Karbohidrat merupakan polihidroksi aldehida atau keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa ini bila dihidrolisa. Secara umum terdapat tiga macam karbohidrat berdasarkan hasil hidrolisisnya, yaitu monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Oligosakarida adalah rantai pendek unit monosakarida yang terdiri dari 2 sampai 10 unit monosakarida yang digabung bersama-sama oleh ikatan kovalen dan biasanya bersifat larut dalam air. Polisakarida adalah polimer monosakarida yang terdiri dari ratusan atau ribuan monosakarida yang dihubungkan dengan ikatan 1,4-a-glikosida (a=alfa)
Didalam dunia hayati, kita dapat mengenal berbagai jenis karbohidrat, baik yang berfunsi sebagai pembangun struktur maupun yang berperan funsional dalam proses metabolisme. 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.
Kedudukan karbohidrat sangatlah penting pada manusia dan hewan tingkat tinggi lainnya, yaitu sebagai sumber kalori. Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat rendah, ragi misalnya, mengubah karbohidrat (glukosa) menjadi alkohol dan karbon dioksida untuk menghasilkan energi
C6H12O6 ——> 2C2H5OH + 2CO2 + energi
Tujuan
Percobaan ini bertujuan untuk mengamati struktur beberapa karbohidrat melalui sifat reaksinya dengan beberapa reagen uji
Alat dan bahan
Alat-alat yang digunakan adalah tabung reaksi, pipet mohr, pipet volumetrik, pipet tetes, penangas air, sentrifuse, spektrofotometer, tabung fermentasi,dan gelas ukur.
Bahan-bahan yang digunakan adalah peraksi molish, asam sulfat, larutan glukosa, 1%, frutosa1%, sukrosa 1%, laktosa 1%, maltosa 1%, pati 1%, preasi Benedict preaksi barfoed, preaksi selliwanof, ragi roti, fosfomolibdat, larutan iod encer, gum arab, tpung agar-agar, tepung aren, tepung beras, larutan Na-wolframat 10%, larutan TCA, 10%, etanol absolute, etanol 95%, kristal NaCl, etil eter, larutan NaCl 0,2 M, larutan K2HPO4, larutan kurpritartrat, larutan fosfomolibdat, larutan standard glukosa 0,1 dan 0,2 mg/ml, enzim amylase, larutan glikogen, HCl, dan akuades.
Prosedur percobaan
Pada uji molisch, sebanyak 5ml larutan yang di uji (glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltosa, dan pati) di masukkan ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 2 tetes pereaksi molish , dicampur rata, kemudian ditambahkan 3 ml asam sulfat pekat secara perlahan-lahan melalui dinding tabung, warna violet (ungu) kemerah-merahan pada batas kedua cairan menunjukkan reaksi positif, sedangkan warna hijau menunjukan reaksi negatif.
Untuk uji Benedict, sebanyak 5 ml reaksi Benedict dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 8 tetes larutan bahan yang diuji dicampur rata dan dididihkan selama 5 menit, biarkan sampai dingin kemudian diamati perubahan warnanya, jika terbentuk warna hijau, kuning atau endapan merah bata berarti positif.
Pada uji barfoed, sebanyak 1 ml pereaksi dan bahan percobaan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 3 menit dan didinginkan, setelah itu masukkan 1 ml fosfomoliubdat , kocok dan amati warna yang tejadi, jika terbentuk warna biru setelah penambahan fosfomolibdat, maka reaksi positif.
Pada uji fermentasi, 20 ml larutan bahan percobaan dan 2gram ragi roti digerus sampai terbentuk suspensi yang homogen , kemudian suspensi diisikan ke dalam tabung fermentasi sampai bagian kaki tertutup dan terisi penuh oleh cairan. Selanjutnya dimasukkan ke dalam fermentor pada suhu 370C, kemudian diamati setiap selang 20 menit sebanyak 3 kali pengamatan. Pada pengamatan terakhir, ruang gas pada kaki tabung diukur panjangnya.
Untuk uji salliwanof, 5 ml peraksi dan beberapa tetes bahan percobaan dimasukkan ke dalam sebuah tabung reaksi, lalu dididihkan selama 30 detik, kemudian diamati warna yang terjadi.
Pada uji osazon, ke dalam tabung reaksi di masukkan campuran fenil hidrazon Na-asetat kering lalu ditambahkan 5 ml larutan percobaan, dikocok dan dipanaskan dalam penangas air selama 30 menit, kemudian dinginkan dan diperiksa endapan yang terbentuk di bawah mikroskop.
Pada uji iod, pada papan uji diteteskan bahan yang akan diuji, kemudian ditambahkan dengan satu tetes iodium encer, dan dicampur merata.
Hasil Pengamatan
Tabel 1. Hasil uji molisch beberapa jenis karbohidrat
Tabel 2. Hasil uji benedict
Tabel 3. Hasil uji barfoed
Tabel 4. Hasil uji fermentasi
Tabel 5. Hasil uji selliwanof
Tabel 6. Hasil uji osazon
Tabel 7. Hasil uji iod
Pembahasan
Pada uji molisch, hasil uji menunjukkan bahwa semua bahan yang diuji adalah karbohidrat. Pereaksi molisch membentuk cincin yaitu pada larutan glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltosa, dan pati menghasilkan cincin berwarna ungu hal ini menunjukkan bahwa uji molish sangat spesifik untuk membuktikan adanya golongan monosakarida, disakarida dan polisakaida pada larutan karbohidrat.
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. Pada sukrosa, walaupun tersusun oleh glukosa dan fruktosa, namun atom karbon anomerik keduanya saling terikat, sehingga pada setiap unit monosakarida tidak lagi terdapat gugus aldehida atau keton yang dapat bermutarotasi menjadi rantai terbuka, hal ini menyebabkan sukrosa tak dapat mereduksi pereaksi benedict. Pada pati, sekalipun terdapat glukosa rantai terbuka pada ujung rantai polimer, namun konsentrasinya sangatlah kecil, sehingga warna hasil reaksi tidak tampak oleh penglihatan.
Dalam asam, polisakarida atau disakarida akan terhidrolisis parsial menjadi sebagian kecil monomernya. 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. Pada tabel 3. terlihat bahwa monosakarida menunjukkan kereaktifan yang lebih besar daripada disakarida maupun polisakarida. Hal tersebut diatas menunjukkan bahwa uji barfoed digunakan untuk membedakan reaktifita antara monosakarida, disakarida, dan polisakarida.
Pada uji fermentasi, gas CO2 yang dihasilkan ragi lebih cepat terjadi pada monosakarida, khususnya glukosa. Hal ini menunjukkan bahwa monosakarida lebih reaktif dari disakarida ataupun polisakarida. Selain itu, Pati dan disakarida lainnya merupakan molekul yang relatif lebih besar dibandingkan dengan monosakarida sehingga kemampuan ragi untuk mencerna , mengubah pati tersebut menjadi etil alkohol dan karbon dioksida lebih banyak memerlukan energi dan waktu yang lebih lama.
Pembentukan 4-hidroksimetil furfural ini terjadi pada reaksi antara fruktosa, sukrosa, laktosa dan pati yang mendasari uji selliwanof ini. Fruktosa merupakan ketosa, dan sukrosa terbentuk atas glukosa dan fruktosa, sehingga reaksi dengan pereaksi selliwanof menghasilkan senyawa berwarna jingga. Reaksi ini mestinya tidak terjadi pada pati dan laktosa, karena pati tersusun dari unit-unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4-a-glikosida, sedangkan laktosa tersusun darigalaktosa dan glukosa yang keduanya merupakan aldosa. Salah satu alasan yang menyebabkan terjadinya reaksi antara pereaksi selliwanof dengan pati dan laktosa adalah terkontaminasinya kedua karbohidrat ini oleh ketosa.
Pembentukkan osazon pada uji osazon terlihat dengan adanya endapan yang terjadi. Endapan ini spesifik bagi setiap jenis karbohidrat, baik monosakarida, oligosakarida, maupun polisakarida. Gambar 1. (data hilang) menunjukkan bentuk endapan yang spesifik bagi berbagai macam karbohidrat. Dari hasil pecobaan, dapat dinyatakan bahwa uji osazon digunakan untuk mengidentifikasi monosakarida, disakarida, dan sebagian polisakarida. Dari hasil pengamatan dibawah mikroskop, didapatkan gambar penampang yang berbeda-beda, hal ini karena masing-masing bahan memiliki rantai hidrokarbon yang berbeda-beda pula, ada yang rantai hidrokarbonya lurus dan ada pula yang bercabang.
Pada uji iod, terlihat pada tabel.7 hanya pati lah yang menunjukkan reaksi positif bila direaksikan dengan iodium. 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.
Kesimpulan
Uji molisch digunakan untuk menentukan karbohidrat secara umum, uji benedict digunakan untuk menentukan gula pereduksi dalam karbohidrat. Uji barfoed digunakan untuk mengidentifikasi antara monoskarida, disakarida, dan polisakarida. Uji selliwanof digunakan untuk menentukan karbohidrat jenis ketosa. Uji fermentasi yang menggunakan ragi dapat mencerna dan merubah karbohidrat menjadi etil alkohol dan gas karbondioksida. Uji osazon digunakan untuk mengamati perbedaan yang spesifik bagi tiap karbohidrat melalui penampang endapan yang dihasilkannya. Pada uji iod, hanya pati lah yang dapat membentuk senyawa kompleks berwarna biru dengan iodium.
Dafta pustaka
Hart, Harold. 1983. Kimia Organik. Jakarta. Erlangga
Lehninger.1982. Dasar-Dasar Biokimia. Penerjemah : Maggy Thenawijaya. Jakarta, Erlangga
