Laporan Uji Karbohidrat

Sumber: http://semilirsenja.blogspot.com/2010/01/identifikasi-karbohidrat-laporan.html

Karbohidrat dikelompokkan menjadi empat kelompok penting yaitu monosa-karida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis dan tidak kehilangan sifat gulanya. Contoh dari monosakarida adalah ribosa, arabinosa, fruktosa, glukosa, dan lainnya. Golongan monosakarida ini biasanya dikelompokkan dalam triosa, tetrafosfat, pentosaheksosa, dan heptosa. Disakarida merupakan karbohidrat yang bila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida yang sama atau berbeda. Contohnya adalah sukrosa yang jika dihidrolisis akan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Oligosakarida merupakan karbohidrat yang bila dihidrolisis menghasilkan tiga hingga sepuluh monosakarida. Contohnya adalah raffinosa yang dihidrolisis menghasilkan glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Kelompok karbohidrat yang terakhir adalah polisakarida yang merupakan polimer monosakarida yang memiliki bobot molekul yang tinggi. Bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh monosakarida. Contohnya adalah amilum, dekstrin, glikogen, selulosa dan lainnya. 

Untuk mengidentifikasi karbohidrat, biasanya dilakukan uji terhadap karbohidrat. Berbagai uji telah dikembangkan untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap keberadaan karbohidrat, mulai dari yang membedakan jenis-jenis karbohidrat dari yang lain sampai pada yang mampu membedakan jenis-jenis karbohidrat secara spesifik. Uji reaksi tersebut meliputi uji Molisch, Barfoed, Benedict, Selliwanof dan uji Iod, dan lain-lain. 

Dalam percobaan bikimia yang dilakukan tentang identifikasi karbohidrat bertujuan untuk mengamati struktur beberapa karbohidrat melalui sifat reaksinya dengan beberapa reagen uji, melakukan uji umum karbohidrat, dan mengidentifikasi karbohidrat. Uji reaksi yang dilakukan meliputi uji Molisch, Barfoed, Benedict, Selliwanof dan uji Iod, dan uji unknown. 

1. Tes Molisch 

Tes ini didasarkan pada reaksi asam sulfat pekat dengan larutan karbonhidrat untuk menghasilkan furfural atau hydroxymethyl furfural. Reagen Molisch mengandung – napthol yang terkondensasi dengan hasil yang terbentuk oleh asam sulfat untuk memberikan senyawa berwarna. Perlu dicatat bahwa tes ini dengan yang menyertainya memerlukan larutan karbonhidrat 0.1%. Ini di hasilkan dari pengenceran larutan 1% yang digunakan (pelarutan 1: 10). 

Dalam percobaan dilakukan penambahan 2 tetes reagen molisch pada 2 ml larutan 0,1 % larutan sampel. Sampel karbohidrat yang digunakan dalam percobaan ini adalah glukosa, sukrosa, dan pati. Dilakukan pencampuran dengan baik, kemudian dilakukan penambahan 3 ml asam sulfat. Dari perlakuan tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut: 

a. Glukosa + 2 tetes molisch, berwarna agak merah muda. Setelah penambahan asal sulfat, warna menjadi bening keunguan dengan endapan ungu. 

b. sukrosa+ 2 tetes molisch, campuran berwarna bening agak merah muda. Setelah penambahan asal sulfat, warna menjadi ungu kehitaman. 

c. Pati + 2 tetes molisch, campuran berwarna putih bening. Setelah penambahan asal sulfat, warna menjadi Ungu muda dan endapan ungu 

Teori yang mendasari percobaan ini adalah penambahan asam organik pekat, misalanya H2SO4 menyebabakan karbohidrat terhidrolisis menjadi monosakarida. Selanjutnya monosakarida jenis pentosa akan mengalami dehidrasi dengan asam tersebut menjadi furfural, semantara golongan

heksisosa menjadi hidroksi-multifurfural. Pereaksi molisch yang terdiri dari a-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. 

Prinsip dari uji ini adalah Asam sulfat pekat menghidrolisa ikatan glikosida merubah monosakarida menjadi furfural dan devirat-deviratnya. Kemudian akan bergabung dengan α-naphtol tersulfonasi menghasilkan kompleks berwarna purple (ungu). 

Uji ini bukan uji spesifik untuk karbohidrat, walalupun hasil reaksi yang negatif menunjukkan bahwa larutan yang diperiksa tidak mengandung karbohidrat. Warna ungu kemerah-merahan menyatakan reaksi positif, sedangka warna hijau adalah negatif. 

Apabila larutan karbohidrat diberi beberapa tetes pelarut Molisch (alfa naftol dalam etanol) kemudian ditambah asam sulfat pekat secukupnya sehingga terbentuk 2 lapisan cairan, maka pada bidang batas kedua lapisan tersebut akan terbentuk cincin ungu yang disebut kwnoid. Terdapat dua lapisan dalam tabung reaksi, lapisan ungu dibagian atas dan lapisan hitam dibagian bawah. Pereaksi Molisch membentuk cincin yaitu pada larutan glukosa, sukrosa, dan pati menghasilkan cincin berwarna ungu pada larutan karbohidrat, yang dalam praktikum digunakan glukosa, sukrosa, dan pati. Hal ini menunjukkan bahwa uji molish sangat spesifik untuk membuktikan adanya golongan monosakarida, disakarida dan polisakarida pada larutan karbohidrat. Apabila larutan gula yang diberi pereaksi ini dipanaskan terlalu lama maka dapat menyebabkan cincin ungu terjadi lebih cepat. 

Dari hasil yang diperoleh dalam percobaan menunjukkan bahwa glukosa, sukrosa dan peti merupakan karbohidrat. 

Karbohidrat secara kualitatif dapat dikenali dengan melakukan beberapa uji. Karbohidrat memberikan reaksi positif dengan uji molish. Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat. Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural. Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan -naftol dalam pereaksi molish. 

3. Tes Benedict 

Tes ini biasa digunakan dalam tes aldehid. Di samping itu juga dapat digunakan untuk membedakan karbonhidrat yang mengandung gugus reduksi dari yang tidak mengandung gugus reduksi. Reagen Benedict mengandung CuSO4, natrium sitrat, dan natrium karbonat dan di dalam larutan alkalin, larutan tersebut tidak mengkatalisasis reagen Benedict menunjukkkan tes positif. 

Pada uji benedict, hasil uji positif ditunjukkan oleh fruktosa, glukosa, maltosa, dan laktosa, sedangkan untuk karbohidrat jenis sukrosa dan pati menunjukkan hasil negatif. Sekalipun aldosa atau ketosa berada dalam bentuk sikliknya, namun bentuk ini berada dalam kesetimbangannya dengan sejumlah kecil aldehida atau keton rantai terbuka, sehingga gugus aldehida atau keton ini dapat mereduksi berbagai macam reduktor, oleh karena itu, karbohidrat yang menunjukkan hasil reaksi positif dinamakan gula pereduksi. 

Larutan tembaga alkalis akan direduksi oleh gula yang mempunyai gugus aldehid dengan kuprooksida yang berwarna merah bata. Larutan tembaga alkalis akan direduksi oleh gula yang mempunyai gugus aldehid atau keton bebas dengan membentuk kuprooksida yang berwarna. Gula pereduksi beraksi dengan pereaksi menghasilkan endapan merah bata (Cu2O). Pada gula pereduksi terdapat gugus aldehid dan OH laktol. OH laktol adalah OH yang terikat pada atom C pertama yang menentukan karbohidrat sebagai gula pereduksi atau bukan. 

Uji benedict berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis, biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tatrat untuk mencegah

terjadinya pengendapan CuCO3. Uji positif ditandai dengan terbentuknya larutan hijau, merah, orange atau merah bata serta adanya endapan. 

Dari percobaan diperoleh hasil positif pada larutan glukosa, maltosa dan fruktosa. Hal ini terjadi karena glukosa, maltosa dan fruktosa memiliki gugus yang masih memiliki ujung rantai yang bebas dan iktan antar karbonnya cukup lemah sehingga mudah lepas karena pemanasan. Uji benedict merupakan uji umum untuk karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas, seperti yang terdapat pada laktosa dan maltosa. 

Monosakarida segera mereduksi senyawa-senyawa pengoksidasi seperti ferisianida, hydrogen peroksida, atau ion cupri (Cu2+). Pada reaksi sepreti ini, guka dioksidasi pada gugus karbonil, dan senyawa pengoksidasi menjadi tereduksi dimana senyawa-senyawa pereduksi adalah pemberi electron dan senyawa pengoksidasi adalah penerima electron. Glukosa dan gula-gula lain yang mampu mereduksi senyawa pengoksidasi disebut gula pereduksi. Sifat ini berguna dalam analisis gula. Gula yang mengandung gugus aldehid atau keton bebas mereduksi indicator-indikator seperti kompleks ion kupri (Cu2+) menjadi bentuk kupro (Cu+). Bahan pereduksi pada reaksi-reaksi ini adalah bentuk rantai terbuka aldosa dan ketosa. Ujung peruduksi dari suatu gula adalah ujung yang mengandung ggus aldehida atau keto bebas. 

Monosakarida bersifat redutor, dengan diteteskannya Reagen akan menimbulkan endapan merah bata. Selain menguji kualitas, secara kasar juga berlaku secara kuantitatif, karena semakin banyak gula dalam larutan maka semakin gelap warna endapan. Pada praktikum yang dilakukan, endapan tersebut belum tampak karena percobaannya singkat. 

Sedangkan pati memberikan hasil negatif terhadap uji ini, karena pati merupakan polisakarida dan juga karena gugus aldehidnya terikat kuat satu sama lain dan panjang sehingga tidak dapat bereaksi dengan pereaksi. Sekalipun terdapat glukosa rantai terbuka pada ujung rantai polimer, namun konsentrasinya sangatlah kecil, sehingga warna hasil reaksi tidak tampak oleh penglihatan. Sukrosa tidak dapat mereduksi sebab tidak mempunyai OH-laktol (OH yang terikat pada atom C pertama), sehingga gugus O-nya sudah terikat pada atom C glukosa dan fruktosa dan membentuk sukrosa yang bergugus keton. Larutan sukrosa dan pati tidak merupakan senyawa pereduksi karena sukrosa tidak memilki atom karbon anomer bebas. Adanya gula reduksi pada suatu larutan ditandai dengan adanya perubahan warna khususnya merah tua pada larutan. 

4. Tes Barfoed 

Uji Barfoed itu adalah uji kimia untuk mendeteksi adanya monosakarida. Dasarnya adalah reduksi cuprum asetat menjadi cuprum oksida (ada endapan merahnya nanti). Kelompok aldehid dari monosakarida teroksidasi menjadi karboksilat. Pereaksi Barfoed terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida, contohnya pada fruktosa dan sukrosa. 

Reagen Barfoed mengandung tembaga (II) asetat di dalam larutan laktat. Asam tidak cukup kuat untuk menghidrolisis karbonhidrat. Tingkat reaksi (yang ditunjukkan dengan perubahan warna atau terjadinya pengendapan) adalah berbeda untuk gugus karbonhidrat yang berbeda. Reagen barfoed adalah pereaksi yang terdiri dari kuprisulfat dan asam acetate dalam air dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dan disakarida. Barfoed merupakan pereaksi yang bersifat asam lemah dan hanya direduksi oleh monosakarida. 

Dalam asam, polisakarida atau disakarida akan terhidrolisis parsial menjadi sebagian kecil monomernya sehingga bereaksi positif dengan pemanasan yang lebih lama. Hal inilah yang menjadi dasar untuk membedakan antara polisakarida, disakarida, dan monosakarida. Monomer gula dalam hal ini bereaksi dengan fosfomolibdat membentuk senyawa berwarna biru. Dibanding dengan

monosakarida, polisakarida yang terhidrolisis oleh asam mempunyai kadar monosakarida yang lebih kecil, sehingga intensitas warna biru yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan larutan monosakarida. Kelompok aldehid dari monosakarida teroksidasi menjadi karboksilat. 

Dalam percobaan yang dilakukan, tidak terjadi perubahan warna pada campuran larutan Barfoed dengan glukosa, fruktosa, maltose, sukrosa, galaktosa, laktosa maupun pada pati. Warna campuran tetap berwarna biru. Monomer gula bereaksi dengan fosfomolibdat membentuk senyawa berwarna biru. 

Fruktosa mempunyai gugus keton, sedangkan sukrosa merupakan disakarida yang terdiri dari glukosa dan fruktosa. Gugus aldehid dari sukrosa yang bereaksi dengan pereaksi Seliwanof. Percobaan yang terjadi lebih lambat, dibandingkan dengan fruktosa. Warna larutan yang dihasilkan oleh sukrosa lebih muda dibandingkan fruktosa. Seharusnya intensitas warna pada campuran berbeda satu sama lain, tetapi pada uji yang dilakukan, intensitas warnanya tetap sama. 

5. Tes Selliwanof 

Reagen ini mengandung resorsional dalam HCl 6M. reaksi melibatkan perubahan warna oleh karena reaksi antara furfural atau hidroxymenthyl furfural dan resorsinol. Reaksi ini berlangsung sangat cepat dengan beberapa zat dan lebih lambat dengan yang lain. HCl dapat menghidrolisis beberapa senyawa yang tidak memberikan hasil reaksi positif untuk menghasilkan zat yang dapat memberikan tes positif untuk menghasilkan. 

Uji seliwanoff merupakan uji spesifik untuk karbohidrat yang mengandung gugus keton atau disebut juga ketosa. Pada pereaksi seliwanoff, terjadi perubahan oleh HCl panas menjadi asm levulinat dan hidroksilmetil furfural. Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya. 

Pada percobaan, ketika ke dalam reagen Seelliwanof pada tabung reaksi ditambahkan larutan karbohidrat, masing-masing 2 tetes glukosa, fruktosa, maltosa, dan sukrosa, kemudian dipanaskan, diperoleh hasil sebagai berikut: 

a. Reagen Selliwanof + glukosa : warna menjadi bening kekuningan 

b. Reagen Selliwanof + fruktosa : warna menjadi merah 

c. Reagen Selliwanof + maltosa : warna menjadi bening 

d. Reagen Selliwanof + sukrosa : warna menjadi orange 

Berdasarkan teori, warna merah bata yang terjadi pada larutan menunjukkan rekasi positif. Dalam hal ini berarti sukrosa memberikan reaksi positif terhadap reagen Selliwanof. Sukrosa memiliki gugus keton, sehingga mampu bereaksi positif dengan asam (HCl yang terdapt pada reagen selliwanof). Bila sukrosa dihidrolisis maka akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Sedangkan larutan lainnya menunjukkan hasil negatif. 

Ketosa akan didehidrasi lebih cepat dari aldosa. Reaksi seliwanof disebabkan perubahan fruktosa oleh HCl panas menjadi levulinat dan hidroksimetil fultural, selanjutnya kondensasi hikroksimetil dengan resersinal akan menghasilkan senyawa. Sukrosa yang mudah dihidrolisa menjadi glukosa akan memberikan reaksi yang positif. Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya. Pada sampel yang digunakan, hasil yang menunjukkan karbohidrat yang mengandung gugus keton adalah glukosa dan maltosa karena larutan yang dihasilkan berwarna bening agak kemerahan. Sedangkan pada fruktosa dan sukrosa larutan

berwarna kuning atau orange. Fruktosa merupakan ketosa, dan sukrosa terbentuk atas glukosa dan fruktosa, sehingga reaksi dengan pereaksi selliwanof menghasilkan senyawa berwarna jingga atau orange. 

Uji seliwanof dapat membedakan sukrosa dan fruktosa karena fruktosa akan diakibatkan oleh asam chlorida panas menjadi asam levulinat dan hidroksimetil fultural, sedangkan sukrosa mudah dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa memberikan reaksi yang positif. 

6. Tes Iodin 

Beberapa polisakarida akan bereaksi dengan lodine untuk memberikan warna. Pati memberikan warna biru gelap, dextrin menghasilkan warna merah, gelikogen memberikan warna coklat kemerahan. Sellulose, disakarida, dan monosakarida tidak memberikan warna dengan lodine. 

Pada uji iodine yang dilakukan terhadap glukosa, maltosa, sukrosa dan pati, diperoleh hasil reaksi sebagai berikut: 

a. Setetes iodin 0,01 M + satu tetes larutan glukosa: campuran berwarna kuning; 

b. Setetes iodin 0,01 M + satu tetes larutan maltosa: campuran berwarna kuning; 

c. Setetes iodin 0,01 M + satu tetes larutan sukrosa: campuran berwarna kuning; 

d. Setetes iodin 0,01 M + satu tetes larutan pati: campuran berwarna hitam; 

Dari hasil tersebut, hanya pati yang menunjukkan reaksi positif bila direaksikan dengan iodine. Hal ini disebabkan karena dalam larutan pati, terdapat unit-unit glukosa yang membentuk rantai heliks karena adanya ikatan dengan konfigurasi pada tiap unit glukosanya. Bentuk ini menyebabkan pati dapat membentuk kompleks dengan molekul iodium yang dapat masuk ke dalam spiralnya, sehingga menyebabkan warna biru tua pada kompleks tersebut. Dalam percobaan, warna biru tua yang terbentuk sangat pekat, mendekati hitam atau berwarna hitam. Sedangkan pada glukosa, sukrosa, dan maltosa tidak bereaksi dengan iodine. Hal ini dibuktikan karena larutannya berwarna kuning bening. Pada uji iodine, kondensasi iodine dengan karbohidrat, selain monosakarida dapat menghasilkan warna yang khas. Amilum dengan iodine dapat membentuk kompleks biru, sedangkan dengan glikogen akan membentuk warna merah. 

fi9p19 

Warna biru pekat (hitam) pada amilum tersebut merupakan indikasi bahwa terjadi proses hidrdolisis sempurna amilum menjadi glukosa. Sedangkan pada sukrosa, maltosa, dan glukosa tidak terjadi hidrolisis. Hal ini ditunjukkan dengan uji Iodin negatif, karena glukosa, maltosda dan sukrosa jika diuji dengan pereaksi Iodin akan memberikan hasil negative. 

Dalam amilum terdiri dari dua macam amilum yaitu amilosa yang tidak larut dalam air dingin dan amilopektin yang larut dalam air dingin. Ketika amilum dilarutkan dalam air, amilosa akan membentuk micelles yaitu molekul-molekul yang bergerombol dan tidak kasat mata karena hanya pada tingkat molekuler. Micelles ini dapat mengikat I2 yang terkandung dalam reagen iodium dan memberikan warna biru khas pada larutan yang diuji. Pada saat pemanasan, molekul-molekul akan saling menjauh sehingga micellespun tidak lagi terbentuk sehingga tidak bisa lagi mengikat I2.