PENGUJIAN KARBOHIDRAT

I. DASAR TEORI

Bagi kebanyakan organisme karbohidrat merupakan tonggak kehidupan, dalam tubuh manusia dan hewan karbohidrat merupakan cadangan energi yang tersimpan dalam sel sebagai glikogen. Karbohidrat dalam bentuk gula dan pati melambangkan bagian utama kalori total yang dikonsumsi manusia dan bagi kebanyakan kehidupan hewan, seperti juga bagi berbagai mikroorganisme (Lehninger, 1982). Karbohidrat adalah golongan senyawa yang terdiri dari unsur-unsur C, H, dan O, serta memiliki rumus umum Cn(H₂O)m. Sifat-sifat fisik karbohidrat ada yang berupa zat padat pada suhu kamar, ada yang tidak berwarna (misal :sukrosa dan glukosa), zat padat amarf (pati) dan basa serat  (selulosa) (Weissmann, 1975). Berdasarkan jumlah rantai karbon penyusunnya, karbohidrat dibagi menjadi empat golongan yaitu:

1. Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana, karena molekulnya hanya terdiri atas satu atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat yang lain(Fessenden, 1997). Monosakarida memiliki bentuk antara lainglukosa, galaktosa dan fruktosa yang ketiganya memiliki isomer C₆H₁₂O₆(Foster,2004)

2. Disakarida

                    Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus-OH dengan melepaskan molekul air(Fessenden, 1997). Disakarida terbagi atas maltosa(glukosa dan glukosa), laktosa(glukosa dan galaktosa), dan sukrosa(glukosa dan fruktosa) (Foster,2004).

 3. Oligosakarida
  Oligosakarida merupakan karbohidrat yang tersusun atas lebih dari dua (3-10) untai rantai karbon (Fessenden, 1997).
4. Polisakarida
Polisakarida adalah karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida dan mempunyai rumus umum (C₆H₁₀O₅)n. Polisakarida dapat berupa selulosa, glikogen, dan amilum (pati) (Fessenden, 1997).

II. TUJUAN

1.      Menentukan bentuk-bentuk dan keberadaan karbohidrat dengan berbagai pengujian.

2.      Mengetahui gula pereduksi yang terdapat dalam bahan berkarbohidrat melaui pengujian.

3.      Mengetahui gugus keton yang terdapat dalam bahan berkarbohidrat melalui pengujian.

a. Cara Kerja

PENGUJIAN UMUM

1.      Uji Mollisch

1.      Masukkan 1 ml larutan / bahan yang akan diuji keberadaan karbohidratnya pada tabung reaksi. Buatlah kontrol menggunakan aquades.

2.      Tambahkan 2 tetes larutan α-naphtol, kemudian tambahkan H₂SO₄ pekat yang dialirkan lewat dinding tabung sehingga akan tebentuk dua lapisan.

3.       Amati terbentuknya cincin berwarna ungu pada perbatasan kedua lapisan tersebut.

PENGUJIAN KHUSUS

1.Pengujian Gula Pereduksi

a.      Uji Fehlings

1.         Siapkan campuran larutan Fehlings A dan B (1:1)

2.      Masukkan 1ml larutan/bahan yang akan diuji keberadaan karbohidratnya pada tabung reaksi, kemudian  tambahkan 2 tetes larutan Fehling.

3.      Tabung kemudian dipanaskan dalam waterbath selama 15 menit. Bila terbentuk endapan merah/jingga, berarti pada larutan tersebut mengandung gula reduksi.

b.      Uji Nelson

1.        Masukkan 1ml larutan/bahan yang akan diuji keberadaan karbohidratnya pada tabung reaksi, kemudian tambahkan 1ml reagen tembaga tartrat.

2.        tabung ditutup dengan kelereng kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 15 menit kemudian didiamkan pada suhu kamar

3.        tambahkan 1ml reagen nelson arsenomolibdat, biarkan selama 1mt, kemudian bandingkan dengan intensitas warna biru yang terbentuk dari masing-masing bahan uji.

c.       Uji gugus keton

1.  masukkan 1 ml reagen selliwanof pada tabung reaksi

2.  tambahkan 1`ml larutan yang mengandung karbohidrat, panaskan dalam waterbath selama 15 menit. amati warna merah tua.

IV. Hasil dan Pembahasan

Tabel Hasil Pengujian Karbohidrat

KH	Mollisch Test	Fehling Test	Nelson Test	Selliwanoff
A	Ada cincin ungu (+++++)	Endapan merah (++)	agak biru (++)	merah bata (+++++)
B	Ada cincin ungu(+++++)	endapan merah(++++)	Biru tua (++)	(--)
C	Ada cincin ungu (++++)	endapan merah  (+++)	Biru tua (+++ )	(---)
D	Ada cincin samar samar (+++)	Hijau (--)	Hijau  (-)	(---)
E	Tidak cincin (-)	Tetap biru (--)	Hijau (--)	(----)

PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengamatan dari berbagai uji karbohidrat untuk beberapa sampel larutan didapat :

1.      Pengujian Umum

Uji Mollisch

Tujuan dari uji Molisch yaitu menghasilkan monosakarida yang mengalami dehidrasi menjadi furfural dan hidroksi metal furfural. Pada pengujian ini digunakan bahan yang mengandung karbohidrat ( pati, glukosa, dan sukrosa ). Larutan lembut dimasukkan dalam tabung reaksi yang diberi label (A, B, C, D, E) setelah itu ditambah 2 tetes larutan α-naphtol, dan ditambahkan pula H₂SO₄ pekat yang dialirkan lewat dinding tabung. Larutan H₂SO₄ digunakan untuk mempercepat reaksi sedangkan larutan α-naphtol berfungsi sebagai pereaksi. Pada reaksi ini akan dihasilkan cincin berwarna ungu diantara 2 larutan. Cincin berwarna ungu yang terbentuk merupakan pendeteksi adanya karbohidrat. Fungsi dari penambahan H₂SO₄ yaitu untuk menghidrolisis ikatan glikosidik sehingga menghasilkan furfural yang selanjutnya bereaksi dengan α-naphtol maka akan terbentuk cincin berwarna ungu.

Dari hasil pengujian kelima sampel terlihat bahwa sampel A dan B menunjukkan cincin ungu yang  pekat. Sedangkan sampel E tidak jelas . Sampel D dapat disimpulkan bahwa sampel tersebut mengandung karbohidrat terutama dari golongan polisakarida, yaitu amilum.

2.      Pengujian Khusus

a.       Uji Fehlings

Uji Fehlings digunakan untuk mengetahui adanya gula pereduksi dalam sampel. Dari 5 sampel ditetesi sebanyak 5 tetes larutan fehling A dan B (1:1) yang telah dicampurkan sebelumnya. Lalu dipanaskan dalam waterbath selama ± 10 menit dan amati sampai mulai berubah warna dan terbentuk endapan. Pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi. Uji Fehlings digunakan untuk menguji glukosa.

Dari kelima sampel, sampel A dan C terbentuk endapan berwarna merah tua/ merah bata. Namun, sampel B menunjukkan warna yang lebih pekat.  sampel E tidak menunjukkan adanya reaksi.. Larutan Fehlings dapat mengoksidasi glukosa yang mengandung gugus aldosa yang memiliki gugus aldehida. Endapan yang terbentuk merupakan C_U2O, karena larutan Fehlings A dan B dapat menghasilkan ion C_U²⁺ sebagai pengoksidasi sampel yang mengandung aldehid. Adapun persamaan reaksinya :

                                                                                                          O          

RCH = O + 2 Cu²⁺ + 5 OH^-                                   RCO^- +Cu₂O +3 H₂O

                                                                                 Endapan merah

                              D - glukosa

b.      Uji Nelson

Uji Nelson difungsikan untuk menguji adanya gula pereduksi dalam sampel. Hampir sama dengan Uji Fehlings, namun reagen yang digunakan dalam Uji Nelson yaitu reagen Nelson arsenomolibdat dan larutan tembaga tartrat. Sampel yang akan diuji ditambah 1ml reagen C_u-tartrat kemudian dipanaskan selama ±15 menit, sebelumnya ditutup dengan kelereng. Hal ini dimaksudkan agar proses reaksi redoks tetap berjalan tanpa ada pengaruh dari luar. Setelah dingin ditambahkan 1ml reagen Nelson arsenomolibdat dan diamati terjadinya perubahan warna biru dari masing-masing sampel. Uji Nelson digunakan untuk menguji gula pereduksi pada Maltosa. Dari hasil pengujian, sampel E tidak timbul perubahan warna biru. Sedangkan sampel C menunjukkan warna biru yang lebih pekat. Gula yang dipanaskan dalam reagen C_u-tartrat akan menghasilkan warna biru yang hampir sama tiap-tiap sampel, kecuali E. Untuk membedakannya, ditambah indikator agar warna biru dapat dibedakan. Dengan cara mengambil larutan dari sampel masing-masing 1ml kemudian diencerkan dengan aquadest 9ml sehingga dapat dibedakan warna biru dalam larutan tersebut.

3.      Pengujian Gugus Keton

1.      Uji Selliwanof

Uji Selliwanof bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus keton dalam larutan karbohidrat. Dalam pengujian dari kelima sampel hanya sampel A yang menunjukkan adanya kompleks berwarna merah tua, sedangkan yang lain  tidak menunjukkan adanya reaksi. Hal ini menunjukkan bahwa dalam sampel A mengandung gugus keton yang berupa fruktosa. 

                                         D - Fruktosa

V. KESIMPULAN

            Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida dan keton atau turunan dari senyawa ini dengan rumus empirik Cm(H₂O)_n.Karbohidrat yang paling sederhana ialah monosakarida. Karbohidrat digolongkan sebaI. DASAR TEORI

Bagi kebanyakan organisme karbohidrat merupakan tonggak kehidupan, dalam tubuh manusia dan hewan karbohidrat merupakan cadangan energi yang tersimpan dalam sel sebagai glikogen. Karbohidrat dalam bentuk gula dan pati melambangkan bagian utama kalori total yang dikonsumsi manusia dan bagi kebanyakan kehidupan hewan, seperti juga bagi berbagai mikroorganisme (Lehninger, 1982).

Karbohidrat adalah golongan senyawa yang terdiri dari unsur-unsur C, H, dan O, serta memiliki rumus umum Cn(H₂O)m. Sifat-sifat fisik karbohidrat ada yang berupa zat padat pada suhu kamar, ada yang tidak berwarna (misal :sukrosa dan glukosa), zat padat amarf (pati) dan basa serat  (selulosa) (Weissmann, 1975).

Berdasarkan jumlah rantai karbon penyusunnya, karbohidrat dibagi menjadi empat golongan yaitu:

1. Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana, karena molekulnya hanya terdiri atas satu atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat yang lain(Fessenden, 1997). Monosakarida memiliki bentuk antara lainglukosa, galaktosa dan fruktosa yang ketiganya memiliki isomer C₆H₁₂O₆(Foster,2004)

2. Disakarida

                                    Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus-OH dengan melepaskan molekul air(Fessenden, 1997). Disakarida terbagi atas maltosa(glukosa dan glukosa), laktosa(glukosa dan galaktosa), dan sukrosa(glukosa dan fruktosa) (Foster,2004).

                        3. Oligosakarida

                        Oligosakarida merupakan karbohidrat yang tersusun atas lebih dari dua (3-10) untai rantai karbon(Fessenden, 1997)..

4. Polisakarida

                        Polisakarida adalah karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida dan mempunyai rumus umum (C₆H₁₀O₅)n. Polisakarida dapat berupa selulosa, glikogen, dan amilum (pati) (Fessenden, 1997).

II. TUJUAN

1.      Menentukan bentuk-bentuk dan keberadaan karbohidrat dengan berbagai pengujian.

2.      Mengetahui gula pereduksi yang terdapat dalam bahan berkarbohidrat melaui pengujian.

3.      Mengetahui gugus keton yang terdapat dalam bahan berkarbohidrat melalui pengujian.

a. Cara Kerja

PENGUJIAN UMUM

1.      Uji Mollisch

1.      Masukkan 1 ml larutan / bahan yang akan diuji keberadaan karbohidratnya pada tabung reaksi. Buatlah kontrol menggunakan aquades.

2.      Tambahkan 2 tetes larutan α-naphtol, kemudian tambahkan H₂SO₄ pekat yang dialirkan lewat dinding tabung sehingga akan tebentuk dua lapisan.

3.       Amati terbentuknya cincin berwarna ungu pada perbatasan kedua lapisan tersebut.

PENGUJIAN KHUSUS

1.Pengujian Gula Pereduksi

a.      Uji Fehlings

1.         Siapkan campuran larutan Fehlings A dan B (1:1)

2.      Masukkan 1ml larutan/bahan yang akan diuji keberadaan karbohidratnya pada tabung reaksi, kemudian  tambahkan 2 tetes larutan Fehling.

3.      Tabung kemudian dipanaskan dalam waterbath selama 15 menit. Bila terbentuk endapan merah/jingga, berarti pada larutan tersebut mengandung gula reduksi.

b.      Uji Nelson

1.        Masukkan 1ml larutan/bahan yang akan diuji keberadaan karbohidratnya pada tabung reaksi, kemudian tambahkan 1ml reagen tembaga tartrat.

2.        tabung ditutup dengan kelereng kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 15 menit kemudian didiamkan pada suhu kamar

3.        tambahkan 1ml reagen nelson arsenomolibdat, biarkan selama 1mt, kemudian bandingkan dengan intensitas warna biru yang terbentuk dari masing-masing bahan uji.

c.       Uji gugus keton

1.  masukkan 1 ml reagen selliwanof pada tabung reaksi

2.  tambahkan 1`ml larutan yang mengandung karbohidrat, panaskan dalam waterbath selama 15 menit. amati warna merah tua.

IV. Hasil dan Pembahasan

Tabel Hasil Pengujian Karbohidrat

KH	Mollisch Test	Fehling Test	Nelson Test	Selliwanoff
A	Ada cincin ungu (+++++)	Endapan merah (++)	agak biru (++)	merah bata (+++++)
B	Ada cincin ungu(+++++)	endapan merah(++++)	Biru tua (++)	(--)
C	Ada cincin ungu (++++)	endapan merah  (+++)	Biru tua (+++ )	(---)
D	Ada cincin samar samar (+++)	Hijau (--)	Hijau  (-)	(---)
E	Tidak cincin (-)	Tetap biru (--)	Hijau (--)	(----)

PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengamatan dari berbagai uji karbohidrat untuk beberapa sampel larutan didapat :

1.      Pengujian Umum

Uji Mollisch

Tujuan dari uji Molisch yaitu menghasilkan monosakarida yang mengalami dehidrasi menjadi furfural dan hidroksi metal furfural. Pada pengujian ini digunakan bahan yang mengandung karbohidrat ( pati, glukosa, dan sukrosa ). Larutan lembut dimasukkan dalam tabung reaksi yang diberi label (A, B, C, D, E) setelah itu ditambah 2 tetes larutan α-naphtol, dan ditambahkan pula H₂SO₄ pekat yang dialirkan lewat dinding tabung. Larutan H₂SO₄ digunakan untuk mempercepat reaksi sedangkan larutan α-naphtol berfungsi sebagai pereaksi. Pada reaksi ini akan dihasilkan cincin berwarna ungu diantara 2 larutan. Cincin berwarna ungu yang terbentuk merupakan pendeteksi adanya karbohidrat. Fungsi dari penambahan H₂SO₄ yaitu untuk menghidrolisis ikatan glikosidik sehingga menghasilkan furfural yang selanjutnya bereaksi dengan α-naphtol maka akan terbentuk cincin berwarna ungu.

Dari hasil pengujian kelima sampel terlihat bahwa sampel A dan B menunjukkan cincin ungu yang  pekat. Sedangkan sampel E tidak jelas . Sampel D dapat disimpulkan bahwa sampel tersebut mengandung karbohidrat terutama dari golongan polisakarida, yaitu amilum.

2.      Pengujian Khusus

a.       Uji Fehlings

Uji Fehlings digunakan untuk mengetahui adanya gula pereduksi dalam sampel. Dari 5 sampel ditetesi sebanyak 5 tetes larutan fehling A dan B (1:1) yang telah dicampurkan sebelumnya. Lalu dipanaskan dalam waterbath selama ± 10 menit dan amati sampai mulai berubah warna dan terbentuk endapan. Pemanasan dilakukan untuk mempercepat reaksi. Uji Fehlings digunakan untuk menguji glukosa.

Dari kelima sampel, sampel A dan C terbentuk endapan berwarna merah tua/ merah bata. Namun, sampel B menunjukkan warna yang lebih pekat.  sampel E tidak menunjukkan adanya reaksi.. Larutan Fehlings dapat mengoksidasi glukosa yang mengandung gugus aldosa yang memiliki gugus aldehida. Endapan yang terbentuk merupakan C_U2O, karena larutan Fehlings A dan B dapat menghasilkan ion C_U²⁺ sebagai pengoksidasi sampel yang mengandung aldehid. Adapun persamaan reaksinya :

                                                                                                          O          

RCH = O + 2 Cu²⁺ + 5 OH^-                                   RCO^- +Cu₂O +3 H₂O

                                                                                 Endapan merah

                              D - glukosa

b.      Uji Nelson

Uji Nelson difungsikan untuk menguji adanya gula pereduksi dalam sampel. Hampir sama dengan Uji Fehlings, namun reagen yang digunakan dalam Uji Nelson yaitu reagen Nelson arsenomolibdat dan larutan tembaga tartrat. Sampel yang akan diuji ditambah 1ml reagen C_u-tartrat kemudian dipanaskan selama ±15 menit, sebelumnya ditutup dengan kelereng. Hal ini dimaksudkan agar proses reaksi redoks tetap berjalan tanpa ada pengaruh dari luar. Setelah dingin ditambahkan 1ml reagen Nelson arsenomolibdat dan diamati terjadinya perubahan warna biru dari masing-masing sampel. Uji Nelson digunakan untuk menguji gula pereduksi pada Maltosa. Dari hasil pengujian, sampel E tidak timbul perubahan warna biru. Sedangkan sampel C menunjukkan warna biru yang lebih pekat. Gula yang dipanaskan dalam reagen C_u-tartrat akan menghasilkan warna biru yang hampir sama tiap-tiap sampel, kecuali E. Untuk membedakannya, ditambah indikator agar warna biru dapat dibedakan. Dengan cara mengambil larutan dari sampel masing-masing 1ml kemudian diencerkan dengan aquadest 9ml sehingga dapat dibedakan warna biru dalam larutan tersebut.

3.      Pengujian Gugus Keton

1.      Uji Selliwanof

Uji Selliwanof bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya gugus keton dalam larutan karbohidrat. Dalam pengujian dari kelima sampel hanya sampel A yang menunjukkan adanya kompleks berwarna merah tua, sedangkan yang lain  tidak menunjukkan adanya reaksi. Hal ini menunjukkan bahwa dalam sampel A mengandung gugus keton yang berupa fruktosa. 

                                         D - Fruktosa

V. KESIMPULAN

            Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida dan keton atau turunan dari senyawa ini dengan rumus empirik Cm(H₂O)_n.Karbohidrat yang paling sederhana ialah monosakarida. Karbohidrat digolongkan sebagai monosakarida atau gula (satu unit aldehida atau keton). Disakarida terdiri dari dua monosakarida yang digabungkan oleh suatu ikatan kovalen. Oligosakarida terdiri rantai pendek unit monosakarida yang digabungkan bersama-sama oleh ikatan kovalen. Kebanyakan oligosakarida yang mempunyai tiga atau lebih (3-10) unit monosakarida. Polisakarida (glikan) mengandung banyak (ratusan atau ribuan) unit monosakarida yang berikatan glikosida. Untuk mengetahui keberadaaan karbohidrat serta bentuk-bentuknya, gula pereduksi dan gugus keton dapat dilakukan beberapa pengujian diantaranya :

1.      Uji Mollisch

2.      Uji Fehlings

3.      Uji Nelson

4.      Uji Selliwanoff

            Dari semua hasil pengamatan pengujian, maka diperoleh data bahwa :

1.      Sampel A merupakan fruktosa

2.      Sampel B merupakan Glukosa

3.      Sampel C merupakan Maltosa

4.      Sampel D merupakan pati/amilum

5.      Sampel E merupakan Aquadestgai monosakarida atau gula (satu unit aldehida atau keton). Disakarida terdiri dari dua monosakarida yang digabungkan oleh suatu ikatan kovalen. Oligosakarida terdiri rantai pendek unit monosakarida yang digabungkan bersama-sama oleh ikatan kovalen. Kebanyakan oligosakarida yang mempunyai tiga atau lebih (3-10) unit monosakarida. Polisakarida (glikan) mengandung banyak (ratusan atau ribuan) unit monosakarida yang berikatan glikosida. Untuk mengetahui keberadaaan karbohidrat serta bentuk-bentuknya, gula pereduksi dan gugus keton dapat dilakukan beberapa pengujian diantaranya :

1.      Uji Mollisch

2.      Uji Fehlings

3.      Uji Nelson

4.      Uji Selliwanoff

            Dari semua hasil pengamatan pengujian, maka diperoleh data bahwa :

1.      Sampel A merupakan fruktosa

2.      Sampel B merupakan Glukosa

3.      Sampel C merupakan Maltosa

4.      Sampel D merupakan pati/amilum

5.      Sampel E merupakan Aquadest