PENENTUAN SECARA KUANTITATIF KADAR GULA REDUKSI PADA

TEPUNG BERAS DENGAN METODE NELSON SOMOGYI DAN

PENENTUAN SECARA KUALITATIF KANDUNGAN GULA REDUKSI

PADA MADU, AQUADES, SUSU DAN JUS BUAH DENGAN UJI

BENEDICT

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Karbohidrat merupakan salah satu zat gizi utama yang sangat penting

untuk tubuh kita. Menurut Almatsier (2009), karbohidrat memegang peranan

penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan

hewan dan harganya relatif murah. Maka dari itu, penting untuk mengetahui

kadar serta kandungan karbohidrat yang terdapat dalam bahan makanan untuk

memenuhi kebutuhan karbohidrat yang sesuai.

Analisa karbohidrat dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Dalam

ilmu dan teknologi pangan, analisa karbohidrat yang biasa dilakukan misalnya

penentuan jumlahnya secara kuantitatif dalam rangka menentukan komposisi

suatu bahan makanan, penentuan sifat fisis atau kimiawinya dalam kaitannya

dengan pembentukan kekentalan, kelekatan, stabilitas larutan dan tekstur hasil

olahannya. Dalam ilmu gizi mungkin sangat penting untuk mengadakan analisa

biologis (bioassay) senyawa-senyawa karbohidrat dalam kaitan perannanya

memebentuk kalori, pencegahan penyakit, serat kasar dalam pencernaan dan

sebagainya. Selain itu, analisa karbohirat juga dapat dilakukan dalam bidang

bioteknologi, bidang kimia murni dan bidang biokimia (Sudarmadji dkk, 2010).

1.2. Tinjauan Pustaka

Analisa karbohidrat dapat dilakukan secara kualitatif dan secara

kuantitatif. Analisa secara kualitatif terdiri dari uji Molisch, uji Iod, uji

Benedict, uji Barfoed, uji Fehling, uji Seliwanoff, uji Antron, uji pembentukan

Osazon, uji pembentukan CO2 karena fermentasi, dan uji asam mukat.

Sedangkan analisa secara kuantitatif terdiri dari cara kimiawi, cara fisik, cara

ensimatik atau biokimiawi dan cara kromatografi. Cara kimiawi terdiri dari

metoda oksidasi dengan kupri (cara Luff Schroorl, cara Munson-Walker, dan

cara Lane-Eynon), metoda oksidasi dengan larutan ferrisianida alkalis, dan

metoda iodometri (Sudarmadji dkk, 2010).

1

Menurut Septiani dkk (2004), gula reduksi merupakan karbohidrat yang

mampu mereduksi semua senyawa penerima elektron, karena adanya gugus

hemiketal dalam strukturnya. Gula reduksi ini dapat dianalisa secara kuantitatif

salah satunya dengan metode spektrofotometri atau metode Nelson-Somogyi

dan secara kualitatif dengan metode Benedict.

2. TUJUAN

1. Menentukan secara kuantitatif kadar gula reduksi pada tepung beras dengan

metode Nelson Somogyi.

2. Menentukan secara kualitatif kandungan gula reduksi pada madu, aquades, susu

dan jus buah dengan uji Benedict.

3. METODE

3.1. Analisa Kadar Gula Reduksi dengan Metode Nelson-Somogyi

3.1.1. Prinsip

Reduksi Cu oleh gula reduksi, ion Cu kemudian mereduksi kompleks

arsenomolibdat, yang akan menghasilkan warna biru yang dapat diukur

absorbansinya dengan spektrofotometer (Nielsen, 2003)

3.1.2. Alat dan Bahan

Alat :

1. Neraca analitik 1 buah

2. Spatula 1 buah

3. Gelas beker 1 buah

4. Kertas saring 2 lembar

5. Water bath 1 buah

6. Pipet ukur 1 ml 1 buah

7. Propipet 1 buah

8. Pipet tetes 1 buah

9. Corong 1 buah

10. Vortex 1 buah

11. Tabung + rak 7+1 buah

12. Spektrofotometer 1 buah

13. Gelas ukur 1 buah

14. Pipet ukur 10 ml 1 buah

15. Kuvet 1 buah

16. Kompor listrik 1 buah

Bahan :

1. Tepung beras 1 gram

2. Glukosa anhidrat secukupnya

3. Aquades secukupnya

4. Larutan Nelson (A:B = 25:1) secukupnya

2

5. Larutan Pb-asetat secukupnya

6. Larutan Na-Oksalat secukupnya

7. Arsenomolibdat secukupnya

3.1.3. Cara Kerja

1. Pembuatan Kurva Standar

Glukosa anhidrat 0,01 g + 100 ml aquades

1 2 3 4 5 6

Larutan gula standar (ml) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Aquades (ml) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

Total volume (ml) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Kadar glukosa (ml) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

3

Membuat larutan glukosa dengan kadar 0; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 1 mg/ml

Mengambil masing-masing 1 ml, dimasukkan ke dalam tabung reaksi

Menambah 1 ml larutan Nelson (A:B = 25:1)

Memvortex

Memanaskan dalam gelas beker yang berisi air mendidih selama 20 menit

Mendinginkan sampai suhu tabung 25°C

Menambahkan 1 ml Arsenomolibdat

Menambahkan 7 ml Aquades

Memvortex

Menera OD dengan panjang gelombang 540 nm

2. Analisa Gula Reduksi

Sampel 1 g + 100 ml aquades

4

Memvortex

Mengambil 10 ml campuran

Penambahan 25 tetes Pb Asetat

Menyaring

Penambahan 7 tetes Na Oksalat

Inkubasi sampai terbentuk endapan

Menyaring

Pengambilan 1 ml filtrat

Penambahan 1 ml Reagen Nelson (A:B = 25:1)

Pemvortexan

Pemanasan pada air mendidih 20 menit

Pendinginan hingga suhu kamar

Penambahan 1 ml arsenomolibdat

Penambahan 7 ml aquades

Mengambil 1 ml filtrat

Peneraan Absorbansi pada 540nm

3.2. Metode Benedict

3.2.1. Prinsip

Gula reduksi dengan larutan Benedict (campuran garam kuprisulfat,

Natrium sitrat, Natrium karbonat) akan terjadi reaksi reduksi oksidasi

dan dihasilkan endapan berwarna merah dari kupro oksida (Sudarmadji

dkk, 2010).

3.2.2. Alat dan Bahan

Alat :

1. Tabung reaksi 4 buah

2. Pipet ukur 1 ml 1 buah

3. Pipet ukur 10 ml 1 buah

4. Propipet 1 buah

5. Gelas beker 2 buah

6. Vortex 1 buah

7. Water bath 1 buah

8. Spatula 1 buah

9. Kompor listrik 1 buah

Bahan :

1. Aquades 0,5 ml

2. Susu 0,5 ml

3. Madu 0,5 ml

4. Jus buah 0,5 ml

5. Larutan Benedict 4 ml

3.2.3. Cara Kerja

Aquades, susu, madu, jus buah

5

Memasukkan 1 ml Benedict ke dalam tabung reaksi

Memasukkan 0,5 ml sampel ke dalam tabung reaksi

Memvortex

Mengamati perubahan warna

Memasukkan tabung reaksi ke dalam gelas beker berisi air mendidih

Mengamati perubahan warna

4. HASIL

4.1. Penentuan secara Kuantitatid Kadar Gula Reduksi pada Tepung Beras dengan

metode Nelson-Somogyi

Tabel 1. Penentuan Kurva Standar Glukosa

X (konsentrasi) 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

Y (absorbansi) 0,893 0,359 0,502 0,683 0,843 1,071

0,117

Tabel 2. Hasil Peneraan Absorbansi Sampel

Sampel Berat Sampel Absorbansi (Y)

Tepung beras 0,995 gram 0,464

4.2. Penentuan secara Kualitatif kandungan Gula Reduksi pada Aqua, Madu, Susu,

dan Jus Buah dengan Uji Benedict

Tabel 3. Hasil Analisa Gula Reduksi dengan Uji Benedict

No

.

Sampel Warna Asal Warna setelah dipanaskan

1 Aquades Biru bening Biru bening

2 Jus buah Hijau kebiruan Kuning muda

3 Susu Biru muda pucat Kuning oranye

4 Madu Hijau kecoklatan Coklat kemerahan

5. PEMBAHASAN

5.1. Analisa Kadar Gula Reduksi dengan Metode Nelson Somogyi

5.1.1. Fungsi Reagen dan Perlakuan

a. Reagen Nelson A terdiri dari 12,5 g natrium karbonat anhidrat, 10

g natrium bikarbonat, 100 g natrium sulfat anhidrat dan 12,5 g

garam Rochella. Reagen Nelson A ini berfungsi untuk memberikan

suasana alkali pada gula reduksi, sehingga gula pereduksi dapat

mereduksi Cu.

6

b. Reagen Nelson B terdiri dari 7,5 g kupri sulfat pentahidrat yang

dilarutkan dalam 50 ml aquades dan 1 tetes asam sulfat pekat.

Reagen Nelson B berfungsi sebagai donor Cu2+, untuk direduksi

oleh gula reduksi.

c. Penambahan reagen Nelson somogyi ini bertujuan untuk

mereduksi kupri oksida menjadi kupro oksida yang mana K-Na-

tartrat yang terkandung dalam reagen Nelson Somogyi berfungsi

untuk mencegah terjadinya pengendapan kupri oksida.

d. Pemanasan bertujuan untuk mempercepat proses reduksi kupri

oksida menjadi kupro oksida serta mempertegas warna yang

menunjukkan adanya gula pereduksi

e. Pendinginan sampai 25˚ C supaya reaksi berjalan stabil, karena

apabila terlalu panas kemungkinan akan ada komponen senyawa

yang rusak atau habis menguap.

f. Penambahan reagen Pb-asetat berfungsi untuk mengendapkan

molekul lain selain gula reduksi.

g. Penambahan reagen Na-oksalat berfungsi untuk penjernihan atau

menghilangkan kelebihan Pb.

h. Penambahan reagen arsenomolibdat ini bertujuan agar bisa

bereaksi dengan endapan kupro oksida. Selain itu reagen

arsenomolibdat akan membentuk senyawa molybdenum biru, agar

larutan standar dan sampel dapat ditera.

i. Spektrofotometer digunakan untuk menentukan absorbansi dari

larutan sampel yang dibandingkan dengan larutan glukosa standar.

j. Digunakan panjang gelombang peneraan adalah 540 nm,

dikarenakan warna ungu kemerahan sampai ungu dapat ditera

dengan panjang gelombang 500-595 nm (Sudarmadji dkk, 2010).

5.1.2. Pembahasan Hasil Praktikum

Pada metode Nelson-Somogyi, pembuatan kurva standar dilakukan

untuk mengetahui konsentrasi dan absorbansi dari larutan standar,

sehingga bila absorbansi sampel diketahui, maka kadar sampel dapat

dihitung dengan cara mensubstitusikan ke persamaan kurva standar Y =

aX + b (Handayani, 2010). Namun, dalam praktikum ini digunakan

rumus Y = bX + a.

7

Pembuatan kurva standar akan menghasilkan 6 larutan standar

yang masing-masing memiliki konsentrasi dan absorbansi yang

berbeda. Larutan standar pertama memiliki konsentrasi 0 dan nilai

absorbansi 0,893. Larutan standar kedua memiliki konsentrasi 0,02 dan

nilai absorbansi 0,395. Larutan standar ketiga memiliki konsentrasi 0,04

dan absorbansi nilai 0,502. Larutan standar keempat memiliki

konsentrasi 0,06 dan nilai absorbansi 0,683. Larutan standar pertama

memiliki konsentrasi 0,08 dan nilai absorbansi 0,843. Larutan standar

pertama memiliki konsentrasi 0,1 dan nilai absorbansi 1,071.

Pada larutan standar pertama terjadi penyimpangan. Larutan

standar pertama memiliki absorbansi yang lebih tinggi dari absorbansi

larutan standar kedua, namun konsentrasi larutan standar pertama lebih

rendah dari konsentrasi larutan standar kedua. Hukum Lambert-Beer

menyatakan bahwa konsentrasi suatu larutan berbanding lurus dengan

absorbansinya (Handayani, 2010). Sehingga kami menggunakan data

nilai absorbansi milik kelompok 1, yaitu sebesar 0,117.

Setelah analisa gula reduksi dengan metode Nelson-Somogyi,

didapatkan absorbansi sampel tepung beras sebesar 0,464. Didapat pula

nilai a (intersep), b (gradien), dan r (regresi) pada kurva standar

berturut-turut sebesar 0,1356 ; 9,1042 ; dan 0,9966. Kemudian dapat

dihitung konsentrasi gula reduksi pada tepung beras dengan rumus

sebagai berikut :

Keterangan : X = konsentrasi sampel (mg/ml)

Y = absorbansi sampel

Didapatkan hasil plotting konsentrasi sampel tepung beras sebesar

0,039 mg/ml, sedangkan hasil perhitungan sampel tepung beras sebesar

0,036 mg/ml. Nilai konsentrasi ini kemudian digunakan untuk

menghitung kadar gula reduksi pada sampel dengan rumus sebagai

berikut :

Keterangan : %wb = kadar gula reduksi dalam wet basis (%)

8

Y = 9,1042 X + 0,1356 X =Y - 0,13569,1042

%wb = X . f p . v

mg ×100% % d b =

%wb1-Ka

%db = kadar gula reduksi dalam dry basis (%)

X = konsentrasi (mg/ml)

fp = faktor pengenceran

v = volume (ml)

Ka = kadar air

Didapatkan kadar gula reduksi dalam %wb dan %db untuk hasil

perhitungan berturut-turut sebesar 0,36% dan 0,409 %. Sedangkan,

kadar karbohidrat tepung beras menurut Mahmud dkk (2008) yaitu

sebesar 80%. Bila kedua nilai ini dibandingkan, hasil perhitungan kadar

gula reduksi memiliki nilai yang sangat jauh dari sumber literatur. Hal

ini disebabkan karena pada literatur, terdapat kadar karbohidrat,

sementara pada praktikum kali ini dilakukan analisa kadar gula reduksi.

5.2. Analisa Kualitatif Karbohidrat dengan Metode Benedict

5.2.1. Fungsi Reagen dan Perlakuan

a. Reagen Benedict terdiri dari kupri sulfat, natrium karbonat dan

natrium sitrat yang dapat mereduksi glukosa. Reagen ini berfungsi

sebagai penyedia suasana alkalis dan donor Cu.

b. Proses vortex berfungsi untuk membuat larutan menjadi homogen.

c. Penambahan tisu dalam gelas beker saat pemanasan berfungsi

untuk melindungi tabung reaksi dari kemungkinan retak dan pecah

d. Pemanasan dalam air mendidih berfungsi untuk mempercepat

reaksi reduksi Cu oleh gula reduksi (Suri, 2013).

5.2.2. Pembahasan Hasil Praktikum

Setelah ditambahkan reagen Benedict dan divortex, larutan

aquades berwarna biru bening, larutan madu berwarna hijau kecoklatan,

larutan susu berwarna biru muda pucat dan larutan jus buah berwarna

hijau kebiruan. Setelah dipanaskan dalam air mendidih, larutan aquades

tidak mengalami perubahan warna, larutan madu menjadi berwarna

coklat kemerahan, larutan susu menjadi berwarna kuning oranye dan

larutan jus buah menjadi berwarna kuning muda.

Sebelumnya sudah dipaparkan bahwa larutan yang mengandung

gula reduksi bila direaksikan dengan reagen Benedict akan membentuk

endapan berwarna merah bata (Sudarmadji dkk, 2010). Walaupun juga

9

dapat dikatakan bahwa sampel yang bereaksi dengan reagen Benedict

yang menimbulkan endapan berwarna hijau, kuning atau merah oranye

pun mengandung gula reduksi (Winarno, 2004).

Dari keempat larutan di atas, hanya aquades yang tidak

mengandung gula reduksi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sukarsono

(2008) bahwa aquades merupakan air murni, dengan asumsi hanya

berisi molekul – molekul H2O tanpa adanya penambahan unsur lain

seperti ion. Sehingga, aquades tidak mengandung zat-zat lain termasuk

gula reduksi maupun karbohidrat.

6. KESIMPULAN

1. Dengan metode Nelson-Somogyi, didapatkan kadar gula reduksi tepung beras

dalam %wb dan %db berturut-turut adalah 0,36% dan 0,409%.

2. Dengan uji Benedict yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa madu,

susu dan jus buah mengandung gula reduksi. Sementara aquades tidak

mengandung gula reduksi.

Yogyakarta, 23 Mei 2014

Asisten Praktikan

(Fajri Fitria) (Mustika Cahya N.D.) (Iffa Karina P)

10

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, S. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.

Handayani, N.R.R. 2010. Kualitas Berbagai Produk VCO (Virgin Coconut Oil) Ditinjau

dari Kadar Protein dan Logam. Skripsi, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga.

Mahmud, M. dkk. 2008. Tabel Komposisi Pangan Indonesia. Jakarta: Elex Media

Komputindo.

Nielsen, S. 2003. Food Analysis. New York : Plenum Publisher.

Septiani, Y. dkk. 2004 . Kadar Karbohidrat, Lemak, dan Protein pada Kecap dari

Tempe. Bioteknologi Vol.1 No.2; hal. 48-53.

Sudarmadji, S. dkk. 2010. Analisa Bahan Makanan dan Pertanian.Yogyakarta : Liberty

Yogyakarta.

Sukarsono, K. dkk . 2008. Studi Efek Kerr Untuk Pengujian Tingkat Kemurnian Aquades,

Air Pam dan Air Sumur. Berkala Fisika Vol. 11 No.1; hal. 9-18.

Suri, A. 2013. Pengaruh Lama Fermentasi dan Berat Ragi Roti Terhadap Kadar

Bioetanol Dari Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tandan Kosong

Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis Jack) dengan HCl 30%. Skripsi, Universitas

Sumatera Utara.

Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.

11