laporan praktikum Karbohidrat

PERCOBAAN 2 KARBOHIDRAT TUJUAN Mengetahui beberapa macam identifikasi karbohidrat. DASAR TEORI Karbohidrat terdapat dalam semua tumbuhan dan hewan serta penting bagi kehidupan. Manusia yang aktif membutuhkan banyak karbohidrat yang nantinya digunakan sebagai makanan atau sumber energi. Beberapa tumbuhan (tebu dan bit gula) menghasilkan sukrosa. Gula lain, yakni glukosa, merupakan komponen penting dalam darah. Glukosa merupakan karbohidrat sederhana yang pertama kali dapat dimurnikan dan mempunyai rumus molekul C6H12O6. Karbohidrat sering kali dianggap berasal dari kata karbon yang terhidrat C6(H2O)6. Figure 1 Glukosa (pentahidroksi heksanal) Dinamakan karbohidrat karena diambil dari istilah hidrat dari karbon. Merujuk pada rumus molekul senyawa ini, yaitu Cn(H2O)m. Namun sebenarnya jika dilihat dari segi struktur organik, karbohidrat bukanlah hidrat dari karbon, melainkan polihidroksialdehida, polihidroksilketon, atau zat yang memberikan senyawa itu jika dihidrolisis. Kimiawi karbohidrat pada dasarnya merupakan kimia gabungan dari dua gugus fungsi, yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil. Klasifikasi Karbohidrat Karbohidrat sangat beraneka ragam sifatnya. Misalnya, sukrosa (gula pasir) dan kapas, keduanya adalah dari karbohidrat. Salah satu perbedaan utama antara pelbagai tipe karbohirat adalah ukuran molekulnya atau satuan dasarnya. Karbohidrat berdasarkan gugus fungsi utamanya, terbagi menjadi 2 macam: Aldosa (Polihidroksialdehid) : Karbohidrat yang memiliki gugus fungsi aldehid. Ketosa (Polihidroksiketon) : Karbohidrat yang memiliki gugus fungsi keton. Figure 2 glukosa dengan gugus aldehid Figure 3 fruktosa denag gugus keton Karbohidrat biasanya digolongkan menjadi 3 atas dasar jumlah satuan dasar penyusunnya, yaitu monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Istilah sakarida berasal dari kata Latin (sakaratum, gula) dan merujuk pada rasa manis dari beberapa karbohidrat sederhana. Ketiga golongan ini berkaitan satu dengan lainnya lewat hidrolisis. Polisakarida Oligosakarida Monosakarida Monosakarida Struktur dan Nomenklatur Disebut sebagai gula sederhana, karena monosakarida merupakan karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana lagi. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, timer, dan sebagainya membentuk sebuah polimer. Dimer-dimer tersebut disebut disakarida. Sukrosa adalah suatu disakarida yang dapat dihidrolisis menjadi satu satuan glukosa dan satu satuan fruktosa. 1 sukrosa 1 glukosa + 1fruktosa Monosakarida digolongkan berdasarkan 2 kemungkinan: Berdasarkan jumlah atom karbon yang ada (triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan seterusnya). Berdasarkan apakah gugus karbonil yang ada sebagai aldehida (aldosa) atau sebagai ketosa (keton). Proyeksi Fischer Kimia biasanya menggunakan struktur dua dimensi untuk mewakili yang disebut Proyeksi Fischer. Untuk menggambar proyeksi Fischer, gambar terlebih dahulu bentuk 3 dimensinya, lalu gambar struktur 2 dimensinya, garis proyeksinya diganti dengan garis lurus. Proyeksi Haworth Selain digambarkan dalam bentuk rantai terbuka, monosakarida juga digambarkan dalam bentuk rantai tertutup (cincin). Cincin 5 disebut furanosa dan cincin 6 disebut piranosa. Struktur ini dikenal sebagi struktur Haworth. Kita bisa mengkategorikan monosakarida sebagai hemiasetal siklik ketika terdapat gugus kelompok hidrksil dan karbonil adalah bagian dari molekul yang sama dan interaksinya terdiri dari 5 atau 6 nomor cincin.. Sebagai contoh, 4 hidroksi pentanal terbentk dari 5 nomor hemiasetal siklik. Karena monosakarida mempunyai gugus hidroksil dan karbonil dalam molekul yang sama. Contoh Monosakarida yang penting : Heksosa Hanya glukosa dan fruktosa yang merupakan heksosa-heksosa yang terdapat di alam dan merupakan anggota monosakarida yang terdapat dalam jumlah besar. Glukosa Struktur dari glukosa merupakan ikatan yang lurus dari pentahidroksi aldehida. Glukosa mudah teroksidasi oleh perak atau ion tembaga. Bila ditambah dengan larutan perak nitrat amoniak akan terjadi cermin perak. Mereduksi larutan-larutan fehling yaitu dengan timbulnya endapan kupro oksida. Figure 2 D-Glukosa Fruktosa Fruktosa mempunyai rumus C6H12O6. Fruktosa adalah bukan aldehida,karena pada oksidasi tidak menghasilkan asam dengan jumlah atom karbon yang sesuai. Tetapi diperoleh dua asam dengan jumlah karbon yang sedikit. Ini adalah karakteristik dari keton, sehingga fruktosa adalah keto-alkohol. Figure( 3) D-Fruktosa Oligosakarida. Oligosakarida merupakan senyawa berisi dua atau lebih gula sederhana yang dihubungkan oleh pembentukan asetal antara gugus aldehida atau gugus keton dengan gugus hidroksil. Bila dua gula digabungkan diperoleh disakarida, bila tiga diperoleh trisakarida dan seterusnya. Ikatan penggabungan antar gula ini disebut glikosida. Maltosa Maltosa dengan rumus C12H22O11 dapat mereduksi pereaksi Fehling Tollens, oleh karena itu disebut gula pereduksi. Maltosa termasuk dalam kelompok disakarida yang diperoleh lewat hidrolisis parsial dari pati. Hidrolisis parsial dari ,altosa menghasilkan glukosa. Jadi, maltose terdiri atas dua unit glukosa yang bertautan. Figure 4 α gliksosidikbond Laktosa Laktosa merupakan gula utama dalam ASI dan susu sapi. Hidrolisis laktosa menghasilkan D- galaktosa dan D- glukosa dalam jumlah mol yang ekivalen. Laktosa termasuk dalam golongan gula pereduksi. Laktosa dapat bereaksi dengan fenilhidrazina membentuk osazon, dapat melakukan proses mutarotasi dan apabila dihidrolisis akan menghasilkan β-D-(+)-galaktopiranosa dan α-D-(+)-glukopiranosa. Oleh karena itu, α-laktosa dibentuk melalui ikatan 1- β →4-β-glikosida dan mempunyai rumus C12H22O11 . Selain itu, pada ujung molekul laktosa masih mengandung C-anomer yang berbentuk hemiasetal. Figure 5 βgalaktopitanosil α glukopiranosa Sukrosa Sukrosa biasa dikenal sebagai gula meja, dapat diperoleh dari tanaman sugar cane dan sugar beet (kentang/umbi manis). Sukrosa mempunyai rumus molekul C12H22O11. Sukrosa terjadi dari satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. Tidak seperti ikatan pada maltosa dan selubiosa, ikatan yang menghubungkan kedua monosakarida dalam sukrosa terbentuk dar kedua karbon anomerik. Sebagai akibatnya, sukrosa tidak mempunyai anomer. Sukrosa tidak dapat mereduksi pereaksi Tollens/Fehling/Benedict, tidak mengalami mutarotasi apabila dilarutkan dalam air dan juga tidak dapat membentuk osazan. Hidrolisis menggunakan enzim invertase atau dengan asam akan menghasilkan campuran glukosa dan fruktosa, campuran tersebut disebut gula invert. Figure 6 β fruktofuranosil α glukopiranosida Polisakarida Polisakarida tersusun dari banyak unit yang terikat antara satu dengan yang lain melalui ikatan glikosida. Hidrolisis total polisakarida menghasilkan monosakarida. Contoh polisakarida adalah selulosa, amilum ( pati ), glikogen, dan kitin. 1) Selulosa Selulosa adalah polimer tak bercabang yang dihubungkan melalui 1,4 beta glikosida 300-15000 unit D-glikosida membentuk rantai lurus, terikat sebagai unit-unit selobiosa. Manusia tidak dapat mencerna selulosa, sekalipun sekalipun dapat mencerna pati dan glikogen. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan stereokimia ikatan glikosida pada atom C-1 setiap unit glukosa. 2) Pati Pati berfungsi sebagai penyimpanan energi. Pati dipisahkan menjadi dua komponen utama berdasarkan kelarutan bila dibubur dalam air panas. Sekitar 20% pati adalah amilosa ( larut ) dan 80% adalah amilopektin ( tidak larut ). Amilosa adalah polimer linear dari alfa D-glukosa. Dalam larutan berbentuk heliks menyerupai kumparan, karena adanya ikatan dengan konfigurasi a pada setiap unit glukosa. Amilopektin adalah suatu polisakarida yang jauh lebih besar daripada amilosa, mengandung kurang lebih 1000 satuan glukosa per molekul. 3) Glikogen Glikogen adalah polisakarida yang berfungsi sebagai penyimpanan glukosa dalam hewan. Struktur glikogrn mirip amilopektin, yaitu mengandung rantai glukosa yang terikat 1,4 alfa percabangan 1,6 alfa. Glikogen membantu mempertahankan keseimbangan gula dalam tubuh,dengan jalan menyimpan kelebihan gula yang dicerna dari makanan dan mensuplainya ke dalam darah jika diperlukan. 4) Kitin Kitin adalah polisakarida linear yang mengandung N-astil-D-glukosamin terikat b. Hidrolisisnya menghasilkan 2-amino-2-deoksi-d-glukosa. Kitin banyak terikat dalam protein dan lipida, merupakan komponen utama dalam bangunan serangga. Reaksi-reaksi Karbohidrat Sifat-sifat karbohidrat berkaitan dengan gugus fungsional yang terdapatdalam molekul yaitu gugus hidroksi, gugus aldehid dan ggugus keton. Beberapa sifat kimia karbohidrat dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan membedakan senyawa karbohidrat yang satu dengan yang lainnya. Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi terutama dalam suasana basa. Sifat reduktor ini karena adanya gugus aldehid atau keton bebas ada karbohidrat. Pereaksi- pereaksi karbohidrat seperti : Pereaksi Molisch Karbohidrat oleh asam anorganik pekat akan dihidrolisis menjadi monosakarida. Dehidrasi monosakarida jenis pentosa oleh asam sulfat pekat menjadi furfural dan golongan heksosa menghasilkan hidroksil-metilfurfural. Pereaksi Molisch yang terdiri dari alfa-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Pereaksi Benedict Gula yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasan alkalis menjadi Cu+ , yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata. Berikut reaksi yang berlangsung : Pereaksi Tollens Pereaksi tollens, pengoksidasi ringan yang digunakan dalam uji ini, adalah larutan basa dari perak nitrat. Larutannya jernih dan tidak berwarna. Untuk mencegah pengendapan ion perak sebagi oksida pada suhu tinggi, maka ditambahkan beberapa tetes larutan amonia. Amonia membentuk kompleks larut air dengan ion perak. Pereaksi Tollens sering disebut sebagai perak amoniakal, merupakan campuran dari AgNO3 dan amonia berlebihan. Gugus aktif pada pereaksi tollens adalh Ag2O yang bila tereduksi akan menghasilakan endapan perak. Endapan perak ini akan menempel pada tabung reaksi yang akn menjadi cermin perak. Oleh karena itu Pereaksi Tollens sering juga disebut pereaksi cermin perak. Aldehid dioksidasi menjadi anion karboksilat, ion Ag+ dalam reagensia Tollens direduksi menjadi logam Ag. Uji positf ditandai dengan terbentuknya cermin perak pada dinding dalam tabung reaksi.Reaksi dengan pereaksi Tollens mampu mengubah ikatan C-H pada aldehid menjadi ikatan C-O. Alkohol sekunder dapat dioksidasi menjadi keton selanjutnya keton tidak dapat dioksidasi lagi dengan menggunakan pereaksi Tollens. Hal ini disebabkan karena keton tidak mempunyai atom hidrogen yang menempel pada atom karbon karbonil. Keton hanya dapat dioksidasi dengan keadaan reaksi yang lebih keras dibandingkan dengan aldehid. Ikatan antara karbon karbonil dan salah satu karbonnya putus, memberikan hasil-hasil oksidasi dengan jumlah atom karbon yang lebih sedikit daripada bahan keton asalnya. Kekecualian adalah dalam oksidasi keton siklik, karena jumlah atom karbonnya tetap sama. Misalnya, sikloheksanon dioksidasi secar besar-besaran menjadi asam dipat, bahan kimia pentinh dalam pembuatan Nylon. Pereaksi Fehling Fehling bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aldehid. Reagent yang digunakan dalam pengujian ini adalah Fehling A (CuSO4 ) dan Fehling B (NaOH dan KNa tartarat). Pereaksi fehling akan tereduksi dari Cu2+ menjadi Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan sebagai Cu2O yang meng hasilkan warna merah bata. Pereaksi Iodium Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorbs berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagianpati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna merah coklat. Pereaksi Seliwanoff Reaksi selliwanof adalah suatu reaksi untuk mengidentifikasi adanya gugus keton pada suatu sakarida. Reagen selliwanof terdiri atas 0,5% resorsinol dan 5 N HCl . Reaksi positif apabila terbentuk warna merah. HCl akan mengubah heksosa menjadi hidroksi metal furfural yang kemudian akan bereaksi dengan resorsinol membentuk kompleks yang berwarna merah. Reaksi : Kereaktifan aldosa dan ketosa sangatlah berbeda. Aldosa untuk terhidrolisis membutuhkan asam pekat sedangkan ketosa membutuhkan asam encer sehingga hidroksi metal furfural dari aldosa sedikit. Sedangkan untuk ketosa hidroksi metal furfural yang terbentuk banyak. Karena itulah reaksi ini spesifik untuk fruktosa yang termasuk ketoheksosa. Analisis Bahan Glukosa Nama Resmi : Glukosum Nama Lain : Glukosa RM / BM : C6H¬12O6 / 198,17 Pemerian : Hablur tidak berwarna, serbuk hablur atau butiran putih, tidak berbau, rasa manis. Kelarutan : Mudah larut dalam air, sangat mudah larut dalam air mendidih, agak sukar larut dalam etanol. Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik Kegunaan : Sebagai sample Laktosa. Nama Resmi : Lactosum. Nama Lain : Laktosa. RM / BM : C12H22O11.H2O / 36,3. Pemerian : Serbuk hablur, putih, tidak berbau, rasa agak manis. Kelarutan : Larut dalam 6 bagian air; larut dalam 1 bagian air mendidih; sukar larut dalam etanol; praktis tidak larut dalam kloroform dan eter . Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik. Kegunaan : Sampel Sukrosa Nama Resmi : Sakarosa. Nama Lain : Sukrosa. RM / BM : C12H22O11 / 342,20. Pemerian : hablur tidak berwarna atau massa hablur atau serbuk warna putih; tidak berbau; rasa manis. Kelarutan : Larut dalam 0,5 bagian air dan dalam 370 bagian etanol Kegunaan : Sebagai sampel. Amilum Nama Resmi : Amylum orizae Nama Lain : Pati beras Pemerian : Serbuk sangat halus; putih; tidak berbau; tidak berasa Kelarutan : Praktis tidak larut dalam air dingin dan dalam etanol Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik, di tempat sejuk dan kering Kegunaan : Sampel Rumus Bangun : Asam sulfat pekat Nama Resmi : Acidum Sulfuricum Nama Lain : Asam sulfat RM / BM : H2¬SO4 / 98,07 Pemerian : Cairan kental seperti minyak, korosif, tidak berwarna; jika ditambahkan ke dalam air menimbulkan panas Kelarutan : - Kegunaan : Zat tambahan Amonia Nama Resmi : Ammonia Nama Lain : Amonia RM / BM : NH4OH / 35,05 Pemerian : Cairan jernih; tidak berwarna; bau khas dan menusuk kuat Kelarutan : Mudah larut dalam air Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat, di tempat sejuk Kegunaan : Zat tambahan Perak nitrat Nama Resmi : Argenti nitras Nama Lain : Perak nitrat RM / BM : AgNO3 / 169,87 Pemerian : Hablur transparan atau serbuk hablur berwarna puti; tidak berbau; menjadi gelap jika kena cahaya. Kelarutan : Sangat mudah larut dalam air; larut dalam etanol. Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya Kegunaan : Zat tambahan Asam klorida Nama Resmi : Acidum hydrochloridum Nama Lain : Asam klorida RM / BM : HCl / 36,46 Pemerian : Cairan ; tidak berwarna; berasap; bau merangsang. Jika diencerkan dengan 2 bagian air, asap dan bau hilang. Penyimpanan : Dalam wadah tertutup rapat Kegunaan : Zat tambahan Larutan Fehling Nama Resmi : Kalium tembaga (II) tartrat Nama Lain : Larutan fehling Kegunaan : Zat tambahan Natrium hidroksida Nama Resmi : Natrii hydroxidum Nama Lain : Natrium hidroksida RM / BM : NaOH / 40,00 Pemerian : Bentuk batang, butiran, massa hablur atau keeping, kering, keras, rapuh, dan menunjukkan susunan hablur putih, mudah meleleh basah. Sangat alkalis dan korosif. Segera menyerap karbondioksida . Kelarutan : Sangat mudah larut dalam air dan etanol. Penyimpanan : Dalam wadah tertutup baik Kegunaan : Zat tambahan Alat dan Bahan Alat Tabung Reaksi Penjepit taung reaksi Lampu spiritus Kertas Lakmus Pipes Waterbath Bahan Glukosa Fruktosa Galaktosa Laktosa Sukrosa Maltosa Pati kanji Madu HNO3 Etanol Pereaksi seliwanoff Asam sulfat pekat Pereaksi Molisch (10% α -naftol dalam alcohol) Pereaksi Benedict Pereaksi Fehling (A dan B) Pereaksi Tollens Asam klorida pekat Natrium hidroksida 10% Fenilhidrasin Aquades Asam pikrat Larutan iod dalam KI Cara Kerja Tes Umum Karbohidrat dengan Uji Molisch A B C D E F G Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Kanji Madu 50% Potongan Kertas Saring Ke dalam setiap tabung ditambahkan aquades. Ditambahkan 2 tetes pereaksi Molisch Digojog beberapa kali. Tabung reaksi dimiringkan, dialiri dgn 3 mL H2SO4 pekat melalui dinding tabung reaksi. Diamati bidang batas antara asam dengan air. Dilihat apa yang terjadi. Uji Sifat Pereduksi Uji Fehling Disiapkan 7 tabung reaksi, diisi dengan : Masing-masing dengan konsentrasi 2% A B C D E F Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Kanji Madu Masing-masing tabung reaksi diisi dengan 5 mL Fehling A + Fehling B, lalu digojog. Tabung reaksi ditempatkan di penangas air mendidih selama 10 menit. Diamati dan dicatat. (Reaksi positif terbentuk endapan merah bata) Uji Benedict Masing-masing dengan konsentrasi 2% A B C D Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Ke dalam masing-masing tabung reaksi ditambahkan 1 mL pereaksi benedict, lalu digojog. Diamati dan dicatat. (reaksi positif apabila terbentuk endapan merah bata) Uji Tollens Disiapkan 4 tabung reaksi, diisi dengan : Masing-masing dengan konsentrasi 2%. A B C D Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Dicampurkan larutan di atas dengan pereaksi dengan perbandingan 1:1, lalu digojog. Dipanaskan dalam penangas air. Diamati apakh terbentuk cermin perak (cermin perak akan hilang jika diberi HNO3 pekat) Uji Asam Pikrat Masing-masing dengan konsentrasi 2%. A B C D Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Masing-masing tbung ditambahkan 1 mL pereduksi asam pikrat jenuh dan Na2CO3 Dipanaskan beberapa saat dalam waterbath Diamati perubahan warna, reaksi positif terbentuk endapan merah Uji adanya Amilum Disaring setengah bagian cairan dengan kertas saring Filtrate yang diperoleh diberi label tabung B Setengah bagian yang tidak disaring diberi label A Masing-masing diberi 2 tetes larutan iodine dalam KI Dibandingkan Hidrolisis Asam Hidolisis Polisakarida Tabung A Tabung B 2 ml larutan kanji 2% 2 ml larutan kanji 2% + 2 tetes HCl pekat, digojog dengan baik Tabung B dipanaskan pada penangas air panas 10 menit Didinginkan Larutan dinetralkan dengan larutan NaOH 10%, diamati dengan kertas lakmus Kedua tabung diuji dengan larutan iod dalam KI ibandingkan warna yang terbentuk Hidrolisis Oligosakarida Tabung B dipanaskan pada penangas air panas 10 menit Didinginkan Larutan dinetralkan dengan larutan NaOH 10%, diamati dengan kertas lakmus Kedua tabung diuji dengan pereaksi Benedict Dibandingkan warna yang terbentuk. Tes Seliwanoff Disiapkan 2 tabung reaksi Tabung A Tabung B larutan glukosa larutan Fruktosa Masing-masing tabung ditambahkan pereaksi Seliwanoff (resosrsinol dalam HCl) Digojog dan dipanaskan Perubahan warna yang terjadi diamati dan dibandingkan Data Pengamatan Tes Umum Karbohidrat Tabung A B C D E F G Nama Glukosa Fruktosa Maltosa Laktosa Kanji Madu 50% Potongan kertas saring Hasil (warna) Terdpt beberapa lapis warna: keruh, ungu, hitam, bening (lar. Bawah bening, larutan atas agak keruh) Terdapat butiran-butiran coklat. Ketika ditambah H2SO4 larutan berubah mjd atas keruh susu, bawah bening Larutan berwarna Kuning Coklat Putih Terdapat cincin ungu Terdapat cincin ungu Terdapat cincin ungu Larutan bening, pada tengah tabung terdapat cincin ungu,bawah’ bening Ket (+/-) + - - + + + + Uji Pereduksi Tabung isi (larutan 2 %) Hasil (warna) Tes Karbohidrat Pereduksi Uji Fehling Uji Benedict Uji Tollens Uji Asam Pikrat Glukosa Kuning, ada Endapan merah bata biru muda Merah bata(coklat), terdapat cermin perak Merah bata Fruktosa Biru biru muda Putih Kuning Maltosa Biru Kuning Laktosa Kuning agak jernih biru muda Coklat Merah bata Kanji Biru biru muda Madu Merah bata Putih Uji terhadap Amilum Tabung A B Nama Larutan Kanji tanpa disaring Filtrate larutan Kanji Warna setelah + iod dalam KI Biru keunguan Larutan kuning bening Hidrolisis Polisakarida Tabung A B Nama Larutan Kanji 2 % Kertas lakmus merah menjadi biru Larutan Kanji 2 % + 2 tetes HCl pekat Kertas lakmus merah tetap merah Warna setelah + iod dalam KI + iod = Larutan kuning ada endapan biru + iod = Endapan biru tua Hidrolisis Oligosakarida Tabung A B Nama Larutan Sukrosa 2 % Lakmus merah menjadi biru Larutan Sukrosa 2 % + 2 tetes HCl pekat. Lakmus merah menjadi biru Warna setelah + pereaksi Benedict + NaOH : ada endapan putih seperti kapas + benedict : endapan larut NaOH : ada endapan putih seperti kapas. + benedict: endapan larut Tes Seliwanoff Nama senyawa Warna Larutan setelah + reagen Seliwanoff Glukosa Kuning keemasan Fruktosa Kuning Pembahasan Pada praktikum kali ini dilakukan tes uji karbohidrat, yaitu meliputi tes umum karbohidrat dengan pereaksi Molisch, Uji Sifat pereduksi, Uji terhadap amilum, Hidrolisis Polisakarida, Hidrolisis Oligosakarida, dan Tes Seliwanoff. Tes Umum Karbohidrat Praktikan melakukan tes umum karbohidrat dengan uji molisch. Namun sebelum mengujinya, terlebih dahulu praktikan membuat larutan pada masing-masing tabung reaksi sebesar 2% sebanyak 10 mL, jadi praktikan menimbang masing-masing larutan sebanyak 0,2 gram. Setelah itu baru dilakukan uji molisch. Uji Molisch adalah reaksi yang paling umum untuk mengidentifikasi adanya karbohidrat. Pada percobaan ini diuji 7 tabung reaksi yang semuanya menghasilkan warna larutan yang berbeda-beda. Selain ditmbah pereaksi molisch, juga dialiri dengan 3 mL H2SO4. Penambahan H2SO4 berfungsi sebagai penghidrolisis ikatan glikosidik (ikatan yang menghubungkan monosakarida satu dengan monosakarida yang lainnya. Dengan dialiri asam sulfat pekat (H¬2SO4) tersebut maka terjadi pemutusan ikatan glikosidik dari rantai karbohidrat polisakarida menjadi disakarida dan monosakarida, yang selanjutnya akan mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furfural atau hidroksi metil furfural yang akan berkondensasi dengan alfa naftol membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Jadi tes umum karbohidrat dinyatakan positif mengandung karbohidrat jika terdapat cincin yang berwana ungu. Menurut literature, semua larutan yang diuji ( glukosa, fruktosa, maltose, laktosa, kanji, madu 50%, dan potongan kertas saring yang mengandung selulosa) adalah termasuk karbohidrat. Namun, pada larutan fruktosa dan maltosa, hasil pengamatannya negatif mengandung karbohidrat, Penyebabnya adalah ketidaktelitian praktikan dalam mengamati hasil praktikum. Reaksi yang terjadi adalah : Uji Sifat Pereduksi Pada uji ini, ke 7 tabung reaksi ditambahkan pereaksi fehling, benedict, tollens, dan pereaksi asam pikrat. Uji Fehling Tujuan uji ini adalah untuk membedakan gula pereduksi dengan gula bukan pereduksi. Gula pereduksi merupakan gula yang memiliki gugus alkali atau keton bebas atau terdapat gugus –OH glikosidis pada strukturnya. Semua monosakarida, termasuk beberapa disakarida seperti laktosa, maltosa dan selobiosa merupakan gula pereduksi. Fehling A dan B merupakan oksidator lemah (pereaksi anorganik) yang positif ketika menghasilkan warna merah bata setelah dilakukan proses pemanasan ketika bereaksi dengan aldehid atau gula pereduksi. Hal yang menyebabkan dihasilkannya endapan merah bata ini karena ini berasal dari Fehling yang memiliki ion Cu2+ direduksi menjadi ion Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan berwarna merah bata (Cu2O). Setelah diuji dengan pereaksi fehling A dan B, larutan dipanaskan dalam penangas air, karena jika tidak dipanaskan tidak akan berlangsung suatu reaksi, sehingga tidak bisa menentukan hasil uji positif atau negatifnya. Reaksi yang terjadi adalah : Madu termasuk dalam gugus pereduksi karena larutan Fehling yang terdiri dari campuran kupri sulfat, Na-kalium tartrat dan natrium hidroksida dengan gula reduksi yang dipanaskan akan terbentuk endapan yang berwarna hijau, kuning orange atau merah, tergantung dari macam gula reduksinya. Begitu pun juga pada Glukosa, Fruktosa, Maltosa, Laktosa dan Kanji semuanya termasuk gugus pereduksi dan seharusnya menghasillkan reaksipositif, namun terdapat kesalahan pada pereaksian sehingga memungkinkan gagal dalam pengujiannya. Uji Benedict Tujuan uji ini adalah sama dengan uji pereaksi fehling, yaitu untuk membedakan gula pereduksi dengan gula bukan pereduksi. Pada uji benedict ini didasarkan pada reduksi Cu2+ yang berwarna biru menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis memebentuk Cu2O yang berwarna merah bata, yang dijadikan indikasi reaksi positif pada uji ini. Pada uji ini karbohidrat yang diuji adalah glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, kanji, madu, dan maltosa. Seharusnya semua larutan yang diuji positif pada uji ini, kecuali sukrosa dan kanji, karena untuk monosakarida jenis aldosa, seperti glukosa mudah mereduksi ion Cu2+ (dengan kata lain mudah dioksidasi) karena berada dalam kesetimbangan dengan bentuk aldehid dalam rantai terbukanya, dan untuk monosakarida jenis ketosa, seperti fruktosa juga mudah teroksidasi karena dalam larutan basa fruktosa berada dalam kesetimbangan dengan dua aldehid diastereomerik. Namun pada percobaan yang praktikan lakukan, semua larutan berwarna biru muda, tidak berubah menjadi merah bata. Hal ini dimungkinkan karena endapan yang terbentuk sangatlah sedikit sehingga sulit dalam pengamatan, selain itu larutannya yang berwarna biru juga mempengaruhi dalam pengamatan warna endapan yang terbentuk. Pada uji benedict ini sukrosa dan kanji memberikan hasil negatif, yaitu tidak terbentuk endapan berwarna merah bata. Ion Cu2+ yang berwarna biru tidak tereduksi menjadi Cu+ hal itulah yang menyebabkan warna larutannya tetap berwarna biru. Menurut teori sukrosa tidak menunjukan mutatorasi dan bukan merupakan gula pereduksi, karena sukrosa tidak mengandung C-anomer pada ujungya. Dengan kata lain, ujung molekul sukrosa bukanlah suatu hemiasetal, tidak mempunyai gugus –OH bebas. Reaksi yang terjadi adalah : Uji Tollens. Tujuan uji ini adalah untuk membedakan mana yang gugus aldosa dan ketosa. Setelah ditambah pereaksi yang tak berwarna dan dipanaskan dalm penangas air didapatkan endapan cermin perak. Hal ini menunjukkan uji positif pereaksi ini, yaitu larutan yang mtermasuk dalam senyawa aldehid. Aldehid adalah senyawa yang mudah sekali dioksidasi dengan pereaksi tollens, sedangkan keton tidak. Sifat inilah yang dimanfaatkan untuk dapat membedakan Aldehid dengan Keton. Apabila statu sampel direaksikan dengan pereaksi tollens kemudian dipanaskan dan muncul endapan cermin perak pada dinding tabung reaksi maka dapat dikatakan bahwa sampel itu merupakan salah satu dari senyawa aldehid. Dari 4 tabung reaksi, yang positif terhadap uji tollens ini adalah glukosa, karena glukosa termasuk gugus aldehid, sedangkan fruktosa warna yang dihasilkan tetap bening. Oleh karenanya fruktosa negatif terhadap uji ini, karena fruktosa termasuk gugus ketosa. Reaksi nya adalah sebagai berikut : Uji Asam Pikrat Trinitrofenol atau asam pikrat jenuh dalam suasana basa dapat digunakan untuk menunjukkan adanya karbohidrat pereduksi. Larutan yang positif dengan pereaksi ini berwarna merah bata. Dari 7 tabung yang diuji praktikan, maltosa, sukrosa, dan kanji menghasilkan uji negatif terhadap pereaksi ini. Sesuai pendapat Fessenden dan fessenden (1997) bahwa salah satu sifat karbohidrat dapat beroksidasi kecuali polisakarida, Maltosa bereaksi positif terhadap pereaksi ini. Karena Maltosa termasuk monosakarida. Hal ini sesuai juga dengan pendapat Harold (2003) yang menyatakan bahwa karbohidrat apabila ditambah dengan Asam Pikrat akan berubah warna merah kecuali polisakarida. Dari teori itu dapat disimpulkan bahwa kanji yang termasuk polisakarida bereaksi negative terhadap pereaksi ini. Sukrosa juga bereaksi negatif, karena dari bukunya Riswinanto disebutkan, sukrosa bukan termasuk dalam golongan gula pereduksi., jadi bereaksi. Uji Adanya Amilum. Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorbs berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagianpati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna merah coklat. Pada percobaan ini, terdapat larutan kanji yang termasuk pati atau amilum. Percobaan pertama yaitu mebuat larutan kanji, dan larutan tersebut sebagian disaring dan sebagian tidak disaring. Dikarenakan supaya bisa membandingkan adanya amilum yang masih mengendap dengan yang sudah di saring. Larutan kanji ditambahkan dengan iod, supaya bias mengidentifikasi adanya amilum. Warna positif ditunjukan pada larutan kanji yang tanpa disaring, yaitu berwarna biru keunguan karena amilum banyak terdapat dalam endapan yang dihasilkan, sedang kandungannya dalam filtrate sangat sedikit, sehingga bila dilakukan penyaringan terus-menerus, maka filtrate yang dihasilkan tidak mengandung amilum lagi. Hal ini ditunjukkan dengan uji iod yang negatif yaitu berwarna kuning keemasan. Hidrolisis Asam a. Hidrolisis Polisakarida Pada percobaan ini dilakukan hidrolisis karbohidrat menggunakan HCl 2N. Fungsi HCl disini adalah untuk menghidrolisis kanji. Berdasarkan teori bronsted lowry, dikatakan bahwa hidrolisis merupakan proses protolisis yang melibatkan molekul air dan proteolit lemah yang bermuatan. Dalam hidrolisis karbohidrat, kanji akan mengalami proses pemutusan rantai oleh enzim atau asam selama pemanasan menjadi molekul – molekul yang lebih kecil. Ada beberapa tingkatan dalam reaksi hidrolisis tersebut. Mula-mula kanji pecah menjadi unit rantai glukosa yang lebih pendek (6-10 molekul) yang disebut dekstrin. Dekstrin kemudian pecah lagi menjadi maltose yang kemudian pecah lagi menjadi glukosa. Disediakan 2 tabung dalam percobaan ini, yang satu ditambah HCl pekat, sedangkan yang satunya lagi tidak. Tujuannya untuk membedakan mana yang terhidrolisis dan yang tidak. Setelah itu larutan dipanaskan, dengan tujuan supaya proses hidrolisis nya makin cepat. Kemudian hasil hidrolisis tersebut di lakukan penetralan dengan NaOH.Fungsinya untuk menetralkan HCl yang ditambahkan pada proses pemutusan rantai (hidrolisis). Selanjutnya kedua tabung ditambahkan iod dalam KI, menghasilkan warna yang berbeda tabung pertama menghasilkan larutan kuning ada endapannya, karena tidak dipanaskan sehingga amilum tidak dapat terhidrolisis, sedangkan pada tabung B menghasilkan warna positif yaitu endapan biru tua yang menunjukkan adanya amilum. Hidrolisis Oligosakarida Pada percobaan ini dilakukan hidrolisis karbohidrat menggunakan HCl 2N. Fungsi HCl disini adalah untuk menghidrolisis sukrosa. Disediakan 2 tabung, yang satu hanya diisi larutan sukrosa 2%, yang satunya lagi sukrosa ditambah HCl pekat. Fungsi nya dibuat 2 perlakuan adalah untuk membedakan mana yang termasuk gugus oligosakarida dan kemudian menghidrolisis nya. Pada akhir uji, ditambahkan benedict untuk mengidentifikasi apakah disakarida sudah terhidrolisis atau belum. Pada tabung pertama (A) yang tidak dipanaskan warna larutan bening, yang berarti tidak terjadi hidrolisis sukrosa yang menghasilkan glukosa dan fruktosa. Pada tabung kedua (B) hasil reaksi positif karena dilakukan pemanasan, sehingga terjadi pemutusan ikatan antara fruktosa dan glukos, glukosa bereaksi positif dengan benedict karena mempunyai gugus karbonil bebas dan menghasilkan warna putih serta terdapat endapan seperti kapas melayang. Contoh pada oligosakarida di percobaan ini adalah sukrosa. Pada sukrosa tidak dapat mereduksi pereaksi tollens/fehling/benedict juga tidak membentuk osazon dan tidak bisa mengalami mutarotasi karena ujung molekul sukrosa bukanlah suatu hemiasetal dan tidak mempunyai gugus OH- bebas. Sukrosa mengalami hidrolisis dengan menggunakan enzim invertase. Sukrosa oleh HCl dalam keadaan panas akan terhidrolisis. Lalu menghasilkan glukosa dan fruktosa. Hal ini menyebabkan uji Benedict dan Seliwanoff yang sebelum hidrolisis memberikan hasil negative menjadi positif. Sukrosa □( →┴( + HCl) ) Glukosa + Fruktosa ( disakarida ) ( monosakarida ) (monosakarida ) Tes Seliwanoff Tujuan tes ini adalah untuk membedakan gula yang mengandung gugus fungsi keton. Fruktosa adalah karbohidrat yang memiliki gugus keton, oleh karenanya fruktosa menghasilkan uji positif terhadap pereaksi ini. Jika karbohidrat yang mengandung gugus keton direaksikan dengan saliwanoff akan menunjukkan warna kuning keemasan (kemerah-merahan). Adanya warna kuning merupakan hasil kondensasi dari resorsinol yang sebelumnya didahului dengan pembentukan hidroksi metil furfural. Proses pembentukan hidroksi metil furfural berasal dari konversi dari fruktosa oleh asamklorik panas yang kemudian menghasilkan asam livulenik dan hidroksi metal furfural. Fruktosa cepat bereaksi karena merupakan jenis karbohidrat yang memiliki gugus keton (ketosa). Ketosa bila di dehidrasi oleh pereaksi saliwanoff memberikan turunan fulfural ynag selanjutnya berkondensasi dengan resoreinol memberikan warna kuning. Dimana pada percobaan terbukti bahwa fruktosa adalah karbohidrat yang mengandung gugus fungsi keton. Karena hanya gugus fungsi keton yang bisa cepat bereaksi dengan saliwanoff. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Simpulan Tes umum karbohidrat dengan menggunakan pereaksi Molisch reaksi positifnya menghasilkan cincin ungu. Semua tabung yang diuji positif mengandung karbohidrat. Uji sifat pereduksi dengan menggunakan pereaksi Fehling A dan B, pereaksi Benedict, Tollens, dan asam pikrat. Reaksi positifnya menghasilkan warna merah bata. Dari uji ayng dilakukan Glukosa mengandung gugus aldehid dan Fruktosa mengandung gugus keton. Uji terhadap amilum hasil positifnya adalah pada tabung A yang tidak disaring. Dengan larutan kanji ditambah HCl pekat yang dipanaskan bisa menghidrolisis dibandingkan yang tidak dipanaskan. Pada percobaan hidrolisis oligosakarida mempunyai fungsi untuk menghidrolisis sukrosa, dan pada akhir reaksi ditambahkan pereaksi bnedict. Uji positif pada tes seliwanoff menghasilkan warna merah kekuningan. Tujuan tes ini adalah mengetahui adanya gugus keton pada senyawa karbohidrat. DAFTAR PUSTAKA Firmansyah, Arizal Petunjuk Praktikum Kimia Organik, Semarang : Laboratorium Pendidikan Kimia Jurusan Tadris Kimia fakultas Tarbiyah IAIN Waisongo Semarang, 2013. Fessenden, Ralph J dan Joan S. Fessenden. 2010. Dasar-Dasar Kimia Organik. Tangerang : Binapura Aksara. Hart, dkk. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi kesebelas, Jakarta :Erlangga, 2003. Riswiyanto, Kimia Organik. Jakarta: Erlangga, 2009. Sastrohamidjojo, Haedjono Kimia Organik, Stereokimia, Karbohidrat, Lemak, dan Protein, Yogyakarta : Gadjah Mada University Press, 2005. William Brown and Thomas Poon, Introduction Organic Chemistry ( California: Steven Chung, 2014. Yazid, Eisten dan Lisda Nursanti.2006, Penuntun Praktikum Biokimia untuk Mahasiswa Analisis. Yogyakarta : Andi.