UJI KARBOHIDRAT METODE IODIN

LAPORAN PRAKTIKUM

APLIKASI TEKNIK LABORATORIUM

                         UJI  KARBOHIDRAT METODE IODIN

                                        

NAMA             :           ERVAN TOGATOROP

NIM                 :           G31113302

LABORATORIUM KIMIA ANALISA DAN PENGAWASAN MUTU PANGAN

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

JURUSAN TENOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

I. PENDAHULUAN

a.      Latar Belakang

Karbohidrat sangat dibutuhkan didalam tubuh kita. Karbohidrat adalah senyawa makromolekul yang terdapat pada 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 gula, polisakarida terdiri atas sepuluh atau lebih gugus gula. Setiap gugus gula dihubungan oleh ikatan gliosidik.

 Karbohidrat berfungsi sebagai penghasil energi 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 lowry. Analisa kualitatif di gunakan untuk menganalisa ada tidanya karbohidrat dalam bahan pangan. Conto analisa  kualitatif adalah metode iodin.

Analisa karbohidrat secara kualitatif dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya karbohidrat dalam bahan pangan. Metode iodin dapat digunakan untuk menganalisa karbohidrat secara kualitatif. Jenis karbohidrat yang di uji dengan metode karbohidat adalah karbohidrat jenis polisakarida. Polisakarida ditambahkan iodin akan membentuk warna berbeda sesuai dengan jenis karbohidratnya.

b.      Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dilakukannya praktikum uji karbohidrat metode iodin adalah sebagai berikut

1. Untuk mengetahui prinsip pengujian karbohidrat dengan metode iodin

2. Untuk mengetahui jenis karbohidrat pada suatu bahan pangan secara kualitatif.

Kegunaan dilakukannya praktikum pengujian karohidrat dengan metode ioin adalah agar setiap praktikum mengerti cara menguji karbohidrat secara kualitatif dan mngetahui jenis karbohidrat yang sedang di ujinya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A.     KENTANG (Solanum Tuberosum)

Merupakan tanaman yang mengandung karbohidrat tinggi. Tanaman pendek, tidak berkayu, menyukai iklim sejuk seperti di perbukitan (dataran tinggi). Merupakan tanaman berbunga (bunga sempurna) dan tersusun majemuk dengan ukuran sekitar 3 cm. Warna kentang berkisar dari coklat keunguan hingga putih kekuningan (Ilias, 2012).

Klasifikasi kentang berdasarkan Distan (2012) adalah sebagai berikut.

Kingdom                   : Plantae

Subkingdom             : Tracheobionta

Super Divisi              : Spermatophyta

Divisi                         : Magnoliophyta

Kelas                     : Magnoliopsida

Sub Kelas                 : Asteridae

Ordo                          : Solanales

Famili                        : Solanaceae

Genus                       : Solanum

Spesies                     : Solanum tuberosum L

Kentang terkenal karena kandungan karbohidrat nya (sekitar 26 gram dalam kentang medium). Bentuk dominan dari karbohidrat ini adalah pati. Sebagian kecil tapi signifikan pati ini adalah tahan terhadap pencernaan oleh enzim dalam lambung dan usus kecil, sehingga mencapai usus besar dasarnya utuh (Anonim, 2010).

B.     Pepaya (Carica Papaya)

Pepaya (Carica papaya L.), atau betik adalah tumbuhan yang berasal dari Meksiko bagian selatan dan bagian utara dari Amerika Selatan, dan kini menyebar luas dan banyak ditanam di seluruh daerah tropis untuk diambil buahnya. C. papaya adalah satu-satunya jenis dalam genus Carica. Nama pepaya dalam bahasa Indonesia diambil dari bahasa Belanda, "papaja", yang pada gilirannya juga mengambil dari nama bahasa Arawak, "papaya". Dalam bahasa Jawapepaya disebut "katès" dan dalam bahasa Sunda "gedang". Buah pepaya dimakan dagingnya, baik ketika muda maupun masak. Daging buah muda dimasak sebagai sayuran (dioseng-oseng). Daging buah masak dimakan segar atau sebagai campuran koktail buah Daun pepaya muda dimakan sebagai lalap (setelah dilayukan dengan air panas) atau dijadikan pembungkus buntil. Getah pepaya (dapat ditemukan di batang, daun, danbuah) mengandung enzim  papain, semacam  protease, yang dapat melunakkan daging dan mengubah konformasi protein lainnya. Papain telah diproduksi secara massal dan menjadi komoditas dagang. Daun pepaya juga berkhasiat obat dan perasannya digunakan dalam pengobatan tradisional untuk menambah nafsu makan (Anonim, 2011).

Disamping gizinya yang tinggi, pepaya adalah buah yang 

memiliki kandungan tinggi antioksidan. Ini termasuk vitamin C,

 flavonoid, folat, kalsium, vitamin A, mineral, magnesium, vitamin E,

 kalium, serat dan vitamin B1  vitamin b2, vitamin b6, vitamin b12. 

  Antioksidan memerangi radikal bebas dalam tubuh dan menjaga kesehatan sistem kardiovaskular dan memberikan perlindungan terhadap kanker usus besar (Superkunam,2010)

Berdasarkan Superkunam (2010), taksonomi  pepaya adalah sebagai berikut:

Kingdom          : Plantae

Subkingdom    : Tracheobionta

Super Divisi     : Spermatophyta

Divisi                : Magnoliophyta

Ordo                : Violales

Genus              : Carica

Spesies            : Carica pepaya L. 

C.   Pisang (Musa paradisiaca)

 Menurut Cinthya (2006) klasifikasi ilmiah pisang tergolong dalam keluarga besar Musaceae, sebagaimana penggolongan dari tingkat Kingdom hingga species berikut ini:.

Kerajaan          : Plantae

Divisi               : Magnoliophyta

Kelas               : Liliopsida

Bangsa            : Zingiberales

Keluarga          : Musaceae

Marga              : Musa

Spesies           : Musa paradisiaca

Di dalam buahnya terdapat energi yang cukup tinggi dibandingkan buah-buahan yang lain. Pisang kaya mineral seperti kalium, magnesium, fosfor, besi dan kalsium. Berdasarkan kandungan energi dalam buah pisang maka pisang direkomendasikan oleh para ahli herbal untuk mengobati berbagai jenis penyakit, seperti: pendarahan rahim, sariawan usus, ambeien, cacar air, telinga dan tenggorokan bengkak, disentri, amandel, kanker perut, sakit kuning, pendarahan usus besar, diare, dll. Pisang juga dapat mengobati tekanan darah tinggi, karena pisang mengandung potassium yang tinggi yang berguna bagi orang yang harus melakukan diet rendah garam  (Poedjiadi, 2009)

D.     Ubi jalar (Ipomoea batatas)

Tanaman ubi jalar mempunyai umbi akar yang merupakan simpanan energi bagi tumbuhan tersebut. Bentuk daunnya sangat bervariasi dari bentuk lonjong sampai bentuk seperti jari dengan lekukan tepi yang banyak dan dalam. Ubi jalar dapat berwarna putih, orange sampai merah, bahkan ada yang berwarna kebiruan, violet atau berbintik-bintik biru. Ubi yang berwarna kuning, orange sampai merah banyak mengandung karatenoid yang merupakan prekursor vitamin A (Sediaoetoma, 1993).

pati merupakan karbohidrat utama yang paling banyak ditimbun di dalam umbi dan sukrosa merupakan bentuk karbohidrat utama yang ditranslokasikan ke dalam proses pembentukan umbi dan juga merupakan gula non reduksi yang utama. Ubi jalar mengandung senyawa penyebab flatulensi. Flatulensi merupakan akibat dari sisa karbohidrat yang tidak tercerna secara sempurna yang difermentasi oleh bakteri tertentu dalam usus, sehingga dihasilkan gas H2 dan CO2  (Palmer, 1982).

E.     Jagung (Zea mays)

Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif. Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi. Meskipun tanaman jagung umumnya

 berketinggian antara 1m sampai 3m, ada varietas yang dapat mencapai tinggi 6m. Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas sebelum bunga jantan. (Anonim, 2011)

Menurut Tjitrosoepomo, 1991 tanaman jagung dalam tata nama atau sistematika (Taksonomi) tumbuh-tumbuhan jagung diklasifikasi sebagai berikut :

Kingdom        : Plantae

Divisi              : Spermatophyta

Kelas              : Angiospermae

Kelas              : Monocotyledoneae

Ordo               : Graminae

Famili             : Graminaceae

Genus            : Zea

Spesies          : Zea mays L

Biji jagung kaya akan karbohidrat. Sebagian besar berada pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Pada jagung ketan, sebagian besar atau seluruh patinya merupakan amilopektin. Perbedaan ini tidak banyak berpengaruh pada kandungan gizi, tetapi lebih berarti dalam pengolahan sebagai bahan pangan. Jagung manis diketahui mengandung amilopektin lebih rendah tetapi mengalami peningkatan fitoglikogen dan sukrosa. Untuk ukuran yang sama, meski jagung mempunyai kandungan karbohidrat yang lebih rendah, namum mempunyai kandungan protein yang lebih banyak. Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari

F.     Karbohidrat

Karbohidrat adalah polisakarida, merupakan sumber energi utama pada 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 dari kata ‘karbon’ dan ‘hidrat’. Atom karbon yang mengikat air (Haris, 2013).

Proses penyerapan iodin oleh karbohidrat adalah dalam larutan pati terdapat unit-unit glukosa yang membentuk rantai heliks karena adanya ikatan dengan konfigurasi pada tiap unit glukosanya. Bentuk ini dapat menyebabkan pati membentuk kompleks sehingga molekul iodium dapat masuk ke dalam spiralnya (Amrida, 2011).

Adapun penggolongan karbohidrat menurut Selastini (2011) yaitu :

1.            Karbohidrat Sederhana

a.         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 6- rantai atau cincin karbon. Atom – atom hydrogen dan 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 yang 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.

·               Glukosa

Dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu did ala sayur, buah, sirup jagung, sari pohon dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltose, dan laktosa pada hewan dan manusia. Tingkat kemanisan glukosa hanya separuh dari sukrosa, sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang sama.

·            Fruktosa

Dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C₆H₁₂O₆, namun strukturnya berbeda. Gula ini terutama terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga, dan juga di dalam sayur. Di dala tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sakarosa.

·         Galaktosa

Tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebgai hasil pencernaan laktosa.

b.            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.

c.         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, bawang putih dan asparagus.

d.         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 dalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pectin, gum, mukilase, glukan dan algal.

A.     Metode Uji Karbohidrat

Menurut Zulfikar (2010) Ada beberapa metode uji kualitatif karbohidrat, yaitu:

1.    Uji Molisch

Adalah uji untuk membuktikan adanya karbohidrat. Uji ini efektif untuk berbagai senyawa yang dapat di dehidrasi menjadi furfural atau substitusi furfural oleh asam sulfat pekat. Senyawa furfural akan membentuk kompleks dengan α-naftol yang dikandung pereaksi Molisch dengan memberikan warna ungu pada larutan.

2.    Uji Benedict

Adalah uji untuk membuktikan adanya gula pereduksi. Gula pereduksi adalah gula yang mengalami reaksi hidrolisis dan bisa diurai menjadi sedikitnya dua buah monosakarida. Karateristiknya tidak bisa larut atau bereaksi secara langsung dengan Benedict, contohnya semua golongan monosakarida, sedangkan gula non pereduksi struktur gulanya berbentuk siklik yang berarti bahwa hemiasetal dan hemiketalnya tidak berada dalam kesetimbangannya, contohnya fruktosa dan sukrosa. Dengan prinsip berdasarkan reduksi Cu²⁺ menjadi Cu⁺ yang mengendap sebagai Cu₂O berwarna merah bata. Untuk menghindari pengendapan cuco3 pada larutan natrium karbonat (reagen Benedict), maka ditambahkan asam sitrat. Larutan tembaga alkalis dapat direduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau monoketon bebas, sehingga sukrosa yang tidak mengandung aldehid atau keton bebas tidak dapat mereduksi larutan Benedict (Zulfikar, A. 2010).

3.    Uji Barfoed

Adalah uji untuk membedakan monosakarida dan disakarida dengan mengontrol kondisi pH serta waktu pemanasan. Prinsipnya berdasarkan reduksi Cu²⁺ menjadi Cu⁺. Reagen Barfoed mengandung senyawa tembaga asetat.

4.    Uji Seliwanoff

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.

5.    Uji Hidrolisis Pati

Pati dan iodium membentuk ikatan kompleks berwarna biru. Pati dalam suasana asam bila dipanaskan dapat terhidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana, hasilnya diuji dengan iodium yang akan memberikan warna biru sampai tidak berwarna dan hasil akhir ditegaskan dengan uji Benedict

Ada beberapa macam metode yang dapat kita gunakan untuk analisa kadar gula reduksi secara    kuantitatif yaitu :

1.      Metode Fisika

Ada dua (2) macam, yaitu :

a.         Berdasarkan indeks bias

Cara ini menggunakan alat yang dinamakan refraktometer, Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20 (Anonim, 2010). Pengukurannya didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prisma-cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas.

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:

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. Menurut Sudarmadji (1984) 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. 

c.         Cara Luff Schoorl

Prinsip: Monosakarida dioksidasi oleh CuO dari reagen Luff Schoorl menjadi Cu2O.kemudian kelebihan CuO dari reagen luff Schoorl akan bereaksi dengan KI suasana asam membentuk I2 yang akan bereaksi dengan cara dititrasi dengan Na-tiosulfat dengan indikator amilum

d.         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.

3.   Metode enzimatis

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. Menggunakan enzim spesifik untuk karbohidrat yan g akan diuji. Contoh enzimnya yaitu    glukosa oksidase dan heksokinase.

4.      Metode Dinitrosalisilat (DNS)

Metode ini digunakan untuk mengukur gula pereduksi dengan teknik kolorimetri. Teknik ini hanya dapat mendeteksi satu gula pereduksi, misalnya glukosa. Glukosa memiliki gugus aldehida, sehingga dapat dioksidasi menjadi gugus karboksil. Gugus aldehida yang dimiliki oleh glukosa akan dioksidasi oleh asam 3,5-dinitrosalisilat menjadi gugus karboksil dan menghasilkan asam 3-amino-5-salisilat pada kondisi basa dengan suhu 90-100oC. Senyawa ini dapat dideteksi dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm.

5.      Metode Asam Fenol Sulfat

Metode ini disebut juga dengan metode TS (total sugar) yang digunakan untuk mengukur total gula. Metode ini dapat mengukur dua molekul gula pereduksi. Gula sederhana, oligosakarida, dan turunannya dapat dideteksi dengan fenol dalam asam sulfat pekat yang akan menghasilkan warna jingga kekuningan yang stabil.