UJI IDENTIFIKASI KARBOHIDRAT
I. Tujuan Percobaan Memahami metode uji Molisch sebagai metode dalam reaksi pendahuluan analisis
kualitatif karbohidrat Memahami metode uji Benedict berdasarkan kemampuan reduksi Cu
2+
menjadi Cu
+
oleh karbohidrat yang mengandung aldehid dan keton k eton bebas Memahami
metode uji Barfoed untuk membedakan karbohidrat golongan
monosakarida dengan golongan disakarida Memahami metode uji Seliwanoff yang khas dilakukan sebagai uji identifikasi untuk
menunjukkan karbohidrat yang mengandung gugus keton Memahami metode uji pati-iodium yang akan membentuk ikatan kompleks berwana
biru, dilanjutkan dengan reaksi hidrolisis amilum
II. Teori Dasar Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida atau keton yang terdiri dari Karbon dan Hidrate. Dikenal juga sebagai sakrida. Rumus molekul (CH 2O) n, tersusun dalam kerangka C,H umumnya 2 x jumlah C,O jumlah bervariasi, kadang-kadang kadang-kadang juga S dan N. Disintesis dari CO2 dan H2O dalam proses fotosintesis ( pada tanaman). Banyak terikat dengan lipid dan protein. Fungsi Karbohidrat sebagai cadangan energi kimiawi, komponen struktur pendukung, komponen esensial asam amino, determinan antigenik. Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 2:1 seperti pada molekul air. Dahulu orang berkesimpulan adanya air dalam karbohidrat. Karena hal ini maka dipakai kata karbohidrat, yang berasal dari kata “karbon” dan “hidrat” atau air. Walaupun pada kenyataannya senyawa karbohidrat tidak mengandung molekul air, kata karbohidrat tetap digunakan. Senyawa karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus
empirisnya
saja,
tetapi
(McGilvery&Goldstein,, 1996) (McGilvery&Goldstein
yang
penting
ialah
rumus
strukturnya.
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 sifat fisika, dalam hal ini juga aktivitas optik (McGilvery&Goldstein, 1996). Jika kristal glukosa murni dilarutkan dalam air, maka larutannya akan memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan. Namun bila larutan itu dibiarkan beberapa waktu dan diamati putarannya, terlihat bahwa sudut putaran berubah menjadi semakin kecil, hingga lama-kelamaan menjadi tetap. Peristiwa ini disebut mutarotasi, yang berarti perubahan rotasi atau perputaran. (McGilvery & Goldstein, 1996) Sir Walter Norman Haworth (1883-1950) seorang ahli kimia Inggris yang pada tahun 1937 memperoleh hadiah nobel untuk ilmu kimia, berpendapat bahwa pada molekul glukosa kelima atom karbon yang pertama dengan atom oksigen dapat membentuk cincin segi enam. Oleh karena itu, ia mengusulkan penulisan rumus struktur karbohidrat sebagai bentuk cincin furan atau piran. (McGilvery & Goldstein, 1996)
Karbohidrat dapat dibagi menjadi beberapa golongan antara lain : Monosakarida adalah karbohidrat yang sederhana, dalam arti molekulnya
hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak t idak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarida yang
paling
sederhana
adalah
gliseraldehida
dan
dihidroksiaseton.
(McGilvery&Goldstein, (McGilvery&Goldstein, 1996). Gliseraldehida disebut aldotriosa karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida. Dihidroksiaseton dinamakan ketotriosa karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton. Monosakarida yang terdiri atas empat atom karbon disebut tetrosa dengan rumus C4H8O4. Eritrosa adalah contoh aldotetrosa dan eritrulosa adalah suatu ketotetrosa. Pentosa adalah monosakarida yang mempunyai lima atom karbon. Contoh pentosa adalah ribosa dan ribulosa. Dari rumusnya kita dapat mengetahui bahwa suatu ketopentosa. Pentosa dan heksosa (C6H12O6) merupakan monosakarida yang penting dalam kehidupan. (McGilvery&Goldstein, (McGilvery&Goldstein, 1996
Berikut adalah struktur dari kedua gugus fungsi tersebut:
Disakarida terdiri dari dua Monosakarida yang digabungkan oleh ikatan
kovalen. Beberapa disakarida diantaranya maltose, laktosa, sukrosa. Oligosakarida tersusun dari 2 – 10 Monosakarida. Polisakarida tersusun dari lebih 10 Monosakarida, disebut juga glikan.
Berfungsi sebagai bentuk penyimpanan Karbohidrat. 1. Glukosa Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi ke arah kanan. Di alam, glukosa terdapat 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 2 jam sesudah itu, jumlah glukosa darah akan kembali pada keadaan semula. Pada orang yang menderita diabetes mellitus, jumlah glukosa darah lebih dari 130 mg per 100 ml darah (McGilvery&Goldstein, 1996). D-glukosa memiliki sifat mereduksi reagen Benedict, Haynes, Barfoed, gula pereduksi, memberi osazon dengan fenilhidrazina, difermentasikan oleh ragi dan dengan HNO3 membentuk asan sakarat yang larut (Harper et al, 1979).
2. Fruktosa Madu lebah selain mengandung glukosa juga mengandung fruktosa. Fruktosa adalah suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa. Pada umumnya monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis. (McGilvery&Goldstein, 1996) Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada glukosa, juga lebih manis daripada gula tebu atau sukrosa. Fruktosa dapat dibedakan dari glukosa dengan pereaksi seliwanoff, yaitu larutan resorsinol (1,3 dihidroksi benzene) dalam asam HCl. Dengan pereaksi ini, mula-mula fruktosa diubah menjadi hidroksimetilfurfural yang selanjutnya bereaksi dengan resorsinol membentuk senyawa yang berwarna merah. pereaksi Seliwanoff ini khas untuk menunjukkan adanya ketosa. Fruktosa berikatan dengan glukosa membentuk sukrosa, yaitu gula yang biasa digunakan sehari-hari sebagai pemanis, dan berasal dari tebu atau bit (McGilvery&Goldstein, 1996). D-fruktosa mempunyai sifat mereduksi reagen Benedict, Haynes, Barfoed (gula pereduksi), membentuk osazon dengan fenilhidrazina yang identik dengan osazon glukosa, difermentasi oleh ragi dan berwarna merah ceri dengan reagen Seliwanoff resorsinol-HCl (Harper et al, 1979) 3. Galaktosa Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam 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
(McGilvery&Goldstein, 1996). D-galaktosa mempunyai sifat mereduksi reagen Benedict, Haynes dan Barfoed, membentuk osazon yang berbeda dengan dua monosakarida sebelumnya (glukosa dan fruktosa), dengan reagen floroglusinol memberi warna merah, dan dengan HNO3 membentuk asam musat (Harper et al, 1979). Pada proses oksidasi oleh asam nitrat pekat dan dalam keadaan panas, galaktosa menghasilkan asam musat yang kurang larut dalam air bila dibandingkan dengan asam sakarat yang dihasilkan oleh oksidasi glukosa. Pembentukan asam musat ini dapat dijadikan cara identifikasi galaktosa, karena kristal asam musat mudah dimurnikan
dan
diketahui
(McGilvery&Goldstein, 1996)
bentuk
kristal
maupun
titik
leburnya.
4. Pentosa Beberapa pentosa yang penting diantaranya adalah arabinosa, xilosa, ribosa dan 2-deoksiribosa. Keempat pentosa ini adalah aldopentosa dan tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam. Arabinosa diperoleh dari gum arab dengan jalan hidrolisis, sedangkan xilosa diperoleh dari proses hidrolisis terhadap jerami atau kayu. Xilosa terdapat pada urine seseorang yang disebabkan oleh suatu kelainan pada metabolisme karbohidrat. Kondisi seseorang sedemikian itu disebut pentosuria. Ribosa dan deoksiribosa merupakan komponen dari asam nukleat dan dapat diperoleh dengan cara hidrolisis. Dari rumusnya tampak bahwa deoksiribosa kekurangan satu atom oksigen dibanding dengan ribosa. (McGilvery&Goldstein, 1996 5. Sukrosa Sukrosa adalah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu meupun dari bit. Selain dari tebu dan bit, sukrosa terdapat pada tumbuhan lain, misalnya dalam buah nanas dan dalamwortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. (McGilvery&Goldstein, 1996) Pada molekul sukrosa terdapat ikatan antara molekul glukosa dan fruktosa, yaitu antara atom karbon nomor 1 pada glukosa dengan atom karbon nomor 2 pada fruktosa melalui atom oksigen. Kedua atom karbon tersebut adalah atom karbon yang mempunyai gugus – OH glikosidik atau atom karbon yang merupakan gugus aldehida pada glukosa dan gugus keton pada fruktosa. . Oleh karena itu molekul sukrosa tidak mempunyai sifat dapat mereduksi ion-ion Cu 2+ atau Ag+ dan juga tidak membentuk osazon. (McGilvery&Goldstein, 1996) Sukrosa mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Hasil yang diperoleh dari reaksi hidrolisis adalah glukosa dan fruktosa dalam jumlah yang ekuimolekuler. Glukosa memutar cahaya terpolarisasi ke kanan, sedangkan fruktosa ke kira. Oleh karena fruktosa memiliki rotasi spesifik lebih besar dari glukosa, maka campuran glukosa dan fruktosa sebagai hasil hidrolisis itu memutar ke kiri. Proses ini disebut inverse. hasil hidrolisis sukrosa yaitu campuran glukosa dan fruktosa disebut gula invert. Madu lebah sebagian besar terdiri atas gula invert dan dengan demikian madu mempunyai rasa lebih manis daripada gula. Apabila kita makan makanan yang mengandung gula, maka dalam usus halus, sukrosa akan diubaha menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzim sukrase atau invertase. (McGilvery&Goldstein, 1996)
6.
Laktosa Dengan menghidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-
gluokosa, 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. Oleh karenanya molekul laktosa mempunyai sifat mereduksi gugus – OH glikosidik. Dengan demikian laktosa memiliki sifat mereduksi dan mutarotasi. Biasanya laktosa . Dalam susu terdapat laktosa yang sering mengkristal dalam bentuk disebut gula susu. Pada wanita yang seadng dalam masa laktasi atau masa menyusui, laktosa kadang-kadang terdapat dalam urine dengan konsentrasi yang sangat rendah. Dibandingkan dengan glukosa, laktosa memiliki rasa yang kurang manis. Apabila laktosa dihidrolisis kemudian dipanaskan dengan asam nitrat akan terbetuk asam musat. (McGilvery&Goldstein, 1996) 7. Maltosa 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 maupun dengan enzim. (McGilvery&Goldstein, 1996) Telah diketahui bahwa hidrolisis amilum akan memberikan hasil akhir glukosa. Dalam tubuh kita amilum mengalami hidrolisis menjadi maltosa oleh enzim amylase. maltosa ini kemudian diuraikan oleh enzim maltase menjadi glukosa yang digunakan oleh tubuh. (McGilvery&Goldstein, 1996) Maltosa mudah larut dalam air dan mempunyai rasa yang lebih manis daripada laktosa, tetapi kurang manis daripada sukrosa. (McGilvery&Goldstein, 1996) 8. Amilum Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang dan biji-bijian. (McGilvery&Goldstein, 1996) Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya adalah polimer dari glukosa, yaitu amilosa (kira-kira 20-28%) dan sisanya amilopektin. Amilosa terdiri atas 250-300 unit D-glukosa yang terikat 1,4-glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantaidengan ikatan terbuka.
Amilopektin juga terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan 1,4-glikosidik dan sebagian lagi ikatan 1,6-glikosidik. Adanya ikatan 1,6glikosidik ini menyebabkan terjadinya cabang, sehingga molekul amilopektin berbentuk rantai terbuka dan bercabang. Molekul amilopektin lebih besar daripada molekul amilosa karena terdiri atas lebih dari 1.000 unit glukosa. Butir-butir pati tidak larut dalam air dingin tetapi apabila suspensi dalam air dipanaskan, akan terbentuk suatu larutan koloid yang kental. larutan koloid ini apabila diberi larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru tersebut disebabkan oleh molekul amilosa yang membentuk senyawa. Amilopektin dengan iodium akan memberikan warna ungu atau merah lembayung. (McGilvery&Goldstein, 1996) Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amylase. Dalam ludah dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amylase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan kita. Oleh enzim amylase, amilum diubah menjadi maltosa dalam bentuk maltosa. (McGilvery&Goldstein, 1996) Ada beberapa uji kualitatif Karbohidrat diantaranya yaitu : Uji Molisch : uji umum untuk Karbohidrat, uji ini sangat efektif untuk
senyawa-senyawa yang dapat dihidrasi oleh asam pekat menjadi senyawa furfural yang tersubsidi seperti Hidroksimetilfurfural. Tujuan
: membedakan Karbohidrat dengan senyawa bukan Karbohidrat
Dasarnya
:pembentukan furfural atau turunannya karena penarikan molekul air oleh asam sulfat pekat. Furfural yang terbentuk bereaksi dengan alfanaftol membentuk senyawa berwarna ungu.
Uji Benedict : uji benedict berdasarkan reduksi Cu
2+
menjadi Cu
+
untuk
menghindari terjadinya pengendapan CuCO 3 pada larutan natrium Karbonat (reagen benedict), maka ditanbahkan asam sitrat Tujuan
:memperlihatkan sifat mereduksi dari beberapa Karbohidrat.
Dasarnya
:gugus aldehid atau keton bebas dalam suatu senyawa, seperti pada Karbohidrat akan mereduksi Cu larut dalam suasana basa.
2+
+
menjadi Cu yang tidak
Uji Barfoed : dengan menggunakan reagen Barfoed yang mengandung koper
asetat didalam asam asetat maka Karbohidrat membedakan Monosakarida dan Disakarida dengan cara mengontrol kondisi-kondisi seperti pH dan waktu pemanasan. Tujuan
:membedakan Monosakarida dan Disakarida.
Dasarnya
:reduksi oleh karbohidrat dalam suasana asam, pada reaksi yang positif larutan akan berwarna biru tua setelah penambahan pereaksi. Reaksi ini positif untuk Monosakarida.
Uji Seliwanoff : reaksi Seliwanoff disebabkan perubahan fruktosa oleh asam
klorida panas menjadi levulinat dan hidroksimetilfurfural selanjutnya kondensasi hidroksi metil dengan resorsinol akan menghasilkan senyawa sakrosa yang mudah dihidrolisa menjadi glukosa akan membentuk reaksi yang positif. Tujuan
:membedakan fruktosa dengan senyawa Karbohidrat lainnya.
Dasarnya
:fruktosa yang direaksikan dengan pereaksi Seliwanoff yang terdiri dari resorsinol dan asam klorida akan membentuk senyawa baru berwarna merah.
Uji Pati-Iodium :uji Iodin untuk membedakan amilum dan glikogen juga untuk
pembentukan kompleks Pati-Iodium Tujuan
: membedakan polisakarida dari disakarida dan monosakarida
Dasarnya
:molekul Pati mempunyai struktur tiga dimensi berupa spiral, dalam struktur ini molekul Pati dapat mengikat molekul Iodium secara fisik dengan cara menempatkan Iodium tersebut kedalam spiral sehingga kompleks tersebut berwarna biru. Bila larutan dipanaskan, struktur spiral akan hilang sehingga Pati tidak dapat lagi mengikat Iodium, akibatnya warna biru juga hilang. Monosakarida dan disakarida tidak menimbulkan warna biru dengan Iodium.
III. Alat dan Bahan Bahan
Alat
Pereaksi Molisch
Tabung reaksi
Reagent Benedict
Pipet tetes
Reagent Barfoed
Gelas ukur
Pereaksi Seliwanoff
Erlenmeyer
Larutan Iodium
Penangas air
Larutan Asam Sulfat Pekat 9 Jenis Larutan Karbohirat : - Larutan 0,1 M Glukosa - Larutan 0,1 M Fruktosa - Larutan 0,1 M Galaktosa - Larutan 0,1 M Arabinosa - Larutan 0,1 M Sukrosa - Larutan 0,1 M Maltosa - Larutan 0,1 M Laktosa - Larutan 1℅ pati/amilum - Suspensi selulosa (kapas) dalam air HCl 6 N NaOH 6 N Air
IV. Prosedur Percobaan Uji Molisch Ditambahkan 3 tetes pereaksi Molisch kedalam 1 ml larutan Karbohidrat kemudian dikocok perlahan. Lalu ditambahkan 1 ml asam sulfat pekat melalui dinding dalam tabung yang dimiringkan. Terjadinya warna pada bidang batas antara kedua lapisan cairan menunjukan reaksi positif. Untuk reaksi larutan sukrosa, glukosa, arabinosa, maltose, galaktosa, fruktosa, laktosa, amilum, selulosa dilakukan percobaan seperti tahap sebelumnya.
Uji Benedict Ditambahkan 3 tetes larutan Karbohidrat pada tabung reaksi yang berisi 2 ml pereaksi Benedict. Setelah itu tabung reaksi dipanaskan didalam air diatas kompor listrik selama 3 menit. Lalu biarkan dingin dan perhatikan perubahan warna dan endapan. Untuk reaksi larutan sukrosa, glukosa, arabinosa, maltose, galaktosa, fruktosa, laktosa, amilum, selulosa dilakukan percobaan seperti tahap sebelumnya. Uji Barfoed Ditambahkan 1 ml larutan Karbohidrat pada tabung reaksi yang berisi 1 ml pereaksi Barfoed. Lalu dipanaskan diatas nyala api spirtus sampai mendidih. Untuk reaksi larutan sukrosa, glukosa, arabinosa, maltose, galaktosa, fruktosa, laktosa, amilum, selulosa dilakukan percobaan seperti tahap sebelumnya. Uji Seliwanoff Ditambahkan 3 tetes fruktosa kedalam 3 ml pereaksi Seliwanoff. Lalu dipanaskan didalam air diatas kompor listrik selama 10 menit, perhatikan perubahan warna yang terjadi. Terjadinya perubahan warna merah dan endapan menunjukan reaksi positif untuk ketosa, bila endapan dilarutkan dalam alcohol terjadi larutan berwarna merah. Uji Pati-Iodium Ditambahkan 3 ml larutan Pati kedalam 3 tabung reaksi. Dalam tabung reaksi pertama ditambahkan 2 tetes air. Dalam tabung reaksi kedua dit ambahkan 6 tetes HCl 6N. Dalam tabung reaksi ketiga ditambahkan 2 tetes NaOH 6N. Lalu kocok perlahan, kemudian ditambahkan 1 tetes larutan Iodium 0,01M pada tiap tabung reaksi. Lalu tabung reaksi dipanaskan didalam air diatas kompor listrik. Catat perubahan yang terjadi
V. Data pengamatan Tabel 1. Uji Molisch
No Zat Uji 1 Sukrosa
Prosedur 1 ml larutan sukrosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
Hasil Reaksi (+) terbentuk cincin berwarna coklat
2
Glukosa
1 ml larutan glukosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna hijau tua
3
Arabinosa
1 ml larutan arabinosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna biru tua
4
Maltosa
1 ml larutan maltosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna ungu tua
5
Galaktosa
1 ml larutan galaktosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna ungu
6
Fruktosa
1 ml laruta fruktosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna coklat tua
Ket Gambar
7
Laktosa
1 ml larutan laktosa+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna ungu tua
8
Pati/amilum
1 ml larutan amilum+3 tetes reagen molisch+1 ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna ungu
Kapas 1 ml air dan kapas+3 (disuspensikan tetes reagen molisch+1 ke dalam air) ml as sulfat pekat
(+) terbentuk cincin berwarna coklat tua
T
9
Tabel 2. Uji Benedict No Zat Uji 1 Sukrosa
Prosedur 3 tetes larutan sukrosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
Hasil Reaksi (-) endapan berwarna biru
2
Glukosa
3 tetes larutan glukosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(+) endapan berwarna merah bata
3
Arabinosa
3 tetes larutan arabinosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(+) endapan berwarna merah bata
Ket Gambar
4
Maltosa
3 tetes larutan maltosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(+) endapan berwarna merah bata
5
Galaktosa
3 tetes larutan galaktosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(+) endapan berwarna merah bata
6
Fruktosa
3 tetes larutan fruktosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(+) endapan berwarna merah bata
7
Laktosa
3 tetes larutan laktosa+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(+) endapan berwarna merah bata
8
Pati/amilum
3 tetes larutan amilum+2 ml reagen benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(-) tidak terbentuk endapan tetap berwarna biru
9
Kapas 3 tetes larutan kapas (disuspensikan dan air+2 ml reagen kle dalam air) benedict simpan dalam penangas air selama 3 menit
(-) tidak terbentuk endapan tetap berwarna biru
Tabel 3. Uji Barfoed
Hasil uji Barfoed : semua larutan karbohidrat (monosakarida, disakarida dan polisakarida) berwarna biru, hal ini gagal dikarenakan salah dalam penambahan reagen barfoed (-). Seharusnya hasil reaksi ini adalah : monosakarida (+) dan terbentuk endapan berwarna merah, sedangkan pada disakarida (-). Tabel 4. Uji Seliwanoff No Zat Uji 1 Fruktosa
T
Prosedur 3 tetes fruktosa+ 3 ml reagen seliwanoff simpan di dalam penangas air selama 10 menit.
Hasil Reaksi (+) terbentuk endapan dan larutan berwarna merah.
Ket Gambar
Tabel 5. Uji Pati-Iodium No 1
Zat Uji Pati-air
Prosedur 3 ml larutan pati 1% +2 tetes air dikocok +1 tetes 0,01 M larutan iod lalu panaskan
Hasil Reaksi (+) Larutan berwarna biru Larutan setelah dipanaskan berwarna putih keruh
2
Pati-HCl
3 ml larutan pati 1% +2 tetes HCl dikocok +1 tetes 0,01 M larutan iod lalu panaskan.
(+) Larutan berwana biru Larutan berwarna putih bening
3
Pati-NaOH
3 ml larutan pati 1% +2 tetes NaOH dikocok +1 tetes 0,01 M larutan iod lalu panaskan.
(-) Larutan berwana kuning keruh Larutan tetap berwarna kuning keruh
Ket Gambar
VI. Pembahasan Penting bagi kita untuk lebih banyak mengetahui tentang karbohidrat beserta reaksi-reaksinya, karena ia sangat penting bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya. Oleh karena itu, tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui cara identifikasi karbohidrat secara kualitatif, membuktikan adanya kandungan karbohidrat (uji Molisch), membuktikan adanya gula pereduksi atau gula inversi (uji Benedict), membedakan antara monosakarida dan disakarida (uji Barfoed), membuktikan adanya gula ketosa (uji Seliwanoff), membuktikan kompleks pati-iodium, dan mengidentifikasi hasil hirolisis pati atau amilum. Karbohidrat dikelompokkan menjadi empat kelompok penting yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis dan tidak kehilangan sifat gulanya, contohnya adalah ribosa, arabinosa, fruktosa, glukosa, galaktosa, mannosa dan lainnya. Disakarida
merupakan
karbohidrat
yang
bila
dihidrolisis
menghasilkan
dua
monosakarida yang sama atau berbeda, contohnya adalah sukrosa yang jika dihidrolisis akan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Oligosakarida merupakan karbohidrat yang
bila dihidrolisis menghasilkan tiga hingga sepuluh monosakarida, contohnya adalah raffinosa yang dihidrolisis menghasilkan glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Kelompok karbohidrat yang terakhir adalah polisakarida yang merupakan polimer monosakarida yang memiliki bobot molekul yang tinggi. Polisakarida bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh monosakarida, contohnya adalah amilum, dekstrin, glikogen, selulosa dan lainnya. Dalam karbohidrat dikenal beberapa pengujian untuk menentukan kandungan yang terdapat dalam karbohidrat tersebut. Pada Praktikum Biokimia I “Uji Identifikasi Karbohidrat” ini kami akan melakukan analisis kualitatif karbohidrat dengan uji Molisch, uji Benedict, uji Barfoed, uji Seliwanoff, dan uji patiiodium. 1. Uji Molisch
Salah satu uji yang dilakukan untuk menentukan ada tidaknya karbohidrat adalah uji Molisch. Ketika ada beberapa larutan yang tidak dikenal secara pasti bahwa larutan tersebut mengandung karbohidrat atau tidak, uji ini bisa dilakukan untuk menentukan adanya kandungan karbohidrat. Pada percobaaan yang telah kami lakukan, baik pada larutan glukosa, fruktosa, galaktosa, arabinosa, maltosa, laktosa, sukrosa, amilum (pati), dan selulosa, setelah dibubuhi dengan beberapa tetes α-naftol dan asam sulfat pekat, maka terbentuk 2 lapisan cairan dan pada bidang batas kedua lapisan tersebut terbentuk cincin warna ungu yang disebut kwnoid. Hal ini membuktikan bahwa kesembilan larutan tersebut mengandung karbohidrat yang dibuktikan dengan reaksi positif yaitu adanya cincin ungu/violet tersebut. Pada prosedur pengujian, maksud dari larutan yang diuji ditambahkan asam organik pekat H 2SO4 adalah agar karbohidrat terhidrolisis menjadi monosakarida. Selanjutnya monosakarida jenis pentosa akan mengalami dehidrasi dengan asam sulfat tersebut menjadi furfural, sementara golongan heksosa menjadi hidroksimetilfurfural. Pembentukan furfural
Pembentukan hidroksimetilfurfural
Pereaksi molisch yang terdiri dari a-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Kompleks furfural dengan a-naftol
Semua larutan gula yang diuji pada test molish ini dapat dioksidasi karena test molish adalah uji umum untuk karbohidrat. Apabila larutan gula yang diberi pereaksi ini dipanaskan terlalu lama maka dapat menyebabkan cincin ungu terjadi lebih cepat. Uji Molish hanya dapat mengidentifikasikan karbohidrat secara umum, maka untuk uji karbohidrat secara spesifik dapat dilakukan uji-uji identifikasi lainnya, seperti uji Benedict, Barfoed, Seliwanoff, dan pati-iodium 2. Uji Benedict
Pada uji Benedict, indikator terkandungnya gula pereduksi adalah dengan terbentuknya endapan berwarna merah bata. hal tersebut dikarenakan reaksi reduksi 2+
Cu
+
menjadi Cu oleh karbohidrat yang mengandung aldehid dan keton bebas yang
kemudian mengendap sebagai Cu 2O. Dari percobaan kami diperoleh hasil
terjadi
endapan merah bata pada larutan glukosa, fruktosa, galaktosa, arabinosa, maltosa, dan laktosa setelah diberi reagent banedict dan dipanaskan, hal ini menunjukkan bahwa keenam karbohidrat tersebut mengandung gula pereduksi. Reaksi Positif Benedict
Gula reduksi yang terdapat pada karbohidrat bermacam-macam, gula pereduksi pada glukosa adalah sorbitol, pada fruktosa gula reduksi adalah campuran dari sorbitol dan mannitol, sedangkan galaktosa memiliki gula reduksi berupa dulsital. Untuk uji Benedict yang kami lakukan pada amilum, selulosa, dan sukrosa, hasil yang diberikan adalah negatif. Pada amilum, hasil negatif ditandai dengan larutan masih berwarna biru setelah reaksi, dan tidak terjadi endapan, hal ini disebabkan amilum merupakan polisakarida dengan gugus aldehid yang terikat kuat satu sama lain dan panjang sehingga tidak dapat bereaksi dengan pereaksi Benedict Struktur Amilum
Pada sukrosa, hasil negatif uji Benedict ditandai dengan warna kuning pada permukaan larutan dan endapan yang dihasilkan berwarna biru, hal ini menunjukkan sukrosa tidak dapat mereduksi sebab pada molekul sukrosa terdapat ikatan antara molekul glukosa dan fruktosa, yaitu antara atom karbon nomor 1 pada glukosa dengan atom karbon nomor 2 pada fruktosa melalui atom oksigen. Kedua atom karbon tersebut adalah atom karbon yang mempunyai gugus – OH glikosidik, atau atom karbon yang merupakan gugus aldehid pada glukosa dan gugus keton pada fruktosa. Oleh karena itu molekul sukrosa tidak mempunyai gugus aldehid atau keton bebas, atau tidak mempunyai gugus – OH glikosidik. Dengan demikian, sukrosa tidak dapat mereduksi ion-ion Cu 2+ atau +
Ag dan juga tidak membentuk osazon. Struktur Sukrosa
3. Uji Barfoed
Pada uji Barfoed, reagen yang digunakan terdiri atas larutan tembaga asetat dan asam asetat dalam air. Perbedaan antara pereaksi Barfoed dengan pereaksi Fehling atau Benedict ialah bahwa pereaksi Barfoed digunakan pada suasana asam. Apabila karbohidrat mereduksi suatu ion logam, karbohidrat ini akan teroksidasi menjadi gugus karboksilat dan terbentuklah asam monokarboksilat. Sebagai contoh galaktosa akan teroksidasi menjadi asam galaktonat, sedangkan glukosa akan menjadi asam glukonat. Uji Barfoed digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida. Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida, sehingga endapan Cu2O lebih cepat terbentuk oleh monosakarida daripada oleh disakarida, dengan anggapan bahwa konsentrasi monosakarida dan disakarida dalam larutan tidak berbeda banyak. Tauber dan Kleiner membuat modifikasi atas pereaksi ini, yaitu dengan jalan
mengganti asam asetat dengan asam laktat dan ion Cu
+
yang dihasilkan direaksikan
dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga menghasilkan warna biru yang menunjukkan adanya monosakarida. Hasil positif uji Barfoed ditandai dengan warna larutan biru dan pada bagian bawah terdapat endapan kemerahan yang menunjukkan endapan Cu2O, sedangkan disakarida dengan konsentrasi rendah tidak memberikan hasil positif. Reaksi Positif Barfoed
Idealnya, pada percobaan yang kami lakukan, seharusnya glukosa, fruktosa, galaktosa, dan arabinosa memberikan hasil positif (membentuk endapan kemerahan), karena keempat larutan tersebut merupakan monosakarida; sedangkan sukrosa, maltosa, dan laktosa seharusnya memberikan hasil yang negatif karena merupakan disakarida; begitupun dengan pati dan selulosa yang merupakan polisakarida, uji Barfoed seharusnya negatif. Namun, pada sembilan larutan yang kami uji tersebut, baik monosakarida, disakarida, dan oligosakarida hasil yang didapat menunjukkan hasil yang negatif, ditandai dengan tidak terbentuknya endapan sama sekali, dan keadaan larutan masih berwarna biru sama seperti sebelum dipanaskan. Hal ini mengindikasikan adanya kesalahan dalam prosedur kerja, dan setelah diketahui ternyata disebabkan kesalahan dari kandungan reagent yang digunakan. 4. Uji Seliwanoff
Adanya gugus keton pada beberapa karbohidrat dapat dibuktikan melalui uji seliwanoff. Pada percobaan ini, uji Seliwanoff kami lakukan pada fruktosa sebagai karbohidrat yang memiliki gugus keton.
Gugus fruktosa
Pada percobaan yang kami lakukan, larutan fruktosa yang direaksikan dengan pereaksi Seliwanoff dan dididihkan selama 10 menit, larutan menjadi berwarna merah dan menunjukkan reaksi yang positif. Adanya warna merah merupakan hasil kondensasi dari resorsinol yang sebelumnya didahului dengan pembentukan hidroksimetilfurfural. Proses pembentukan hidroksimetilfurfural berasal dari konversi dari fruktosa oleh asam klorik panas yang kemudian menghasilkan asam livulenik dan hidroksi metil furfural (Harrow, 1946:17). Reaksi Positif Seliwanoff
Uji Seliwanoff juga dapat dipakai untuk membedakan sukrosa dari fruktosa. Fruktosa mempunyai gugus keton, sedangkan sukrosa merupakan disakarida yang terdiri dari glukosa dan fruktosa. Gugus aldehid dari sukrosa yang bereaksi dengan pereaksi Seliwanoff, sehingga percobaan yang terjadi lebih lambat, dibandingkan dengan fruktosa. Warna larutan yang dihasilkan oleh sukrosa akan lebih muda dibandingkan fruktosa.
5.
Uji pati-iodium
Pengujian selanjutnya adalah pengujian pati-iodium yang menggunakan iodium sebagai reagen. Uji atau tes ini digunakan untuk membuktikan adanya amilum atau pati yang terkandung dalam larutan pati yang akan diuji. Uji pati-iod kami lakukan pada 3 macam larutan, yaitu larutan pati yang ditetesi air, larutan pati yang ditetesi HCl, dan larutan pati yang ditetesi NaOH. Menurut literatur, diterangkan bahwa reaksi positif pati-iodium ditandai dengan adanya perubahan warna menjadi biru. Warna biru yang dihasilkan diperkirakan adalah hasil dari ikatan kompleks antara amilum dengan iodin. Ikatan antara pati dan iodium ini belum diketahui dengan jelas, ada teori yang menyebutkan bahwa terbentuk kompleks adsorpsi pati-iodium, ada pula teori lain yang menyebutkan bahwa pati iodium membentuk suatu senyawa. Dari hasil pengamatan kami, pada ketiga larutan pati-air dan larutan pati-HCl, setelah ditambahkan masingmasing satu tetes larutan iodium 0,01 M, kedua larutan berwarna biru, sehingga kami menyimpulkan kedua larutan tersebut positif mengandung pati. Untuk larutan patiNaoH, setelah ditambahkan satu tetes larutan iodium 0,01 M, larutan berwarna kuning bening agak jingga, yang menunjukkan reaksi negatif. Hasil negatif pada reaksi larutan pati-NaOH-iodium sesuai dengan literatur bahwa warna biru khas yang ditimbulkan sebagai hasil dari reaksi positif akan hilang jika larutan dalam pengujian iod ditambah +
dengan NaOH. Hal ini karena Ion Na yang bersifat alkalis akan mengikat iodium sehingga warna biru khas akan memudar dan hilang. Langkah selanjutnya adalah dilakukan pemanasan pada ketiga larutan pati tersebut, tujuannya untuk mengetahui reaksi yang terjadi pada masing-masing larutan, apakah akan terjadi perubahan warna, apakah akan terjadi hidrolisis, atau reaksi-reaksi lainnya yang belum diketahui. Pada larutan pati-air-iodium, saat dipanaskan warna larutan berubah dari biru menjadi warna putih keruh. Hal ini karena dalam amilum terdiri dari dua macam amilum, yaitu amilosa yang tidak larut dalam air dingin dan amilopektin yang larut dalam air dingin. Ketika amilum dilarutkan dalam air, amilosa akan membentuk micelles, yaitu molekul-molekul yang bergerombol dan tidak kasat mata karena hanya pada tingkat molekuler. Micelles ini dapat mengikat I 2 yang terkandung dalam reagen iodium dan memberikan warna biru khas pada larutan yang diuji. Pada saat pemanasan, molekul-molekul akan saling menjauh sehingga micelles pun tidak lagi terbentuk sehingga tidak bisa lagi mengikat I 2. Akibatnya warna biru khas yang ditimbulkan menjadi menghilang. Setelah larutan didinginkan, seharusnya warna biru muncul
kembali pada larutan, karena pada saat didinginkan Micelles terbentuk kembali. Tetapi pada hasil percobaan kami, setelah didinginkan larutan tidak berwarna biru kembali, analisa kami, mungkin terjadi hidrolisis pati pada saat dipanaskan, meskipun hanya sedikit terhidrolisisnya. Pada larutan pati-NaoH-iodium, saat dipanaskan, larutan masih tetap berwarna kuning keruh, begitu pula setelah didinginkan tidak terjadi perubahan warna, yang menandakan reaksi pati-NaOH-iodium tetap negatif meski dengan pemanasan. Pada larutan pati-HCl-iodium, saat dipanaskan, larutan menjadi putih keruh. Amilum
dapat
dihidrolisis
sempurna
dengan
menggunakan
asam
sehingga
menghasilkan glukosa. Penambahan HCl pekat lalu pemanasan dimaksudkan agar hidrolisis terjadi karena hidrolisis pati hanya terjadi dalam pemanasan dengan asam, dimana berturut-turut akan dibentuk amilodeksterin yang memberi warna biru dengan iodium, eritrodekstrin yang memberi warna merah dengan iodium serta berturut-turut akan dibentuk akroodekstrin, maltosa, dan glukosa yang tidak memberi warna dengan iodium.
Pada percobaan ini terbukti bahwa pada hidrolisis pati ini glukosa akan
terbentuk sebagai zat akhir. Ini ditandai dengan tidak kembalinya larutan menjadi biru, melainkan tetap berwarna putih, dan ini menandakan bahwa larutan pati-iodium setelah dihidrolisis dengan HCl sudah tidak lagi mengandung pati dan jika diuji dengan iod hasilnya akan negatif. Hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amylase. Dalam ludah dan dalam cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amylase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat dalam makanan kita. Oleh enzim
amylase, amilum
diubah
menjadi
maltosa
dalam
bentuk
maltosa.
(McGilvery&Goldstein, 1996). Apapun, ketidaksempurnaan dalam melakukan prosedur kerja mungkin mempengaruhi pula sempurna atau tidaksempurnanya percobaan kelompok kami, namun kami tetap merasa bersyukur dengan pengalaman dan ilmu yang didapat, serta berharap dapat lebih baik lagi dalam praktikum-praktikum selanjutnya.
VII. Kesimpulan
Karbohidrat
merupakan
polihidroksiketon
atau
kelompok
besar
senyawa-senyawa
polihidroksialdehida atau polihidroksiketon.
senyawa yang
polihidroksialdehida
dapt
dihidrolisis
dan
menjadi
Karbohidrat dikelompokan menjadi empat kelompok yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida
No
Uji
Kegunaan
1
Uji Molisch
Uji
2
Uji Benedict
umum
Hasil reaksi untuk
mendeteksi
Semua
golongan
adanya karbohidrat
menyatakan reaksi (+)
Uji
Tidak
untuk
golongan
mengidentifikasi karbohidrat
yang
merupakan gula pereduksi
semua
karbohidrat
golongan
karbohidrat
menyatakan reaksi (+) Monosakarida
(+),
disakarida
kecuali sukrosa, polisakarida (-). 3
Uji Barfoed
Uji
untuk
membedakan
monosakarida dan disakarida
Monosakarida (+) Disakarida (-)
4
Uji Seliwanoff
Uji ini spesifik untuk ketosa
Fruktosa(+)
5
Uji Pati-Iod
Uji pembentukan kompleks pati-
Pati-air-iod (+)
iodium berwarna biru
Pati-HCl-iod (+) Pati-NaOH-iod(-)
VIII.
Daftar Pustaka Poedjiati, Anna.1994. Dasar-Dasar Biokimia.Universitas Indonesia:Jakarta McGilvery, R.W.1996. Biochemistry,A functional Approach.Philadhelpia W.R.Saunders Company. http://arifqbio.multiply.com/journal/item/15/Seri_Pengantar_Biokimia?&item_id=15 &view:replies=reverse http://wahyuriyadi.blogspot.com/2009/10/uji-kualitatif-karbohidrat.html http://filzahazny.wordpress.com/2009/07/10/karbohidrat/
(+)
