“Analisa Karbohidrat (Glukosa) Metode Luff Schoorl”

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Karbohidrat secara sederhana dapat diartikan suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan 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 sebagai sumber kalori atau energi, sebagai bahan pemanis dan pengawet, sebagai bahan pengisi dan pembentuk, sebagai bahan penstabil, sebagai sumber flavor (karamel), dan sebagai sumber serat bagi makhluk hidup.

Karbohidrat adalah sumber energi utama bagi tubuh manusia. Manusia memenuhi kebutuhan karbohidrat setiap harinya dari makanan pokok yang dikonsumsi, seperti dari beras, jagung, sagu, ubi, dan lain sebagainya. Akan tetapi bukan berarti karbohidrat hanya terdapat pada golongan bahan makanan yang telah disebutkan di atas, pada golongan buah dan beberapa jenis sayur dan kacang- kacangan juga terdapat kandungan karbohidrat meskipun kandungannya tidak sebanyak golongan serealia dan umbi (Apriyanto, 1999).

Karbohidrat dapat digolongan menjadi dua macam yaitu karbohidrat sederhana dengan karbohidrat kompleks atau dapat pula menjadi tiga macam, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Gula adalah suatu karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan merupakan oligosakarida, polimer. Untuk dapat mengetahui kandungan karbohidrat dalam suatu bahan makanan dapat dilakukan berbagai macam uji kuantitatif. Pada praktikum kali ini metode analisa kuantitatif karbohidrat yang dilakukan adalah metode Luff Schoorl. 

Karbohidrat secara sederhana dapat diartikan suatu senyawa yang terdiri dari molekul-molekul karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O) atau karbon dan hidrat (H2O) sehingga dinamakan karbo-hidrat. Karbohidrat dapat digolongan menjadi dua macam yaitu karbohidrat sederhana dengan karbohidrat kompleks atau dapat pula menjadi tiga macam, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Gula adalah suatu karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan merupakan oligosakarida, polimer. Karbohidrat yang terasuk ke dalam kelompok yang dapat dicerna adalah glukosa, fruktosa, laktosa, maltosa dan pati.

Pati atau amilum 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 (Hartati, 2002).

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana metode penganalisaan kandungan glukosa dari suatu bahan ?

1.3    Tujuan Percobaan

Dari percobaan ini diharapkan mahasiswa mampu meganalisa kandungan glukosa dari suatu bahan menggunakan metode luff schoorl.

1.4 Manfaat Percobaan

Dapat membantu para ahli gizi makanan untu menganalisa kadar karbohidrat dengan metode kuantitatif Luff Schoorl dengan cara menghitung kadar gula pereduksi dalam suatu bahan makanan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Hal ini dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas. Senyawa-senyawa yang mengoksidasi atau bersifat reduktor adalah logam-logam oksidator seperti Cu (II). Contoh gula yang termasuk gula reduksi adalah glukosa, manosa, fruktosa, laktosa, maltosa, dan lain-lain. monosakarida yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi suatu senyawa. Sifat pereduksi dari suatu gula ditentukan oleh ada tidaknya gugus hidroksil bebas yang reaktif. Prinsip analisanya berdasarkan pada monosakarida yang memiliki kemampuan untuk mereduksi suatu senyawa. Adanya polimerisasi monosakarida mempengaruhi sifat mereduksinya.

Pada praktikum kali ini dilakukan penetapan karboohidrat melalui penetapan kadar gula reduksi dengan metode Penentuan gula reduksi dengan metode Luff-Schoorl ditentukan bukan kuprooksidanya yang mengendap tetapi dengan menentukan kuprooksida dalam larutan sebelum direaksikan dengan gula reduksi sesudah reaksi dengan sample gula reduksi yang dititrasi dengan Na-Thiosulfat. Selisihnya merupaka kadar gula reduksi. Reaksi yang terjadi selama penentuan karbohidrat dengan cara Luff-Schoorl adalah mula-mula kuprooksida yang ada dalam reagen akan membebaskan Iod dari garam KI. Banyaknya iod dapat diketahui dengan titrasi menggunakan Na-Thiosulfat. Untuk mengetahui bahwa titrasi sudah cukup maka diperlukan indicator amilum. Apabila larutan berubah warna dari biru menjadi putih berarti titrasi sudah selesai. Selisih banyaknya titrasi blanko dan sample dan setelah disesuaikan dengan tabel yang menggambarkan hubungan banyaknya Na-Thiosulfat dengan banyaknya gula reduksi (Khopkar, 1999).

Karbohidrat dapat digolongan menjadi dua macam yaitu karbohidrat sederhana dengan karbohidrat kompleks atau dapat pula menjadi tiga macam, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Gula adalah suatu karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan merupakan oligosakarida, polimer. Monosakarida akan mereduksikan CuO dalam larutan Luff menjadi Cu2O. Kelebihan CuO akan direduksikan dengan KI berlebih, sehingga dilepaskan I2. I2 yang dibebaskan tersebut dititrasi dengan larutan Na2S2O3.

Pada dasarnya prinsip metode analisa yang digunakan adalah Iodometri karena kita akan menganalisa I2 yang bebas untuk dijadikan dasar penetapan kadar. Dimana proses iodometri adalah proses titrasi terhadap iodium (I2) bebas dalam larutan. Apabila terdapat zat oksidator kuat (misal H2SO4) dalam larutannya yang bersifat netral atau sedikit asam penambahan ion iodida berlebih akan membuat zat oksidator tersebut tereduksi dan membebaskan I2 yang setara jumlahnya dengan dengan banyaknya oksidator (Rivai, 2005).

Metode Luff Schoorl ini baik digunakan untuk menentukan kadar karbohidrat yang berukuran sedang. Dalam penelitian M.Verhaart dinyatakan bahwa metode Luff Schoorl merupakan metode tebaik untuk mengukur kadar karbohidrat dengan tingkat kesalahan sebesar 10%. Pada metode Luff Schoorl terdapat dua cara pengukuran yaitu dengan penentuan Cu tereduksi dengan I2 dan menggunakan prosedur Lae-Eynon.

Inversi sukrosa menghasilkan gula invert atau gula reduksi (glukosa dan fruktosa). Gula invert akan mengkatalisis proses inversi sehingga kehilangan gula akan berjalan dengan cepat. Menurut Parker (1987) dkk. Dalam kuswurj (2008) laju inersi sukrosa akan semakin besar pada kondisi pH rendah dan temperatur tinggi dan berkurang pada pH tinggi (pH 7) dan temperatur rendah. Laju inversi yang paling cepat adalah pada kondisi pH asam (pH 5).

Penentuan kadar glukosa dilakukan dengan cara menganalisis sampel melalui pendekatan proksimat. Terdapat beberapa jenis metode yang dapat dilakukan untuk menentukan kadar gula dalam suatu sampel. Salah satu metode yang paling mudah pelaksanaannya dan tidak memerlukan biaya mahal adalah metode Luff Schoorl. Metode Luff Schoorl merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kandungan gula dalam sampel.

Metode ini didasarkan pada pengurangan ion tembaga (II) di media alkaline oleh gula dan kemudian kembali menjadi sisa tembaga. Ion tembaga (II) yang diperoleh dari tembaga (II) sulfat dengan sodium karbonat di sisa alkaline pH 9,3-9,4 dapat ditetapkan dengan metode ini. Pembentukan (II)-hidroksin dalam alkaline dimaksudkan untuk menghindari asam sitrun dengan penambahan kompleksierungsmittel. Hasilnya, ion tembaga (II) akan larut menjadi tembaga (I) iodide berkurang dan juga oksidasi iod menjadi yodium. Hasil akhirnya didapatkan yodium dari hasil titrasi dengan sodium hidroksida (Rivai, 2005).

Gula pereduksi yaitu monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dapat ditunjukkan dengan pereaksi Fehling atau Benedict menghasilkan endapan merah bata (Cu2O). selain pereaksi Benedict dan Fehling, gula pereduksi juga bereaksi positif dengan pereaksi Tollens (Apriyanto et al 1989). Penentuan gula pereduksi selama ini dilakukan dengan metode pengukuran konvensional seperti metode osmometri, polarimetri, dan refraktrometri maupun berdasarkan reaksi gugus fungsional dari senyawa sakarida tersebut (seperti metode Luff-Schoorl, Seliwanoff, Nelson-Somogyi dan lain-lain).

Hasil analisisnya adalah kadar gula pereduksi total dan tidak dapat menentukan gula pereduksi secara individual. Untuk menganalisis kadar masing-masing dari gula pereduksi penyusun madu dapat dilakukan dengan menggunakan metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCTK). Metode ini mempunyai beberapa keuntungan antara lain dapat digunakan pada senyawa dengan bobot molekul besar dan dapat dipakai untuk senyawa yang tidak tahan panas.

Pengukuran karbohidrat yang merupakan gula pereduksi dengan metode Luff Schoorl ini didasarkan pada reaksi antara monosakarida dengan larutan cupper. Monosakarida akan mereduksikan CuO dalam larutan Luff menjadi Cu2O. Kelebihan CuO akan direduksikan dengan KI berlebih, sehingga dilepaskan I2. I2 yang dibebaskan tersebut dititrasi dengan larutan Na2S2O3. Pada dasarnya prinsip metode analisa yang digunakan adalah Iodometri karena kita akan menganalisa I2 yang bebas untuk dijadikan dasar penetapan kadar. Dimana proses iodometri adalah proses titrasi terhadap iodium (I2) bebas dalam larutan. Apabila terdapat zat oksidator kuat (misal H2SO4) dalam larutannya yang bersifat netral atau sedikit asam penambahan ion iodida berlebih akan membuat zat oksidator tersebut tereduksi dan membebaskan I2 yang setara jumlahnya dengan dengan banyaknya oksidator (Underwood, 1996).

Monosakarida akan mereduksikan CuO dalam larutan Luff menjadi Cu₂O. Kelebihan CuO akan direduksikan dengan KI berlebih, sehingga dilepaskan I₂. I₂ yang dibebaskan tersebut dititrasi dengan larutan Na₂S₂O₃. Pada dasarnya prinsip metode analisa yang digunakan adalah Iodometri karena kita akan menganalisa I₂ yang bebas untuk dijadikan dasar penetapan kadar. Dimana proses iodometri adalah proses titrasi terhadap iodium (I₂) bebas dalam larutan.

Apabila terdapat zat oksidator kuat (misal H₂SO₄) dalam larutannya yang bersifat netral atau sedikit asam penambahan ion iodida berlebih akan membuat zat oksidator tersebut tereduksi dan membebaskan I₂ yang setara jumlahnya dengan dengan banyaknya oksidator. I₂ bebas ini selanjutnya akan dititrasi dengan larutan standar Na₂S₂O₃ sehinga I₂akan membentuk kompleks iod-amilum yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu, jika dalam suatu titrasi membutuhkan indikator amilum, maka penambahan amilum sebelum titik ekivalen.

Gugus hidroksil yang relative pada glukosa terletak pada C-1 sedangkan fruktosa pada C-2. Sakarosa tidak mempunyai gugus –OH bebas yang relative,karena keduanya saling terikat, sedangkan laktosa mempunyai OH bebas atom C-1 pada gugus glukosanya, sehingga laktosa bersifat pereduksi sedangkan sakarosa nonpereduksi. Inversi sakarosa terjadi dalm suasana asam,gula inverse ini tidak dapat berbentuk Kristal karena kelarutan fruktosa dan glukosa   (Poedjiadi, 2007).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

            Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 22 Oktober 2012 pada pukul 13.30-17.00 WIB, yang bertempat di Laboratorium Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan, Jurusan Kimia, Universitas Sriwijaya, Inderalaya.

3.2  Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah erlenmeyer, gelas ukur, pendingin tegak, buret, labu takar, corong kaca, dan pipet ukur. Sedangkan bahan yang dibutuhkan adalah sampel yang mengandung karbohidrat, Pb asetat, Na₂CO₃ anhidrat, reagen Luff Schoorl, KI 20%, H₂SO₄ 26,5%, Na-thiosulfat 0,1 N, dan indikator pati 1%

3.3  Cara Kerja

Dilarutkan 2 gr susu ke dalam aquades, dimasukkan ke dalam labu takar. 25 ml Reagen Luff Schoorl dicampurkan dengan 25 ml aquades di Erlenmeyer 1. Kemudian dididihkan, masukkan batu didih, lalu dinginkan. Pada Erlenmeyer 2, 25 ml larutan susu dicampurkan dengan Reagen Luff Schoorl, kemudian dididihkan dan masukkan batu didih dan dinginkan. Blanko dan sampel diteteskan dengan KI 20% masing-masing 15 ml dan 25 ml H₂SO₄ sedikit demi sedikit. Kemudian Blanko dan sampel dititrasi dengan Na₂S₂O₃ sebanyak 45,6 ml dan 30 ml masing-masing kedalam blanko dan sampel, kemudian ditambah amilum 3 ml. Diamati perubahan warnanya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Diketahui  : Vsampel        =   30 ml

                    Vblanko        =   45,6 ml

                    N. Na₂S₂O₃   =    0,095 N

Ditanya    :  % Karbohidrat ?

Dijawab    :

·         Sampel (b – a)      = 

                             =  

                                         = 

                                                            15 ml = ∆glukosa = 2,8

·         Mg glukosa          =  (Vsampel × ∆glukosa) + 38,5

=  (30 × 2,8) + 38,5

= 84 + 38,5  = 122,5 mg = 0,1225 gr

·         % Karbohidrat

=  

= 

= 6,125 %

4.2 Pembahasan

Luff schrool merupakan salah satu metode yang dapat digunakan dalam penentuan kadar karbohidrat secara kimiawi. Sample yang dipergunakan dalam praktikum ini adalah cracker beras yang banyak beredar dipasaran. Praktikum kali ini dilakukan untuk menetapkan kadar glukosa pada berbagai jenis cairan yang mengandung gula dengan menggunakan metode luff schoorl. Jenis cairan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan susu.

Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan monosakarida, golongan oligosakarida dan golongan polisakarida. Monosakarida ialah karbohidrat yang sederhana, hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja, tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis. Monosakarida yang paling sederhana ialah gliseraldehida dan dihidroksiaseton. Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida, sedangkan yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida. Polisakarida umumnya berupa senyawa berwarna putih, tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid. Contoh polisakarida yang penting amilum, glikogen, dekstrin dan selulosa.

Dalam praktikum ini, analisis karbohidrat dilakukan dalam 2 cara yaitu secara kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif dilakukan untuk mengetahui apakah dalam sampel susu mengandung karbohidrat atau tidak dengan menggunakan pereaksi yaitu Reagen Luff Schoorl. Penentuan kadar karbohidrat secara kuantitatif dilakukan melalui metode Luff-Schoorl dengan prinsip dasarnya adalah hidrolisis karbohidrat dalam sampel susu menjadi monosakarida yang dapat mereduksi Cu₂⁺ menjadi Cu⁺

Dalam pengujian karbohidrat dengan metode luff schrool ini pH larutan harus diperhatikan dengan baik, karena pH yang terlalu rendah (terlalu asam) akan menyebabkan hasil titrasi menjadi lebih tinggi dari sebenarnya, karena terjadi reaksi oksidasi ion iodide menjadi I₂. Sedangkan apabila pH terlalu tinggi (terlalu basa), maka hasil titrasi akan menjadi lebih rendah daripada sebenarnya, karena pada pH tinggi akan terjadi resiko kesalahan, yaitu terjadinya reaksi I₂ yang terbentuk dengan air (hidrolisis).

Setelah sampel dimasukan dalam Erlenmeyer 25 mL, kemudian ditambahkan larutan luff schoorl sebanyak 25 mL, dan 25 mL aquadest. Kemudian panaskan dengan pendingin tegak. Larutan luff schoorl akan bereaksi dengan sampel yang mengandung gula pereduksi.

Campuran tersebut ditambahkan batu didih untuk mencegah terjadinya letupan (bumping). Proses pemanasan, diusahakan larutan mendidih dalam waktu 3 menit dan biarkan mendidih selama 10 menit, hal ini dimaksudkan agar proses reduksi berjalan sempurna, dan Cu dapat tereduksi dalam waktu kurang lebih 10 menit. Agar tidak terjadi pengendapan seluruh Cu³⁺ yang tereduksi menjadi Cu⁺ sehingga tidak ada kelebihan Cu²⁺ yang dititrasi maka larutan harus mendidih atau diusahakan mendidih dalam waktu 3 menit.

Campuran tersebut kemudian didinginkan dalam bak yang berisi es. Agar pendinginan berlangsung cepat, maka pendinginan dengan es perlu dilakukan. Setelah campuran dingin kemudian ditambahkan KI 20% sebanyak 15 mL dan H₂SO₄ 25 ml perlahan-lahan. Penambahan larutan-larutan ini akan menimbulkan reaksi antara kuprioksida menjadi CuSO₄ dengan H₂SO₄, dan CuSO₄ tersebut bereaksi dengan KI.

Reaksi tersebut ditandai dengan timbulnya buih dan warna larutan menjadi coklat. Larutan tersebut kemudian dititrasi cepat dengan menggunakan larutan Natrium thio sulfat (Na₂S₂O₃) 0,095 N. titrasi cepat dilakukan untuk menghindari penguapan KI. Indikator yang dipergunakan adalah amilum. Penambahan indicator amilum dilakukan setelah campuran mendekati titik akhir, hal ini dilakukan karena apabila dilakukan pada awal titrasi maka amilum dapat membungkus iod dan mengakibatkan warna titik akhir menjadi tidak terlihat tajam. Maka berdasarkan praktikum dan perhitungan, kadar karbohidrat dalam sampel susu adalah 6,125%.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu :

1.    Dari berbagai perlakuan terhadap sampel (larutan susu) yang kami analisa dalam uji analisa kuantitaif Luff Schoorl, didapat data yang sesuai dengan teori. Hal ini menandakan proses analisa yang kelompok kami lakukan tidak menyimpang atau bertentangan dengan teori.

2.    Pada saat pemanasan, digunakan batu didih untuk menjaga tekanan didalam Erlenmeyer.

3.    Digunakan indikator pati agar warna larutan tidak terlalu pekat.

4.    Penentuan kadar karbohidrat dengan metode luff schrool dilakukan dengan menghidrolisis sample menjadi monosakarida yang dapat mereduksi oksida pada luff yaitu Cu²⁺ menjadi Cu⁺.

5.    Kandungan glukosa pada 2 gr sampel susu sebanyak 6,125%.

5.2 Saran

Dalam menentukan penetapan kadar gula ini, sebaiknya praktikan lebih cermat dalam melakukan langkah-langkah percobaan seperti penimbangan sampel awal agar tidak terjadi kesalahan yang akan berpengaruh pada perhitungan kadar gula sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Apriyanto, A. 1999. Petunjuk Laboratorium Analisis Pangan. Bogor: Graha Utama

Hartati. 2002. Analisis Kadar Pati dan Serat. Yogyakarta: Kanisius Swantara

Khopkar, S. 1999. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press
Rivai, H. 2005. Asas Pemeriksaan Kimia. Jakarta: Penerbit UI
Underwood. 1996. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga

Poedjiadi, Anna. 2007.  Dasar Biokimia. Jakarta: UI Press

Winarno. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama