PENGARUH ASAM PADA KARBOHIDRAT

LAPORAN PRAKTIKUM

“PENGARUH ASAM PADA KARBOHIDRAT”

TUGAS MATA KULIAH BIOKIMIA

                                   

Jurusan Peternakan

Program Studi Produksi Ternak

Oleh

Deddy Lauren Andriyanto

C31120204

Dosen

Dr. Ir. Rr. Merry Muspita DU,MP

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

POLITEKNIK NEGERI JEMBER

2013

A.    PENDAHULUAN

Dalam kimia, istilah asam memiliki arti yang lebih khusus. Terdapat tiga definisi asam yang umum diterima dalam kimia, yaitu definisi Arrhenius, Brønsted-Lowry, dan Lewis yaitu :

v  Arrhenius: Menurut definisi ini, asam adalah suatu zat yang meningkatkan konsentrasi ion hidronium (H₃O⁺) ketika dilarutkan dalam air. Definisi yang pertama kali dikemukakan oleh Svante Arrhenius ini membatasi asam dan basa untuk zat-zat yang dapat larut dalam air.

v  Brønsted-Lowry: Menurut definisi ini, asam adalah pemberi proton kepada basa. Asam dan basa bersangkutan disebut sebagai pasangan asam-basa konjugat. Brønsted dan Lowry secara terpisah mengemukakan definisi ini, yang mencakup zat-zat yang tak larut dalam air (tidak seperti pada definisi Arrhenius).

v  Lewis: Menurut definisi ini, asam adalah penerima pasangan elektron dari basa. Definisi yang dikemukakan oleh Gilbert N. Lewis ini dapat mencakup asam yang tak mengandung hidrogen atau proton yang dapat dipindahkan, seperti besi(III) klorida. Definisi Lewis dapat pula dijelaskan dengan teori orbital molekul. Secara umum, suatu asam dapat menerima pasangan elektron pada orbital kosongnya yang paling rendah (LUMO) dari orbital terisi yang tertinggi (HOMO) dari suatu basa. Jadi, HOMO dari basa dan LUMO dari asam bergabung membentuk orbital molekul ikatan.

Secara umum, asam memiliki sifat sebagai berikut:

v  Rasa: masam ketika dilarutkan dalam air.

v  Sentuhan: asam terasa menyengat bila disentuh, dan dapat merusak kulit, terutama bila asamnya asam pekat.

v  Kereaktifan: asam bereaksi hebat dengan kebanyakan logam, yaitu korosif terhadap logam.

v  Hantaran listrik: asam, walaupun tidak selalu ionik, merupakan cairan elektrolit.

B.     LANDASAN TEORI

1.      Larutan Molisch

Uji molisch adalah suatu uji uuntuk menentukan ada tidaknya karbohidrat, tes ini bisa dilakukan untuk menentukan adanya kandungan karbohidrat, reaksi bereaksi positif akan memberikan cincin yang bewarna ungu ketika direaksikan dengan alfa-naftol dan sulfat pekat. Diperkirakan konsentrasi asam sulfat pekat bertindak sebagai agen dehidrasi yang bertindak pada gula untuk membentuk fulfural dan turunanya yang kemudian diperkirakan dapat untuk membentukproduk yang bewarna, pada produk amilum & glukosa yang diteliti terbukti adalah karbohidrat yang ditandai dengan adanya cincin yang bewarna ungu.

Uji Molisch adalah uji umum untuk karbohidrat. Pereaksi molisch yang terdiri dari α-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu yang disebabkan oleh daya dehidrasi asam sulfat pekat terhadap karbohidrat. Uji ini bukan uji spesifik untuk karbohidrat, walaupun hasil reaksi yang negatif menunjukkan bahwa larutan yang diperiksa tidak mengandung karbohidrat. Terbentuknya cincin ungu menyatakan reaksi positif.

Prinsip uji karbohidrat pada test molisch ini yaitu :

-          Karbohirat dengan asam sulfat pekat menghasilkan senyawa furfural.

-          Senyawa furfural dengan pereaksi alfa naftol menghasilkan warna ungu.

-          Hasil negatif merupakan suatu bukti bahwa dalam sampel yang diuji tidak mengandung karbohidrat.

2.      Larutan Bial

Uji bial merupakan uji yang disadari oleh konversi pada gula pentose seperti ribose didalam keadaan asam da ng 0,3 % larutan orsinol dan FeCl3 didalam HCl pekat. HCl yang terdapat pada reagen akan mendehidrasi gula menjadi furfural. Jika dalam sampel terdapat gula pentose larutan akan berwarna hijau dalam kurun waktu sepuluh menit. Seperti misalnya pada RNA yang memiliki ribosa yang adalah gula pentose sehingga akan bereaksi dengan orsinol dalam kondisi mendidih akan berwarna hijau dan membentuk struktur yang kompleks dengan absorbansi maksimum 665 mm. sedangkan golongan heksosa ditandai keberadaannya jika hasil uji larutan berwarna colat sampai keabu abuan. Pada umumnya  uji Bial di pakai untuk membedakan adanya pentose atau heksosa dalam suatu sampel larutan.

3.      Larutan Soliwanoff

Prinsipnya berdasarkan konversi fruktosa menjadi asam levulinat dan hidroksimetil furfural oleh asam hidroklorida panas dan terjadi kondensasi hidroksimetilfurfural dengan resorsinol yang menghasilkan senyawa berwarna merah, reaksi ini spesifik untuk ketosa. Sukrosa yang mudah dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa akan memberikan reaksi positif dengan uji seliwanoff yang akan memberikan warna jingga pada larutan.

4.      Larutan Antron

Larutan antron merupakan larutan yang sangat sensitive Sebanyak 0,2 ml larutan contoh di dalam tabung reaksi ditambahkan kedalam larutan antron(0,2% dalam H2SO4 pekat). Timbulnya warna hijau atau hijau kebiruan menandakan adanya karbohidrat dalam larutan contoh. Uji ini sangat sensitive sehingga juga dapat memberikan hasil positif jika dilakukan pada kertas saring yang mengandung selulosa.

5.      Larutan Pentosa

Pentosa adalah suatu monosakarida yang memiliki lima atom karbon, dengan satu gugus fungsi aldehida pada posisi 1 (aldopentosa) atau keton pada posisi 2 (ketopentosa).Aldopentosa memiliki tiga pusat kiral ("atom karbon asimetris") sehingga terdapat delapan stereoisomer.

Ketopentosa memiliki dua pusat kiral sehingga menghasilkan empat stereoisomer - ribulosa (bentuk L- dan D-) dan xilulosa (bentuk L- dan D-).Gugus fungsi aldehida dan keton pada karbohidrat ini bereaksi dengan gugus fungsi hidroksil sebelahnya membentuk hemiasetal atau hemiketal intramolekular, berturut-turut. Struktur cincin yang dihasilkan berkaitan dengan furan, dan disebut sebagai furanosa.

 Cincin ini terbuka dan tertutup secara spontan, sehingga memunginkan terjadinya perputaran ikatan antara gugus karbonil dan atom karbon tetangganya - menghasilkan dua konfigurasi yang berbeda (α dan β). Proses ini disebut sebagai mutarotasi.Ribosa merupakan komponen RNA dan DNA (dalam bentuk deoksiribosa).

6.      Larutan Fruktosa

Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi kekiri dan karenanya disebut juga levulosa. Fruktosa (bahasa Inggris: fructose, levulose), atau gula buah, adalah monosakarida yang ditemukan di banyak jenis tumbuhan dan merupakan salah satu dari tiga gula darah penting bersama dengan glukosa dan galaktosa, yang bisa langsung diserap ke aliran darah selama pencernaan.

Fruktosa adalah polihidroksiketon dengan 6 atom karbon. Fruktosa merupakan isomer dari glukosa; keduanya memiliki rumus molekul yang sama (C₆H₁₂O₆) namun memiliki struktur yang berbeda

7.      Larutan Glukosa

Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan. Di alam, glukosa terdapat di buah-buahan dan madu lebah. Dalam alam, glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Proses ini disebut fotosintesis dan glukosa yang terbentuk terus digunakan untuk pembentukan amilum atau selulosa. Amilum terbentuk dari glukosa dengan jalan penggabungan molekul – molekul glukosa yang membentuk rantai lurus maupun bercabang dengan melepaskan molekul air

Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.proyeksi Haworth Glukosa (C₆H₁₂O₆, berat molekul 180.18) adalah heksosa—monosakarida yang mengandung enam atom karbon.

 Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut "cincin piranosa", bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya, yang terikat pada atom karbon keenam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH₂OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang proporsinya 0.0026% pada pH 7.

8.      Larutan asam klorida (HCl)

Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). Ia adalah asam kuat, dan merupakan komponen utama dalam asam lambung. Senyawa ini juga digunakan secara luas dalam industri. Asam klorida harus ditangani dengan wewanti keselamatan yang tepat karena merupakan cairan yang sangat korosif.

Asam klorida sering digunakan dalam analisis kimia untuk "mencerna" sampel-sampel analisis. Asam klorida pekat melarutkan banyak jenis logam dan menghasilkan logam klorida dan gas hidrogen. Ia juga bereaksi dengan senyawa dasar semacam kalsium karbonat dan tembaga(II) oksida, menghasilkan klorida terlarut yang dapat dianalisa.

Larutan asam klorida atau yang biasa kita kenal dengan larutan HCl dalam air, adalah cairan kimia yang sangat korosif dan berbau menyengat. HCl termasuk bahan kimia berbahaya atau B3.Di dalam tubuh HCl diproduksi dalam perut dan secara alami membantu menghancurkan bahan makanan yang masuk ke dalam usus.

9.      Larutan Asam Sulfat, Asetat (H2SO4)

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C₂H₄O₂. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH₃-COOH, CH₃COOH, atau CH₃CO₂H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H⁺ dan CH₃COO^-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.

10.  Larutan Sakarida

Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang tersusun hanya dari atom karbon, hydrogen. Karbohidrat digolongkan kedalam 3 golongan yaitu Monosakarida, Olisakarida, dan Polisakarida. Jenis karbohidrat yang sangat banyak maka diperlukan pengetahuan dasar tentang sifat fisik dan kimia karbohidrat, selain itu keragaman jenis karbohidrat memerlukan cara pengujian yang berbeda. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain yaitu Glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari.

11.  Larutan Selulosa

Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel. Serat kapas boleh dikatakan seluruhnya adalah selulosa. Dalam tubuh kita selulosa tidak dapat dicernakan karena kita tidak mempunyai enzim yang dapat mengurangi selulosa. Dengan asam encer tidak dapat terhidrolisis, tetapi oleh asam dengan konsentrasi tinggi dapat terhidrolisis menjadi selulosa dan D-glukosa. Meskipun selulosa tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan oleh tubuh, namun selulosa yang terdapat sebagai serat tumbuhan ,sayuran atau buah-buahan, berguna untuk memperlancar pencernaan

12.  Larutan Pati / amilum

Pati atau amilum (CAS# 9005-25-8) adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting.

Amilum atau dalam bahasa sehari –hari disebut pati terdapat pada umbi, daun dan biji -bijian. Butir-butir pati apabila diamati dengan menggunakan mikroskop, ternyata berbeda-beda bentuknya, tergantung dari tumbuhan apa pati tersebut di peroleh. Amilum terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua –duanya adalah polimer dari glukosa ,yaitu amilosa (kira–kira 20–28%) dan sisanya amilopektin. Amilum dapat dihidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat dilakukan dengan bantuan enzim amylase.

13.  Larutan Furfural

Larutan furfural adalah larutan yang merupakan turunan dari larutan Furan. Furfural adalah senyawa organik yang kurang larut dalam air namun larut dalam alkohol, eter, dan benzena.  

14.  Larutan Naftol

Naftol adalah zat pewarna. Zat warna naftol atau zat warna ingrain merupakan zat warna yang terbentuk didalam serat dari komponen penggandeng(coupler) yaitu naftol dan garam pembangkit.

Disebut juga zat warna es atau “ice colour” karena pada reaksi diazotasi dan kopling sering diperlukan bantuan es.

Alfa-naftol berfungsi sebagai indicator warna untuk memudahkan saja, sedangkan H2SO4 berfungsi untuk menghidrolisis glukosa (heksosa) à hidroksimetil fufural atau arabinosa (pentosa) à furufural.

C.    HASIL PENGAMATAN

1.      Larutan Molich

No	Larutan (1ml )	Warna awal	Warna sesudah
1.	Glukosa(0,02M)	Putih bening	·         setelah ditambahkan naftol 5% (2 tetes) warna berubah menjadi putih bening da nada bintik kemerahan. ·         Setelah ditambahkan H2SO4 (3ml) warna berugah menjadi 4 lapisan, yaitu: 1.      Lapisan atas berwarna ungu 2.      Lapisan kedua berwarna ungu kehitaman 3.      Lapisan ketiga ungu kemerahan 4.      Lapisan keempat merah bening dengan cincin berwarna ungu
2.	Selulosa (0,01M)	Putih bening	·         setelah ditambahkandengan naftol 5% (2 tetes) warna berubah menjadi putih bening dan ada bintuk kemerahan ·         setelah ditambahkan larutan H2SO4 (3ml) warna berubah menjadi 3 lapisan, yaitu: 1.      warna putih eruh 2.      warna ungu dengan terdapat cincin 3.      warna putih bening
3.	Pati/ amilum 0,07%	Putih bening	·         setelah ditambahkandengan naftol 5% (2 tetes) warna berubah menjadi putih keruh ·         saat ditambahkan H2SO4 warna berubah menjadi 3 lapisan 1.      berwarna putih keruh dan terdapat gelembung pada dinding tabung 2.      warna ungu disertai cincin 3.      warna putih bening
4.	Furfural (0,01 M)	Putih bening	·          setelah ditambahkandengan naftol 5% (2 tetes) warna berubah menjadi coklat pekat ·         Setelah ditambahkan H2SO4 warna berubah menjadi 3 lapisan, yaitu: 1.      Warna coklat muda 2.      Coklat pekat 3.      Coklat bening

2.      Uji Seliwanoff

No.	larutan HCl 5N	Larutan gula 2ml	Warna sebelum dipanaskan	Warna sesudah dipanaskan
1.	2ml	Fruktosa 0,01 M	Putih bening	Lapisan kuning dan bening
2.	2ml	Glukosa 0,01M	putih bening	Putih bening

3.      Uji Bial

No.	Pereaksi Bial	L. pentosa	Warna awal	Hasil
1.	5ml	2ml A	Biru	Warna biru lebih pekat
2.	5ml	2ml B	Biru	·         Warna biru lebih pekat dari warna awal tetapi lebih bening dari tabung 1 ·         Warna akhir biru kehijauan

4.      Uji Antron

a.       Pengamatan pada tabung 1 yang diberi larutan Antron 2ml dan ditambah larutan H2SO4 0,2 ml warna masih tetap, tidak ada perubahan (kuning bening). Saat ditambah larutan sacarida 5ml warna mulai berubah menjadi kuning keruh setelah dikocok.

b.       Pengamatan pada tabung 2 yang diberikan larutan Antron 2 ml dan ditambah larutan H2SO4 0,02 ml warna masih tetap tidak ada perubahan (kuning bening)

c.       Pengamatan pada tabung 3 yang diberikan larutan H2SO4 0,02 ml berwarna kuning bening, dan ditambah larutan sacarida tidak ada perubahan (kuning bening)

D.    PEMBAHASAN

1.      Pada uji Mollish

Glukosa 0,02 M setelah di campur dengan 2 tetes larutan naftol 5% dan kemudian di campur dengan asam sulfat pekat terjadi perubahan warna menjasi 4 lapisan warna. sedangkan pada selulosa 0,01M  setelah di campur dengan asam terjadi perubahan 3 warna yaitu putih keruh, ungu bentuk cincin dan putih bening. Pada lapisan pati apabila di campur dengan asam sulfat pekat telah terjadi lapisan warna tetapi akan membentuk  larutan yang gelap. Sedangkan pada furfural bila di campur dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan lapisan coklat muda, coklat tua dan coklat bening. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara furfural dengan α naftol.

2.      Pada uji Seliwanolf

Fruktosa  lebih mudah terjadi reaksi warna dari pada glukosa. Terbukti pada 2 ml 0,01 M yang di tambahkan dengan asam klorida pekat dan di panaskan dan setelah dingin di tambahkan 0,5 ml 0,5% resorsinol akan terbentuk lapisan kuning dan bening sedangkan glukosa tidak terjadi perubahan warna.

3.      Pada uji bial

Dilakukan dengan 2 tabung. Dimana tabung 1 diberikan L. pentose A 2ml dan 5ml larutan bial yang menghasilkan warna menjadi biru sangat pekat. Sedangkan pada tabung 2 diberikan L. pentose B 2ml dan 5ml larutan bial menjadi kehijauan setelah 10 menit. Karena jika dalam sampel terdapat gula pentose larutan akan berwarna hijau dalam kurun waktu sepuluh menit setelah dipanaskan.

4.      Pada uji antron

Dilakukan uji 3 tabung. pada tabung 1 yang diberi larutan Antron 2ml dan ditambah larutan H2SO4 0,2 ml warna masih tetap, tidak ada perubahan (kuning bening). Saat ditambah larutan sacarida 5ml warna mulai berubah menjadi kuning keruh setelah dikocok. pada tabung 2 yang diberikan larutan Antron 2 ml dan ditambah larutan H2SO4 0,02 ml warna masih tetap tidak ada perubahan (kuning bening). pada tabung 3 yang diberikan larutan H2SO4 0,02 ml berwarna kuning bening, dan ditambah larutan sacarida tidak ada perubahan (kuning bening)

E.     PERTANYAAN

1.      Pada uji soliwanoff dan uji bial diperlukan pemanasan pada uji warna, pada uji molish dan uji antron tanpa pemanasan. Mengapa demikian ?

2.      Jelaskan prinsip dasar yang terjadi pembeda tempat pengujian yang dilakukan !

F.     JAWABAN

1.      Perbedaannya adalah :

-          Apabila dipanaskan terlalu lama sukrosa akan terhidrolisis menghasilkan fruktosa dan glukosa. Fruktosa ini apabila bereaksi dengan pereaksi Seliwanoff akan diubah menjadi hidroksimetilfurfural yang selanjutnya bereaksi dengan resorsinol membentuk senyawa yang akan berubah warna. pada karbohidrat  pentose ini bereaksi dengan gugus fungsi hidroksil sebelahnya membentuk hemiasetal atau hemiketal intramolekular, berturut-turut setelah dipanaskan.

-          Pada uji molish dan uji antron tidak menggunakan pemanasan karena telah menggunakan larutan H2SO4 yang merupakan larutan pereaksi yang akan terjadi perubahan untuk membuktikan adanya karbohidrat dalam larutan karena H2SO4 berfungsi untuk menghidrolisis glukosa (heksosa) à hidroksimetil fufural atau arabinosa (pentosa) à furufural.

2.      Prinsip dasar pengujian yang dilakukan harus berbeda tempat adalah Jika tempat pengujian yang dilakukan sama tempat, maka akan mempengaruhi hasil pengujian yang selanjutnya.

G.    KESIMPULAN

1.      Uji molish

adalah suatu uji untuk mendeteksi kandungan karbohidrat dari suatu bahan. Bila terdapat karbohidrat maka akan menghasilkan cincin yang bewarna ungu atau cincin pemisah. Untuk membuktikan adanya karbohidrat secara kualitatif.

2.      Uji seliwanoff

Pada uji seliwanoff larutan yang memberikan reaksi positif yaitu fruktosa dan sukrosa. Hal ini dikarenakan pereaksi seliwanoff hanya bereaksi dengan karbohidrat yang memilki gugus fungsi keton atau ketosa, yaitu fruktosa. Sedangkan glukosa  tidak memiliki gugus ketosa.

3.      Uji bial

Uji bial akan memberikan reaksi perubahan warna jika larutan hanya mengandung gula pentose yang menandakan perubahan warna akhir biru kehijauan.

4.      Uji antron

Didapatkan dari data di atas, maka dapat disimpulkan bahwa tabung kedua tidak memili perubahan karena tidak diberikan larutan sacarida. Sedangkan tabung 1,3 terjadi perubahan setelah di tambah dengan larutan sacarida.

5.      Kesimpulan dari keseluruhan

Karbohidrat yang di beri asam mineral pekat akan mengalami kerusakan dan terbrntuk zat warna. Warna yang di hasilkan di pengaruhi oleh waktu, suh, jenis gula, dan konsentrasi asam. Karbohidrat jenis ketosa akan mudah terjadi reaksi warna dari pada karbodidrat jenis aldosa, hal ini disebabkan karena struktur molekul dari ketosa lebih mudah di rusak. Pada glukosa akan mudah terhadi lapisan warna apabila di reaksikan dengan asam sulfat pekat. Tetapi apabila glukosa di reaksikan dengan asam klorida pekat tidak akan terjadi lapisan warna/ perubahan warna.