Laporan Praktikum Hari/ tanggal : Selasa, 10 September 2013

Biokimia Waktu : 13.00-14.40

PJP : Puspa Julistia Puspita, S. Si, M. Sc.

Asisten : 1. Resti Siti Muthmainah, S. Si.

2. Lusianawati, S. Si.

KARBOHIDRAT I

Kelompok 7

Ayu Septra Wulandari J3L112029

Yaya Nugraha J3L112089

Diana Agustini Raharja J3L112168

PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA

PROGAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

PENDAHULUAN

Menurut Fessenden (1986), karbohidrat merupakan senyawa karbon,

hidrogen, dan oksigen yang terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai

rumus empiris CH2O; misalnya rumus molekul glukosa yaitu C6H12O6. Senyawa

ini pernah disangka hidrat dari karbon sehingga di sebut karbohidrat. Pada tahun

1880-an disadari bahwa gagasan hidrat dari karbon merupakan gagasan yang

salah dan karbohidrat sebenarnya adalah polihidroksi aldehida dan keton atau

turunan mereka.

Menurut Yazid (2006), karbohidrat merupakan suatu polimer yang

tersusun atas monomer-monomer. Berdasarkan monomer yang menyusunnya,

karbohidrat dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu monosakarida, oligosakarida,

dan polisakarida.

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana yang tidak dapat

dihidrolisis menjadi karbohidrat lain. Bentuk ini dibedakan kembali menurut

jumlah atom C yang dimiliki dan sebagai aldosa atau ketosa. Monosakarida yang

terpenting adalah glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Glukosa dan galaktosa

merupakan aldoheksosa sedangkan fruktosa merupakan ketoheksosa.

Oligosakarida merupakan karbohidrat yang tersusun dari dua sampai

sepuluh satuan monosakarida. Oligosakarida yang umum adalah disakarida, yang

terdiri atas dua satuan monosakarida dan dapat dihidrolisis menjadi monosakarida.

Karbohidrat yang termasuk dalam disakarida, di antaranya maltosa, laktosa, dan

sukrosa. Menurut Hawab (2003), maltosa tersusun dari D-glukosa dan D-glukosa

dengan ikatan α-(1→4), laktosa tersusun dari D-galaktosa dan D-glukosa dengan

ikatan β-(1→4), sedangkan sukrosa tersusun dari D-glukosa dan D-fruktosa

dengan ikatan α1→β2.

Polisakarida merupakan karbohidrat yang tersusun lebih dari sepuluh

satuan monosakarida dan dapat berantai lurus atau bercabang. Polisakarida dapat

dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentu yang kerjanya spesifik. Hidrolisis

sebagian polisakarida menghasilkan oligosakarida dan dapat digunakan untuk

menentukan struktur molekul polisakarida. Contohnya amilum, glikogen,

dekstrin, dan selulosa.

TUJUAN

Praktikum dilakukan untuk mengidentifikasi sifat dan struktur beberapa

karbohidrat melalui uji-uji kualitatif, di antaranya uji Molisch, uji Benedict, uji

Barfoed, serta uji fermentasi.

METODE

Bahan-bahan yang digunakan, yaitu glukosa 1%, fruktosa 1%, maltosa

1%, laktosa 1%, sukrosa 1%, pati 1%, pereaksi Molisch, asam sulfat pekat,

pereaksi Benedict, pereaksi Barfoed, fosfomolibdat, ragi, NaOH 10%, kapas, dan

akuades. Alat-alat yang digunakan, di antaranya penangas air, tabung fermentasi,

serta alat-alat gelas.

Uji-uji kualitatif dilakukan terhadap larutan glukosa 1%, fruktosa 1%,

maltosa 1%, laktosa 1%, sukrosa 1%, dan pati 1%.

Uji Molisch dilakukan dengan cara larutan yang akan diperiksa sebanyak 5 mL

dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan 2 tetes pereaksi Molisch,

dicampur merata, kemudian ditambahkan perlahan-lahan melalui dinding tabung

sebanyak 3 mL asam sulfat pekat.

Uji Benedict dilakukan dengan cara 5 mL pereaksi Benedict dimasukkan

ke dalam tabung reaksi. Kemudian, ditambahkan 8 tetes larutan yang akan

diperiksa dan dicampurkan. Dididihkan selama 5 menit dan setelah itu dibiarkan

sampai menjadi dingin. Warna ataupun endapan yang terbentuk diamati.

Uji Barfoed dilakukan dengan cara 1 mL pereaksi dan 1 mL bahan

percobaan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Tabung tersebut dipanaskan

dalam air mendidih selama 3 menit dan didinginkan. Setelah itu, fosfomolibdat

sebanyak 1 mL dimasukkan, dikocok, dan diamati warna yang terjadi.

Uji fermentasi dilakukan dengan cara sebanyak 10 mL larutan bahan

percobaan dan 1 gram ragi roti dimasukkan ke dalam mortar. Kedua bahan

tersebut digerus sampai terbentuk suspensi yang homogen. Kemudian suspensi

tersebut diisikan ke dalam tabung fermentasi sampai bagian kaki yang tertutup

terisi penuh oleh cairan. Pemeraman dilakukan dan diperiksa setiap selang 15

menit sebanyak 3 kali pengamatan. Jika terdapat ruangan gas pada kaki tabung

yang tertutup maka panjang atau isi gas tersebut diukur. Untuk membuktikan

bahwa gas yang terbentuk gas CO2, larutan NaOH 10% sebanyak 10 tetes

ditambahkan ke dalam tabung fermentasi melalui kaki yang terbuka dan mulut

tabung ditutup dengan ibu jari sambil tabung dibolak-balik beberapa kali. Isapan

pada ibu jari menunjukkan adanya gas CO2.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1 Hasil uji Molisch

Bahan uji Hasil pengamatan (+/-) Perubahan warna larutanGlukosa + Terdapat cincin unguFruktosa + Terdapat cincin unguMaltosa + Terdapat cincin unguLaktosa + Terdapat cincin unguSukrosa + Terdapat cincin unguPati + Terdapat cincin ungu

Keterangan: (+) = tergolong karbohidrat

(-) = bukan karbohidrat

Gambar 1. Hasil uji Molisch pada larutan pati (a), maltosa (b), laktosa (c), sukrosa

(d), fruktosa (e), dan glukosa (f)

Hasil pada uji Molisch menunjukkan bahwa semua bahan uji merupakan

karbohidrat dengan terbentuknya cincin berwarna ungu sesuai dengan literatur

akan tetapi literatur menetapkan cincin berwarna ungu kemerahan sebagai reaksi

positif.

Prinsip uji Molisch ialah berdasarkan pembentukan furfural atau turunan-

turunan dari karbohidrat yang didehidrasi oleh asam anorganik pekat.

Karbohidrat oleh asam anorganik pekat (H2SO4) akan dihidrolisis menjadi

monosakarida. Dehidrasi monosakarida jenis pentosa oleh asam sulfat pekat

menjadi furfural dan golongan heksosa menghasilkan hidroksimetilfurfural (Yazid

2006).

Pereaksi Molisch terdiri atas larutan 5% α-naftol dan alkohol 95%.

Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan yang mengandung karbohidrat

kemudian ditambahkan asam sulfat pekat, akan terbentuk dua lapisan zat cair.

Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi

kondensasi antara furfural dengan α-naftol. Walaupun reaksi ini tidak spesifik

untuk karbohidrat, namun dapat digunakan sebagai reaksi pendahuluan dalam

analisis kuantitatif karbohidrat. Hasil negatif merupakan suatu bukti bahwa tidak

ada karbohidrat (Poedjiadi 1994).

Reaksi yang terjadi pada uji Molisch yaitu sebagai berikut.

Tabel 2. Hasil uji Benedict

Bahan uji Hasil pengamatan (+/-) Perubahan warna larutanGlukosa + Hijau kebiruanFruktosa + Hijau kebiruanMaltosa + Hijau kebiruanLaktosa + Hijau kebiruanSukrosa - BiruPati - Biru

Keterangan: (+) = gula pereduksi

(-) = gula nonpereduksi

Gambar 2 Hasil uji Benedict pada larutan pati (a), sukrosa (b), maltosa (c), laktosa

(d), fruktosa (e), dan glukosa (f)

Hasil uji Benedict menunjukkan bahwa monosakarida dan disakarida,

kecuali sukrosa adalah gula pereduksi. Sifat mereduksi disebabkan oleh adanya

gugus aldehida atau keton bebas dalam molekulnya. Sebaliknya, polisakarida

adalah gula nonpereduksi. Hasil ini sesuai dengan literatur.

Menurut Yazid (2006), prinsip uji Benedict yaitu gula pereduksi akan

mereduksi ion Cu2+ dalam suasana alkalis menjadi Cu+, yang mengendap sebagai

Cu2O berwarna merah bata. Uji Benedict digunakan untuk menentukan adanya

gula pereduki dalam sampel. Pada uji Benedict, dilakukan proses pemanasan yang

bertujuan untuk mempercepat laju reaksi.

Pereaksi Benedict berupa larutan yang mengandung kupri sulfat, natrium

karbonat, dan natrium sitrat. Gula pereduksi dapat mereduksi ion Cu2+ dari

kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang kemudian mengendap sebagai Cu2O. Adanya

natrium karbonat dan natrium sitrat membuat pereaksi Benedict bersifat basa

lemah. Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning, atau merah bata.

Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa

(Poedjiadi 1994).

Reaksi yang terjadi pada uji Benedict sebagai berikut.

Tabel 3 Hasil uji Barfoed

Bahan uji Kepekatan warna Perubahan warna larutan

Glukosa ++ Larutan berwarna biru menjadi biru kehijauanFruktosa +++ Larutan berwarna biru menjadi biru kehijauanMaltosa ++ Larutan berwarna biru menjadi biru kehijauanLaktosa ++ Larutan berwarna biru menjadi biru kehijauanSukrosa ++ Larutan berwarna biru menjadi biru kehijauanPati + Larutan berwarna biru menjadi biru kehijauan

Keterangan: (+) = semakin banyak “+”, warna yang terbentuk semakin pekat

Gambar 3 Hasil uji Barfoed pada larutan glukosa (a), frukstosa (b), sukrosa (c),

laktosa (d), maltosa (e), dan pati (f)

Hasil dari uji Barfoed seperti pada tabel kurang sesuai dengan literatur.

Menurut literatur semua monosakarida akan menunjukkan warna biru sebagai

reaksi positif dengan warna yang kepekatannya akan lebih pekat dibandingkan

disakarida maupun polisakarida. Hal ini karena hasil pengamatan dilakukan

dengan cara visualisasi secara langsung. Untuk mendapatkan hasil yang lebih

akurat dapat dilakukan analisis dengan alat spektrofotometer.

Prinsip uji Barfoed yaitu karbohidrat dalam larutan asam lemah akan

mengalami perubahan reaktifitas. Karbohidrat dengan reaktifitas rendah akan

hilang daya reduksinya sedangkan karbohidrat dengan reaktifitas tinggi akan tetap

dipertahankan.

Pereaksi Barfoed terdiri atas larutan kupri asetat dan asam asetat dalam air,

dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida.

Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi, Cu2O

terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada 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 direaksikan

dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga menghasilkan warna biru yang

menunjukkan adanya monosakarida. Disakarida dengan konsentrasi rendah tidak

memberikan hasil positif. Perbedaan antara pereaksi Barfoed dengan pereaksi

Fehling atau Benedict ialah bahwa pada pereaksi Barfoed digunakan suasana

asam (Poedjiadi 1994).

Reaksi yang terjadi pada uji Barfoed sebagai berikut.

Tabel 4 Hasil uji fermentasi

Bahan uji Menit ke- 15’ 30’ 45’ Penambahan NaOH

Glukosa 0,5 cm 2,8 cm 4,5 cm Ada isapanFruktosa 2,4 cm 3,9 cm 6,3 cm Ada isapanMaltosa 3,4 cm 6,5 cm 9,2 cm Ada isapanLaktosa 0,3 cm 1,5 cm 3,0 cm Ada isapanSukrosa 0,6 cm 2,5 cm 3,8 cm Ada isapanPati 0,3 cm 0,8 cm 2,3 cm Ada isapan

Gambar 4 Hasil uji fermentasi pada larutan glukosa (a), fruktosa (b), sukrosa (c),

dan pati (d)

Hasil uji fermentasi pada tabel kurang sesuai dengan literatur. Pada

literatur pembentukan CO2 yang diukur tingginya, semua monosakarida akan lebih

tinggi dibandingkan disakarida dan disakarida lebih tinggi dibandingkan

polisakarida.

Menurut Wirahadikusumah (1985), prinsip uji fermentasi yaitu

menguraikan karbohidrat menjadi etanol dan CO2 tanpa dilibatkannya oksigen

(anaerob) dengan bantuan ragi. Uji ini digunakan untuk menentukan kereaktifan,

karena monosakarida lebih reaktif daripada disakarida ataupun polisakarida dalam

pembentukan etanol dan gas CO2. Selain itu, pati dan disakarida lainnya

merupakan molekul yang relatif lebih besar dibandingkan dengan monosakarida

sehingga kemampuan ragi untuk mencerna dan mengubahnya menjadi produk

hasil lebih banyak memerlukan energi dan waktu yang lebih lama. Penambahan

NaOH pada uji ini adalah untuk membuktikan adanya gas CO2 yang terbentuk.

Jalur metabolisme fermentasi sama dengan glikolisis sampai dengan

terbentuknya asam piruvat. Dua tahap reaksi enzim berikutnya adalah reaksi

perubahan asam piruvat menjadi asetaldehida, dan reaksi reduksi asetaldehida

menjadi alkohol. Dalam reaksi pertama, piruvat didekarboksilasi diubah menjadi

asetaldehida dan CO2 oleh piruvat dekarboksilase. Dalam reaksi terakhir,

asetaldehida direduksi oleh NADH dengan enzim alkohol dehidrogenase,

menghasilkan etanol. Dengan demikian etanol dan CO2 merupakan hasil akhir

fermentasi alkohol dan jumlah energi yang dihasilkan sama dengan glikolisis

anaerob, yaitu 2 ATP.

Reaksi yang terjadi pada uji fermentasi sebgai berikut.

Aplikasi beberapa uji karbohidrat salah satunya ialah uji Molisch digunakan

sebagai uji pendahuluan untuk mengetahui ada tidaknya kandungan karbohidrat

pada suatu produk sebelum menentukan uji kuantitatifnya. Menurut Poedjiadi

(1994), pereaksi Benedict lebih banyak digunakan untuk pemeriksaan glukosa

dalam urin daripada pereaksi Fehling karena beberapa alasan. Apabila dalam urin

terdapat asam urat atau kreatinin, kedua senyawa ini dapat mereduksi pereaksi

Fehling, tetapi tidak dapat mereduksi pereaksi Benedict. Di samping itu pereaksi

Benedict lebih peka daripada pereaksi Fehling. Penggunaan pereaksi Benedict

juga lebih mudah karena hanya terdiri atas satu macam larutan, sedangkan

pereaksi Fehling terdiri atas dua macam larutan. Uji Barfoed digunakan untuk

mendeteksi karbohidrat yang tergolong monosakarida dalam suatu produk,

sedangkan uji fermentasi dapat digunakan dalam pembuatan produk makanan

seperti tapai ketan dan tapai singkong.

SIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa pada uji Molisch glukosa,

fruktosa, maltosa, laktosa, sukrosa, dan pati merupakan karbohidrat. Pada uji

Benedict glukosa, fruktosa, maltosa, dan laktosa adalah gula pereduksi sedangkan

sukrosa dan pati adalah gula nonpereduksi. Pada uji Barfoed glukosa dan fruktosa

merupakan monosakarida sedangkan maltosa, laktosa, dan sukrosa merupakan

disakarida dan pati merupakan polisakarida. Pada uji fermentasi monosakarida

lebih reaktif dari disakarida dan disakarida lebih reaktif dari polisakarida dalam

proses fermentasi.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden RJ, JS Fessenden. 1986. Kimia Organik. Jilid ke-2. Pudjaatmaka AH,

penerjemah; Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Organic Chemistry. Ed.

Ke-3.

Hawab HM. 2003. Pengantar Biokimia. Malang (ID): Bayumedia.

Poedjiadi Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta (ID): UI Press.

Wirahadikusumah M. 1985. Biokomia: Metabolisme Energi, Karbohidrat, dan

Lipid. Bandung (ID): ITB Press.

Yazid Estien, Lisda Nursanti. 2006. Penuntun Praktikum Biokimia untuk

Mahasiswa Analis. Yogyakarta (ID): Andi.