Modul 3 Uji Kualitatif Karbohidrat.pdf PDF

Preview

Summary

1. TUJUAN 1.1. Menentukan adanya karbohidrat melalui uji kualitatif. 1.2. Menentukan jenis karbohidrat dalam suatu bahan. 2. DASAR TEORI Berbagai jenis karbohidrat dapat diidentifikasi keberadaannya melalui reaksi spesifik antara karbohidrat tersebut dengan senyawa atau reagen yang ditambahkan. Bebe...

Description

1. TUJUAN 1.1. Menentukan adanya karbohidrat melalui uji kualitatif. 1.2. Menentukan jenis karbohidrat dalam suatu bahan. 2. DASAR TEORI Berbagai jenis karbohidrat dapat diidentifikasi keberadaannya melalui reaksi spesifik antara karbohidrat tersebut dengan senyawa atau reagen yang ditambahkan. Beberapa uji yang dapat dilakukan antara lain: uji fehling, uji benedict, uji barfoed, uji moore, uji rapid furfuran, uji bial, uji seliwanoff, uji molisch, dan uji iod. Uji fehling digunakan untuk menguji kandungan gula tereduksi dalam suatu sampel. Pengujian ini didasarkan pada keberadaan gugus aldehid atau keton bebas. Reagen fehling dibagi menjadi dua, yaitu fehling A (tembaga (II) sulfat) dan fehling B (KOH dan natrium kalium tartarat). Larutan fehling akan bereaksi dengan monosakarida dan disakarida yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas, sehingga tidak bereaksi dengan sukrosa yang tidak memiliki gugus aldehid atau keton bebas (Nigam dan Ayyagari,2007). Uji benedict digunakan untuk menguji keberadaan gula pereduksi dalam suatu sampel (Chawla,2003). Reagen benedict merupakan kombinasi dari tembaga (II) sulfat, natrium sitrat, dan natrium karbonat. Hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah bata yang tidak larut. Uji benedict sangat sensitive sehingga dapat mendekteksi kadar glukosa sebesar 0,1% dalam campuan. Uji ini sering digunakan dalam uji medis untuk memeriksa glukosa dalam urine (Nigam dan Ayyagari, 2007). Uji barfoed digunakan untuk mendeteksi adanya monosakarida yang didasarkan pada reduksi tembaga (II) asetat menjadi tembaga (I) oksida dan membentuk endapan merah bata. Disakarida juga dapat bereaksi dengan reagen, namun reaksinya jauh lebih lambat (Welker,1915). Pereaksi barfoed dibuat dengan mencampur asam asetat dan tembaga (II) asetat. Ion Cu2+ bertindak sebagai agen pengoksidasi lemah pada monosakarida, dan terlalu lemah untuk mengoksidasi disakarida. Cu2+ yang berwarna biru dalam larutan membentuk tembaga (I) oksida yang berwarna merah. Uji moore digunakan untuk mendeteksi adanya gugus karbonil bebas yang didasarkan reaksi antara alkali dan karbohidrat. Perubahan warna menjadi coklat dan bau caramel merupakan indikasi adanya karbohidrat (Nigam dan Omkar,2003). Ketika direbus/dipanaskan dengan alkali kuat, gula terkaramelisasi (membentuk caramel) (Ramakrishnan et al.,2004). Uji seliwanoff digunakan untuk memberdakan antara aldose dan ketosa monosakarida. Uji ini didasarkan pada reaksi ketosa yang lebih cepat terdehidrasi ketika dipanaskan dari pada aldosa. Reagennya merupakan

1

campuran HCl dan resorsinol. Asam pada reagen menghidrolisis polisakarida dan oligosakarida menjadi gula sederahana, resorsinol kemudian bereaksi dengan ketosa yang terhidrasi dan menghasilkan warna merah tua. Aldose dapat sedikit bereaksi dan menghasilkan zat berwarna merah muda (Seliwanoff,1887). Tidak ada perubahan pada mengujian aldose atau disakarida, namun perubahan warna terjadi terhadap karbohidrat ketosa. Ketoheksosa akan memberikan warna merah ceri dan ketopentosa akan memberikan larutan biru-hijau. Uji rapid furfural digunakan untuk membedakan glukosa dan fruktosa. Uji ini serupa dengan uji molisch namun dengan menggunakan asam hidroklorat pekat sebagai ganti asam sulfat pekat dan larutannya dipanaskan (Agarwal,2014). Larutan akan menunjukkan warna ungu dalam 30 detik bila terdapat fruktosa didalam larutan, sedangkan jika larutan tidak berubah warna dalam 30 detik maka glukosa yang terdapat pada larutan (Dandekar,2004). Uji bial digunakan untuk membedakan pentose dari heksosa dalam larutan sampel. Reagen bial terdiri atas orcinol, hydrochloric acid, dan ferric chloride. Perbedaan pentose dan heksosa dapat dilihat dari perubahan warna yang ditunjukkan orcinol dan besi (III) klorida. Pentose akan mengalami dehidrasi menjadi furfural yang bereaksi dengan orcinol dan menghasilkan zat berwarna. Furfural dari pentose memberikan warna biru atau hijau, sedangkan hydroxymethylfurfural heksosa dapat memberikan larutan berlumpur coklat atau abu-abu, warna ini mudah dibedakan dari warna hijau pentose (Baldwin dan Bell,1955). Uji molisch merupakan tes kimia sensitive untuk kehadiran karbohidrat berdasarkan dehidrasi karbohidrat dengan asam sulfat atau asam hidroklorida untuk menghasilkan aldehida yang mengembun dengan dua molekul fenol dan menghasilkan senyawa berwarna merah atau ungu. Semua karbohidrat memberikan hasil uji positif pada uji molisch (Mohanty dan Varma,2013). Uji iod digunakan untuk menguji adanya keberadaan pati. Pati mengubah warna biru kehitaman pada larutan ketika ditambahkan anion triiodida karena adanya pembentukan kompleks transfer muatan intermolekul. Intensitas warna menurun seiring dengan meningkatnya suhu dan dengan adanya pelarut organic yang dapat larut dalam air seperti etanol/ pengujian tidak dilakukan dalam pH yang sangat rendah karena pati terhidrolisis pada kondisi ini. Warna larutan akan tetap coklat tanpa adanya pati dalam larutan. Interaksi antara pati dan triiodida ini merupakan dasar untuk iodometri. 3. ALAT dan BAHAN 3.1. Alat

2



Gelas beker 50 ml dan 100 ml  Hotplate stirrer  Pipet ukur 1 ml  Plat tetes 3.2. Bahan  Larutan Fehling A  Larutan Fehling B  larutan Benedict  Reagen Barfoed  Reagen Seliwanoff  Reagne Bial  Reagen Molisch  Larutan L-Naphnol 1%  Larutan Iod  Larutan NaOH 2N  Larutan NaOH 2%

   

Tabung reaksi Rak tabung Waterbath Penjepit kayu

         

Larutan Na2CO3 Larutan HCl 2N Larutan HCl pekat Larutan glukosa Larutan fruktosa Larutan galaktosa Larutan maltose Larutan sukrosa Larutan amilum Ekstrak buah

4. SKEMA KERJA 4.1. Test Fehling 1 ml larutan fehling A

1 ml larutan fehling B 5 tetes larutan sampel

Dididihkan selama beberapa menit. Positif: larutan berwarna kuning/terbentuk endapan merah

Gambar 4.1 Skema pengujian Fehling pada kerbohidrat. 4.2. Test Benedict 5 tetes larutan sampel

2 ml larutan Benedict

Dididihkan selama 5 menit, kemudian dinginkan. Positif: larutan kuning, orange, atau terbentuk endapan meah pekat

Gambar 4.2 Skema pengujian Benedict pada larutan karbohidrat. 4.3. Test Barfoed 2 ml Reagen Barfoed

1 ml larutan sampel

Dididihkan selama 1 menit dan didiamkan. Positif: terbentuk warna orange dan lama kelamaan terbentuk endapan merah bata

Gambar 4.3 Skema pengujian Barfoed pada larutan karbohidrat. 4.4. Test Moore 1 ml 2% NaOH

1 ml larutan sampel

Dididihkan selama beberapa menit. Positif: larutan berwarna kuning dan lama kelamaan menjadi merah kecoklatan

Gambar 4.4 Skema pengujian Moore pada larutan karbohidrat.

3

4.5. Test Seliwanoff 2 tetes larutan sampel

2 ml Reagen Seliwanoff

Dididihkan selama kurang lebih 2 menit. Positif: terbentuk warna orange dan menjadi orange tua jika dididihkan selama 7 menit

Gambar 4.5 Skema pengujian Seliwanoff pada larutan karbohidrat. 4.6. Test Rapid Furfural 2 ml larutan sampel 6 tetes 1% L-naphtol

5 ml HCl pekat Di didihkan selama beberapa menit. Positif: larutan akan berubah warna menjadi ungu saat mulai dididihkan

Gambar 4.6 Skema pengujian Rapid Furfural pada larutan karbohidrat. 4.7. Test Bial 5 ml Reagen Bial’s

2-3 tetes larutan sampel

Dididihkan larutan. Positif: larutan berubah warna menjadi biru kehijauan, orange, atau ungu

Gambar 4.7 Skema pengujian Bial pada larutan karbohidrat. 4.8. Test Molisch 2 ml larutan sampel

2 tetes Reagen Molisch 0,5 ml HCl pekat

Diamati perubahan yang terjadi pada sampel. Positif: terbentuk cincin ungu

Gambar 4.8 Skema pengujian Molisch pada larutan karbohidrat. 4.9. Test Iod 1 tetes larutan sampel

1 tetes larutan iod

1 tetes larutan NaOH 2N

1 tetes larutan HCl 2N

Diamati perubahan yang terjadi pada sampel. Positif: berwarna biru saat ditetesi iodin ditetesi iod, kemudian warna biru hilang ketika ditetesi NaOH, warna biru kembali ketika ditetesi HCl.

Gambar 4.9 Skema pengujian Iod pada larutan karbohidrat. 5. DATA HASIL PENGAMATAN

Fehling

Benedict

Barfoed

Moore

Seliwanoff

Rapid Furfural

Bial

Molisch

Iod

Jenis Analisa

+

+

+

+

-

+

-

+

-

+

+

+

+

+

-

+

+

-

Karbohidrat 1%

Glukosa Fruktosa

4

Galaktosa Maltosa Sukrosa Amilum Ekstrak Buah

+

+

+

+

-

+

+

+

-

+

+

+

+

-

-

+

+

-

-

-

-

-

+

-

+

+

-

-

-

-

+

-

+

-

+

+

+

+

+

+

+

-

+

+

-

6. PEMBAHASAN Uji fehling dan benedict digunakan untuk mendekteksi adanya gula pereduksi dalam sampel. Pada percobaan yang telah dilakukan, hasil positif didapatkan pada sample glukosa, fruktosa, galaktosa, dan maltose. Hasil ini mengindikasikan karbohidrat diatas merupakan gula pereduksi. Hasil positif dapat dilihat dari terbentuknya endapan merah bata yang tidak larut air pada dasar tabung reaksi. Endapan merah ini terbentuk dari hasil reaksi redoks Cu 2+ dari reagen dan gula pereduksi menghasilkan Cu2O (endapan merah). Hasil negatif pada sampel sukrosa dan amilum menandakan karbohidrat ini bukan gula pereduksi. Hal ini dapat dilihat dari tidak adanya endapan yang terbentuk didasar tabung reaksi. Hasil ini sesuai dengan literature yang mengatakan bahwa semua moonosakarida (glukosa, galaktosa, dan fruktosa) dan disakarida (laktosa dan maltosa), kecuali sukrosa dan pati (polisakarida) termasuk dalam gula pereduksi (Lehninger,1982). Semua monosakarida termasuk gula pereduksi karena memiliki ujung karbonil bebas yang reaktif, disakarida sepeti maltosa memiliki gugus karbonil terbuka sehingga dapat digolongkan dalam gula pereduksi meski tidak terlalu reaktif disbanding dengan monosakarida. Sukrosa dan amilum bukan gula pereduksi karena gugus karbonilnya digunakan dalan ikatan glikosida (Weiner dan Harrison,2010). Uji barfoed digunakan untuk membedakan monosakarida dan disakarida berdasarkan kecepatan reaksi reduksi. Dari hasil praktikum didapatkan hasil positif pada sampel glukosa, fruktosa, galaktosa, dan maltosa, sedangkan hasil negative didapati pada sampel sukrosa dan amilum. Hasil positif pada glukosa, galaktosa, dan fruktosa menandakan bahwa karbohidrat ini termasuk golongan monosakarida, hal ini dibuktikan dengan terbentuknya endapan merah bata pada dasar tabung reaksi. Hasil positif lain terdapat pada maltosa yang merupakan disakarida, hal ini dibuktikan dengan adanya endapan merah pada dasar tabung reaksi meskipun jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan monosakarida. Hal ini karena uji ini juga dapat bereaksi dengan disakarida meskipun reaksinya lebih lambat dari monosakarida (Welker,1915). Uji moore digunakan untuk mendeteksi adanya gugus karbonil bebas dalam sampel. Dari hasil praktikum didapatkan hasil positif pada glukosa, fruktosa, galaktosa, dan maltosa. Hal ini menunjukkan bahwa karbohidrat diatas

5

memiliki gugus karbonil bebas yang dapat dilihat dari perubahan warna larutan menjadi coklat caramel yang merupakan resin yang tercampur dalam larutan. Resin ini merupakan polimer dari gugus aldehid yang dilepaskan oleh karbohidrat dalam sampel (Weiner dan Harrison,2010). Amilum dan sukrosa dalam literature menghasilkan hasil negative terhadap uji ini dikarenakan tidak memiliki gugus karbonil bebas dan larutan tidak terlihat peruhabahan warna (Weiner dan Harrison,2010). Namun hasil percobaan pada amilum menghasilkan hasil positif yang tidak sesuai dengan literature yang ditandai dengan perubahan warna larutan menjadi kuning. Hal ini dapat mungkin disebabkan adanya sampel monosakarida yang tidak sengaja masuk kedalam tabung uji amilum. Monosakarida sensitive terhadap larutan basa karena dalam kondisi ini terjadi proses enolisasi dengan mudah pada gugus karbonilnya. Gugus karbonil oligosakarida dan polisakarida seperti sukrosa dan amilum terhalang akibat adanya ikatan glikosida sehingga senyawa ini resisten terhadap perlakuan basa, sedangkan beberapa disakarida seperti maltosa dapat melakukan proses enolisasi karena adanya gugus karbonil bebas (Weiner dan Harrison,2010). Uji seliwanoff digunakan untuk membedakan ketosa dan aldosa. Pada hasil praktikum didapatkan hasil positif pada sampel fruktosa dan sukrosa, sedangkan hasil negative pada glukosa, galaktosa, maltosa, dan amilum. Hal ini membuktikan bahwa fruktosa dan sukrosa merupakan golongan ketosa ditandai dengan perubahan warna larutan menjadi merah ceri. Perubahan ini disebabkan oleh reaksi 5-hidroksimetilfurfural sebagai produk kondensasi ketosa dengan resorsinol dalam sampel dan menghasilkan produk berwarna merah gelap atau orange tua. Ketosa mengalami dehidrasi lebih cepat dibandingkan dengan aldosa (Pavia,2004). Hasil negative membuktikan bahwa glukosa, galaktosa, maltosa, dan amilum merupakan golongan aldosa yang ditandai dengan tidak berubahnya warna larutan menjadi orange. Sukrosa dalam sampel akan dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa, sehingga hasil positif pada sukrosa dihasilkan karena adanya fruktosa dalam larutan (Pavia,2004). Uji bial digunakan untuk membedakan pentosa dan heksosa. Hasil positif ditandai dengan perubahan warna menjadi orange, sedangkan hasil negative ditandai dengan perubahan warna selain biru kehijauan, orange, atau ungu (berdasarkan cara kerja modul). Berdasarkan literature, hasil positif hanya ditunjukkan dengan perubahan warna menjadi biru kehijauan yang disebabkan karena gula pentosa terhidrasi menjadi furfural yang kemudian terkondensasi dengan orsinol pada reagen dengan bantuan Fe3+ dan menghasilkan produk akhir berupa kondensat berwarna biru kehijauan (Pavia,2004). Furfural dari pentose memberikan warna biru atau hijau, sedangkan hydroxymethylfurfural heksosa dapat memberikan larutan berlumpur coklat atau abu-abu, warna ini mudah dibedakan dari warna hijau pentose (Baldwin dan Bell,1955). Pada

6

sampel, warna larutan berubah menjadi orange atau berlumpur coklat, yang dapat diamati pada pada sebagian besar hasil percobaan seperti fruktosa, galaktosa, maltosa, dan sukrosa yang menghasilkan warna orange, sedangkan larutan coklat berlumpur dapat dilihat pada glukosa dan maltosa. Hal ini menunjukkan bahwa sampel tersebut termasuk gula heksosa. Uji rapid furfural digunakan untuk membedakan fruktosa dari glukosa. Dari hasil praktikum menunjukkan hasil negative pada fruktosa, maltosa, dan sukrosa, serta menunjukkan hasil positif pada sampel glukosa, galaktosa, dan amilum. Hal ini ditunjukkan dengan adanya perubahan warna larutan menjadi ungu. Hasil ini tidak sesuai dengan literature yang mengatakan bahwa hasil positif didapatkan pada karbohidrat fruktosa atau punya monomer fruktosa (Pavia,2004). Hal ini dapat disebabkan karena pemanasan yang telalu lama sehingga menyebabkan sampel karbohidrat lain menjadi berwarna ungu, sedangkan fruktosa dan sukrosa berubah menjadi ungu sangat tua/hitam. Uji molisch digunakan untuk mendeteksi adanya karbohidrat dalam sampel. Dari hasil praktikum didapatkan hasil positif pada seluruh sampel karbohidrat yang diuji. Hal ini menandakan bahwa sampel yang diuji merupakan karbohidrat. Hasil positif ditandai dengan terbentuknya cincin ungu diantara dua fase larutan (Pavia,2004). Hasil praktikum yang didapatkan sesuai dengan literature, namun cincin ungu yang didapatkan tidak berada ditengah-tengah tabung reaksi, hal ini dapat disebabkan karena guncangan yang didapatkan tabung reaksi ketika dipindahkan. Uji iod digunakan untuk mendeteksi keberadaan polisakarida pada sampel. Pada praktikum didapati bahwa hampir semua sampel, yaitu glukosa, fruktosa, galaktosa, maltose, dan sukrosa memberikan hasil negative pada uji iod. Hal ini menandakan bahwa sampel yang diuji bukan termasuk polisakarida. Sampel awalnya memiliki warna bening kemudian ditambahkan iod sehingga warna berubah menjadi kuning kecoklatan. Setelah ditambahkan larutan NaOH, iodin bereaksi membentuk NaI dan NaIO3, sehingga warna larutan menjadi bening kembali. Penambahan larutan HCl bereaksi dengan NaI dan O2 dan membebaskan I2 sehingga warna larutan kembali menjadi kuning kecoklatan. Hasil positif ditunjukkan oleh sampel amilum dilihat dari perubahan warna menjadi ungu ketika di tetesi larutan iod. Hal ini disebabkan Iodin membentuk kompleks dengan amilum atau warna lain denan polisakarida lainnya. Penambahan NaOH menjadikan warna larutan bening dan penambahan HCl mengembalikan warna ungu pada larutan. Untuk mendeteksi keberadaan polisakarida dengan uji Iod sebaiknya menjadi pH agar tetap dalam keadaan netral agar tidak menimbulkan hasil false negative atau false positive pada pH terlalu tinggi atau terlalu rendah (Pavia,2004).

7

Pada sampel ekstrak buah jambu, diamati hasil uji positif pada uji Fehling, Benedict, Barfoed, Moore, Seliwanoff, Bial, dan Molisch dan hasil negative untuk uji Rapid Furfural, dan Iodin. Hal ini mengindikasikan bahwa ekstrak buah jambu mengandung karbohidrat bukan dari golongan polisakarida dari hasil uji Iodin. Karbohidrat ini merupakan senyawa gula pereduksi yang ditunjukkan dari hasil uji Fehling, Benedict, dan Moore. Dari hasil uji Barfoed diketahui bahwa senyawa gula pereduksi tersebut merupakan golongan monosakarida. Hasil uji Seliwanoff menunjukkan bahwa gula pereduksi golongan monosakarida ini tergolong ketosa. Hasil uji Bial menandakan bahwa gula ini bukan pentosa melainkan heksosa. Dari hasil yang telah didapatkan, dapat disimpulkan bahwa ekstrak buah jambu mengandung gula pereduksi monosakarida yang tergolong sebagai ketoheksosa. Hasil uji Rapid Furfural menegaskan bahwa gula pada ekstrak buah jambu adalah fruktosa. Hal ini disebabkan meskipun warna hasil uji Rapid Furfural bukan ungu, melainkan ungu tua (ungu kehitaman) atau hitam, warna yang ditunjukkan hasil uji ini sama dengan hasil yang ditunjukkan sampel fruktosa. Warna ungu kehitaman yang dihasilkan pada uji Rapid Furfural dapat disebabkan pemanasan yang terlalu lama, hal ini ditunjukkan dengan perubahan warna sampel karbohidrat glukosa dan yang punya monomer glukosa menjadi warna menjadi ungu muda. 7. KESIMPULAN Karbohidrat dalam sampel dapat dianalisa melalui berbagai uji kualitatif dengan berbagi reagen seperti uji Fehling dan uji Benedict yang spesifik untuk mendeteksi gula pereduksi, uji Barfoed untuk membedakan monosakarida dan disakarida, uji Moore untuk mengetahui keberadaan aldose dan ketosa, uji Seliwanoff spesifik untuk golongan ketosa, uji Rapid Furfural dan Molisch untuk mendeteksi adanya karbohidrat, dan uji Iod untuk mengetahui golongan polisakarida. Dalam sampel yang telah diuji, didapatkan tiga jenis karbohidrat, yaitu monosakarida: fruktosa (ketoheksosa), glukosa dan galaktosa (aldoheksosa); disakarida: sukrosa (monomernya fruktosa dan glukosa) dan maltosa (monomernya dua molekul glukosa); dan polisakarida: amilum (monomernya glukosa). Sampel ekstrak buah jambu mengandung fruktosa yang termasuk sebagai monosakarida 8. DAFTAR PUSTAKA Agarwal, O.P. 2014. Advances Practical Organic Chemistry. India: Krishna Prakashan Media. Beldwin, E., Bell, D.J. Cole’s Practical Physiological Chemistry. Cambridge: Heffer.

8

Chawla, R. 2003. Practical Clinical Biochemistry: Methods Interpretation. New Delhi: Jaypee Brother Medical Pub.

and

Dandekar, S.P., Rane, S.A. 2004. Practicals a...