Secara sederhana dapat diartikan bahwa karbohidrat ialah suatu senyawa yang
terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan oksigen (O) atau
karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamaka karbo-hidrat. Dalam tumbuhan senyawa
ini dibentuk melaui proses fotosintesis antara air (H2O) dengan karbondioksida
(CO2) dengan bantuan sinra matahari (UV) menghasilkan senyawa sakarida dengan
rumus (CH2O)n.
Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan,
farmasi maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari. Diantara fungsi dan
kegunaan itu ialah :
a. Sebagai sumber kalori atau energi
b. Sebagai bahan pemanis dan pengawet
c. Sebagai bahan pengisi dan pembentuk
d. Sebagai bahan penstabil
e. Sebagai sumber flavor (karamel)
f. Sebagai sumber serat
Karbohidrat dapat digolongan menjadi dua (2) macam yaitu karbohidrat
sederhana dengan karbohidrat komplek atau dapat pula menjadi tiga (3) macam,
yaitu :
a. Monosakarida (karbohidrat
tunggal)
Kelompok monosakarida dibedakan menjadi dua (2) macam, yaitu pentosa yang
tersusun dari lima (5) atom karbon (arabinosa, ribose, xylosa) dan heksosa
yang tersusun dari enam (6) atom karbon (fruktosa/levulosa, glukosa,
dan galaktosa).
Struktu glukosa dan fruktosa digunakan sebagai dasar untuk membedakan
antara gula reduksi dan gula non-reduksi. Penamaan gula reduksi ialah
didasarkan pada adanya gugus aldehid (–CHO pada glukosa dan galaktosa) yang
dapat mereduksi larutan Cu2SO4 membentuk endapan merah bata. Adapun gula
non-reduksi ialah gula yang tidak dapat mereduksi akibat tidak adanya
gugus aldehid seperti pada fruktosa dan sukrosa/dektrosa yang memiliki gugus
keton (C=O).
b. Oligosakarida (tersusun dari
beberapa monosakarida)
Kelompok ini terdiri dari banyak jenis, seperti disakarida, trisakarida,
tetrasakarida, dll. Namun paling banyak dipelajari ialah kelompok disakarida
yang terdiri dari maltosa, laktosa dan sukrosa (dekstrosa). Dua dari
jenis disakarida ini termasuk gula reduksi (laktosa dan maltosa) sedangkan
sukrosa tidak termasuk gula reduksi (nonreducing).
c. Polisakarida (tersusun lebih
dari 10 monosakarida)
Kelompok ini terdiri dari tiga (3) jenis yaitu :
1. Homopolisakarida
Yaitu polisakarida yang tersusun atas satu jenis dari monosakarida yang
diikat oleh ikatan glikosida, seperti galactan, mannan, fructosans, dan
glucosans (cellulose, dextrin, glycogen, dan starch/pati)
2. Heteropolisakarida
3. Polisakarida mengandung N (chitin)
Pengujian Karbohidrat
a. Uji Kualitatif
Pengujian ini dapat dilakukan dengan dua (2) macam cara, yaitu; pertama
menggunakan reaksi pembentukan warna dan yang kedua menggunakan prinsip
kromatografi (TLC/Thin Layer Cromatograpgy, GC/Gas Cromatography, HPLC/High
Performance Liquid Cromatography). Dikarenakan efisiensi pengujian, pada
umumnya untuk pengujian secara kualitatif hanya digunakan prinsip yang pertama
yaitu adanya pembentukan warna sebagai dasar penentuan kandungan karbohidrat
dalam suatu bahan. Sedikitnya ada tujuh (7) macam reaksi pembentukan warna,
yaitu :
1. Reaksi Molisch
KH (pentose) + H2SO4 pekat à furfural à + a naftol à warna ungu
KH (heksosa) + H2SO4 pekat à HM-furfural à + a naftol à warna ungu
Kedua macam reaksi diatas berlaku umum, baik untuk aldosa (-CHO) maupun
karbohidrat kelompok ketosa (C=O).
2. Reaksi
Benedict
KH + camp CuSO4 ,
Na-Sitrat, Na2CO3 à
Cu2O endapan merah bata
3. Reaksi
Barfoed
KH + camp CuSO4
dan CH3COOH à
Cu2O endapan merah bata
4. Reaksi
Fehling
KH + camp CuSO4 ,
K-Na-tatrat, NaOH à
Cu2O endapan merah bata
Ketiga reaksi diatas memiliki prinsip
yang hampir sama, yaitu menggunakan gugus aldehid pada gula untuk mereduksi
senyawa Cu2SO4 menjadi Cu2O (enpadan berwarna merah bata) setelah dipanaskan
pada suasana basa (Benedict dan Fehling) atau asam (Barfoed) dengan ditambahkan
agen pengikat (chelating agent) seperti Na-sitrat dan K-Na-tatrat.
5. Reaksi Iodium
KH (poilisakarida) + Iod (I2) à warna spesifik (biru kehitaman)
6. Reaksi Seliwanoff
KH (ketosa) + H2SO4 à furfural à + resorsinol à warna merah.
KH (aldosa) + H2SO4 à furfural à +
resorsinol à
negatif
7. Reaksi
Osazon
Reaksi ini dapat digunakan baik untuk
larutan aldosa maupun ketosa, yaitu dengan menambahkan larutan fenilhidrazin,
lalu dipanaskan hingga terbentuk kristal berwarna kuning yang dinamakan hidrazon
(osazon).
b. Uji Kuantitatif
Untuk penetapan kadar karbohidrat dapat dilakukan dengan metode fisika,
kimia, enzimatik, dan kromatografi (tidak dibahas).
1. Metode Fisika
Ada dua (2) macam, yaitu :
a. Berdasarkan indeks bias
Cara ini menggunakan alat yang dinamakan refraktometer, yaitu dengan rumus
:
X = [(A+B)C - BD)]
4
dimana :
X = % sukrosa atau gula yang diperoleh
A = berat larutan sampel (g)
B
= berat larutan pengencer (g)
C = % sukrosa dalam camp A dan B dalam tabel
D = % sukrosa dalam pengencer B
b. Berdasarkan rotasi optis
Cara ini digunakan berdasarkan sifat optis dari gula yang memiliki struktur
asimetrs (dapat memutar bidang polarisasi) sehingga dapat diukur menggunakan
alat yang dinamakan polarimeter atau polarimeter digital (dapat diketahui
hasilnya langsung) yang dinamakan sakarimeter.
Menurut hokum Biot; “besarnya rotasi optis tiap individu gula sebanding
dengan konsentrasi larutan dan tebal cairan” sehingga dapat dihitung
menggunakan rumus :
[a] D20 = 100 A
L x C
dimana :
[a] D20 = rotasi jenis pada suhu 20 oC
menggunakan
D = sinar kuning pada panjang gelombang 589 nm dari lampu Na
A = sudut putar yang diamati
C = kadar (dalam g/100 ml)
L = panjang tabung (dm)
sehingga C = 100 A
L x [a] D20
2. Metode Kimia
Metode ini didasarkan pada sifat mereduksi gula, seperti glukosa, galaktosa,
dan fruktosa (kecuali sukrosa karena tidak memiliki gugus aldehid). Fruktosa
meskipun tidak memiliki gugus aldehid, namun memiliki gugus alfa hidroksi
keton, sehingga tetap dapat bereaksi.
Dalam metode kimia ini ada dua (2) macam cara yaitu :
a. Titrasi
Untuk cara yang pertama ini dapat melihat metode yang telah distandarisasi
oleh BSN yaitu pada SNI cara uji makanan dan minuman nomor SNI 01-2892-1992.
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 Enzimatik
Untuk metode enzimatis ini, sangat tepat digunakan untuk penentuan kagar
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.
a. Glukosa oksidase
D- Glukosa + O2 oleh glukosa oksidase à Asam glukonat dan H2O2
H2O2 + O-disianidin oleh enzim peroksidase à 2H2O + O-disianidin teroksdasi yang
berwarna cokelat (dapat diukur pada l 540 nm)
b. Heksokinase
D-Glukosa + ATP oleh heksokinase à Glukosa-6-Phospat +ADP
Glukosa-6-Phospat + NADP+ oleh glukosa-6-phospat
dehidrogenase à
Glukonat-6-Phospat + NADPH + H+ Adanya NADPH yang dapat berpendar
(memiliki gugus kromofor) dapat diukur pada l 334 nm dimana jumlah NADPH yang terbentuk setara dengan jumlah glukosa.
Referensi : Rohman, Abdul dan Soemantri, 2007, Analisis
Makanan, UGM Press, Yogyakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar