uji identifikasi karbohidrat

UJI KULAITATIF UNTUK IDENTIFIKASI KARBOHIDRAT  I DAN II

I.       PENDAHULUAN

Karbohidrat sangat akrab dengan kehidupan manusia. Karena ia adalah sumber energi utama manusia. Contoh makanan sehari-hari yang mengandung karbohidrat adalah pada tepung, gandum, jagung, beras, kentang, sayur-sayuran dan lain sebagainya.

Karbohidrat adalah polihidroksildehida dan keton polihidroksil atau turunannya. selian itu, ia juga disusn oleh dua sampai delapan monosakarida yang dirujuk sebagai oligosakarida. Karbohidrat mempunyai rumus umum C_n(H₂O)_n. Rumus itu membuat para ahli kimia zaman dahulu menganggap karbohidrat adalah hidrat dari karbon.  

Penting bagi kita untuk lebih banyak mengetahui tentang karbohidrat beserta reaksi-reaksinya,  karena ia sangat penting bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya.

Oleh karena itu, tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui cara identifikasi karbohidrat secara kualitatif, membuktikan adanya poliusakarida dalam suatu bahan, membuktikan adanya gula pereduksi atau gula inversi, membedakan antara monosakaridan dan poliskarida, membuktikan adanya pentosa, membuktikan adanya gula ketosa (fruktosa), membedakan karbohidrat berdasarkan bentuk kristalnya, mengidetifikasi hasil hirolisis pati atau amilum, dan mengidentifikasi hasil hidrolisis sukrosa.

II.    TINJAUAN PUSTAKA

Teori yang mendasari percobaan ini adalah penmabahan asam organik pekat, misalanya H_2­SO₄ menyebabakan karbohidrat terhidrolisis menjadi monosakarida. Selanjutnya monosakarida jenis pentosa akan mengalami dehidrasi dengan asam tersebut menjadi furfural, semantara golongan heksisosa menjadi hidroksi-multifurfural. Pereaksi molisch yang terdiri dari a-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Uji ini bukan uji spesifik untuk karbohidrat, walalupun hasil reaksi yang negatif menunjukkan bahwa larutan yang diperiksa tidak mengandung karbohidrat. Warna ungu kemrah-merahan menyatakan reaksi positif, sedangka warna hijau adalah negatif.

Untuk kegaitan praktikum kedua, yang mendasari perconaan uji iodium adalah penmabahan iodium pada suatu polisakarida akan menyababkan terbentuknya kompleks adsorpsi berwarna spesifik. Amilum atau pati dengan iodium mengahailkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengn iodium membantuk warna erah coklat.

Pada uji benedict, teori yang mendarsarinya adalah gula yang mengandung gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu²⁺ dalam suasana alkalis, menjadi Cu⁺, yang mengendap sebagai Cu₂O (kupro oksida) berwarna merah bata.

Ion Cu²⁺  dari pereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gula reduksi monosakarida dari pada disakarida dan menghasilkan Cu₂O (kupro oksida) berwarna merah bata. Hal inilah yang mndasari uji Barfoed.

Pada uji bial, dasar dari percobaannya adalah dehidrasi pentosa oleh HCl pekat menghasilkan furfural dengan penambahan orsinol (3.5-dihidroksi toluena) akan berkondesasi membentuk senyawa kompleks berwarna biru.

Sedangkan dehidrasi fruktosa oleh HCL pekat menghasilkan hidroksimetilfurfural dengan penambahan resorsinol akan megalami kondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna merah jingga menjadi dasar dari uji Seliwanoff.

Pada uji Osazon, yang mendasarinya adalah pemanasan karbohidrat yang memiliki gugus aldehida atao keton bersama fenilhidrazin berlebihan akan membentuk hidrazon atao osazon. Osazon yang terbentuk mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang spesifik.

Osazon dari disakarida larut dalam air mendidih dan terbentuk kembali bila didinginkan, namun sukrosa tidak membentuk osazon karena gugus aldehida dan keton yang terikat pada monomernya sudah tidak bebas., sebaliknya osazon monosakarida tidak larut dalam air mendidih.

Sedangkan teori yang mendasari hidrolisis pati dan sukrosa adalah, pati (starch) tau amilum merupakan polisakarida yang terdapat pada sebagian besar tanaman, terbagi menjadi dua fraksi yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa (+- 20 %) memilki strusktur linier dan dengan iodium memberikan warna biru serta larut dalam air. Fraksi yang tidak larut disebut amilopektin (+- 80 %) dengan struktur bercabang. Dengan penambahan iodium fraksi memberikan warna ungu sampai merah. Patai dalam suasana asam bila dipanaskan akan terhidrolisis menjdi senyawa-senyawa yang lebih sedrhana. Hasil hidrolisis dapat dengan iodium dan menghaislkan warna biru samapi tidak berwarna. Hasil akhir hidrolisis dapat ditegaskan dengan uji Benedict.

Sukrosa oleh HCl dalam keadaan panas akan terhirolisis, lalu menghasilkan glukosan dan fruktosa. Hal ini menyebabkan uji Benedict dan uji Seliwanoff yang sebelum hidrolisis memberikan hasil negatif menjadi positif. Uji Barfoed menjadi positif pula dan menunjukkan bahwa hidrolisis sukrosa menghasilakn monosakarida.

                

     +HCl

Sukrosa ----------- Glukosa + Fruktosa

III. METODOLOGI

Metodologi yang digunakan pada percobaan ini adalah dengan menggunakan alat-alat, bahan-bahan dan prosedur sebagai berikut :

Alat

1.      Tabung reaksi Pyrex

2.      Rak tabung reaksi

3.      Pipet tetes

4.      Lempeng tetes poselin

5.      Penjepit tabung reaksi

6.      Penangas air

7.      Alat pemanas

8.      Pipet ukur

9.      Mikroskop

Bahan

1.      Amilum, glokogen, dekstrin, sukrosa, laktosa, maltosa, galaktosa, fruktosa, glukosa dan arabinosa masing-masing dalam larutan 1 %.

2.      Pereaksi Molisch

3.      H₂SO₄ pekat

4.      Larutan Iodium

5.      Pereaksi Benedict

6.      Pereaksi Barfoed

7.      Perekasi Bial

8.      HCl pekat (37 %)

9.      Perekasi Seliwanoff

10.  Fenilhidrazin-hidroklorida

11.  Natrium asetat

12.  HNO₃ pekat

13.  HCl 2 N

14.  NaOH  %

15.  Kertas lakmus

Prosedur

1. Uji Molisch

1. Masukkan 15 tetes larutan uji kedalam tabung rekasi yang masih kering dan bersih
2. Tamabahkan 3 tetes pereaksi Molisch. Campurkan dengan baik.
3. Miringkan tabung rekasi, lalu alirkan dengan hati-hati 1 mL H₂SO₄ pekat melalui dinding tabung supaya tidak bercampur.
4. Perhatikan terbentuknya cincin berwarna ungu pada batas antara kedua lapisan yang menandakan reaksi positif karbohidrat.
5. Catat hadil dan buatalah kesimpulannya.

2. Uji Iodium

1. Masukkan tiga tetes larutan uji kedalam tabung reaksi atau lempeng tetes porselin.
2. Tambahkan dua tetes larutan Iodium
3. Amati warna sepesifik yang terbentuk, cata dan buatlah kesimpulannya.

3. Uji Benedict

1.      Masukkan lia tetes larutan uji dan 15 tetes pereaksi Benedict ke  dalam tabung reaksi. Campurkan dengan baik.

2.      Didihkan di atas api kecil selama dua menit atau masukkan ke dalam penangas air mendidih selama 5 menit.

3.      Dinginkan perlahan-lahan. Perhatikan warna dan endapan yang terbentuk.

4. Uji Barfoed

1.      Masukkan 10 tetes larutan uji dan 10 tetes pereaksi Barfoed ke dalam tabung reaksi. Campurkan dengan baik.

2.      Didihkan di atas api kecil selama satu menit atau masukkan ke dalam penangas air mendidih selama 5 menit.

3.      Dinginkan perlahan-lahan. Perhatikan warna atau endapan yang terbentuk. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata.

5. Uji Bial

1.      Masukkan 5 mL larutan uji dan tambahkan 10 tetes pereaksi Bial dan 3 mL HCl pekat ke dalam tabung reaksi. Campurlah dengan baik.

2.      Panaskan di atas api kecil sampai timbul gelembung-gelembung gas ke permukaan larutan

3.      Perhatikan warna atau endapan yang terbentuk. Terbentuknya warna biru menunjukkan adanya pentosa.

6. Uji Seliwanoff

1.      Masukkan 5 tetes larutan uji dan tambahkan 15 tetes perekasi selliwanof ke dalam tabung reaksi

2.      Didihkan di atas api kecl selama 30 detik atai dalam penangas air selama 1 menit

3.      Hasil positif ditandai dengan terbentuknya larutan berwarna merah jingga

7. Uji Osazon

1.      Masukkan 2 mL larutan ke dalam tabungt reaksi

2.      Tambahkan seujung spatel fenilhidrazin-hidroklorida an kristal natrium asetat.

3.      Panaskan ke dalam penangas air mendidih selama beberapa menit (+- 30 menit)

4.      Dinginkan perlaha-lahan di bawah air kran

5.      Perhatikan kristal yang terbentuk dan identifikasi di bawah mikroskop.

8. Hidrolisis Pati

1.      Masukkan ke dalam tabung rekasi Pyrex  5 mL larutan amilum 1 % kemudian tambahkan 2,5 mL HCl 2 N.

2.      Campurtlah dengan baik, lalau masukkan ke dalam penangas air mendidih.

3.      Setetlah tiga menit, ujilah dengan larutan iodium dengan cara mengambil 2 tetes larutan, lalu ditambah 2 tetes iodium dalam lempeng tetes porselin tetes. Catat perubahan warna yang terjadi.

4.      Lakukan uji iodium setiap tiga menit samapi hasilnya berwarna kuning pucat.

5.      Lakuakan hidrolisis selama 5 menit lagi

6.      Setelah didinginkan, ambil 2 mL larutan hasil hidrolisis, lalu netrelakan dengan NaOH 2 %. Uji dengan kertas lakmus

7.      Kemudaian lakuakan uji Benedict

8.      Simpulakan apa yang dihasilakan dari hidrolisis pati

9. Hidrolisis Sukrosa

1.      Masukkan ke dalamtabung reaksi Pyrex 5 mL larutan sukrosa 1 % kemudian tambahkan 5 tetes HCl pekat.

2.      Campurlah dengan baik, lalu panaskan dalam penangas air medidih selama 30 menit.

3.      Setelah didiginkan, netralkan larutan dengan NaOH 2 % dan uji dengan kertas lakmus.

4.      Selanjutnya lakukan uji Benedict, Seliwanoff, dan Barfoed.

5.      Simpulkan apa yang dihasilkan dari hidrolisis sukrosa.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari Praktikum 1, diperoleh hasil sebagaimana tertera di tabel. 1

Tabel. 2

No.	Zat Uji	Hasil Uji Molisch	Karbohidrat (+/-)
1.	Amilum 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
2.	Glikogen 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
3.	Dekstrin 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
4.	Sukrosa 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
5.	Laktosa 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
6.	Maltosa 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
7.	Galaktosa 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
8.	Fruktosa 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
9.	Glukosa 1%	Terbentuk cincin berwarna ungu	+
10.	Arabinosa 1 %	Terbentuk cincin berwarna ungu	+

Pada uji Molisch, semua zat uji adalah termasuk karbohidrat. hal tersebut dapat dilihat pada terbentuknya cincin berwarna ungu. Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut :

                                                  H                                      O

  │                                      ║

CH₂OH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + H₂SO₄  →         ─C—H + 

                                                                                                                          │

                                                                                                                         OH

Pentosa                                                                               Furfural             α-naftol

                                                              H                                                              

  │                                                              

CH₂OH—HCOH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + H₂SO₄ 

Heksosa                             

 O

                                 ║

→ H₂C─       ─C—H       +

       │                                                 │            

      OH                                             OH

5-hidroksimetil furfural                α-naftol

                                                                                                         

Rumus dari cincin ungu yang terbentuk adalah  sebagai berikut:         

                               O

                               ║

 

                                          ║                     ­__SO₃H

H₂C─       ─────C─────          ─OH

Cincin ungu senyawa kompleks

Pada uji Iodium, pada masing-masing zat uji memiliki indikasi yang berbeda-beda. dari sepuluh zat uji, Amilum, Glikogen, dan Dekstrin positif polisakarida.

Untuk uji Iodium, didapat hasil sebagaimana tertera di tabel 2.

Tabel . 2

No.	Zat Uji	Hasil Uji Iodium	Polisakarida (+/-)
1.	Amilum 1 %	Terbentuk warna Biru Tua	+
2.	Glikogen 1 %	Terbentuk warna Merah Coklat	+
3.	Dekstrin 1 %	Terbentuk warna Merah Anggur	+
4.	Sukrosa 1 %	Terbentuk warna Kuning	-
5.	Laktosa 1 %	Terbentuk warna Kuning	-
6.	Maltosa 1 %	Terbentuk warna Kuning	-
7.	Galaktosa 1 %	Terbentuk warna Kuning	-
8.	Fruktosa 1 %	Terbentuk warna Kuning	-
9.	Glukosa 1%	Terbentuk warna Kuning	-
10.	Arabinosa	Terbentuk warna Kuning	-

Pada uji Benedict, indikator terkandungnya Gula Reduksi  adalah dengan terbentuknya endapan berwarna merah bata. hal teresebut dikarenakan terbentuknya hasil reaksi berupa Cu₂O.

Hasil uji pada uji Benedict adalah sebagaimana tertera di tabel. 3

 Tabel 3

No.	Zat Uji	Hasil Uji Benedict	Gula Reduksi (+/-)
1.	Amilum 1 %	Terbentuk warna hijau dan tidak terbentuk endapan	-
2.	Glikogen 1 %	Terbentuk warna biru dan tidak terbentuk endapan	-
3.	Dekstrin 1 %	Terbentuk warna biru dan endapan kuning	-
4.	Sukrosa 1 %	Terbentuk warna biru dan tidak terbentuk endapan	-
5.	Laktosa 1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
6.	Maltosa 1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
7.	Galaktosa 1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
8.	Fruktosa 1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
9.	Glukosa 1%	Terbentuk endapan merah bata	+
10.	Arabinosa	Terbentuk endapan merah bata	+

Berikut reaksi yang berlangsung:

       O                                          O

       ║                                          ║

R—C—H  + Cu²⁺ 2OH^- →  R—C—OH + Cu₂O

Gula Pereduksi                                          Endapan Merah Bata

Pada uji Barfoed, yang terdeteksi monosakarida membentuk endapan merah bata karena terbentuk hasil Cu₂O. berukut reaksinya :

       O                                      O

       ║            Cu²⁺ asetat         ║

R—C—H  + ─────→  R—C—OH + Cu₂O+ CH₃COOH

n-glukosa                                                 E.merah

monosakarida                                             bata

Hasil uji pada uji Barfoed adalah sebagaimana tertera di tabel. 4

Tabel. 4

No.	Zat Uji	Hasil Uji Barfoed	Monosakarida (+/-)
1.	Sukrosa 1 %	tidak terbentuk endapan	-
2.	Laktosa 1 %	tidak terbentuk endapan	-
3.	Maltosa 1 %	Tidak terbentuk endapan	-
4.	Galaktosa 1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
5.	Fruktosa1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
6.	Glukosa1 %	Terbentuk endapan merah bata	+
7.	Arabinosa 1 %	Terbentuk endapan merah bata	+

Pada uji Bial, terkandungnya pentosa dideteksi dengan indikasi terbentuknya warna biru pada zat uji, dan hal itu terbukti pada zat uji Arabinosa 1 %.

Hasil uji pada uji Bial adalah sebagaimana tertera di tabel. 5

Tabel. 5

No.	Zat Uji	Hasil Uji Bial	Pentosa  (+/-)
1.	Maltosa 1 %	Bening	-
2.	Galaktosa 1 %	Bening	-
3.	Fruktosa 1 %	Berwarna Kuning	-
4.	Glukosa 1 %	Bening	-
5.	Arabinosa1 %	Berwarna Biru	+

Berikut, reaksinya :                

                                                              H                                          O            CH₃

  │                  -3 H₂O             ║              │

CH₂OH—HCOH—HCOH—HCOH—C=O + HCl  ­───→         ─C—H + 

                                                                                                                        │     │

                                                                                                                      OH  OH

Pentosa                                                                                     Furfural         orsinol

                                                                                                                   (kompleks

                                                                                                           berwarna biru)

Pada uji Seliwanof, ketosa terdeteksi pada zat uji Fruktosa dengan terbentuknya warna jingga; yaitu karena terbentuknya resorsinol.

Hasil uji pada uji Seliwanoff adalah sebagaimana tertera di tabel. 6

Tabel. 6

No.	Zat Uji	Hasil Uji Seliwanof	Ketosa  (+/-)
1.	Sukrosa 1 %	Kuning Jingga	-
2.	Galaktosa 1 %	Bening	-
3.	Fruktosa 1 %	Merah Jingga	+
4.	Glukosa 1 %	Bening	-
5.	Arabinosa1 %	Bening	-

Berikut reaksinya :

CH₂OH             OH                                                                                                                             O               OH   OH

                                            +HCl                             ║              │     │

        H               CH₂OH     ───→    H₂C—       —C—H  +              →  kompleks

                                                              │                                                   berwarna

           OH   H                                     OH                                             merah jingga

                                                  5-hidroksimetil furfural         resorsinol

Pada uji Osazon, diperoleh hasil yang berbeda-beda. Masing-masing zat uji mempunyai bentuk yang khas. Hal tersebut dapat digunakan untuk membedakan antara setu karbohidrat dengan karbohidrat yang lain.

Hasil Uji Osazon adalah sebagaimana tertera di tabel 7

Tabel. 7

No.	Zat Uji	Hasil Uji Osazon	Bentuk Kristal
1.	Sukrosa 1 %	Terbentuk Kristal
2.	Maltosa 1 %	Terbentuk Kristal
3.	Galaktosa 1 %	Terbentuk Kristal
4.	Glukosa 1 %	Terbentuk Kristal

Berikut reaksinya :

                 H    H  OH  H    H

                 │    │    │   │    │

CH₂OH—C—C—C—C—C=O+H₂NNHC₆H₅     (D-glukosa + fenilhidrazin)

                 │    │    │   │   

                OH OH  H  OH

↓

                 H    H  OH  H    H

                 │    │    │   │    │

CH₂OH—C—C—C—C—C=O+NNHC₆H₅ + H₂  (D-glukosafenilhidrazon)

                 │    │    │   │   

                OH OH  H  OH

│

│2 C₆H₅ NHNH₂

↓

                 H    H  OH         H

                 │    │    │          │

CH₂OH—C—C—C—C—C=O+NNHC₆H₅  (D-glokosazon / Ozsazon kuning)

                 │    │    │    ║  

                OH OH  H   NNH C₆H₅

Pada uji hidrolisis pati, hidrolisis sempurna apabila menjadi senyawa yang lebih sederhana yang terdeteksi pada perubahan warna. Hal ini terlihat padas perubahan warna setiap tiga menit disertai perbedaan hasil hidrolisis pula. Larutan hasil hidrolisis sebelum dilakukan uji Benedict untuk menentukan hasil akhir harus dinetralkan terlebih dahulu, karena semula masih dalam suasana asam. Berikut hasil uji Hidrolisis Pati adalah sebagimana tertera di Tabel. 8

Tabel. 8

Perlakuan	Hidrolisis (menit)	Hasil Uji Iodium	Hasil Hidrolisis
5 mL amilum 1 % ditambah 2,5 mL HCl 2 N kemudia dipanskan di penangas air mendidih	3	Biru	Amilopekstin
	6	Ungu	Amilosa
	9	Violet	Amilosa
	12	Merah Tua	Ertitrodekstrin
	15	Kuning Coklet	Akrodekstrin
	18	Kuning Pucat	Maltosa
	21	Pekat	Glukosa
	Hasil Akhir dengan uji Benedict yaitu terbentuknya endapan merah bata

Pada uji Hidrolisis Pati ini dilakukan uji Benedict, Seliwanoff, dan Barfoed supaya dapat mengidentifikasi monosakarida-monosakarida yang terbentuk (glukosa dan fruktosa.

Sementara itu, yang dimaksud dengan gula inverse adalah gula yang dapat memutar bidang polarisasi, karena memiliki gugus aldehida dan keton bebas. Berikut hasil uji Hidrolisis Pati adalah sebagimana tertera di Tabel. 9

Tabel. 9

Perlakuan	Uji	Hasil Uji
5 mL sukrosa 1 % ditambah 5 tetes HCl pekat kemudian dipanaskan di penagas air mendidih	Benedict	Terbentuk Endapan Merah Bata
	Seliwanoff	Terbentuk Merah Jingga
	Barfoed	Terbentuk Endapan Merah Bata

V.    KESIMPULAN

1.      Amilum, glokogen, dekstrin, sukrosa, laktosa, maltosa, galaktosa, fruktosa, glukosa dan arabinosa masing-masing dalam larutan 1 %. Terbukti positif karbohidrat

2.      Pada Amilum, Glikogen, dan Dekstrin adalah polisakarida

3.      Pada laktosa, Maltosa, Galaktosa, Fruktosa, Glukosa, dan Arabinosa terdapat gula inversi yaitu dengan terbentuknya endapan merah bata.

4.      Pada Sukrosa, Laktosa, dan Maltosa adalah monosakarida. Sedangkan, Galaktosa, Fruktosa, Glukosa, dan Arabinosa adalah disakarida

5.      Pada zat Uji Arabinosa, terdpaat pentosa dari uji Barfoed

6.      Pada Uji Seliwanof, Ketosa terdapat pada fruktosa

7.      Bentuk kristal karbohidrat pada hasil uji Osazon berbeda-beda sesuai dengan zat ujinya.

8.      Hasil hidrolisis pati dan amilum adalah amilopektin, amilosa, eritrodekstrin, akrodekstrin, maltosa, dan glukosa

9.      hasil hidrolisis sukrosa adalah monosakarida-monsakarida (glukosa dan freuktosa) yang terdeteksi pada uji Benedict, Seliwanoff, dan Barfoed

VI. DAFTAR PUSTAKA

Feseenden dan Fessenden. 1997. Dasar-Dasar Kimia Organik. Binarupa Aksara. Jakarta

Jalip, IS. 2008. Praktikum Kimia Organik, Edisi  kesatu. Laboratorium Kimia Universitas Nasional. Jakarta