ANALISA KARBOHIDRAT (GLUKOSA) METODE LUFF SCHOORL

Karbohidrat adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen memiliki rumus umum (CnCH₂O)₄.   Karbohidrat dengan kata lain merupakan senyawa yang mengandung gugus hidroksi. Ditinjau dari gugus fungsi karbohidrat yang diikat oleh  Aldosa dan Ketosa. Aldosa, karbohidrat yang mengikat gugus aldehid. Contohnya glukosa, galaktosa, ribose.  Sedangkan  Ketosa, karbohidrat yang mengikat gugus keton. Contohnya fluktosa.

Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hydrogen dan oksigen yang terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris CH₂O; misalnya rumus molekul glukosa ialah C₆H₁₂O₆. Senyawa ini pernah disangka “hidrat dari karbonn” sehingga disebut karbohidrat. Dalam tahun 1880-an disadari bahwa gagasan hidrat dari karbon merupakan gagasan yang salahdan karbohidrat sebenarnya adalah polihidroksi aldehid dan keton atau turunan mereka. Karbohidrat sangat beranekaragam sifatnya. Misalnya, sukrosa (gula pasir) dan kapas, keduanya adalah karbohidrat. Salah satu perbedaan utama antara pelbagai tipe karbohidrat ialah ukuran molekulnya. ( Ralp J Fessenden. 1986 : 318)

Ditinjau dari hasil hidroksinya antara lain Monosakarida, Disakarida, Oligosakarida dan Polisakarida.   Monosakarida, karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul-molekul karbohidrat yang lebih sederhana lagi

Misalnya glukosa, fruktosa, ribose, galaktosa.  Disakarida, karbohidrat yang terbentuk dari kondensasi 2 molekul monosakarida misalnya sukrosa, laktosa, dan maltose.   Oligasakarida, karbohidrat yang jika dihidrolisis terurai menghasilkan 3-10 monosakarida. Misalnya dekstin dan moltosentosa.   Polisakarida, karbohidrat yang terbentuk dari banyak molekul monosakarida. Misalnya pati (amylum), selulosa, dan glikogen.

Beberapa monosakarida penting sebagai berikut :  glukosa dan fruktosa.

Glukosa

            Glukosa dapat diperoleh dari hidrolisis sukrosa (gula tebu) atau pati (amylum). Didalam glukosa terdapat buah-buahan dan madu lebah. Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorotil dalam daun serta mempunyai sifat :

·      Memutar bidang polarisasi cahaya kekanan (+52,70)

·      Dapat mereduksi larutan fehling dan membuat larutan merah bata.

·      Dapat difermentasikan menghasilkan alkohol (etanol) dengan reaksi

C₆H₁₂D₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ 

Fruktosa

            Fruktosa adalah suatu ketoheksasa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi kekiri dan karenanya disebut juga levulosa. Truktosa mempunyai rasa lebih manis dari pada gula tebu atau sukrosa. Fruktosa dapat dibedakan dari glukosa dengan pereksi Seliwanot, yaitu larutan (1,3 dihidroksibenzena) dalam HCL. Disebut juga gula buah diperoleh dari hidrolisis sukrosa dan mempunyai sifat :

·      Memutar bidang polarisasi kekiri (-92.40)

·      Dapat mereduksi larutan fehling dan membentuk endapan merah bata.

·      Dapat difermentasi.

                        Contoh disakarida yang penting yaitu laktosa. Laktosa memiliki gugus karbonil yang berpotensi bebas pada residu glukosa. Laktosa adalah disakarida pereduksi selama proses pencernaan, laktosa mengalami proses hidrolisis enzimatik oleh laktosa dari sel-sel mukosa usus.

                        Beberapa sifat laktosa :

·      Hidrolisis laktosa menghasilkan molekul glukosa dan galaktosa

·      Hanya terdapat pada binatang mamalia dan manusia.

·      Dapat diperoleh dari hasil samping pembuatan keju

·      Bereaksi positif terdapat pereaksi fehling, benedict, tolluens.

                        Contoh  polisakarida yang paling penting yaitu pati atau amylum. Pati atau amylum merupakan senyawa polimer dari glukosa. Apabila dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi amilosa dan amipektin. Amipektin ini merupakan polimer yang lebih besar dari amilosa. Amilosa jika dihidrolisis parsial akan menghasilkan amilosa sedangkan jika dihidrolisis lengkap akan menghasilkan glukosa. (Amika. 2012)

Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hamper seluruh penduduk di dunia, khususnya bagi penduduk Negara yang berkembang. Pada tanaman, karbohidrat dibentuk dari reaksi CO₂ dan H₂O dengan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis dalam sel tanaman yang berklorofil.

Sinar Matahari

CO₂ + H₂O                      (C₆H₁₂O₆)n + O₂ (Karbohidrat)

Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati, pectin, selulosa, dan lignin. Karbohidrat yang terdapat dalam hasil ternak terutama terdiri dari glikogen.

Pada umumnya karbohidrat dapat dikelompokan menjadi monosakarida, oligosakarida, serta polisakarida.

Monosakarida

Monosakarida mengandung satu gugus aldehida disebut aldosa, sedangkan ketosa mempunyai satu gugus keton. Monosakarida dengan enam atom C disebut heksosa, misalnya glukosa (dekstrosa atau gula anggur).

Oligosakarida

Oligosakarida adalah polimer derajat polimerisasi 2 sampai 10 dan biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari 2 molekul disebut disakarida, dan bila terdiri dari 3 molekul disebut triosa. Bila sukrosa (sakarosa atau gula tebu). Terdiri dari molekul glukosa dan fruktosa, laktosa terdiri dari molekul glukosa dan galaktosa.

Polisakarida

Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim yang spesifik kerjanya.

Kerusakan pada karbohidrat :

Pencoklatan (Browning)

Pencoklatan enzimatis terjadi pada buah-buahan yang banyak mengandung substrat senyawa fenolik, reaksi pencoklatan non enzimatis belum diketahui atau dimengerti penuh. Umumnya ada 3 macam reaksi pencoklatan non enzimatik yaitu : karamelisasi, reaksi maillard dan pencoklatan akibat vitamin C.

Karamelisasi

Bila gula yang telah mencair tersebut dipanaskan terus hingga suhunya melalui titik leburnya, misalnya pada suhu 170^oC maka mulailah terjadi karamelisasi sukrosa.

Reaksi Maillard

Reaksi-reaksi antara karbohidrat, khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer, disebut reaksi-reaksi maillard. Hasil reaksi tersebut menghasilkan bahan berwarna coklat, yang sering dikendaki atau kadang-kadang malah menjadi pertanda penurunan mutu.

Banyak cara yang dilakukan atau dapat dipergunakan untuk menentukan banyaknya karbohidrat dalam suatu bahan yaitu antara lain dengan cara kimiawi, cara fisik, cara enzimatik, atau biokimia dan cara kromatografi. (Bertha Julisti. 2012)

Karbohidrat adalah golongan senyawa - senyawa yang terdiri dari unsur - unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Senyawa - senyawa ini dapat didefinisikan sebagai senyawa - senyawa polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Di tinjau dari segi gizi, karbohidrat merupakan segolongan senyawa - senyawa penting karena merupakan sumber energi yang paling ekonomis dan paling tersebar luas. Bahan pangan yang dihasilkan di dunia sebagian besar terdiri dari bahan pangan yang kayaakan karbohidrat. Metode luff schoorl adalah berdasarkan proses reduksi dari larutan luff schoorloleh gula - gula pereduksi (semua monoksida, laktosa dan maltosa). Hidrolisis karbohidratmenjadi monosakarida yang dapat mereduksi Cu²⁺ menjadi Cu^1+. Sukrosa tidak memiliki sifat - sifat mereduksi, karena itu untuk menentukankadar sukrosa harus dilakukan inversi terlebih dahulu menjadi glukosa dan fruktosa. Dalam hal ini kadar sukrosa harus diperhitungkan dengan faktor 0,95 karena pada hidrolisis berubah menjadi gula inver.

Karbohidrat terdiri dari bermacam - macam dan menuntut ukuran molekul dapatdibagi dalam tiga golongan, yaitu Monosakarida yaitu karbohidrat yang paling sederhana susunan molekulnya dantidak dapat diuraikan lagi. Yang termasuk dalam golongan ini antara lain glukosa danfruktosa. Disakarida yaitu karbohidrat yang terdiri dari 2 molekul monosakarida. Yang termasukdalam golongan ini antara lain sukrosa, maltosa, dan laktosa. Polisakarida yaitu karbohidrat yang terdiri dari banyak molekul monosakarida. Yangtermasuk dalam golongan ini antara lain adalah pati, glikogen dan selulosa.Metode Luff Schoorl mempunyai kelemahan yang terutama disebabkan olehkomposisi yang konstan. Hal ini diketahui dari penelitian A.M Maiden yang menjelaskanbahwa hasil pengukuran yang diperoleh dibedakan oleh pebuatan reagen yang berbeda.(Ahmad. 2010 )

Pada metode Luff Schoorl terdapat dua cara pengukuran yaitu  penentuan Cu tereduksi dengan I₂ dan menggunakan prosedur Lae-Eynon.

Metode Luff Schoorl mempunyai kelemahan yang terutama disebabkan oleh komposisi yang konstan. Hal ini diketahui dari penelitian A.M Maiden yang menjelaskan bahwa hasil pengukuran yang diperoleh dibedakan oleh pebuatan reagen yang berbeda.

Pengukuran karbohidrat yang merupakan gula pereduksi dengan metode Luff Schoorl ini didasarkan pada reaksi sebagai berikut  :

R-CHO + 2 Cu²⁺ R-COOH + Cu₂O

2 Cu²⁺ + 4 I^-        Cu₂I₂ + I₂

2 S₂O₃^2- + I₂       S₄O₆^2- + 2 I^-

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 I₂ akan 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.

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%. (Ratih. 2009)