar Pustaka

Fessenden R J, Joan S Fessenden. 1982. Kimia Organik. Ed. Ke-3. Penerjemah Aloysius Hadyana P udjaatmaka. Terjemahan dari Organic Chemistry Third Edition. Erlangga. Jakarta.

Harrow, Benjamin. 1946. Textbook of Biochemistry. London. W B Saunder Company.

Kusharto C M, Suhardjo. 1992. Prinsip-Prinsip Ilmu Gizi. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Ngili, Yohanis. 2009. Biokimia Struktur dan Fungsi Biomolekul. Graham Ilmu. Yogyakarta.

Purba, Michael. 2007. Kimia Jilid 3. Erlangga. Jakarta.

Sediaoetama, A D. 2004. Ilmu Gizi Untuk Mahasiswa dan Profesi. Jilid ke-1. PT Dian Rakyat. Jakarta.