Ari Tri Astuti, S.Gz,

Dietisien

KARBOHIDRAT part_2

Beberapa Reaksi pada

Monosakarida

1. Reaksi Oksidasi

2. Reaksi Reduksi

3. Reaksi pembentukan glikosida

Dll.

Reaksi Oksidasi Monosakarida Bila gugus aldehida (-CHO) dari suatu

aldosa dioksidasi, produknya ialah suatuasam aldonat yg mempunyai gugus karboksil (-COOH)

Contoh D-glukosa mudah dioksidasi menjadiasam D-glukonat

Oksidasi aldosa begitu mudahnya sehinggasenyawa ini bereaksi dengan bahanpengoksidasi ringan seperti reagen Tollens ( Ag dalam larutan amonia berair), Fehling (kompleks Cu2+ dengan ion tarrat), dan Benedict

HC

CHO

OH

CHO

C OH

C OH

CH2OH

+ Cu2+

C

O

OH

C OH

CHO

C OH

C OH

CH2OH

+ Cu2O

merah bata

D - glukosa asam D - glukonat

Monosakarida mengalami Oksidasi

• Benedict

• Fehling

Oksidasi aldosa dengan oksidator kuat (HNO3

panas) menghasilkan asam dikarboksilat karenaHNO3 selain mengoksidasi gugus aldehid jugamengoksidasi gugus CH2OH terminal

C

CHO

OH

CHO

C OH

C OH

CH2OH

C

COOH

OH

CHO

C OH

C OH

COOH

HNO3

D - glukosa asam D - glukarik

C

CHO

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

HO + Ag+

C

COOH

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

HO + Ag

Cermin perak

Reaksi dg HNO3

Reaksi dg Tohlens

Reaksi Reduksi Monosakarida• Gugus karbonil dari monosakarida (aldosa dan

ketosa) dapat direduksi oleh berbagai reagen.

Produknya adalah Poliol yg disebut Alditol

• Contohnya adalah hidrogenasi katalitik atau

reduksi dengan natrium borohidrida (NaBH4)

mengubah D-glukosa menjadi D-glusitol (atau

Sorbitol)

C

CHO

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

D - glukosa

HOkatalis

logam

C

CH2

OH

C

C OH

C OH

CH2OH

D -glukitol (sorbitol)

HO

OH

+ H2

Reduksi Monosakarida Dapat dilakukan dengan:

o Logam + H2

o enzimatis

Produknya poliol atau gula alkohol yang disebut (alditol)

Contoh :

Glukosa membentuk sorbitol (glucitol)

Manosa membentuk mannitol

Fruktosa membentuk mannitol + sorbitol

Gliseraldehid membentuk glycerol

Fungsi Gula Alkohol Mannitol osmotic diuretic pada org dg

penyakit ginjal

Glycerol dapat dijumpai pada produk beauty care, sabun, mouthwash, preservative pd makanan

Sorbitol digunakan secara komersial sebagaipemanis dan pengganti gula kalori lebih rendah dari gula biasa diet

Sorbitol can also be dehydrated to 1,4,3,6-dianhydro-D-sorbitol (isosorbide) which is nitrated to ISDN and ISMN (both used in treatment of angina) obat penyakit jantung

Reaksi pembentukan glikosida

Glikosida merupakan senyawa gabungan gula

dengan bukan gula.

Keduanya dihubungkan dg ikatan berupa

jembatan oksigen (O-glikosida.

Dioscin), jembatan nitrogen (N-

glikosida,adenosin), jembatan sulfur (S-

glikosida, sinigrin), maupun jembatan carbon

(C-glikosida)

Banyak ditemukan dalam berbagai produk

farmasi

Reaksi Karbohidrat secara

Umum

Karbohidrat dalam industri makanan dapat

mengalami reaksi-reaksi sebagai berikut :

1.Hidrolisis

2. Browning

POLYSACCHARIDES

Acid Treatment

Heat Treatment

Enzyme Treatment

1

2

3 PRODUCTS

HFCS

Hidrolisis

Pembuatan HFCS (High Fructose Corn Syrup) pemanis yang biasa digunakan untuk makanan dan minuman yang ditemukan oleh peneliti dari Jepang

HFCS adalah sirup jagung yang telah mengalami proses enzimatis dg tujuan untuk meningkatkan kandungan fruktosa

BAHAN BAKU Fermentation

• Jenis Mikrobia• Suhu• Waktu

PRODUCTS

• Ketela Pohon• Ketan

• Tape singkong• Tape Ketan

Starch Glucose Alcohol Acid

Hidrolisis

Pembuatan tape proses fermentasi

Pati mengalami hidrolisis mjd glukosa (manis), apabila terlalu lama rasa/aroma alkohol rasa asam + pahit

BROWNING

• ENZIMATIS

• NON-ENZIMATIS

• Reaksi Enzimatis• Dipengaruhi oleh :

• Substrat• Enzim• Suhu• Waktu

• Reaksi Maillard

• Karamelisasi

• Reaksi Gula & Protein• Dipengaruhi oleh :

• Jenis Gula• Suhu• Waktu

• Pemanasan Gula• Dipengaruhi oleh :

• Suhu• Waktu

• Ascorbic acidoxidation

Browning pada KH dan Protein

Karbohidrat

protein

GUGUS CARBONYL

GUGUSAMINE

Melanoidins(Brown

Pigments)• Dipengaruhi oleh :

• Jenis Gula• Asam Amino• pH• Suhu• Katalis• Kadar Air

5-Hydroxymethyl-2-Furfuraldehyde

(HMF)

Browning Nonenzimatis – Reaksi

Maillard

Berasal dari nama ilmuwan Perancis : Louis

Maillard (1912) glucose + glycine

Reaksi Maillard terjadi pada KH (gugus

karbonil) dan protein (gugus amine)

Dipengaruhi oleh suhu, waktu dan jenis gula

Menghasilkan warna coklat

Memberi efek pada aroma, rasa, dan warna

makanan

Terjadi pada : roasting of coffee and cacao

beans, baking of bread and cakes, toasting of

cereals, cooking of meats

Reaksi Maillard Proses yang terjadi pada reaksi maillard:

1. Gugus karbonil pada gula menghasilkan N-glukosamin dan air

2. Gugus glukosamin ketosamin3. Ketosamin mengalami proses lanjut: Memproduksi air dan redukton Menghasilkan

diasetil, aspirin, pyruvaldehid, dan ikatan hidrolitik lain

Membentuk melanoidin (warna cokelat)

BROWNING NON ENZIMATIS

SUCROSESUCROSE +FRUCTOSE

SUCROSE +LACTOSE

Maillard Reaction

Reaksi Maillard pada produk

bakpia

Browning Nonenzimatis -Karamelisasi

• Caramelization is defined as the thermal degradation of sugars leading to the formation of volatiles(caramel aroma) and brown-colored products(caramel colors)

• The process is acid or base catalyzed and generally requires temperatures > 120 oC at 9<pH<3 (pH < 3 or pH > 9)

• Caramelization occurs in food, when food surfaces are heated strongly, e.g. the baking and roasting processes, the processing of foods with high sugar content such as jams and certain fruit juices, or in wine production

Beberapa Analisis Kualitatif

Karbohidrat

Uji Molish

Uji Yodium

Uji Benedict

Uji Seliwanoff

Uji Barfoed

Uji Ozazone

Uji Moore, dll.

Uji Molish Karbohidrat oleh

asam sulfat pekat (H2SO4) akan dihidrolisis menjadi monosakarida

Monosakarida lalu mengalami dehidrasi oleh asam sulfat pekat (H2SO4) menjadi furfural/hidroksil fulfural

Furfural/hidroksil fulfural + alfa naftol senyawa berwarna

Reagen molish (recolsinol/α naftol dalam alkohol)

Sampel + reagen molish

Uji Yodium/Iodin

Karbohidrat golongan polisakarisa akan

memberikan reaksi perubahan warna dengan

larutan yodium/iodin

Warna spesifik tergantung jenis KHnya

Amilosa + iodin biru

Amilopektin + iodin merah violet

Glikogen/dextrin + iodin merah coklat

Sampel + larutan iodin

Uji Benedict

Gula yang mempunyai gugus aldehid + larutan

benedict membentuk reaksi oksidasi reduksi

(redoks) + dipanaskan warna merah bata

Larutan benedict merupakan campuran garam

kuprisulfat, natriut sitrat, dan natrium karbonat

Uji Seliwanoff

Reagen seliwanoff berisi 0,05 g recolsinol dlm

100 ml HCl

Tes seliwanoff juga disebut tes fruktosa

Fruktosa termasuk jenis monosakarida ketosa krn

mempunyai gugus keton

Jenis monosakarida ketosa lebih cepat

didehidrasi menjadi fulfural daripada aldosa

Aldosa bereaksi negatif pada tes Seliwanoff

Pada tes ini, fulfural + resorcinol (1,3 dihidroksi

benzen) akan membentuk kompleks warna

merah cokelatFruktosa fulfural + reagen seliwanoff

merah cokelat

Uji Barfoed

Larutan Barfoed merupakan campuran dari cupri

asetat dan asam asetat

Tes ini untuk membedakan monosakarida dan

disakarida

Untuk penentuan KH jenis monosakarida dalam

suasana asam

Larutan Barfoed + gula reduksi (monosakarida)

endapan merah kuprooksida

Dalam reaksi ini, disakarida bereaksi sangat lama

dg reagen barfoed shg tidak membentuk

endapan warna merah

Uji Ozazon dan Moore

Uji Ozazon

Aldosa/ketosa + fenilhidrasine +pemanasan

hidrason/osason (kristal)

Uji Moore

Prinsip dari uji moore adalah melihat ada

tidaknya karbohidrat dengan mengggunakan

basa kuat (NaOH) dan pemanasan

Karbohidrat akan membentuk warna coklat

karena bertemu dg basa dan pemanasan yg

membentuk karamel