Mengenal Karbohidrat dan Beberapa Pengujian Karbohidrat I

Karbohidrat adalah aldehida atau keton dari polihidrat alkohol polihidrat yang lebih tinggi atau komponen yang menghasilkan derivative pada hidrolisis (Holme D J dan Hazel P 1998). Karbohidrat biasanya digolongkan menurut struktur sebagai monosakarida, ologosakarida, atau polisakarida. Monosakarida (atau yang kadang-kadang disebut gula sederhana) ialah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana lagi. Oligosakarida (dari kata yunani oligos, beberapa) mengandung sekurang-kurangnya dua atau tidak lebih dari beberapa unit monosakarida yang bertautan. Polisakarida mengandung banyak unit monosakarida, adakalanya ratusan atau ribuan. (Hart H 1990).

struktur monosakarida

Glukosa merupakan monosakarida dari aldosa yang digunakan untuk bahan bakar bagi proses metabolism dalam tubuh. Fruktosa juga merupakan monosakarida dari ketosa, gula ini terdapat secara alami dalam buah-buahan dan madu. Fruktosa digunakan untuk pemanis beberapa makanan. Sukrosa merupakan disakarida yang tersusun dari dua mono sakarida yaitu dlukosa dan fruktosa, Berat molekul sukrosa 342, mengkristal bebas dengan air, berat jenis 1,6 dan titik leleh 160˚C (Martohartono 1990). 

Sukrosa berfungsi sebagai pemanis, pembentuk tekstur, pengawet, pembentuk citarasa, sebagai substrat bagi mikroba pada proses fermentasi. Maltosa dapat ditemui pada biji-bijian. Pati merupakan polisakarida paling melimpah kedua. Pati dapat dipisahkan menjadi dua fraksi utama berdasarkan kelarutan bila dibubur (triturasi) dengan air panas : sekitar 20% pati adalah amiloa (larutan) dan 80% sisanya adalah amilopektin (tidak larut), biasanya digunakan untuk membuat lem, pasta dan kanji tekstil.

Dalam analisis kimia ada banyak pengujian untuk melihat keberadaan karbohidrat dan bahkan kadar karbohidrat tersebut.

1. Uji Molisch

Uji Molisch dilakukan untuk memeriksa atau mengetahui pembentukan furfural pada beberapa karbohidrat. Uji molisch dilakukan dengan cara, sebanyak 5 mL larutan uji dimasukkan kedalam tabung reaksi dan ditambah dengan 2 tetes pereaksi molisch (pereaksi molis di buat dari larutkan α–naftol 0,5 g ke dalam etanol 95 % 20 ml), kemudian dicampur merata dan ditambah dengan 3mL asam sulfat pekat melalui dinding tabung. Reaksi positif untuk karbohidrat ditunjukkan dengan terbentuk cincin ungu kemerahan pada batas kedua cairan, dan reaksi negative jika berwarna hijau. 

Bagaimana prinsip pengujian Molisch?

Pada uji  Molisch ini dilakukan penambahan H₂SO₄, karena H₂SO₄ menyebabkan karbohidrat terhidrolisis menjadi monosakarida. Selanjutnya monosakarida jenis pentose akan mengalami dehidrasi dengan asam menjadi furfural, sementara golongan hiksisosa menjadi hidroksimultifultiral. Furfural semua sampel bereaksi dengan α-naftol pada pereaksi molisch yang menghasilkan cincin ungu diantara dua lapisan yang terbentu. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi pondensasi antara furfural dengan α-naftol (Poedjiadi 1994).

Reaksi Karbohidrat Saat Uji Molisch

Hasil pengujian dari beberapa sampel yang pernah saya kerjakan dimasa kuliah seperti di bawah ini.

Hasil Uji Molisch

Seperti yang terlihat pada gambar 1 hasil uji molisch untuk semua sampel positif. Ini mengindiksikan bahwa semua sampel mengandung karbohidrat. Oleh karena itu semua sampel merupakan karbohidrat dan ini sesuai dengan hasil uji molisch yang dilakukan.

2. Uji Benedict

Uji Benedict ini untuk menguji keberadaan gula pereduksi. Uji benedict dilakukan dengan cara, sebanyak 3 mL pereaksi benedict dimasukkan kedalam tabung reaksi dan ditambah 8 tetes larutan uji, dicampur, dan dididihkan selama 5 menit. Larutan dibiarkan dingin kemudian warna yang terbentuk diamati. Reaksi negative ditunjujjan dengan warna biru pada larutan dan uji positif untuk konsentrasi sekitar 250, 500, 1000, dan 2000 mg/dL masing-masing ditunjukkan dengan warna hijau kebiruan, hijau, kuning pada larutan, dan terbentuk endapan merah bata. 

Bagaimana prinsip pengujian Benedict?

Gula pereduksi adalah suatu gula yang dapat bermuta rotasi. Ragen Benedict mengandung ion Cu²⁺ yang akan direduksi oleh gula menjadi ion Cu+ melalui proses pemanasan menghasilkan endapan coklat atau merah bata (Indarti 2011). Reaksinya adalah : R-CHO + 2 Cu²⁺ + 5OH- R-CO^2- + Cu₂O (endapan merah bata) + 3 H₂O

Reaksi Uji Benedict

Pembentukan warna pada percobaan ini dari biru, hijau kekebiruan, hijau, kuning, dan endapan merah bata mengindikasikan terdapatnya gula dengan konsentrasi berikut secara berururtan 250, 500, 1000, dan 2000 mg/dL.

Hasil Uji Benedict

Pada percobaan ini glukosa, maltosa, fruktosa, dan laktosa positif mengandung gula pereduksi. Glukosa dan maltose dilihat dari warnanya memiliki gula pereduksi dengan konsentrasi sekitar 250 mg/dL dan fruktosa dan laktosa dilihat dari warnanya memiliki gula pereduksi dengan konsentrasi sekitar 2000 mg/dL. Sementara sukrosa dan pati menunjukkan hasil yang negative karena sukrosa dan pati bukan gula pereduksi. Pengaplikasian uji ini untuk melihat kadar gula darah pada penderita diabetes.

3. Uji Barfoed 

Uji Barfoed dapat digunakan untuk membedakan monosakarida dan disakarida. Uji barfoed dilakukan dengan cara 1 mL pereaksi dam 1 mL bahan percobaan dimasukkan kedalam tabung reaksi, dipanaskan dalam air mendidih selama 3 menit dan didinginkan. Setelah itu larutan ditambah 1 mL fosfomolibdat, dan dikocok. Perubahan warna sebelum dan setelah reaksi diamati. 

Bagaimana prinsip pengujian Barfoed?

Pada uji ini dilakukan pemanasan, saat pemanasan karbohidrat pereduksi dengan pereaksi barfoed, terjadi reaksi oksidasi karbohidrat pereduksi menjadi asam onat dan reduksi pereaksi barfoed menjadi ion kupri (Cu²⁺) menjadi endapan kuprioksida. Suadana asam dalam pereaksi barfoed dapat mengakibatkan terjadinya pengandapan kupro oksida pada reaksi dengan disakaridadan monosakarida berbeda. Pada konsentrasi dan kondisi yang sama disakarida memberikan endapan lebih lambat dari pada monosakarida. Senyawa kupri oksida dengan pemanasan akan bereaksi dengan asam fosfomilibdat yang berwarna biru.

Reaksi Uji Barfoed

4. Uji Fermentasi

Fermentasi adalah proses penguraian unsur organik kompleks terutama karbohidrat untuk menghasilkan energi melalui reaki enzim yang dihasilkan oleh mikroorganime, yang biasanya terjadi dalam keadaan anaerob dan diiringi dengan pembebaan gas (Sungguh 1993). 

Untuk uji fermentasi 20 mL larutan uji dan 2 gram ragi roti dimasukkan ke dalam mortal, digerus hingga terbentuk suspense yang homogen. Tabung fermentasi diisi dengan suspense tersebut hingga kaki yang tertutup terisi penuh oleh cairan. Kemudian suspense diperam pada suhu 36˚C dan diperiksa selang 15 menit selama 3 kali pengamatan. Ruang gas yang terbentuk pada kaki tabung diukur panjang atau isi gas tersebut. NaOH 10% ditambahkan ke dalam tabung fermentasi melalui kaki tabung yang terbuka untuk membuktikan bahwa gas yang terbentuk adalah gas CO₂. Mulut tabung ditutup dengan ibu jari dan tabung dibolak-balik beberapa kali. Jika ibu jari diisap merupakan indikasi bahwa adanya gas CO₂.

Pada uji ini Karbohidrat akan diubah oleh ragi menjadi etilalkohol (C₅H₅OH) serta gas karbondioksida (CO₂). Reaksi dapat ditulis : C₆H₁₂O₆ ragi C₅H₅OH + CO₂ (g). Untuk menguji keberadaan gas CO₂ dapat dengan menambahkan NaOH. Sebab gas CO₂ bersifat asam yang akan bereaksi dengan basa NaOH, ini dapat diamati dengan menutup tabung dengan ibu jari. Jika benar gas CO₂ maka gas dalam tabung akan berkurang sehingga ibu jari akan teriap ke ladam tabung.

Buku bacaan untuk memahami tulisan ini lebih dalam. Silahkan di cari dan dibaca untuk menambah pengetahuan kamu.
Hart H. 1990. Kimia Organi.Jakarta : Erlangga
Holmen D J ,Hezel P. 1998. Alanitical Biochemistry Third Edition. Singapura : Pearson Education Asia
Indarti D, Anawati. 2011. Karakteristik Film Nata De Coco-Benedict Secara Adsorpsi untuk Sensor Glukosa dan Urin. Jurnal Ilmu Dasar 12 : 200-209
Iraman MA. 2007. Karbohidrat. Spot Science Brief 1: 1-4
Martoharsono S. 1990. Biokimia. Yokyakarta : Gajah Mada University
Poedjiadi A, Supriyanti FT. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta:UI press
Sungguh A. 1993. Kamus Lengkap Biologi. Jakarta : Gaya Media Pratama