I. Judul Percobaan : Uji Kuantitatif Karbohidrat
II. Hari/Tanggal Percobaan : Rabu/26 Oktober 2011
III. Selesai Percobaan : Rabu/26 Oktober 2011
IV. Tujuan Percobaan : Menentukan kadar gula reduksi dan gula non-
reduksi dari suatu bahan yang mengandung
karbohidrat.
V. Tinjauan Pustaka :
Karbohidrat merupakan suatu polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton dan meliputi kondensat polimer-polimernya yang terbentuk. Karbohidrat memiliki rumus empiris CnH2nOn. Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana ataupun karbohidrat dengn berat molekul yang tinggi. Karbohidrat merupakan sumber kalori yang utama bagi mahluk hidup (Anonim, 2008:14).
Secara alami, terdapat tiga bentuk karbohidrat yang terpenting, yaitu monosakarida, oligosakarida (terdiri atas 2-10 unit monoskarida), dan polisakarida (terdiri lebih dari 10 unit monosakarida). Contoh monosakarida adalah glukosa. Contoh oligosakarida adalah sukrosa. Contoh polisakarida adalah pati, amilum, selulosa, pektin, gum.
Golongan monosakarida dan disakarida mempunyai sifat mereduksi. Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Hal ini dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas atau karena adanya gugus hidroksi yang bebas dan reaktif. Contoh gula yang termasuk gula reduksi adalah glukosa, manosa, laktosa, maltosa, fruktosa, galaktosa. Sedangkan gula non reduksi adalah senyawa gula yang gugus karbonilnya berikatan dengan senyawa monosakarida lain sehingga tidak bebas lagi. Misalnya : sukrosa.
Uji kuantitatif untuk penetapan kadar karbohidrat dapat dilakukan dengan metode fisika, kimia, enzimatik, dan kromatografi.
1. Metode fisika
Ada 2 macam, yaitu :
a. Berdasarkan indeks bias, cara ini menggunakan alat refraktometer yaitu dengan rumus : X= [ ( A+B )C – BD) ]
b. Berdasarkan rotasi optis, cara ini menggunakan alat polarimeter digital ( dapat diketahui hasilnya langsung) dinamakan sakarimeter. Rumusnya :
[ a ] D20 = 100A
L x C
2. Metode kimia
Ada 2 macam cara, yaitu :
a. Titrasi
b. Spektrofotometri
Adapun untuk cara yang kedua ini menggunakan prinsip reaksi reduksi CuSO4 oleh gugus karbonil pada gula reduksi yang setelah dipanaskan terbentuk endapan kupru oksida (Cu2O) kemudian ditambahkan Na-sitrat dan Na-tatrat serta asam fosfomolibdat sehingga terbentuk suatu komplek senyawa berwarna biru yang dapat diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm.
3. Metode kromatografi
Penentuan karbohidrat dengan cara kromatografi adalah dengan mengisolasi dan mengidentifikasi karbohidrat dalam suatu campuran. Isolasi karbohidrat ini berdasarkan prinsip pemisahan suatu campuran berdasarkan atas perbedaan distribusi rationya pada fase tetap dengan fase bergerak. Fase bergerak dapat berupa zat cair atau gas sedangkan fase tetap dapat berupa zat atau zat cair. Apabila zat padat sebagai fase tetapnya maka disebut kromatografi serapan, sedang bila zat cair sebagai fase tetapnya disebut kromatografi partisi.
4. Metode enzimatik
Untuk metode enzimatis ini, sangat tepat digunakan untuk penentuan kadar suatu gula secara individual, disebabkan kerja enzim yang sangat spesifik. Contoh enzim yang dapat digunakan ialah glukosa oksidase dan heksokinase Keduanya digunakan untuk mengukur kadar glukosa.
5. Metode Nelson-Somogyi
Metode ini dapat digunakan untuk mengukur kadar gula reduksi dengan menggunakan pereaksi tembaga arseno molibdat. Kupri mula-mula direduksi menjadi bentuk kupro dengan pemanasan larutan gula. Kupro yang terbentuk selanjutnya dilarutkan dengan arseno molibdat menjadi molibdenum berwarna biru yang menunjukkan ukuran konsentrasi gula dan membandingkannya dengan larutan standar sehingga konsentrasi gula dalam sampel dapat ditentukan. Reaksi warna yang terbentuk dapat menentukan konsentrasi gula dalam sampel dengan mengukur absorbansinya. (Sudarmadji.S.1984)
VI. Alat dan Bahan
· Alat :
Labu ukur, tabung reaksi, waterbath, gelas kimia, pengaduk, pipet tetes, spektrofotometer.
· Bahan :
Glukosa, reagen Nelson, reagen Arsenmolibdat, HCl 2N, dan NaOH 2N.
IX. Pembahasan
Pada percobaan yang pertama memiliki tujuan yaitu menentukan kadar gula reduksi. Pertama yang dilakukan adalah 0,1 mg/ml larutan glukosa standar yang tidak berwarna diencerkan dengan aquades hingga konsentrasi glukosa menjadi 2 mg/100 ml, 4 mg/100ml, 6 mg/100ml, 8 mg/100ml, dan 10 mg/100ml. Kemudian masing-masing larutan glukosa dengan konsentrasi tersebut dimasukkan dalam tabung reaksi yang berbeda-beda, dan pada tabung ke-6 diisi dengan aquades. Selanjutnya ditambahkan 1 ml reagen Nelson. Tampak perubahan warna setelah penambahan reagen Nelson pada masing-masing tabung yaitu warna larutan menjadi biru. Fungsi adanya reagen Nelson ini yaitu untuk mereduksi kupri oksida menjadi kupro oksida yang mana K-Na-tartrat yang ada dalam reagen Nelson berfungsi untuk mencegah terjadinya pengendapan kupri oksida sehingga nantinya kupri oksida bisa direduksi menjadi kupro oksida. Lalu larutan tersebut dipanaskan dalam air yang mendidih selama 20 menit. Hal ini bertujuan untuk mempercepat proses reduksi kupri oksida menjadi kupro oksida. Lalu larutan didinginkan supaya reaksi berjalan stabil karena jika terlalu panas kemungkinan akan ada komponen senyawa yang rusak atau habis karena menguap. Larutan berubah warna menjadi hijau setelah proses pemanasan tersebut. Setelah didinginkan maka larutan ditambahkan dengan reagen arsenomolybdat yang berwarna kuning kehijauan sebanyak 1mL. Penambahan larutan arsenomolybdat ini bertujuan agar bisa bereaksi dengan endapan kupro oksida. Pada peristiwa ini kupro oksida akan mereduksi kembali arsenomolybdat menjadi molibdene blue yang berwarna biru, warna biru inilah yang nantinya akan diukur absorbansinya dengan spektrofotometer. Lalu ditambahkan dengan aquadest hingga 10 mL agar larutan tidak terlalu pekat dan dapat terbaca saat dilakukan pembacaan absorbansi. Setelah itu larutan dikocok agar larutan tercampur secara merata dan homogen. Warna larutan menjadi sebagai berikut :
| Tabung 1 (2 mg/100ml) | Hijau muda (+) |
| Tabung 2 (4 mg/100ml) | Biru kehijauan |
| Tabung 3 (6 mg/100ml) | Biru kehijauan (+) |
| Tabung 4 (8 mg/100ml) | Biru kehijauan (++) |
| Tabung 5 (10 mg/100ml) | Biru kehijauan (+++) |
| Tabung 6 ( aquades) | |
Kemudian dilakukan pembacaan absorbansi pada panjang gelombang 540 nm karena pada panjang gelombang ini molekul glukosa dapat menyerap sinar secara optimum sehingga pembacaan absorbansi dapat berjalan dengan baik. Didapat hasil absorbansinya sebagai berikut :
Tabung 1 (2 mg/100ml) : 0,103
Tabung 2 (4 mg/100ml) : 0,288
Tabung 3 (6 mg/100ml) : 0,445
Tabung 4 (8 mg/100ml) : 0,563
Tabung 5 (10 mg/100ml) : 0,490
Tabung 6 (aquades) : 0,01
Dilihat dari data diatas terdapat kesalahan pada tabung ke-5 seharusnya konsentrasi tersebut menaik tetapi ternyata data absorbansi yang didapat menurun dari tabung ke-4. Hal ini dikarenakan kemungkinan adanya kesalahan saat pengenceran pada tabung ke-5 atau dalam hal lain pengenceran yang dilakukan terlalu encer. Setelah absorbansi telah diketahui langkah selanjutnya yaitu pembuatan kurva kalibrasi. Hasil yang didapat yaitu memiliki persamaan kurva : y= 0,0525x + 0,0631
Langkah yang kedua adalah pengukuran sampel,dimana 1 ml sampel gula yang tidak berwarna dimasukkan dalam tabung reaksi. Lalu ditambahkan 1 ml reagen Nelson yang berwarna biru, dan larutan berubah warna menjadi biru kehijauan (++). Fungsi dari reagen Nelson yaitu untuk mereduksi kupri oksida menjadi kupro oksida. Lalu larutan tersebut dipanaskan dalam air yang mendidih selama 20 menit. Hal ini bertujuan untuk mempercepat proses reduksi kupri oksida menjadi kupro oksida. Lalu larutan didinginkan supaya reaksi berjalan stabil karena jika terlalu panas kemungkinan akan ada komponen senyawa yang rusak atau habis karena menguap. Larutan berubah warna menjadi hijau setelah proses pemanasan tersebut. Setelah didinginkan maka larutan ditambahkan dengan reagen arsenomolybdat yang berwarna kuning kehijauan sebanyak 1mL. Penambahan larutan arsenomolybdat ini bertujuan agar bisa bereaksi dengan endapan kupro oksida. Pada peristiwa ini kupro oksida akan mereduksi kembali arsenomolybdat menjadi molibdene blue yang berwarna biru, warna biru inilah yang nantinya akan diukur absorbansinya dengan spektrofotometer. Lalu ditambahkan dengan aquadest hingga 10 mL agar larutan tidak terlalu pekat dan dapat terbaca saat dilakukan pembacaan absorbansi. Setelah itu larutan dikocok agar larutan tercampur secara merata dan homogen. Kemudian dilakukan pembacaan absorbansi pada panjang gelombang 540 nm karena pada panjang gelombang ini molekul glukosa dapat menyerap sinar secara optimum sehingga pembacaan absorbansi dapat berjalan dengan baik. Didapat hasil absorbansinya yaitu sebesar 0,335. Jadi konsentrasi sampel gula yaitu sebagai berikut :
y= 0,0525x + 0,0631
0,335 = 0,0525x + 0,0631
0,2719 = 0,0525x
x = 0,2719/0,0525
x= 5,179 mg/100ml
Pada percobaan selanjutnya yaitu memiliki tujuan untuk menentukan kadar gula non-reduksi. Perlakuan pertama adalah 1 ml sampel gula (sukrosa 0,1 mg/ml) yang tidak berwarna dimasukkan dalam tabung reaksi. Kemudian tambahkan 0,5 ml HCl 2N dan masukkan dalam air yang mendidih selama 5 menit. Adanya penambahan HCl ini bertujuan untuk mengasamkan larutan sehingga proses reduksi kupri oksida menjadi kupro oksida menjadi lebih cepat. Karena proses reduksi ini akan berlangsung lebih cepat dalam situasi asam. Adanya proses pemanasan tersebut yaitu bertujuan untuk mempercepat proses reduksi tersebut karena kenaikan suhu dapat meningkatkan kecepatan reaksi. Setelah dipanaskan maka selanjutnya adalah larutan didinginkan. Larutan didinginkan supaya reaksi berjalan stabil karena jika terlalu panas kemungkinan akan ada komponen senyawa yang rusak atau habis karena menguap. Lalu larutan yang asam dinetralkan kembali ke kondisi semula dengan penambahan NaOH 2N. Kemudian diambil 1 ml larutan tersebut dan tambahkan reagen Nelson yang berwarna biru sebanyak 1 ml. Fungsi dari reagen Nelson yaitu untuk mereduksi kupri oksida menjadi kupro oksida. Lalu larutan tersebut dipanaskan dalam air yang mendidih selama 20 menit. Hal ini bertujuan untuk mempercepat proses reduksi kupri oksida menjadi kupro oksida. Lalu larutan didinginkan supaya reaksi berjalan stabil karena jika terlalu panas kemungkinan akan ada komponen senyawa yang rusak atau habis karena menguap. Larutan berubah warna menjadi hijau setelah proses pemanasan tersebut. Setelah didinginkan maka larutan ditambahkan dengan reagen arsenomolybdat yang berwarna kuning kehijauan sebanyak 1mL. Penambahan larutan arsenomolybdat ini bertujuan agar bisa bereaksi dengan endapan kupro oksida. Pada peristiwa ini kupro oksida akan mereduksi kembali arsenomolybdat menjadi molibdene blue yang berwarna biru, warna biru inilah yang nantinya akan diukur absorbansinya dengan spektrofotometer. Lalu ditambahkan dengan aquadest hingga 10 mL agar larutan tidak terlalu pekat dan dapat terbaca saat dilakukan pembacaan absorbansi. Setelah itu larutan dikocok agar larutan tercampur secara merata dan homogen. Larutan menjadi berwarna hijau. Kemudian dilakukan pembacaan absorbansi pada panjang gelombang 540 nm karena pada panjang gelombang ini molekul glukosa dapat menyerap sinar secara optimum sehingga pembacaan absorbansi dapat berjalan dengan baik. Didapat hasil absorbansinya yaitu sebesar 0,148. Jadi konsentrasi glukosa pada sampel sukrosa yaitu sebagai berikut :
y= 0,0525x + 0,0631
0,148 = 0,0525x + 0,0631
0,0849 = 0,0525x
x = 0,0849/0,0525
x= 1,6171 mg/100ml
Jadi konsentrasi fruktosa adalah sebagai berikut :
Fruktosa = sukrosa – glukosa
=10 mg/ml – 1,6171 mg/100ml
= 8,3829 mg/100ml
X. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa untuk menentukan kadar gula reduksi dan non-reduksi dilakukan dengan metode Nelson-Somogyi dengan menggunakan reagen arsenmolibdat. Sehingga didapatkan kadar gula reduksi sebesar 1,6171 mg/100ml. Sedangkan kadar gula non-reduksi sebesar 8,3829 mg/100ml.
XI. Jawaban Pertanyaan
1. Buatlah hasil analisis data dan kesimpulan percobaan!
2. Hitung kadar gula reduksi dan non reduksi dari sampel yang diuji (%b/b)!
3. Apa yang dimaksud dengan gula reduksi ? pereaksi apa yang dapat direduksi oleh gula reduksi ?
JAWAB :
1. => Kesimpulan Percobaan :
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa untuk menentukan kadar gula reduksi dan non-reduksi dilakukan dengan metode Nelson-Somogyi dengan menggunakan reagen arsenmolibdat. Sehingga didapatkan kadar gula reduksi sebesar 1,6171 mg/100ml. Sedangkan kadar gula non-reduksi sebesar 8,3829 mg/100ml.
2. => Kadar Gula Reduksi :
y= 0,0525x + 0,0631
0,148 = 0,0525x + 0,0631
0,0849 = 0,0525x
x = 0,0849/0,0525
x= 1,6171 mg/100ml
ð Kadar Gula Non-reduksi :
Fruktosa = sukrosa – glukosa
=10 mg/ml – 1,6171 mg/100ml
= 8,3829 mg/100ml
3. Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Pereaksi yang dapat direduksi oleh gula reduksi adalah reagen Nelson.
XII. Daftar Pustaka
Anonim. 2011. Struktur Bentuk dan Fungsi Karbohidrat. Kumpulan Makalah. http: localhost/D:/download/uji % 20 kuantitatif % 20 karbohidrat. mht, diakses tanggal 23 Oktober 2011.
Septorini, Ragil. 2008. Perbedaan Kadar Glukosa pada Onggok yang Dihidrolisis dengan Asam Klorida, Asam Sulfat, dan Asam Oksalat. Karya Tulis Ilmiah. Semarang: Universitas Muhammadiyah.
Yuanita,Leny., Surodjo Suzana., Agustini Rudiana. 2010. Perangkat Pembelajaran Biokimia Petunjuk Praktikum Karbohidrat, Protein, Lipida (Buku I). Surabaya : UNESA University Press.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar