Analisis karbohidrat

1. ANALISIS KARBOHIDRAT

2. DEFINISI KARBOHIDRAT
❑ Karbohidrat merupakan salah satu senyawa organik biomakromolekul alam
yang banyak ditemukan dalam mahluk hidup terutama tanaman.
❑ Pada tanaman yang berklorofil, karbohidrat dibentuk melalui reaksi antara
karbon dioksida dan molekul air dengan bantuan sinar matahari, disebut
fotosintesis.
❑ senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hydrogen (H) dan
oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan karbo-hidrat.

3. ❑Pati adalah bentuk utama penyimpanan karbohidrat yang digunakan untuk sumber
makanan atau energi
❑Selulosa adalah komponen utama karbohidrat pada tanaman.
❑Glukosa adalah karbohidrat sederhana yang paling banyak diperlukan dalam tubuh
manusia.
❑Gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat yaitu gugus fungsi
karbonil (aldehid dan keton).
❑Gugus-gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut.
❑Berdasarkan gugus yang ada pada molekul karbohidrat, maka senyawa tersebut
dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida dan polihidroksiketon.
❑Berdasarkan jumlah monomer pembentuk suatu karbohidrat maka dapat dibagi
atas tiga golongan besar yaitu : monosakarida, oligosakarida dan polisakarida.
KARBOHIDRAT

4. SUMBER KARBOHIDRAT
Karbohidrat banyak ditemukan pada:
Serelia (beras, gandum, jagung, kentang dan sebagainya),
umbi-umbian dan biji-bijian.

5. Fungsi dari karbohidrat dalam kehidupan manusia
sehari-hari:
• Sebagai sumber kalori atau energi
• Sebagai bahan pemanis dan pengawet
• Sebagai bahan pengisi dan pembentuk
• Sebagai bahan penstabil
• Sebagai sumber flavor (karamel)
• Sebagai sumber serat
FUNGSI KARBOHIDRAT

6. PENGGOLONGAN KARBOHIDRAT
Karbohidrat
(Cn(H2O)n
Gugus
Fungsi
Aldosa
(-CHO)
Ketosa
(C=O)
Jumlah
Monomer
Monosakarida
(n = 1)
Oligosakarida
(n = 2 – 10)
Polisakarida
(n > 10)

7. MONOSAKARIDA
• Karbohidrat yang paling sederhana (simple
sugar), oleh karena tidak dapat dihidrolisis
lagi.
• rumus CnH2nOn dimana n = 3 – 8
Jumlah Atom C Nama Contoh
3 Triosa Gliseraldehid; dihidroksiaseton
4 Tetrosa Eritrosa; Eritralosa
5 Pentosa Ribulosa; Rilosa; Arabinosa, Silosa
6 Heksosa Glukosa; Galaktosa; Manosa; Fruktosa
7 Heptosa Sedoheptulosa; Manoheptulosa
Monosakarida yang mempunyai delapan atau lebih atom C jarang diteliti karena bersifat
tidak stabil

8. Konfigurasi monosakarida D apabila gugus hidroksil pada atom
karbon kiral terletak di sebelah kanan, dan L jika gugus hidroksil di
sebelah kiri rumus proyeksi Fischer
MONOSAKARIDA

9. MONOSAKARIDA

11. OLIGOSAKARIDA
• Oligosakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari
2-10 satuan monosakarida yang dihubungkan
oleh ikatan glikosida
• Oligosakarida biasanya bersifat larut dalam air.
• Oligosakarida paling sederhana adalah
disakarida
• Beberapa disakarida yang sering
dijumpai : Maltosa, Laktosa, Sukrosa

13. POLISAKARIDA
❑ Karbohidrat yang tersusun atas rantai
monosakarida yang panjang dan terikat
oleh ikatan glikosidik, sehingga
merupakan makromolekul.
❑ Polisakarida umumnya tidak larut dalam air
❑ Hidrolisis polisakarida secara sempurna
akan menghasilkan satu/beberapa jenis
monosakarida
Contoh Polisakarida :
• Pati, Selulosa, Glikogen, Pektin

14. a. Oksidasi menjadi asam-asam aldonat dan aldarat
Gugus aldehid mudah mengalami oksidasi, aldosa dioksidasi menjadi asam aldonat
, contoh oleh pereaksi-pereaksi seperti Ag+ dan Cu2+. Oleh sebab itu, aldosa dapat
memberikan uji positif dalam uji Tollens, Fehling dan Benedict.
REAKSI PENTING KARBOHIDRAT (1)
Pengoksidasi kuat seperti larutan asam nitrat dapat mengoksidasi gugus
aldehida dan gugus hidroksi ujung (suatu alkohol primer) menjadi asam
polihidroksidikarboksilat, yang dikenal sebagai asam-asam aldarat.

15. b. Reduksi menjadi alditol
• Gugus aldehida dari aldosa dan gugus keto dari ketosa dapat direduksi
oleh berbagai zat pereduksi, seperti hidrogen katalitik atau suatu hidrida
logam, menghasilkan polialkohol yang disebut alditol.
REAKSI PENTING KARBOHIDRAT (2)
D-glusitol alamiah telah diisolasi
dari berbagai buah, lumut dan
rumput laut. Molekul D-glusitol
digunakan sebagai pemanis
makanan penderita diabetes.

16. c. Esterifikasi
• Gugus-gugus hidroksi dalam karbohidrat bersifat seperti gugus
hidroksi pada alkohol lain, dapat diesterifikasi. Misalnya dapat
diubah menjadi ester melalui reaksi dengan turunan asam.
Contoh, perubahan β-D-glukosa menjadi penta asetat dengan
anhidrida asam.
REAKSI PENTING KARBOHIDRAT (3)

17. d. Glukosidasi
• Pengolahan lebih lanjut suatu hemiasetal dengan alkohol akan
menghasilkan suatu asetal. Asetal monosakarida disebut glikosida.
REAKSI PENTING KARBOHIDRAT (4)
Gugus hidroksil anomerik (atom kiral yang dihasilkan dari reaksi siklisasi) yang
digantikan oleh gugus -OCH3. Asetal ini disebut glikosida, dan ikatan antara karbon
anomerik dengan gugus -OCH3 disebut ikatan glikosida. Penamaan glikosida diturunkan
dari nama monosakaridanya dengan mengubah akhiran – a menjadi - ida, sehingga
glukosa menjadi glukosida, mannosa menjadi mannosida dan seterusnya.
Reaksi β-D-glukosa (suatu hemiasetal) dengan metanol, menghasilkan metil-β-D-glikosida (suatu asetal)

19. ANALISIS
KBH
Kualitatif
Reaksi
redoks
Kuantitatif
Fisika Kimiawi Enzimatis Kromatografi Imunoassay
METODE ANALISIS

20. • Molish
• Benedict
• Fehling
• Barfoed
• Seliwanoff
• Bial
• Anthrone
• Osazon
• Yodium
Uji
Kualitatif
UJI KUALITATIF KARBOHIDRAT

21. Metode Jenis Gula
Fisik
Refraktometri
Total karbohidrat terlarut
Polarimetri
Hidrometri
Kimiawi
(spektrofotometri)
Nelson-somogyi Gula pereduksi
Anthrone Heksosa bebas
DNS Gula pereduksi
Fenol sulfat Gula total
Kimiawi Titrimetri (luff schroll) Gula pereduksi
Enzimatis glukosa oksidase &
heksokinase
Gula dalam campuran
Kromatografi KCKT, KLT, KG Karbohidrat yang larut
UJI KUALITATIF KARBOHIDRAT

22. UJI MOLISCH
❑ Uji Karbohidrat secara umum
❑ Uji Molish dinamai sesuai penemunya yaitu Hans Molisch, seorang ahli botani dari Australia
❑ Prosedur Kerja:
1) 1 ml sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi
2) Tambahkan 2 tetes reagen Molisch dan dikocok
3) Tambahkan 1 ml H2SO4
4) Amati hasilnya → (mono memberikan reaksi positif yang cepat, oligo dan poli reaksinya lambat)
❑ Uji ini didasari oleh reaksi dehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat membentuk cincin furfural yang
berwarna UNGU
❑ Reaksi positif ditandai dengan munculnya cincin ungu di permukaan antara lapisan asam dan
lapisan sampel
❑ Sampel yang diuji dicampur dengan reagen Molisch, yaitu 𝛼-naphthol yang terlarut dalam etanol
❑ Setelah pencampuran atau homogenisasi, H2SO4 perlahan-lahan dituangkan melalui dinding
tabung reaksi agar tidak sampai bercampur dengan larutan atau hanya membentuk lapisan

23. REAKSI UJI
MOLISCH

24. UJI BENEDICT
❑ Untuk gula pereduksi (monosakarida, disakarida (laktosa & maltosa)
❑ Pereaksi berisi: CuSO4, Na-sitrat, Na-karbonat dalam aquadest
❑ Prosedur kerja:
1) Masukkan ke dalam tabung reaksi 2 tetes sampel
2) Tambahkan 1 ml Benedict
3) Panaskan dalam penangas air
4) Amati hasilnya
❑Pada uji Benedict, pereaksi ini akan bereaksi dengan gugus aldehid dalam gugus aromatik, dan
𝛼-hidroksi keton
❑Oleh karena itu, meskipun fruktosa bukanlah gula pereduksi, namun karena memiliki gugus 𝛼-
hidroksi keton maka fruktosa akan berubah menjadi glukosa dan mannosa dalam suasana basa
dan memberikan hasil positif dengan pereaksi Benedict

25. LARUTAN BENEDICT'S BERWARNA BIRU YANG MENGANDUNG ION CU
REAKSI UJI BENEDICT

26. UJI FEHLING
Uji Fehling untuk gula
reduksi
Pereaksi Fehling :
Fehling A : CuSO4.5H2O dilarutkan dalam air yang mengandung 2
tetes asam sulfat
Fehling B : potassium tartrat, NaOH dalam air
Reaksi:

27. UJI BARFOED
❑Adalah uji untuk membedakkan monosakarida dan disakarida dengan mengontrol kondisi pH
serta pemanasan
❑Prosedur Kerja:
1) Masukkan 5 tetes larutan sampel ke dalam tabung reaksi
2) Tambahkan 1 ml reagen Barfoed
3) Panaskan dalam penangas air, hitung waktu sampai terbentuk perubahan warna merah bata
4) Amati hasilnya
❑Prinsipnya berdasarkan reduksi Cu2+ dan Cu+
❑Sampel monosakarida mempunyai waktu yang lebih cepat membentuk warna merah bata
pada uji Barfoed

28. UJI BIAL
❑Tujuan: untuk mengetahui adanya gula pentose
❑Prinsip:Gula pentosa dipanaskan bersama HCl akan terhidrolisis menghasilkan furfural, lalu
terkondensasi dengan orsinol (3,5-dihidroksitoluena) menghasilkan senyawa kompleks
berwarna biru kehijauan.
❑Prosedur :
1) Masukkan 2 mL larutan uji
2) Tambahkan 2 mL pereaksi Bial
3) Panaskan menggunakan water bath atau Bunsen
Reagan: Larutan orcinol di dalam HCl terkonsentrasi dengan tambahan ferri-klorida
❑Tes ini khusus untuk pentosa. Heksosa umumnya bereaksi membentuk senyawa hijau, merah,
atau cokelat

29. UJI SELIWANOFF
❑Tes ini diberikan positif oleh ketoheksosa sehinggauji positif ditemukan pada fruktosa, sukrosa
dan karbohidrat mengandung fruktosa lainnya.
❑Prosedur :
1) Masukkan 1 mL larutan uji
2) Tambahkan 3 ml Reagan seliwanoff
3) Panaskan selama 30 detik3.
4) Lalu dinginkan

30. UJI ANTRHONE
❑Prinsip uji Antron sama dengan uji Seliwanoff dan Molisch yaitu menggunakan senyawa
H2SO4 pekat untuk membentuk senyawa furfural lalu membentuk kompleks dengan pereaksi
Antron sehingga terbentuk warna biru kehijauan
❑Anthrone 9,10 dehidro-9 ketoanthrocene bereaksi dengan karbohidrat membentuk warna biru
kehijauan. Warna yang terbentuk diukur serapannya pada spektrofometer dengan panjang
gelombang 620 nm.
❑Perhatian : larutan bahan adalah capuran beras bebas protein.
❑Reagen yang dibutuhkan :
Pereaksi anthrone (2 g/l dalam H2S04 pekat).
Larutan standar glukosa (0,1 g/l).

31. UJI ANTRHONE
❑Prosedur :
1) Pipet tepat 1 ml larutan bahan bebas protein masukkan ke dalam tabung reaksi.
2) Tambahkan 4 ml larutan anthrone, kocok hingga homogen.
3) Tutup tabung reaksi dengan sebuah kelereng, panaskan tabung reaksi dalam penangas air
mendidih selama 10 menit.
4) Dinginkan dan baca intensitas warna yang terbentuk pada apektrofotometer dengan panjang
gelombang 620 um.
5) Buatlah blanko dengan prosedur yang sama hanya tanpa larutan bahan.
6) Buat kurva standard glukosa dengan larutan standard dari berbagai konsentrasi (30 ug, 40
ug, 50 ug, 60 ug, 70 ug).
7) Penimbangan bahan : 5 gr + 3 ml HCl pekat tambahkan H2O sehingga volume mencapai 100
ml, kemudian pipet 5 ml bahan yang sudah disaring larutkan dalam ml.
8) Perhitungan :
Total gula (%) = ((G x FP)/W) x 100
G : Konsentrasi gula dari kurva standar (g)
FP : Faktor Pengenceran
W : berat contoh (g)

35. UJI OSAZON

36. UJI OSAZON

38. Nama Uji Untuk Menguji Reagen Prinsip Reaksi Hasil Positif
Uji Molisch Karbohidrat Α-naftol + H2SO4 Cincin furfural Cincin merah
ungu
Uji Seliwanoff Gugus keton M-hidroksi Warna merah
benzena
Uji Benedict Gula pereduksi Ion Cu2+ Warna coklat
merah
Uji Barfoed Monosakarida Cu(CH3COOH)2
dalam suasana
Redoks Endapan
coklat merah
as. Asetat
Uji Iodine /
Lugol ‘s test
Polisakarida
(amilum)
I2 Komplex
amilum- iodine
Warna biru
kehitaman
Uji Fehling Gugus aldehid Larutan Cu2+ redoks Endapan merah
suasana basa bata
Uji Bial’s Pentosa Resorcinol dan Pembentukan Hijau kebiruan
ion Fe3+ furfural

43. UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

44. Cara Fisika
1. Berdasarkan index bias dengan REFRAKTOMETER
Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/
konsentrasi bahan terlarut.
• Prinsip kerja dari refraktometer adalah memanfaatkan refraksi cahaya
• Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan
kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi
zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20oC dan suhu tersebut
harus benar-benar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi
indeks bias.
• Nilai indeks bias dinyatakan dengan garis (D) cahaya natrium pada panjang
gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

46. Cara Fisika
• Refraktif indeks akan meningkat dengan meningkatnya
konsentrasi gula
• Keuntungan:
• interval skala index bias cukup besar 1,30 – 1,70
• sampel sangat sedikit (beberapa tetes)
• ketelitian : ± 0,0002
• Banyak digunakan diindustri untuk menentukan kadar gula
dalam sirup, madu dan selai.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

47. Selanjutnya menggunakan kurva
baku untuk menghitung kadar
larutan x

49. 2. Berdasarkan Rotasi Optis
Sifat optis dari gula yang memiliki struktur asimetris (dapat memutar bidang
polarisasi) sehingga dapat diukur menggunakan alat yang dinamakan polarimeter
atau polarimeter digital (dapat diketahui hasilnya langsung) yang dinamakan
sakarimeter.
Ket. :
C = konsentrasi larutan (g/100 mL)
α = nilai pengukuran (sudut pemutaran bidang polarisasi)
l = panjang tabung polarimeter (dm)
[α]t ] = sudut putar jenis (specific rotation)
D
t = temperatur
D = cahaya monokromatis pada panjang gelombang sinar lampu D
Cara Fisika
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

50. Sampel dengan konsentrasi 5% memberikan
pembacaan sudut putar optik aktif = 3,567

51. Cara Fisika
3. Berdasarkan Berat Jenis
Hidrometer (aerometer) adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat
jenis (atau kepadatan relatif) dari cairan, yaitu, rasio densitas cairan
kepadatan air. Mempunyai skala yang dapat langsung menunjukkan berat
jenis zat cair disebut densimeter (tidak perlu dengan perhitungan).
Hidrometer yang khusus digunakan untuk mengukur kadar larutan gula pasir
disebut sakarimeter Berdasarkan hukum Archimedes.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

52. Cara Kimia - Spektrofotometri
1. Analisis Gula Reduksi (Nelson-Somogyi)
Prinsip : reaksi reduksi pereaksi tembaga sulfat oleh gula-gula pereduksi. Gula
pereduksi mereduksi pereaksi tembaga (II) basa menjadi tembaga (I) oksida
(Cu2O). Cu2O ini bersama dengan arsenomolibdat membentuk senyawa
komplek berwarna. Intensitas warna menunjukkan banyaknya gula pereduksi
dengan pengujian menggunakan λ=520 nm.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

53. Cara Kimia - Spektrofotometri
2.Analisis total gula (Metode Anthrone)
Pereaksi Anthrone (9,10-dihidro-9-oksoantrasena) 0,1% dalam asam
sulfat pekat. Pereaksi Anthrone bereaksi dengan karbohidrat dalam
asam sulfat pekat menghasilkan warna biru kehijauan. Intensitas
absorbansnya diukur pada λ=630nm.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

54. Cara Kimia - Spektrofotometri
3. Analisis Gula Pereduksi (Metode Dinitrosalisilat (DNS))
Prinsip: gugus aldehid dari gula pereduksi dioksidasi oleh 3,5-
dinitrosalisilat menjadi gugus karboksil dan menghasilkan 3-amino-5-
nitrosalisilat (senyawa berwarna jingga kemerahan) pada kondisi basa
dengan suhu 90-100oC. Intensitas warna menunjukkan banyaknya gula
pereduksi dengan pengujian menggunakan λ=560 - 575 nm.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

55. Cara Kimia - Spektrofotometri
4 . Analisis total gula (Metode Fenol)
Gula sederhana, oligosakarida, polisakarida, dan turunannya dapat
bereaksi dengan fenol dalam asam sulfat pekat menghasilkan
warna jingga kekuningan yang stabil. Intensitas warna diamati pada
panjang gelombang 480 – 490 nm.
UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT

56. UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT
Cara Kimia - Titrasi
Metode Luff Schoorl
• Berdasarkan proses reduksi dari larutan Luff Schoorl oleh gula-gula
pereduksi (semua monosakarida, laktosa dan maltosa).
• Hidrolisis karbohidrat menjadi monosakarida yang dapat mereduksikan
Cu2+ menjadi Cu1+.
• Penentuan polisakarida maupun oligosakarida memerlukan hidrolisis
(dengan asam atau enzim) lebih dahulu sehingga diperoleh
monosakarida.
• Pereaksi yang digunakan dalam metode Luff-Schoorl adalah CH3COOH 3%, KI
20%, Na2S2O30,1 N, NaOH 30%, H2SO425%, dan HCl 3%.

57. UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT
Cara Kimia - Titrasi
Na-Tio 0,1 N
(ml)
Glu, fruk
(mg)
Laktosa
(mg)
Maltosa
(mg)
1 2,4 3,6 3,9
2 4,8 7,3 7,8
3 7,2 11,0 11,7
4 9,7 14,7 15,6
5 12,2 18,4 19,6
6 14,7 22,1 23,5
7 17,2 25,8 27,5
8 19,8 29,5 31,5
9 22,4 33,2 35,5
10 25,0 37,0 39,5

58. UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT
Cara
Enzimatik

59. UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT
CARA HPLC

60. UJI KUANTITATIF KARBOHIDRAT
CARA HPLC

61. HPLC

64. Fase Diam : CarboPac PA20 columns are packed with a hydrophobic, polymeric,
pellicular anion exchange resin that is stable over pH 0–14.

66. UJI KUANTITATIF KBH
Cara Kromatografi
3. KG (Kromatografi Gas)
Here we will be using GC-MS (Gas Chromatography coupled with Mass
Spectrometry) to analyze monosaccharides in the total cell wall extracts of
spinach leaves. The extracts will be derivatized by trimethylsilane (TMS) before
analysis on the GC-MS instrument.
Lindhorst TK. 2003. Essentials of
Carbohydrate Chemistry and
Biochemistry. Wiley-VCH:
Weinheim.