MAKALAH ANALISIS MAKANAN DAN KOSMETIK
ANALISIS KARBOHIDRAT DENGAN METODE NELSON-SOMOGYI
Oleh : Nama : Sandi Fitriningsih NIM : 51502063 Semester : VI B Dosen : Rastria Meilanda, S.Farm.,Apt.,M.Sc
POGRAM STUDI S1 FARMASI STIK SITI KHADIJAH PALEMBANG 2018
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kepada Allah Subhanahu Wata’ala yang telah memberikan banyak nikmat, taufik dan hidayah. Sehingga saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Analisis Karbohidrat dengan Metode Nelson-Somogyi” Nelson-Somogyi ” dengan baik tanpa ada halangan yang berarti. Makalah ini telah saya selesaikan dengan maksimal berkat kerjasama dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu saya sampaikan banyak terima kasih kepada segenap pihak yang telah membantu dalam penyelesaian makalah ini. Diluar itu, penulis sebagai manusia biasa menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
makalah ini, baik dari dari segi tata bahasa, susunan kalimat
maupun isi. Oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati , saya mengharapkan segala kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Demikian yang bisa saya sampaikan, semoga makalah ini dapat menambah khazanah ilmu pengetahuan dan memberikan manfaat bagi kita semua.
Palembang, 1 April 2018
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Daftar
Halaman
................................................................... ............................................ ...................................... ................ HALAMAN JUDUL ............................................. ................................................................. ............................................ ...................................... ................ ii KATA PENGANTAR ........................................... ................................................................. ............................................ ............................................ ............................... ......... iii DAFTAR ISI........................................... BAB 1. PENDAHULUAN ........................................... ................................................................. ............................................ ............................... ......... 1
1.1 Latar Belakang ......................................... ............................................................... ............................................. ................................... ............ 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................ .............................................................. ............................................ ............................... ......... 2 1.3 Tujuan ........................................... .................................................................. ............................................. ............................................. ....................... 2 1.4 Manfaat ............................................. ................................................................... ............................................ .......................................... .................... 2 .................................................................. .......................................... .................... 3 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................ 2.1 Karbohidrat ........................................... ................................................................. ............................................ ...................................... ................ 3 2.2 Metode Analisis Karbohidrat .......................................... ................................................................. .................................. ........... 4 ............................................................... .......................................... .................... 8 BAB 3. METODE PRAKTIKUM ......................................... 3.1Alat dan Bahan .......................................... ................................................................. ............................................. .................................. ............ 8 3.2 Prosedur Kerja ......................................... ............................................................... ............................................. ................................... ............ 8 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN. ........................................................... ........................................................................... ................ 11
4.1 Hasil Pengamatan................... Pengamatan......................................... ............................................ ............................................ ............................... ......... 11 4.2 Pembahasan..................... Pembahasan........................................... ............................................ ............................................ ...................................... ................ 12 BAB 5. PENUTUP ............................................ .................................................................. ............................................ .......................................... .................... 14
5.1 Kesimpulan ........................................... ................................................................. ............................................ ...................................... ................ 14 .................................................................. ............................................ ...................................... ................ 15 DAFTAR PUSTAKA ............................................
iii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Karbohidrat sangat dibutuhkan didalam tubuh kita. Karbohidrat adalah senyawa makromolekul yang terdapat pada bahan bahan pangan yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Karbohidrat terdiri atas empat bagian yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida. Monosakarida terdiri atas satu gugus gula, disakarida terdiri atas dua gugus gula, oligosakarida terdiri atas tiga sampai sepuluh gugus gugus gula, polisakarida terdiri atas sepuluh atau lebih gugus gula. Setiap gugus gula dihubungan oleh ikatan gliosidik. Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energi utama utama di dalam tubuh. Untuk beraktivitas kita membutuhkan energi, energi diperoleh dari bahan-bahan makanan yang mengandung karbohidrat. Sumber utama karbohidrat yang sangat sering kita tahu seperti beras, jagung, kentang, ubi, sagu. Analisa karbohidrat dapat dilakukan secara kualitatif maupun kuantitatif. Analisa kuantitatif digunakan untuk menganalisa jumlah karbohidrat didalam bahan pangan. Contoh analisa kuantitatif adalah metode Nelson-somogyi. Analisa kualitatif di gunakan untuk menganalisa ada tidanya karbohidrat dalam bahan pangan. Contoh analisa kualitatif adalah metode iodin. Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa
yang
menghasilkan
senyawa-senyawa
ini
bila
dihidrolisis.
Karbohidrat Karbohidrat
mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida ata u keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau. Sulfur. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsiutama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Jenis karbohidrat yang merupakan sumber utama bahan makanan yang umum dikomsumsi oleh manusia adalah pati ( strach). strach). Yang termasuk golongan pati adalah semua bahan pangan pokok di Indonesia khususnya dan di ASEAN pada umumnya; misalnya: beras,
jagung,
gandum,
ketela,
sagu
dan
lain-lain
(Poedjiadi,
1994).
1
2
1.2 Rumusan Masalah Bagaimana mengetahui kadar kadar karbohidrat secara kuantitatif dengan metode
Nelson-
Samogyi 1.3 Tujuan Untuk mengetahui mengetahui kadar karbohidrat karbohidrat secara kuantitatif dengan cara Nelson-Samogyi 1.4 Manfaat Dapat mengetahui kadar karbohidrat secara kuantitatif dengan cara Nelson-Samogyi
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karbohidrat Karbohidrat adalah polisakarida, polisakarida, merupakan sumber energi utama pada makanan. makanan. Nasi, ketela, jagung adalah beberapa contoh makanan mengandung karbohidrat. Penyusun utama karbohidrat adalah karbon, hidrogen, dan oksigen (C, H, O) dengan rumus umum Cn(H2O)n. Karena inilah maka nama karbohidrat diberikan. Karbohidrat berasal bera sal dari kata ‘karbon’ dan ‘hidrat’. Atom karbon karbon yang mengikat air (Fauzi, 1994). Adapun penggolongan karbohidrat yaitu : 1.Karbohidrat Sederhana atau Monosakarida Terdiri atas jumlah atom C yang sama dengan molekul air, yaitu {C6(H2O)6} dan {C5(H2O)5}. Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6rantai atau cincin karbon. Atom – Atom – atom hydrogen hydrogen dan oksigen oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil ( OH ). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hydrogen dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hydrogen dan oksigen disekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yanag menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro. 2. Disakarida Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakrosa, maltose, laktosa dan trehalosa. Disakarida terdiri atas dua unit monosakarida yang terikat satu sama lain melalui reaksi kondensasi. Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis disakarida, monosakarida lainnya adalah
fruktosa
dan
galaktosa
3
4
3. Oligosakarida Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida. Rafinosa, stakiosa dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit – unit glukosa, fruktosa dan galaktosa. Fruktan adalah sekelompok oligo dan polosakarida yang terdiri atas beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan terdapat di dalam serealia, bawang merah, baawang putih dan asparagus. 4. Polisakarida Polisakarida yang terdiri atas lebih dari dua ikatan monosakarida. Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dektrin, glikogen dan polisakarida nonpati. Serat yang dinamakan juga polisakarida nonpati. Ada dua golongan serat, yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa dan ligni. Serat yang larut dalam air adalah pectin, gum, mukilase, glukan dan algal. 2.2 Metode Analisis Karbohidrat 1. Analisis Kualitatif a. Uji Molisch Uji ini untuk semua jenis karbohidrat. Monosakarida, disakarida, dan polisakarida akan memberikan hasil positif. Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan anaftol dalam pereaksi molish. b. Uji Benedict Uji Benedict adalah uji kimia untuk mengetahui kandungan gula (karbohidrat) pereduksi (yang ( yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas) . Gula pereduksi meliputi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida seperti laktosa, glukosa dan maltosa. Uji benedict berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau
5
keton bebas dalam suasana alkalis, biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tatrat untuk mencegah terjadinya pengendapan CuC03. Uji positif ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata, kadang disertai dengan larutan yang berwama hijau, merah, atau orange. c. Uji Seliwanoff Uji Seliwanoff bertujuan untuk untuk mengeahui mengeahui adanya ketosa (karbohidrat yang yang mengandung gugus keton). Pada pereaksi seliwanoff, terjadi perubahan oleh HCl panas menjadi asam levulinat dan 4- hidroksilmetilfurfural. Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan wama merah pada larutannya. Disakarida sukrosa yang yang mudah dihidrolisa menjadi glukosa dan dan fruktosa memberi reaksi positif dengan uji Seliwanoff. Glukosa dan karbohdrat lain dalam jumlah banyak dapat juga memberi wama yang sama. d. Uji Osazon Untuk membedakan bermacam-macam karbohidrat dari gambar kristalnya. Suatu aldosa atau ketosa dengan fenil hidrazin akan membentuk Kristal osazon. Kristal osazon yang terbentuk khas sesuai dengan jerusnya. e. Uji Tollens Uji ini untuk positif terhadap karbohidrat pentosa yang membedakannya dengan heksosa. Aldehida dapat mereduksi pereaksi Tollens sehingga membebaskan unsur perak (Ag). 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. f. Uji Hidrolisa Sukrosa g. Uji Bial h. Uji Iodium i. Uji Hidrolisa Pati j. Uji Asam Musat
6
2. Analisis Kuantitatif 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 – )C – BD) BD) ] b.
Berdasarkan rotasi optis, cara ini menggunakan alat polarimeter digital ( dapat
diketahui hasilnya langsung) dinamakan sakarimeter. Rumusnya : [ a ] D20 = 100A LxC 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.
7
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)
BAB 3 METODE PRAKTIKUM 3.1 Alat dan Bahan a. Alat Beaker Glass Tabung reaksi Batang Pengaduk Pipet volume Pipet ukur Bola hisap Pipet Tetes Labu ukur Corong gelas Kertas saring Spektrofotpometri b. Bahan Sampel apel Nelson-Samogyi Arsenomolybdat Standar Glukosa Pb asetat Aquades 3.2 Prosedur Kerja a.
Penyiapan Kurva Standar
1. Buat larutan glukosa standar ( 10 mg glukosa anhidrat/ 100ml) 10 mg/100 ml = 100ppm 2. Dari larutan glukosa tersebut dilakukan 6 pengenceran sehingga diperoleh larutan glukosa dengan konsentrasi : 2,4,6,8, dan 10mg/ 100ml 0 ml
2 mg/100 ml = 20ppm
⟶
100 ml
x 100ppm 0 ml
4
mg/100
ml
=
40ppm
⟶
0 ml
x
100ppm 8
9
6 ml
6 mg/100 ml = 60ppm
⟶
8 mg/100 ml = 80ppm
⟶
10 ml
x 100ppm
0 ml 25 ml
x 100ppm
3. Siapkan 7 tabung reaksi yang bersih, masing-masing diisi dengan satu larutan glukosa standar tersebut diatas. 4. 1 tabung diisi dengan 1 ml air suling sebagai blangko. 5. Tambahkan 1 ml kedalam masing-masing tabung diatas reagensia nelson (nelson a 25 bagian dan nelson b 1 bagian), dan panaskan semua tabung dengan penangas air mendidih selama 20 menit.
Nelson a ⟶
6
x 15 ml = 14,42 ml
1
Nelson b ⟶
6
x 15 ml = 0,58 ml
6. Ambil semua tabung dengan segera didinginkan bersama-sama dalam gelas piala yang berisi air dingin dingi n sehingga suhu tabung tab ung mencapai 25˚ C 7. Seteah dingin tambahkan 1ml reagensia arsenomolybdat, kocok sampai semua endapan Cu2O yang ada larut kembali. 8. Setelah semua endapan Cu2O larut sempurna, tambahakan 7 ml air suling, kocok sampai homogen. 9. Teralah “optical density” (OD) masing-masing masing-masing larutan tersebut pada panjang gelombang 540 nm. 10. Buatlah kurva standar yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi glukosa dan OD. b. Penentuan Gula Reduksi
1. Siapkan larutan contoh yang mempunyai kadar gula reduksi sekitar 28mg/100ml. perlu diperhatikan bahwa larutan contoh ini harus jernih, karna itu bila dijumpai larutan contoh yang keruh atau berwarna maka diperlukan penjernihan terlebih dahulu dengan menggunakan Pb-asetat atau bubur Aluminium hidroksida. 2. Pipetlah 1ml larutan contoh yang jernih tersebut kedalam tabung reaksi yang bersih.
10
3. Tambahakan 1ml reagensia nelson, dan selanjutnya diperlakukan seperti pada kurva diatas. 4. Jumlah gula reduksi dapat ditentukan berdasarkan OD larutan contoh dan kurva standar larutan glukosa. Cara Pembuatan Reagensia 1.
Nelson a. Reagensia nelson A : larutkan 12,5g Natrium Karbonat anhidrat, 12,5g Rochelle, 10g Natrium bikarbont dan 100g natrium sulfat anhidrat dalam 350ml air suling. Encerkan sampai 500ml. b. Reagensia Nelson B : larutkan 7,5g CuSO 4. 5H2O dalam 50ml air suling dan tambahakan 1tetes asam sufat pekat. Reagensia nelson dibuat dengan cara mencampur 25 bagian reagensia nelson a dan 1 bagian reagensia nelson b.
pencampuran dikerjakan pada setiap hari akan digunakan. digunakan. 2.
Larutan Arsenomolybdat a. Larutkan 25g ammonium molybdat dalan 450ml air suling dan tambahakan 25ml asam sulfat pekat. Larutkan pada tempat yang lain 3g Na 2HaSO4.7H2O dalam 25ml air suling, kemudian tuangkan larutan ini kedalam larutan yang
pertama. Simapanlah kedalam ke dalam botol coklat dan diinkubasi dii nkubasi pada suhu 37C selama 24jam. Reagensia ini baru bisa digunakan setelah masa inkubasi tersebut, reagensia ini berwarna kuning.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan a.
Pengukuran Pengukuran Kurva Standar Glukosa Kurva Standar
%T
T
A
20
91,2
0,912
0,0400
40
77,3
0,773
0,1118
60
67,3
0,673
0,1719
80
58,7
0,587
0,2313
100
48,3
0,483
0,3160
(ppm)
b. Pengukuran Sampel Pengenceran Pengenceran Sampel
%T
T
A
10-2
46,3
0,463
0,3344
10-4
52,3
0,523
0,2814
10-6
82,0
0,820
0,0861
10-8
89,7
0,897
0,0470
10-10
91,0
0,910
0,0409
Kurva Standar Gula Reduksi 0.35
y = 0.0034x 0.0034x - 0.0273 0.0273 R² = 0.9959
0.3 i 0.25 s n a 0.2 b r o s 0.15 b A
0.1
0.05 0 0
50
100
150
Konsentrasi (ppm)
11
12
c. Perhitungan
y
= 0,003x – 0,003x – 0,027 0,027
0,2814 = 0,003x – 0,003x – 0,027 0,027 0,003x = -0,027 – -0,027 – 0,2814 0,2814 0,003x = 0,3084 x
= 0,3084 : 0,003
x
= 102,8
1
Kadar gula reduksi
= 102,8 x
10−4
= 102,8 x 10 4 = 1.028.000 mg/ml 4.2 Pembahasan Pada praktikum ini melakukan penetapan gula reduksi dengan cara NelsonSamogyi pada sampel apel secara spektrofotometri. Gula reduksi merupakan gula yang mampu mereduksi senyawa pengoksidasi,dengan kata lain gula ini sendiri mengalami oksidasi. Analisa yang digunakan pada percobaan ini adalah analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Analisa kualitatif yaitu pada penentuan karbohidrat dengan menggunakan reagen nelson karena terbentuknya endapan merah bata jika positif mengandung gula reduksi, sedangkan analisa kuantitatif yaitu pada pengukuran serapan
menggunakan
spektrofotometer
untuk
menentukan
konsentrasi
gula
pereduksi. Pada percobaan ini dilakukan penambahan reagen nelson. Reagen nelson merupakan reagen yang akan mengalami reduksi oleh gula reduksi,reagen ini berperan sebagai oksidator. Reagen nelson yang digunakan merupakan gabungan dari reagen nelson A dan reagen nelson B dengan perbandingan volume 25 : 1 (mL). Warna dari reagen nelson ini adalah biru. Gula pereduksi (glukosa) akan mereduksi senyawa pengoksidasi (CuSO 4.5H2O) menjadi endapan berwarna merah bata (Cu2O). Pada saat penambahan reagen nelson lalu dilakukan pemanasan, maka akan terlihat
13
adanya endapan pada dasar tabung reaksi yang diasumsikan sebagai endapan merah bata Cu2O pada sampel yang memiliki konsentrasi gula reduksi yang tinggi. Penambahan reagen arsenomolibdat ini bertujuan agar bisa bereaksi dengan endapan Cu2O. Pada peristiwa ini Cu2O akan mereduksi kembali arsenomolibdat menjadi molibdene blue yang berwarna biru, dan penambahan arsenmolibdat sebagai reagen pengompleks yang akan memperjelas intensitas warna biru dari larutan, agar dapat diukur absorbansinya menggunakan alat spektrofotometer. Pada pengukuran serapan, dilakukan pada panjang gelombang 540 nm, ini merupakan panjang gelombang maksimum dari glukosa. Pengukuran
serapan
kurva
standar
gula
reduksi
diperoleh
hasil
R² = 0.995 dan persamaan y = 0.003x - 0.027. Pada sampel apel dengan pengenceran 10-4 diperoleh kadar gula reduksi sebanyak s ebanyak 1.028.000 mg/ml.
BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan Pada praktikum ini dapat disimpulkan bahwa : 1. Sampel apel dengan pengenceran 10 -4 diperoleh kadar gula reduksi sebanyak 1.028.000 mg/ml. 2. Semakin besar konsentrasi dari larutan maka semakin besar pula intensitas warna yang dihasilkan, dan semakin banyak pula gula reduksi yang mengalami oksidasi.
14
DAFTAR PUSTAKA
Siswoyo, Riswiyanto . 2009. Kimia 2009. Kimia Organik . Jakarta : Erlangga Sudarmadji, Slamet, dkk. 1989. Analisa Bahan Analisa Bahan Makanan dan dan Pertanian. Pertanian . Yogyakarta : Penerbit Liberty Yogyakarta. Sudarmadji, Slamet, dkk. 1989. Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian Edisi Keempat . Yogyakarta : Penerbit Liberty Yogyakarta.
