laporan biokimia karbohidrat

I. PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Salah satu yang dipraktikumkan dalam praktikum Biokimia Dasar ini  adalah karbohidrat yang merupakan senyawa organik yang kompleks yang terbentuk jika senyawa organiknya bergabung satu sama lain dalam polimer, yang tersusun teutama monosakarida. Unit-unit monosakarida yang merupakan polihidroksi aldehida atau polihidroksi keton bergabung membentuk polimer oligosakarida dan polisakarida dengan melepaskan air.

Kegiatan praktikum Biokimia Dasar merupakan komponen penunjang aktivitas perkuliahan. Latar belakang diadakannya praktikum tersebut agar mahasiswa dapat mengetahui dan mengenal apa-apa saja yang dipelajari di dalam mata kuliah Biokimia ini. Mulai dari Protein dan Asam amino, Karbohidrat, Lipida sampai dengan Enzim.

Biokimia adalah suatu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang proses kimia atau reaksi kimia yang terjadi di dalam zat hidup (sel hidup, makhluk hidup), baik itu mokroorganisme, tanaman, invertebrata avertebrata, hewan menyusui dan manusia. Dalam hal ini, dapat kita ketahui bagaimana kumpulan zat hidup bercampur atau bereaksi menghasilkan zat. yang disebut dengan zat hidup. Dan peranan biokimia ini adalah sebagai dasar pengembangan pengetahuan dasar kedokteran, pertanian, peternakan, biologi, mikrobiologi, dan yang lainnya, yang erat hubungannya.

Dalam perkembangan ilmu pengetahuan sekarang ini banyak ditemukan berbagai macam metode pengajaran. Dalam mempelajari suatu teori tidaklah cukup jika hanya dengan mengetahui secara bacaan saja, karena itu semua belumlah cukup sehingga perlu dilakukan suatu hal yang disebut dengan praktikum. Adanya praktikum kita dapat mengetahui apakah teori tersebut benar atau salah, demikian juga dengan teori karbohidrat yang akan dibahas ini. Karbohidrat merupakan suatu zat gizi yang berfungsi sebagai zat penghasil energi, dimana pada setiap gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori energi, walaupun pada kenyataannya lemak dapat menghasilkan energi lebih besar. Tetapi karbohidrat lebih banyak di konsumsi oleh masyarakat daripada lemak. Terutama pada negara-negara berkembang misalnya Indonesia menjadikan nasi yang merupakan sumber karbohidrat sebagai makanan pokok. Hal ini disebabkan karena sumber bahan makanan karbohidrat lebih murah daripada sumber makanan lemak. Selain itu karbohidrat lebih mudah di cerna daripada lemak.

            Adapun tujuan dari praktikum dengan materi karbohidrat kali ini adalah untuk mengetahui sifat-sifat umum maupun khusus dari karbohidrat dan mengetahui klasifikasi karbohidrat. Manfaat dari praktikum ini adalah kita dapat mengetahui lebih dekat mengenai karbohidrat mulai dari sifatnya dan klasifikasinya.

1.2. Tujuan praktikum

Pada Peragian tujuannya untuk mengetahuin terjadinya fermentasi yang dilakukan oleh sel ragi.

Sedangkan pada Uji Peagiaan untuk menguji adanya karbohidrat dari beberapa bahan yang diuji (secara umum).

Sedangkan pada uji Molisch digunakan sebagai uji mum karbohidat (dapat digunakan untuk menentukan semua macam karbohidrat

     II. TINJAUAN PUSTAKA

Karbohidrat merupakan persenyawaan antara karbon, hidrogen, dan oksigen yang terdapat di alam dengan rumus empiris Cn(H₂O)n. Melihat rumus empiris tersebut, maka senyawa ini pernah diduga sebagai ”hidrat dari karbon”, sehingga disebut sebagai karbohidrat. Sejak tahun 1880 telah disadari bahwa gagasan ”hidrat dari karbon” merupakan gagasan yang tidak benar. Hal ini karena ada beberapa senyawa yang mempunyai rumus empiris seperti karbohidrat tetapi bukan karbohidrat (Tim Dosen, 2010).

Asam asetat misalnya dapat ditulis (C₂(H₂O)₂ dan formaldehid dengan rumus CH₂O atau HCHO. Dengan demikian suatu senyawa termasuk karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi yang paling penting ialah rumus strukturnya (Tim Dosen, 2010).

       Dari rumus struktur akan terlihat bahwa ada 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 dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida dan polihidroksiketon atau senyawa yang menghasilkannya pada proses hidrolisis (Tim Dosen, 2010).

       Di negara-negara sedang berkembang kurang lebih 80% energi makanan berasal dari karbohidrat. Menurut Neraca Bahan Makanan 1990 yang dikeluarkan oleh Biro Pusat Statistik, di Indonesia energi berasal dari karbohidrat merupakan 72% jumlah energi rata-rata sehari yang dikonsumsi oleh penduduk. Di negara-negara maju seperti AmerikaSerikat dan Eropa Barat, angka ini lebih rendah, yaitu rata-rata 50%. Nilai energi karbohidrat adalah 4 kkal per gram (Almatsier, 2010).

       Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana; karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari dua unit gula sederhana dalam satu molekul (Almatsier, 2010).

       Karbohidrat sederhana terdiri atas (Almatsier, 2010) :

1. Monosakarida yang terdiri atas jumlah atom C yang sama dengan molekul air, yaitu [C₆(H₂O)₆] dan [C₅(H₂O)₅];
2. Disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida di mana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air [C₁₂(H₂O)₁₁];
3. Gula alkohol merupakan bentuk alkohol dari monosakarida
4. Oligosakarida adalah gula rantai pendek yang dibentuk oleh galaktosa, glukosa, dan fruktosa.

       Monosakrida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Monosakarida ini dapat diklasifikasikan sebagai triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, atau heptosa, bergantung pada jumlah atom karbon; dan sebagai aldosa atau ketosa bergantung pada gugus aldehida atau keton yang dimilki senyawa tersebut (Murray dkk, 2009).

       Gliseraldehid adalah aldosa yang paling sederhana, dan dihidroksiasetan adalah ketosa yang paling sederhana pula. Aldosa atau ketosa lainnya dapat diturunkan dari gliseraldehida atau dihidroksiaseton dengan cara menambahkan atom karbon, masing-masing membawa gugus hidroksil (Tim Dosen, 2010).

       Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen 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 hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut (Almatsier, 2010).

       Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida. Ada empat jenis disakarida yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi. Kedua monosakarida yang saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen. Ikatan glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul. Hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui hidrolisis. Glukosa terdapat pada empat jenis disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa (Almatsier, 2010).

       Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintetis. Ada empat jenis gula alkohol, yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol. Sorbitol terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Manitol dan dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Secara komersial, manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri pangan. Sedangkan inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia. Bentuk esternya dengan asam fitat menghambat absorpsi kalsium dan zat besi dalam usus halus (Almatsier, 2010).

       Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh monosakarida. Sebagian besar oligosakarida tidak dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia (Murray dkk, 2009).

       Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan.seperti halnya polisakarida nonpati, oligosakarida ini di dalam usus besar mengalami fermentasi (Almatsier, 2010).

       Untuk karbohidrat kompleks terdiri atas (Almatsier, 2010):

1. Polisakarida yang terdiri atas lebih dari dua ikatan monosakarida.
2. Serat yang dinamakan juga polisakarida nonpati.

       Polisakarida tersusun dari banyak unit monosakarida yang terikat antara satu dengan yang lain melalui ikatan glikosida. Hidrolisis total dari polisakarida menghasilkan monosakarida (Tim Dosen, 2010).

       Polisakarida dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentu yang kerjanya spesifik. Hidrolisis sebagian polisakarida menghasilkan oligosakarida dan dapat digunakan untuk menentukan struktur molekul polisakarida (Sirajuddin dan Najamuddin, 2011).

       Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercaban. Gula sederhana ini terutama adalah glukosa. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati (Almatsier, 2010).

       Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian. Jumlah unit glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain bergantung jenis tanaman asalnya. Rantai glukosa terikat satu sama lain melalui ikatan alfa yang dapat dipecah dalam proses pencernaan (Almatsier, 2010).

       Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan. Cairan glukosa dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Dekstrin maltosa, suatu produk hasil hidrolisis parsial pati, digunakan sebagai makanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicernakan (Almatsier, 2010).

       Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa dalam bentuk rantai lebih bercabang. Struktur yang lebih bercabang ini membuat glikogen lebih mudah dipecah. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Glikogen tidak merupakan sumber karbohidrat yang penting dalam bahan makanan, karena hanya terdapat di dalam makanan berasal dari hewani dalam jumlah terbatas (Almatsier, 2010).

       Glikogen mempunyai struktur empiris yang serupa dengan amilum pada tumbuhan. Pada proses hidrolisis, glikogen menghasilkan pula glukosa karena baik amilum maupun glikogen, tersusun dari sejumlah satuan glukosa. Glikogen dalam air akan membentuk koloid dan memberikan warna merah dangan larutan iodium. Pembentukan glikogen dari glukosa dalam sel tubuh diatur oleh hormon insulin dan prosesnya disebut glycogenesis. Sebaliknya, proses hidrolisis glikogen menjadi glukosa disebut glycogenolisis (Sirajuddin dan Najamuddin, 2011)

       Mengenai penjelasan tentang serat, akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena peranannya dalam mencegah berbagai penyakit. Definisi terakhir yang diberikan untuk serat makanan adalah polisakarida nonpati yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ada dua golongan serat, yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak dapat larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan dan algal (Almatsier, 2010).

       Pektin, gum, dan mukilase terdapat di sekeliling dan di dalam sel tumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini larut atau mengembang di dalam air sehingga membentuk gel. Oleh karena itu, di dalam industri pangan digunakan sebagai bahan pengental, emulsifer,dan stabilizer (Almatsier, 2010).

       Pada umumnya, karbohidrat berupa serbuk putih yang mempunyai sifat sukar larut dalam pelarut nonpolar, tetapi mudah larut dalam air. Kecuali polisakarida bersifat tidak larut dalam air. Amilum dengan air dingin akan membentuk suspensi dan bila dipanaskan akan terbentuk pembesaran berupa pasta dan bila didinginkan akan membentuk koloid yang kental semacam gel (Sirajuddin dan Najamuddin, 2011).

       Adapun fungsi dari karbohidrat diantaranya (Almatsier, 2010):

1. Sumber energi : fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyak didapat alam dan harganya relatif murah. Karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera;sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak.
2. Pemberi rasa manis pada makanan : karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Sejak lahir manusia menyukai rasa manis. Alat kecapan pada ujung lidah merasakan rasa manis tersebut. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis.
3. Penghemat protein : bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.
4. Pengatur metabolisme lemak : karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat,aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat.
5. Membantu pengeluaran feses : karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus,sedangkan hemiselulosa dan pektin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan.

       Bila tidak ada karbohidrat, asam amino dan gliserol yang berasal dari lemak dapat diubah menjadi glukosa untuk keperluan energi otak dan sistem saraf pusat. Oleh sebab itu, tidak ada ketentuan tentang kebutuhan karbohidrat sehari untuk manusia. Untuk memelihara kesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 50-65% konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10% berasal dari gula sederhana (Almatsier, 2010)

III. MATERI DAN METODA

3.1    Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat Praklikum Biokimia Dasar ini mengenai protein dan asam amino, karbohidrat, lipida, dan enzim dilaksanakan mulai tanggal 11 Maret 2013 pukul 12.00 WIB s/d selesai, yang bertempat di Laboratorium Kimia Dasar  ( UMIPA )  Universitas Jambi.

3.2    Materi

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum biokimia dasar ini adalah

Alat yang digunakan dalam praktikum karbohidrat, yaitu  Pipet tetes yang berfungsi untuk mengambil suatu larutan, tabung reaksi berfungsi untuk tempat mereaksikan suatu larutan, rak tabung berfungsi untuk melutakkan tabung reaksi, pemanas air untuk memanaskan larutan dalam tabung, kaki tiga sebagai tempat untuk meletakkan tabung elemeyer, bunsen sebagai pemanas, penjepit untuk menjepit tabung reaksi saat dipanaskan, gelas beker sebagai tempat larutan. Untuk bahannya yaitu kertas saring, kertas lakmus, glukosa, laktosa, sukrosa, fruktosa, kanji, sari jeruk, sari nenas, sari tebu, sari ubi kayu, santan, larutan Iodine, Na₂CO₃, fehling A, fehling B, Asam Pikrat pekat, HNO₃ pekat, Pereaksi Iod.

3.3    Metoda

Adapun metoda yang digunakan pada praktikum ini adalah :

Prosedur Peragiaan :

Siapkan tabung reaksi lalu masukan larutan monosakarida, kocoklah sampai terjadi suspensi, lalu masukan suspense tersebut kedalam tabung peragian. Biarkan sejenak sampai suhu kamar, sehingga terbentuk CO2. Lalu tambahkan NaOH kedalam suspensi CO2.

Prosedur Uji Molisch :

Siapkan 6 buah tabung reaksi, yang diisi 2 ml bahan Molisch, lalu tambahkan 2 tetes alfanaftol. Lalu dengan hati-hati tambahkan 1 ml melewati dinding dalam sehingga terbentuk dua lapisan, amatilah lautan tersebut, apakah berubah warna.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Uji Peragian

Tabel 3. Uji Kelarutan

Sampel                                            Warna                                         Keterangan

Glukosa                                           Bening                                              Larut Fruktosa                                          Kuning ening                                    Larut Laktosa                                           Kuning bening                                  Larut Sukrosa                                           Bening                                              Larut Kanji                                               Lebih keruh                                      Larut

 Sumber: Data Primer Praktikum Kimia Dasar, 2009

Praktikum uji kelarutan glukosa, fruktosa, sirup, laktosa, madu, sokrosa, kanji larut dalam air. Hal ini menunjukan bahwa bahan tersebut merupakan gugus monosakarida. Hal ini sesuai dengan Kartasapoetra (2008), yaitu monosakarida dapat ditemukan dalam wujud glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Sampel apabila ditambahkan dengan aquades akan membentuk suatu larutan yang mengakibatkan warnanya menjadi keruh atau jernih berarti sampel tersebut mengandung karbohidrat. Hal ini sesuai dengan pendapat Hawab (2003) yang menyatakan bahwa suatu senyawa karbohidrat biasanya diakhiri dengan kata sakarida yang berarti gula (bahasa Yunani) atau dengan kata osa.

4.4.  Uji Molisch

Tabel 6. Uji Asam Pikrat

Sampel                                  Reaksi (+/-)                            Keterangan

Glukosa 2 %                              +                                      Warna marah Fruktosa                                     +                                      Warna merah Laktosa                                      +                                      Warna merah Sari Jeruk                                        -                                       Warna  Kuning                Santan                                        -                                       Warna Orange Sari Nenas                                    +                                       Warna Merah   Sari tebu                                        +                                       Warna Merah

Sumber: Data Primer Praktikum Kimia Dasar, 2009

Menurut percobaan ini glukosa, maltosa dan laktosa dapat mereduksi asam pikrat menjadi asam pikramat dengan perubahan warna menjadi merah bata. Glukosa teroksidasi menjadi asam glukonat dan asam pikrat menjadi asam pikromat jika tereduksi. Asam inilah yang berwarna merah. Hal ini sesuai dengan pendapat Fessenden (2003), bahwa reaksi yang positif menghasilkan warna merah.

PENUTUP

Kesimpulan

Karbohidrat merupakan polihidroksi keton atau polihidrataldehid yang mempunyai rumus umum Cn(H₂O)n. Pada uji kelarutan golongan monosakarida mudah larut dalam air. Sifat kimia dapat diuji dengan Uji Fehling dan akan terbentuk endapan merah bata, maka karbohidrat memiliki sifat pereduksi. Karbohidrat sebagai pereduksi diuji dengan Benedict yang ditunjukan dengan endapan merah bata. Tes asam pikrat terbentuk warna merah bata menunjukan reaksi positif.

Saran

Adapun saran saya adalah bagi praktikan yang mengontrak mata kuliah Biokimia selanjutnya diharapkan lebih. Karena dengan demikian mudah-mudahan pratikum akan berlangsung sesuai dengan apa yang diharapkan dan mendapat hasil yang maksimal.

Untuk praktikum selanjutnya diharapkan praktikan lebih disiplin lagi pada saat praktikum berlangsung, dan diharapkan juga praktikan dapat memperhatikan dan mendengarkan pada saat asdos sedang menjelaskan atau menyampaikan materi yang akan dipraktikumkan. Selain itu, praktikan juga harus memahami materi yang akan dipraktikumkan, agar praktikum dapat berjalan dengan lancar, serta bersungguh-sungguh dalam melaksanakan praktikum dan lebih meningkatkan ketelitiannya dalam bekerja, serta dapat meningkatkan kekompakan dalam kelompoknya.