Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Jumat, 2 Oktober 2015Struktur dan Fungsi Biomolekul Waktu : 08.00-11.00 WIB

PJP : Inda Setyawati, STP, MSiAsisten : Annisa Dhiya A K

M Fakhri RamadhanKartika AnggraeniRosliana Purwaning Dyah

KARBOHIDRATUji Selliwanoff, Uji Osazon, Uji Tauber, dan Iod

Kelompok 3Anggun Nia Dewi G84130028Erizka Dwi Permadi G84130060Muhammad Rifai Anugrah G84130016Syifa Silfani N R G84130002

DEPARTEMEN BIOKIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR2015

2

PENDAHULUAN

Karbohidrat merupakan polihidroksi aldehida dan polihidroksi keton dengan rumus molekul (CH2O)n. Senyawa organik tersebut terdiri atas unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Unsur C, H, dan O pada karbohidrat memiliki perbandingan 1 atom C, 2 atom H, dan 1 atom O. Karbohidrat merupakan suatu polimer yang disusun oleh monomer-monomer. Senyawa ini dinamakan karbohidrat karena senyawa ini sebagai hidrat dari karbon. Karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida berdasarkan jumlah molekul gula sederhana pembentuknya (Sastrohamidjojo 2005).

Karbohidrat selain dapat digolongkan berdasarkan jumlah molekul gulanya, dapat digolongkan berdasarkan gugus fungsinya. Gugus fungsi karbohidrat terdiri dari aldosa dan ketosa. Aldehida dan ketosa terdiri atas ikatan rangap C=O. Aldosa memiliki ikatan C=O yang terletak diujung dan berikatan dengan hidrogen, sedangkan ketosa memiliki ikatan C=O ditengah yang berikatan dengan dua hidrokarbon. Aldosa dan ketosa dapat diturunkan dari gliseraldehida atau dihidroksiaseton sebagai pengganti gugus hidroksil. Aldosa rantai dinamai dari karbonaldehida, sedangkan pada ketosa gugus karbonil terletak pada C2

(Sastrohamidjojo 2005).Aldosa merupakan monosakarida yang memiliki struktur kimia gugus

aldehida bebas. Monosakarida yang termasuk aldosa yaitu, glukosa, manosa, galaktosa, threosa, ribosa, arabinosa, dan xilosa. Ketosa merupakan monosakarida yang memiliki struktur kimia gugus keton bebas. Monosakarida yang termasuk ketosa, yaitu fruktosa, ribulosa, erithrulosa, psikosa, dan sedoheptulosa. Karbohidrat diuji dengan beberapa metode. Gugus aldosa dan ketosa dapat diketahui dari suatu gula dengan beberapa uji. Uji yang dapat digunakan, yaitu uji Seliwanof, Uji Osazon, Uji Tauber, dan Uji Iod. Uji Seliwanof digunakan untuk menunjukkan adanya ketoheksosa, misalnya fruktosa. (Sumardjo 2009).

Gum arab disusun dari glikoprotein, struktur molekulnya kompleks (polimer arabinosa), sehingga memiliki berat molekul tinggi. Gum arab memiliki sejumlah besar pati didalamnya sehingga memiliki sifat higroskopis yang tinggi dan dapat menahan air dan sulit diuapkan (Sutardi et al. 2010). Gum arab dapat diaplikasikan sebagai binding agent bahan pangan dan obat. Sifat emulsifier yang dimiliki gum arab akan memudahkan bahan yang telah diproses larut dalam minyak dan air. Gum arab terdiri atas arabinoglactan (AG), arabinogalactan protein (AGP), dan glycoprotein (GP). Protein dalam gum arab berkontribusi dalam pengikatan nonkovalen antara polipeptida dengan suatu bahan yang mengandung protein (Hakim dan Chamidah 2013).

Pati merupakan senyawa polisakarida yang terdiri atas monosakarida yang berikatan melalui ikatan oksigen. Monomer pati adalah glukosa yang berikatan dengan ikatan (1,4)-glikosidik, yaitu ikatan kimia yang menggabungkan 2 molekul monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pati merupakan zat tepung dari karbohidrat dengan suatu polimer senyawa glukosa yang terdiri atas dua komponen utama, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan

3

amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabang-cabang. Polimer linier dari D-glukosa membentuk amilosa dengan ikatan α-1,4-glukosida. Polimer amilopektin terbentuk dari ikatan α-1,4-glukosida dan membentuk cabang pada ikatan α -1,6-glukosida. Pati dihasilkan dari proses fotosintesis tanaman yang disintesa di dalam daun dan amiloplas. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna (Hartati dan Prana 2003).

Agar merupakan polisakarida yang disusun atas dua fraksi utama, yaitu agarosa dan agaropektin. Agarosa merupakan polimer netral dan agaropektin merupakan suatu polimer sulfat. Agarosa merupakan polimer netral yang terdiri atas rangkaian D-galaktosadengan ikatan β-1,3 dan L-galaktosa dengan ikatan α-1,4. Agaropektin bersifat lebih kompleks dan mengandung polimer sulfat (Kusuma et al. 2013). Praktikum ini bertujuan menunjukkan karbohidrat yang memiliki gugus fungsi ketosa melalui uji kualitatif, mengamati bentuk kristal osazon karbohidrat, dan menunjukkan adanya amilosa pada beberapa tepung.

METODE

Tempat dan Waktu Praktikum

Praktikum karbohidrat menggunakan uji Selliwanoff, uji Osazon, dan uji Iod dilakukan pada tanggal 02 Oktober 2015 pukul 08.00-11.00 WIB di Laboratorium Pendidikan Biokimia Institut Pertanian Bogor.

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum karbohidrat adalah, glukosa 1%, fruktosa 1%, sukrosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1%, pati 1%, pereaksi Selliwanoff, campuran hidrazin Na asetat kering, pereaksi Iod encer, pati, gum arab, agar-agar, dan akuades. Alat-alat yang digunakan dalam praktikum karbohidrat adalah, gelas piala, tabung reaksi, pipet mohr, pipet tetes, sudip, plat tetes, dan penangas air.

Prosedur Percobaan

Uji Selliwanoff

Uji Selliwanoff dilakukan dengan, 2.5 mL pereaksi Selliwanoff dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambahkan beberapa tetes bahan percobaan. Kemudian campuran tersebut dipanaskan dalam air mendidih selama 60 detik.

Uji Osazon

4

Uji Osazon dilakukan dengan, 1 tetes larutan uji Osazon yang sudah tersedia diteteskan ke dalam kaca preparat. Kemudian diamati strukturnya menggunakan mikroskop.

Uji Iod

Uji Iod dilakukan dengan, 1 sudip sampel berupa tepung pati, gum arab, dan agar-agar di masukkan ke dalam papan uji, masing-masing sampel ditambahkan 2 tetes larutan iod encer. Kemudian diamati perubahan warna yang terjadi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Uji karbohidrat terdiri dari berbagai metode, uji karbohidrat yang dilakukan adalah Uji Seliwanoff, Uji Osazon, dan Uji Iod. Uji Selliwanoff adalah sebuah uji kimia yang membedakan gula aldosa dan ketosa. Ketosa dibedakan dari aldosa dengan gugus fungsinya, yaitu keton/aldehida gula tersebut. Reagen uji Selliwanoff terdiri atas resorsinol dan asam klorida pekat. Asam reagen ini menghidrolisis polisakarida dan oligosakarida menjadi gula sederhana. Ketosa yang terhidrasi oleh HCl menghasilkan hidroksimetilfurfural kemudian bereaksi degan resorsinol dan megalami kondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna merah jingga menghasilkan zat berwarna merah muda (Iqbal 2005).

Seliwanoff merupakan uji spesifik untuk ketosa, misalnya seperti pada fruktosa dan sukrosa Fruktosa dan sukrosa merupakan dua jenis gula yang memberikan uji positif pada percobaan (Tabel 1). Sukrosa menghasilkan uji positif karena merupakan disakarida yang terdiri dari fruktosa dan glukosa. Pereaksi Selliwanof adalah resorsinol dalam asam klorida encer. Pemanasan dilakukan dengan tujuan menghidrasi ketosa. Ketosa lebih cepat terhidrasi daripada aldosa, sehingga memberikan hasil positif pada uji Selliwanoff yang dilakukan. Larutan lainnya yang menunjukkan hasil negatif hanya memiliki gugus fungsi aldosa dan tidak terdapat gugus fungsi ketosa. Gugus fungsi aldosa yang belum terhidrasi menyebabkan tidak terjadinya perubahan warna pada larutan sampel glukosa, laktosa, maltosa, dan pati (Sumardjo dan Damin 2009).

Uji selanjutnya adalah uji osazon, aldosa atau ketosa dapat bereaksi dengan hidrazin membentuk suatu hidrazon. Hidrazin yang berlebih dengan hidrazon akan membentuk suatu osazon. Semua karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazina berlebih. Osazon yang terbentuk memiliki bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidrat. Osazon dari disakarida larut dalam air mendidih dan terbentuk kembali bila didinginkan, namun sukrosa tidak membentuk osazon karena gugus aldehida dan keton yang terikat pada monomernya sudah tidak bebas, sebaliknya osazon monosakarida tidak larut dalam air mendidih. Kristal osazon terbentuk di akhir, setelah pemanasan larutan uji di dinginkan dan diamati menggunakan mikroskop. Glukosa dan fruktosa pada Tabel 2 menunjukkan kristal yang dibentuk berupa jaum-jarum tajam. Maltosa seperti kapas berbentuk bunga

5

matahari, laktosa seperti bentuk bola kapas, dan pati berbentuk tetesan air (Sivadasan et al. 2015).

Glukosa dan fruktosa pada pengamatan mikroskop terlihat seperti literatur, yaitu berbentuk jarum. Osazon fruktosa berbentuk jarum dengan pusat diujungnya, sedangkan glukosa bentuk jarumnya lebih runcing. Maltosa dan laktosa menunjukkan bentuk bulat seperti kapas, namun tidak terlihat jelas karena keterba-

Tabel 1 Hasil uji SelliwanoffSampel Warna Hasil Foto

Glukosa 1% Kuning -

Fruktosa 1% Merah +

Maltosa 1% Kuning -

Sukrosa 1% Merah +

Laktosa 1% Kuning -

Pati 1% Kuning -

Keterangan : (+) mengandung gugus ketosa (-) tidak mengandung gugus ketosa

tasan alat pengamatan. Osazon pati berbentuk seperti butir tetesan air, sedangkan sukrosa tidak menunjukkan bentuk osazon (Tabel 2).

Uji Iod bertujuan mengidentifikasi polisakarida berupa amilosa. Reagen yang digunakan adalah larutan iodin yang merupakan I2 terlarut dalam  potassium iodide. Reaksi antara polisakarida dengan iodin membentuk rantai  poliiodida.

6

Polisakarida umumnya membentuk rantai heliks (melingkar), sehingga dapat berikatan dengan iodin, sedangkan karbohidrat berantai pendek seperti disakarida dan monosakaraida tidak membentuk struktur heliks sehingga tidak dapat berikatan dengan iodin (Sumardjo dan Damin 2009). Komponen pati yang berperan adalah amilosa. Sampel yang diuji, yaitu tepung pati, tepung gum arab, dan tepung agar-agar (bacto agar).

Tabel 2 Hasil uji osazonSampel Foto (perbesaran 10×10) Literatur

Glukosa

(Sivadasan et al. 2015)

Fruktosa

(Sivadasan et al. 2015)

Maltosa

(Sivadasan et al. 2015)

Laktosa

(Sivadasan et al. 2015)

Sukrosa()

7

Pati

http://mmp.vfu.cz/frvs2011/?title=foto-chemicke_slozeni&lang=en

Tepung pati memberikan hasil positif, sedangkan hasil negatif pada tepung gum arab dan tepung agar-agar (Tabel 3). Tepung pati direaksikan dengan reagen iodin membentuk kompleks dengan molekul iodium yang dapat masuk ke dalam spiralnya, sehingga menyebabkan warna biru tua. Tepung gum arab tidak membentuk kompleks warna biru dengan iodium karena tidak mengandung kompo-Tabel 3 hasil uji iod

Sampel Warna Hasil Gambar

Pati Biru kehitaman +

Gum arabKuning

kecoklatan-

Agar-agar Coklat -

Keterangan : (+) membentuk kompleks berwarna biru (-) tidak membentuk kompleks berwarna biru

nen pati berupa amilosa. Tepung agar-agar tidak membentuk kompleks berwarna biru, tetapi membentuk warna coklat kemerahan. Hal ini menunjukkan tepung agar-agar mengandung amilopektin yang lebih banyak daripada amilosanya. Amilosa merupakan polisakarida berantai lurus bagian dari butir-butir pati. Amilosa merupakan  bagian dari pati yang larut dalam air bersifat keras (pera), sedangkan amilopektin merupakan bagian dari pati yang tidak larut bersifat lengket. Amilopektin dengan iodium memberikan warna ungu hingga merah (Lehninger, 1998).

8

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Sukrosa dan fruktosa merupakan gula ketosa, keduanya membentuk warna merah dengan reagen Selliwanoff. Osazon glukosa, sukrosa, maltosa, fruktosa, maltosa, dan pati memiliki bentuk kristal yang berbeda-beda, sedangkan sukrosa tidak terbentuk osazon. Tepung pati memiliki amilosa, tepung agar-agar memiliki jumlah amilopektin yang lebih banyak, dan tepung gum arab merupakan polimer arabinosa yang tidak mengandung amilosa dan amilopektin.

Saran

Dalam praktikum - praktikum yang telah dilakukan, kurangnya pemahaman praktikan dan waktu mempengaruhi keakuratan data, semoga dalam praktikum yang selanjutnya dapat lebih baik lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Hartati NS, Prana TK. 2003. Analisis kadar pati dan serat tepung beberapa kultivar talas (Colocasia esculenta). Jurnal Natur Indonesia 6:29-33.

Iqbal SA. 2005. Food Chemistry. New Delhi (IN): Amit Enterprises.

Kusuma WI, Santosa GW, Pramesti R. 2013. Pengaruh konsentrasi NaOH yang berbeda terhadap mutu agar rumput laut Gracilaria verrucosa. Journal of Marine Research 2(2): 120-129.

Lehninger AL. 1998. Dasar-Dasar Biokimia 1. Thenawijaya M, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry.

Sastrohamidjojo. 2005. Kimia Organik. Yogyakarta (ID): UGM Press.

Sivadasan VB, Silambanan S, Krithika. 2015. Osazones of the uncommonly encountered reducing sugars. International Journal of Interdisciplinary and Multidisciplinary Studies 2(9): 24-29.

Sumardjo, Damin. 2009.  Pengantar Kimia : Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan Program Strata I Fakultas Bioeksakta. Jakarta(ID): EGC .

Sutardi, Hadiwiyoto S, Murti CRN. 2010. Pengaruh dekstrin dan gum arab terhadap sifat kimia dan fisik bubuk sari jagung manis (Zeamays saccharata). Jurnal Teknologi dan Industri Pangan 21(20): 102-107.