Berikut ini contok laporan praktikum biokimia dengan judul Analisis Kualitatif Karbohidrat. Tujuan praktikum ini untuk melakukan uji kandungan Karbohidrat pada sumber makanan.
Daftar isi
Analisis Kualitatif Karbohidrat
A. Tujuan
- Untuk mengetahui perbedaan uji umum dan uji spesifik karbohidrat.
- Untuk mengetahui adanya sifat mereduksi dari karbohidrat yang mengandung gugus aldehid dan keton.
- Untuk mengetahui adanya gugus keton bebas dari monosakarida maupun disakarida yang terhidrolisis.
- Untuk mengetahui perbedaan uji antara monosakarida, disakarida, dan polisakarida.
- Untuk mengetahui pengaruh larutan netral, asam, dan basa pada uji iodine dalam karbohidrat.
B. Dasar Teori
Karbohidrat sangat akrab dengan kehidupan manusia. Karena ia adalah sumber energi utama manusia. Contoh makanan sehari-hari yang mengandung karbohidrat adalah pada tepung, gandum, jagung, beras, kentang, sayur-sayuran dan lain sebagainya.
Biomolekul karbohidrat merupakan golongan utama bahan organik, dan ditemukan pada semua bagian sel, terutama pada sel tumbuhan. Sel tumbuhan paling banyak mengandung karbohidrat, 50-80% bobot kering sel yaitu karbohidrat selulosa. Karbohidrat juga merupakan komponen gizi utama bahan makanan yang berenergi lebih tinggi dari biomolekul lain. Satu makromolekul karbohidrat adalah satu polimer alam yang dibangun oleh monomer polisakarida. Kedudukan karbohidrat sangatlah penting pada manusia dan hewan tingkat tinggi lainnya, yaitu sebagai sumber kalori. Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat rendah, ragi misalnya mengubah karbohirat (glukosa) menjadi alkohol dan karbondioksida untuk menghasilkan energi.
Karbohidrat sebenarnya merupakan nama umum senyawa-senyawa kimiawi berupa bentuk hidrat dari karbon dan secara empiris mempunyai rumus umum (CH2O)n. Salah satu perbedaan utama antara berbagai tipe karbohidrat ialah ukuran molekulnya, diantaranya monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida.
Menurut (Fessenden:1990) Berdasarkan sifat-sifatnya terhadap zat-zat penghidrolisa karbohidrat dibagi dalam 4 kelompok utama :
1. Monosakarida
Karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisa menjadi senyawa yang lebih sederhana terdiri dari satu gugus cincin. Contoh dari monosakarida yang terdapat di dalam tubuh ialah glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
2. Disakarida
Senyawa yang terbentuk dari gabungan 2 molekul atau lebih monosakarida. Contoh disakarida ialah sukrosa, maltosa dan laktosa.
3. Glikosida
Senyawa yang terdiri dari gabungan molekul gula dan molekul non gula.
4. Polisakarida
Karbohidrat yang tersususn dari banyak molekul monosakarida.
Monosakarida adalah monomer gula atau gula yang tersusun dari satu molekul gula berdasarkan letak gugus karbonilnya monosakarida dibedakan menjadi : aldosa dan ketosa. Sedang kan menurut jumlah atomnya dibedakan menjadi : triosa , tetrosa, dll. Monosakarida yang mengandung gugus aldehid dan gugus keton dapat mereduksi senyawa-senyawa pengoksidasi seperti: ferrisianida, hidrogen peroksida dan ion cupro. Pada reaksi ini gula direduksi pada gugus karbonilnya oleh senyawa pengoksidasi reduksi. Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mareduksi.
Sifat mereduksi ini disebabkan adanya gugus hidroksi yang bebas dan reaktif. Polisakarida adalah polimer yang tersusun oleh lebih dari lima belas monomer gula. Dibedakan menjadi dua yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida. Monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis, sehingga disebut dengan “gula”. Rasa manis ini disebabkan karena gugus hidroksilnya,. Sedangkan Polisakarida tidak terasa manis karena molekulnya yang terlalu besar tidak dapat dirasa oleh indera pengecap dalam lidah.
Banyak tes digunakan untuk mengetahui karakteristik karbohidrat. Uji Molisch adalah pengujian paling umum untuk semua karbohidrat, ini berdasarkan kemampuan karbohidrat untuk mengalami dehidrasi asam katalis untuk menghasilkan fulfural atau 5 hydroxymethylfurfural. Uji Selliwanoff digunakan untuk membedakan ketosa (enam karbon gula yang mengandung keton pada ujung sisi) dan aldosa (enam karbon gula yang mengandung aldehid pada ujung). Keton mengdehidrasi dengan cepat menghasilkan 5 hydroxymethylfurfural, sedangkan aldosa lebih lambat. Sekali 5 hydroxymethylfurfural dihasilkan, akan bereaksi dengan resosinol menghasilkan warna merah. Uji Benedict digunakan untuk menentukan monosakari dan disakarida yang mengandung grup aldehid yang dapat dioksidasi asam karboksil. Gula akan mereduksi ion kupri pada larutan Benedict.
Uji Barfoed untuk memisahkan antara monosakarida dengan disakarida yang dapat mereduksi ion kupri. Reagen barfoed bereaksi dengan monosakarida untuk menghasilkan kupri oksida lebih cepat dibanding disakarida. Uji Foulger spesifik untuk fruktosa. Mekanisme dari reaksi ini belum diketahui namun uji ini spesifik menghasilkan warna biru pursia. Uji Asam Pikrat merupakan uji lain untuk mendeteksi gula pereduksi. Gula pereduksi akan bereaksi dengan asam pikrat membentuk warna merah asam pikramat. Uji Iodin untuk membedakan monosakarida dan disakarida. Iodine forms coloured adsorption complexes with different polysaccharides. These complexes are formed due to the adsorption of iodine on the polysaccharide chains.
The intensity of the colour depends on the length of the unbranched or linear chain available for the complex formation. Thus, amylose, the unbranched helical component of starch gives a deep blue colour and amylopectin, the branched component gives red colour because the chains do not coil effectively. Glycogen, which is also highly branched, gives red colour with iodine. This test is conducted in acidic or neutral solutions.
C. Alat dan Bahan
1. Alat
| No | Nama Alat | Ukuran | Jumlah |
|---|---|---|---|
| 1 | Gelas ukur | 10 ml | 2 |
| 2 | Pipet tetes | Sedang | 2 |
| 3 | Tabung reaksi | Sedang | 5 |
| 4 | Rak tabung reaksi | Sedang | 1 |
| 5 | Penangas air | Sedang | 1 |
| 6 | Penjepit tabung reaksi | Sedang | 1 |
2. Bahan
| No | Nama Bahan | Konsentrasi | Jumlah |
|---|---|---|---|
| 1 | Reagen molisch | 10 tetes | |
| 2 | Reagen seliwanoft | 15 ml | |
| 3 | Reagen benedict | 25 ml | |
| 4 | Reagen barfoed | 15 ml | |
| 5 | Reagen foulger | 5 ml | |
| 6 | Larutan pikrat | 5 ml | |
| 7 | Larutan amilum | ||
| 8 | Larutan gula | ||
| 9 | Larutan galaktosa | ||
| 10 | Larutan sukrosa | ||
| 11 | Larutan laktosa | ||
| 12 | Na2CO3 | 1 M | 2,5 ml |
| 13 | HCl | 12 M | 5 ml |
| 14 | NaOH | ||
| 15 | Iodin | ||
| 16 | Larutan H2SO4 | 15 M | 25 ml |
D. Hasil Pengamatan
I. Tabel Hasil Pengamatan
a). Uji Molisch
- Disediakan 5 tabung reaksi
Dimasukkan 2 ml larutan karbohidrat (glukosa, galaktosa, sukrosa, laktosa dan amilum) kedalam masing-masing tabung reaksi - Ditambahkan 2 tetes reagen molisch
- Ditambahkan 5 ml H2SO4 pekat kedalam tabung melalui dinding sampai terbentuk cincin ungu di tengah larutan sampel-glukosa-galaktosa-laktosa-sukrosa-amilum
-semua larutan berubah warna menjadi ungu kekeruhan-positif-positif-positif-positif-positif
b). Uji Benedict
| No | Perlakuan | Hasil pengamatan |
| 1234 | Disiapkan 5 tabung reaksiDimasukkan 5ml reagen benedict kedalam tabungDitambahkan larutan karbohidrat kedalam masing-masing tabung lalu dikocokDipanaskan sampai berubah warna menjadi merah bata-glukosa-galaktosa-sukrosa-laktosa-amilum | -reagen berwarna biru-larutan tetap berwarna biru-positif-negatif-negatif-positif-negatif |
c). Uji Barfoed
| No | Perlakuan | Hasil pengamatan |
| 1234 | Disediakan 5 tabung reaksiDimasukkan 3ml reagen barfoed kedalam tabung reaksiDitambahkan 1ml larutan gula kedalam tabung reaksi dan dikocokDipanaskan sampai berubah warna menjadi merah bata-glukosa-galaktosa-sukrosa-laktosa-amilum | -reagen berwarna biru-larutan berwarna biru-positif-negatif-negatif-negatif-negatif |
d). Uji Seliwanoff
| No | Perlakuan | Hasil pengamatan |
| 123 | Disiapkan 5 tabung reaksiDimasukkan 5 tetes karbohidrat yang telah diisi 3ml reagen seliwanoffDipanaskan sampai larutan menjadi berwarna merah-glukosa-galaktosa-laktosa-sukrosa-amilum | -negatif-negatif-negatif-positif-negatif |
e). Uji Foulger
| No | Perlakuan | Hasil pengamatan |
| 1234 | Disediakan 5 tabung reaksiDimasukkan 2ml larutan gula kedalam tabungDitambahkan 1ml HCl pekat dan 1ml reagen foulger kedalam tabungDipanaskan sampai terbentuk warna biru-glukosa-galaktosa-laktosa-sukrosa-amilum | -semua larutan tidak berwarna-negatif-negatif-negatif-positif-negatif |
f). Uji Pikrat
| No | Perlakuan | Hasil pengamatan |
| 123 | Disediakan 5 tabung reaksiDicampurkan 2ml larutan gula dengan 1ml larutan pikrat jenuh dan 0,5ml Na2CO3 1M kedalam tabung reaksiDipanaskan sampai berubah warna menjadi kuning-glukosa-galaktosa-laktosa-sukrosa-amilum | -semua larutan berubah warna menjadi warna kuning-positif-negatif-negatif-negatif-negatif |
g). Uji Iodin
| No | Perlakuan | Hasil pengamatan |
| g.1g.2g.2.1g.2.2 | Diambil 3ml amilum dan diteteskan 1ml iodin-Disiapkan 3 tabung reaksiDimasukkan 3ml amilum kedalam tabung reaksi-amilum + air + iodin-amilum + HCl + iodin-amilum + NaOH + iodinDipanaskan larutan yang berwarna-pada tabung I-pada tabung II | -larutan berubah menjadi berwarna biru-berwarna biru-berwarna biru-tidak berwarna-warna biru menghilang setelah 2 menit-warna biru menjadi biru keabu-abuan. |
2. Reaksi Kimia
2.1 Uji Molisch
2.2 Uji Benedict
2.3 Uji Barfoed
2.4 Uji Seliwanoff
2.5 Uji Iodin
F. PEMBAHASAN
Pada praktikum ini menggunakan 7 percobaan/pengujian diantaranya percobaan molisch, percobaan benedict, percobaan Barfoed, percobaan Seliwanoff, percobaan Foulger, percobaan asam pikrat, percobaan Iodin. Adapun karbohidrat yang digunakan adalah monosakarida (glukosa, galaktosa), disakarida (laktosa, sukrosa), dan polisakarida (amilum).
Hasil percobaan menunjukkan uji ini dibagi menjadi 2 bagian yaitu sebagai berikut:
(1) Uji umum, yakni menggunakan reagen molisch. Uji ini dapat mendeteksi larutan sampel termasuk ke dalam golongan karbohidrat. Glukosa dan galaktosa menunjukkan hasil positif dengan membentuk cincin ungu di tengah larutan. Hal ini terjadi karena H2SO4 pekat mengkatalis terdehidrasinya gula untuk membentuk senyawa furfural (pada pentosa) atau hidroksimetil furfural (pasa heksosa). Furfural ini terkondensasi dengan alpha-naphtol yang tersulfonasi dan menghasilkan warna ungu. Polisakarida dan disakarida juga menunjukkan hasil yang positif dengan peran asam menghidrolisnya menjadi komponen-komponen monosakarida, lalu mengalami proses dehidrasi.
(2) Uji spesifik, terbagi menjadi uji gula pereduksi (tes benedict, barfoed, Foulger, dan asam sistrat), uji keto bebas (uji Seliwanoff), dan uji polisakarida (iodine test). Pada uji gula pereduksi yang pertama yaitu menggunakan reagen benedict. Uji dilakukan dengan menambahkan reagent Benedict ke dalam larutan karbohidrat dan dilakukan pemanasan. Pemanasan bertujuan untuk mempercepat reaksi pada monosakarida, dan mengkatalis proses hidrolis pada disakarida. Setelah dilakukan pemanasan terjadi perubahan pada beberapa larutan yaitu Glukosa dan fruktosa. Perubahan ini berupa terbentuknya endapan merah bata pada larutan tersebut. Proses pendinginan ketiga larutan ini tidak mempengaruhi perubahan pada endapan. Sedangkan larutan yang lain berwarna biru yang merupakan warna asli dari reagen. Galaktosa sendiri mengalami sedikit perubahan setelah dipanaskan yaitu terdapat warna merah pada bagian permukaan larutan dan setelah didinginkan warna ini menghilang. Galaktosa merupakan salah satu karbohidrat yang mengandung gugus aldehid dalam pengujian terdapat galaktosa tidak terjadi perubahan yang diharapkan seperti glukosa dan fruktosa. Hal ini mungkin tabung telah terkontamijnasi oleh senyawa lain sehingga tidak menghasilkan endapan seperti halnya karbohidrat lain yang mengandung gugus keton dan aldehid bebas. Endapan merah bata ini muncul akibat Cu2+ mengalami reduksi menjadi Cu2O dalam larutan. Berdasarkan hasil pengamatan diatas bahwa, dari berbagai macam jenis larutan karbohidrat setelah direaksikan dengan larutan Benedict ternyata reaksinya tidak terjadi secara bersamaan. Hal ini disebabkan tergantung atas konsentrasi karbohidrat yang diperiksa baik disakarida atau monosakarida. Pada dasarnya dari berbagai macam jenis larutan karbohidrat yang diuji ternyata yang bereaksi positif dengan Benedict hanya golongan disakarida dan monosakarida, sedangkan larutan polisakarida seperti amilum tidak dapat bereaksi dengan Benedict. Tidak ada endapan yang dihasilkan pada percobaan ini. Benedict juga bersifat basa lemah karena adanya natrium karbonat dan natrium sitrat. Sedangkan polisakarida hanya bisa bereaksi dengan pereaksi yang bersifat asam.
Uji Barfoed digunakan untuk membedakan antara monosakarida pereduksi dan disakarida pereduksi. Hasil percobaan menunjukkan hanya glukosa yang menunjukkan hasil positif berupa endapan merah bata. Seharusnya menurut literatur positif pula terhadap galaktosa, karena gula pereduksi adalah gula yang mengandung gugus aldehid bebas maupun monoketo bebas, dan keduanya merupakan gula pereduksi. Selain itu pada disakarida seharusnya menunjukkan juga hasil yang positif (walau butuh waktu lebih lama untuk melihat warna hasil pengendapan akibat terhidrolisis dulu menjadi komponen-komponen monosakarida). Adapun prinsip reaksinya sama dengan reagen benedict yaitu endapan merah bata dihasilkan akibat reduksi Cu2+ menjadi Cu+ dalam Cu2O.
Uji Foulger spesifik untuk fruktosa, sehingga hanya sukrosa yang menunjukkan hasil positif berupa larutan berwarna biru pursia. Mekanisme dari reaksi ini belum diketahui. Selanjutnya tes asam pikrat. Hasil percobaan menunjukkan uji positif pada glukosa sebagai salah satu gula pereduksi dengan membentuk warna kuning kemerah-merahan (asam pikramat). Seharusnya uji ini juga menunjukkan hasil positif pada galaktosa. Karena pemanasan tidak dilakukan dalam waktu lama, maka uji ini negatif terhadap disakarida.
Selanjutnya adalah uji keto bebas dengan reagen seliwanof. Hasil percobaan menunjukkan bahwa uji ini positif terhadap sukrosa, karena selama pemanasan sukrosa diubah/terhidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa. Fruktosa merupakan pentose yang mengandung gugus keto bebas. Keton mengdehidrasi dengan cepat menghasilkan 5 hydroxymethylfurfural, selanjutnya akan bereaksi dengan resosinol menghasilkan warna merah.
Terakhir adalah iodin test yang hanya spesifik pada polisakarida. Tes ini digunakan untuk membedakan polisakarida dari mono dan disakarida. Iodin mengadsorbsi kompleks warna biru yang berbeda tergantung pada rantai polisakarida. Warna paling intens ditunjukkan oleh amilum karena panjang rantai heliks yang tidak putus-putus. Dalam praktikum, tes ini dilanjutkan dengan menyiapkan 3 buah tabung reaksi yang telah terisisi 3 ml amilum, lalu ditambahkan air, HCl, dan NaOH secara berturut-turut. Hasilnya menunjukkan positif pada penambahan larutan netral dan asam yakni biru. Penambahan NaOH menunjukkan hasil negatif karena NaOH tidak dapat menghidrolisis senyawa polisakarida. Selanjutnya, kedua larutan yang berwarna tadi dipanaskan, dan warna biru hilang pada tabung yang ditambahi HCl, hal ini terjadi karena pemanasan telah mengubah polisakarida menjadi monosakarida sehingga kompleks iodin tidak dapat terbentuk lagi (tidak ada cabang yang tergulung-gulung lagi). Pada tabung yang ditambahi air, larutan polisakarida berubah warna menjadi keabu-abuan.
Adapun kesalahan dalam percobaan ini dapat disebabkan berbagai faktor diantaranya pencucian alat-alat praktikum yang kurang bersih, serta lama pemanasan (termasuk suhu) kurang efisien memutus rantai polisakarida.
G. KESIMPULAN
1. Uji umum karbohidrat adalah tes molisch sedangkan uji spesifik karbohidrat adalah test benedict, test seliwanoff, test barfoed, test asam pikrat, test foulger dan test iodine.
2. Untuk mengetahui adanya sifat mereduksi dari karbohidrat yang mengandung gugus aldehid dan keton bebas maka dilakukan uji benedict, uji barfoed, uji foulger dan uji asam pikrat.
3. Gula pereduksi terdapat pada monosakarida seperti glukosa dan laktosa. Pada disakarida perlu dilakukan pemanasan yang lebih lama agar terhidrolisis menghasilkan komponen-komponen monosakarida.
4. Untuk mengetahui adanya gugus keton bebas dari monosakarida maupun disakarida dilakukan uji seliwanoff. Uji ini positif pada sukrosa yang terhidrolisis menghasilkan fruktosa.
5. Untuk mengetahui perbedaan uji antara monosakarida, disakarida, dan polisakarida dilakukan tes iodine. Test ini hanya membentuk kompleks biru pekat pada karbohidrat yang mengandung polisakarida, contohnya amilum.
6. Pada tes iodine dengan penambahan HCl dan air, biru yang dihasilkan menjadi kurang pekat karena polisakarida sudah menjadi disakarida.
7. Pada tes iodine dengan penambhan NaOH menunjukkan hasil negatif karena NaOH tidak dapat menghidrolisis polisakarida.
8. Pada tes iodine dengan penambahan HCl, warna biru menjadi hilang akibat proses pemanasan. Karena pemanasan dapat menghasilkan komponen komponen monosakarida yang tidak akan membentuk kompleks dengan iodine.
LAMPIRAN
JAWABAN PERTANYAAN
1. Uji molisch merupakan uji umum untuk semua jenis karbohidrat, sehingga semua karbohidrat akan menunjukkan hasil positif berupa terbentuknya hidroksimetil furfural yang mengalami kondensasi dengan a-naftol yang memberikan warna merah lembayung.
2. Karena semua jenis karbohidrat mudah mengalami dehidrasi dengan penambahan asam kuat pekat.
3. Perbedaanya terdapat pada senyawa penyusunnya. Pereaksi fehling terdiri atas dua larutan, yaitu larutan fehling A (larutan CuSO4 dalam air) dan larutan fehling B (Larutan garam Knatartat dan NaOH dalam air). Sedangkan reagen benedict merupakan larutan yang mengandung CuSO4, Na2CO3, dan Natrium Sitrat.
4. Natrium sitrat berfungsi untuk membuat larutan benedict bersifat basa lemah.
5. Tidak Dapat, karena di dalam urine terdapat ion Cl–.
6. Dapat, dilihat dari cepat atau lambatnya pembentukkan warna merah dalam larutan. Sukrosa akan lebih lambat karena harus mengalami hidrolisis dulu untuk menghasilkan glukosa dan fruktosa.
7. Karena karbohidrat ini akan mengalami hidrolisis menjadi molekul-molekul monosakarida.
8. Jawabannya ada di bagian hasil pengamatan.
