UJI KARBOHIDRAT

A.     Karbohidrat
1.      Tinjauan Umum Karbohidrat
Karbohidrat terdiri dari Karbon, Hidrogen, dan Oksigen. Contohnya adalah glukosa (C₆H₁₂O₆), sukrosa atau gula tebu (C₁₂H₂₂O₁₁), selulosa (C₆H₁₀O₅). Sebagaimana tampak dalam tiga contoh tersebut, karbohidrat mempunyai rumus umum C_n(H₂O)_. Rumus molekul glukosa misalnya, dapat dinyatakan sebagai C₆H₁₂O_6. Oleh karena komposisi yang demikian, kelompok senyawa ini pernah disangka sebagai hidrat karbon sehingga diberi nama karbohidrat. Akan tetapi sejak tahun 1880 disadari bahwa senyawa bukanlah hidrat dari karbon. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida. Kata sakarida berasal dari bahasa arab “sakkar” yang artinya gula. Karbohidrat sederhana mempunyai rasa manis  sehingga dikaitkan dengan gula. (Michael, 2006).
Berdasarkan gugus fungsinya, karbohidrat merupakan suatu polihidroksialdehida atau polihidroksiketon atau senyawa yang pada hidrolisis menghasilkan senyawa seperti itu. (Michael, 2006).
2.      Klasifikasi Karbohidrat dan Penamaan
Monosakarida
Monosakarida merupakan karbohidrat yang paling sederhana karena tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi karbohidrat yang lain memiliki rumus empiris (CH₂O)_n. Monosakarida terbagi menjadi 2 kelompok yaitu :
1)     Aldosa
Mengandung gugus aldehid (CHO) bebas dan gugus hidroksi (CH) bebas, contoh : glukosa dan galaktosa. Adanya gugus aldehid pada glukosa dan galaktosa menyebabkan positif fehling dan akan membentuk endapan merah bata (Cu₂O) Aldosa merupakan gula pereduksi yang berarti bahwa fungsi aldehid bebas dari bentuk rantai terbuka mampu untuk dioksidasi menjadi gugus asam karboksilat. Yang termasuk Aldosa antara lain :

a) Glukosa

Suatu aldoheksana yang sering disebut deksirona gula darah dan juga gula anggur. Disebut dekstrona karena dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan, memiliki rumus molekul C₆H₁₂0₆, glukosa mengandung empat atom karbon osimetrik yang ditandai
b)    Galaktosa
Merupakan monosakarida yang paling rendah kemanisanya, dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan, proses oksidasi oleh asam kuat dan dalam keadaan panas galaktosa menghasilkan asam kuat yang kurang larut dalam air. Galaktosa merupakan hasil hidrolisis dari larutan (gula susu) yang melalui proses metabolisme diubah menjadi gula yang dapat menghasilkan energi. (Fessenden, 1984)
c)    Ribosa dan deoksiribosa
Ribosa dan dioksiribosa membentuk kerangka polimer dan asam-asam nukleus, awalan deoksi berarti “minus satu oksigen” deoksi ribosa tidak memiliki oksigen pada karbon kedua.(Fessenden, 1984)
2)     Ketosa
Merupakan monosakarida yang mengandung gugus keton dan sifatnya menyerupai keton alifatik (alkuna) contohnya yaitu fruktosa, sifat-sifatnya adalah :
a)     Mengandung gugus keton bebas atau karbonil bebas disamping gugus hidroksida (OH).
b)     Dapat terhidrasi jika dipanaskan bersama asam mineral kuat.
c)     Jika bereaksi dengan phernhyo Indino akan membentuk senyawa berwarna kuning.
d)     Dapat mereduksi Fehling membentuk larutan merah bata dan juga mereduksi benedict.
e)     Fruktosa sering disebut selulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri. Fruktosa merupakan gula termanis. (Fessenden, 1984).
Disakarida
Bila dihidrolisis akan menghasilkan 2 molekul monosakarida yang sama atau berbeda. Disakarida terbentuk dari 2 molekul monosakarida dimana tergabung melalui ikatan glioksida yang berbentuk antara karbon aromatik dan salah satu monosakarida dengan gugus hidroksil dari monosakarida lainnya, terhadap aktivitasnya terhadap oksidator, maka disakarida dibedakan atas disakerida produksi (maltosa, laktosa) dan disakarida non produksi (sukrosa). Hidrogen disakarida oleh pengaruh asam-asam mineral energi panas atau oleh enzim disakarida pada kondisi tertentu akan dihasilkan monosakarida penyusunnya.
1)     Maltosa
Pembentukan maltose:
Glukosa + glukosa ® maltosa + H₂O
Maltosa terdapat pada gandum yang sedang berkecambah, Maltosa adalah disakarida yang diperoleh sebagai hasil hidrolisa pati, hidrolisis selanjutnya menghasilkan glukosa, karena itu
maltosa terdiri dari 2 glukosa, memberi tes positif terhadap pereaksi tollens dan fehling. (Arsyad, 2001)

2)     Sukrosa

Pembentukan sukrosa :
Glukosa + Fruktosa ® Sukrosa + H₂O
Sukrosa larut dalam air, tetapi tidak larut dalam alcohol, hidrolisis sukrosa dapat ditentukan dengan enzim sukrosa atau investasi oleh pengaruh asam mineral encer panas menghasilkan glukosa dan fruktosa, sukrosa banyak terdapat pada tanaman yang berfotosintesis, fungsinya sebagai sumber energi, tidak memiliki gugus karbonil bebas sehingga tidak dapat mereduksi dan membentuk osanan. (Arsyad, 2001)
3)     Laktosa
Pembentukan laktosa :
Glukosa + Galaktosa ® Laktosa + H₂O
Laktosa merupakan gula utama yang terdapat pada susu sapi dan asi oleh sebab itu sering disebut “gula susu” dapat mengkristal dengan molekul air, kristal besar dan kelarutan dalam air kurang baik, laktosa mempunyai sifat mereduksi pereaksi benedict atau fehling pada pemanasan laktosa atas 1 molekul glukosa dan 1 molekul glukosa. (Arsyad, 2001)
Polisakarida
Polisakarida merupakan senyawa karbohidrat yang tersusun dari banyak sakarida, polisakarida terpenting yaitu amilum, glikogen dan selulosa, sifat dari polisakarida: tidak dapat mereduksi, tidak menunjukkan mutarotasi, tidak membentuk mutanon, dan relatif stabil terhadap pengaruh basa. Polisakarida yang tidak mengandung nitrogen yaitu :
1)     Amilum atau pati
Merupakan karbohidrat cadangan yang terdapat pada tumbuhan, terdapat dua fraksi pada amilum yaitu fraksi amilase (fraksi tidak bercabang) dan fraksi amilopektin (fraksi bercabang).
2)     SelulosaMerupakan senyawa organik yang melimpah di bumi, membentuk komponen dan dinding sel tumbuhan, molekul selulosa merupakan rantai-rantai mikroblit dan D-glukosa, suatu molekul tunggal selulosa merupakan molekul dari 1,4 – B – 0 glukosa menghasilkan 0 –glukosa.
3)     GlikogenMerupakan polisakarida yang digunakan sebagai tempat penyimpanan glukosa dalam tubuh hewan terutama pada otot dan hati. Glikogen mengandung rantai glukosa yang terikat 1,4 µ dengan percabangan 1,6 µ dan mengandung amilopektin.
4)     Amilosa dan Amilopektin
Pada hidrolisis amilosa hanya menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis parsialnya menghasilkan maltosa, dengan iodine membentuk warna biru tua. Amilopektin  Mengandung lebih dari 1000 glukosa pada tiap molekulnya, Hidrolisis amilo pektin.
5)     Kitin
Merupakan polisakarida linier yang mengandung N–asetat–D–gluko–samiria terikat B. Hidrolisis kitin menghasilkan 2–amino–2 dioksi glukosa, sedangkan gugus asetalnya terlepas dalam proses hidrolisis kitin biasanya terdapat pada serangga. (Winarno, 1982)
3.      Sifat-sifat Karbohidrat
Monosakarida      :
1)    D-glukosa, terdapat dalam darah dan merupakan sumber energi utama pada kegiatan sel larutan D-glukosa dalam air memutarkan bidang polarisasi ke kanan sehingga disebut diktrosa. Larutan D-fruktosa memutarkan ke kiri jika dalam air sehingga disebut lesulosa.
2)    Semua monosakarida merupakan zat padat yang mudah larut dalam air. Bila dipanaskan, zat itu akan hancur dan mudah terurai dan membentuk karbon dan uap air.
3)    Semua monosakarida merupakan reduktor kuat. Daya reduksinya tidak sekuat aldehid tapi lebih kuat dari pada keton.
4)    Larutan monosakarida yang baru dibuat mengalami perubahan sudut putaran sampai akhirnya dicapai keadaan seimbang dengan sudut putaran tertentu peristiwanya disebut mubtorasi.(Fessenden,1984)
Disakarida                        :
1)     Bila dihidrolisis molekulnya akan terurai menjadi 2 molekul monosakarida.
2)     Dapat direduksi.
3)     Dapat termulatorasi. (Poedjiadi, 1994)
Polisakarida         :
1)      Merupakan senyawa polimer kondensasi dan sejumlah besar monosakarida.
2)      Jenis ikatannya dapat berbentuk alfa atau beta anomer.
3)      Molekulnya sangat panjang dan besar.
4)      Berupa zat padat berwarna putih. (Fessenden,1984)
4.      Fungsi Karbohidrat
Sumber Energi    :
Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbihidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyak didapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian  karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera, sebagian disimpan sebagai glikogen di dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah sebagai lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. (Etin Vika,2006)
Pemberi Rasa Manis pada Makanan  :
Karbohidrat pemberi rasa manis  pada makanan, khususnya monosakarida dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Furuktosa adalah gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sukrosa di beri nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2. (Etin Vika,2006)
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. (Etin Vika,2006).

d.  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. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh. (Etin Vika,2006).

e.  Membantu Pengeluaran Feses :

Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus. (Etin Vika,2006).
Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi. (Etin Vika,2006).
Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan. (Etin Vika,2006).
5.      Sumber karbohidrat
Sumberkarbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering dan gula. Hasil olah bahan-bahan ini adalah bihun, mie , roti, tepung-tepungan, selai, situp, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak.mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan bit serta kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbuhidrat daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging ayam, ikan, telur dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu. (Etin Vika,2006).
6.      Identifikasi Karbohidrat
Untuk menunjukan adanya gula pereduksi pada monosakarida dan disakarida (kecuali sukrosa) dapat ditunjukan dengan preaksi-preaksi sebagai berikut :
Pereaksi Fehling.
Pereaksi ini dapat direduksi oleh selain karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksijuga dapat direduksi oleh reduktor lain. Pereaksi Fehling terdiri dari dua larutan yaitu Fehling A dan Fehling B. Larutan Fehling A adalah CuSO4 dalam air, sedangkan Fehling B adalah larutan garam KNatrat dan NaOH dalam air. Kedua macam larutan ini disimpan terpisah dan baru dicampur menjelang digunakan untuk memeriksa suatu karbohidrat.
Dalam pereaksi ini ion Cu2+ direduksi menjadi ion Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan menjadi CuO2. Fehling B berfungsi  mencegah Cu2+ mengendap dalam suasana alkalis. Dengan larutan glukosa 1%, peraksi Fehling menghasilkan endapan  berwarna merah bata, sedangkan apabila digunakan larutan yang lebih encer misalnya larutan glukosa 0,1% endapan yang terjadi berwarna hijau kekuningan. (McGilvery@Goldstein, 1996).
Pereaksi Benedict
Pereaksi benedict berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natrium karbonat dan natrium sitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu2+ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang kemudian mengendap sebagai Cu2O. Adanya natrium karbonat dan natrium sitrat membuat peraksi benedict bersifat basa lemah.
Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau merah bata. Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa. Pereaksi Benedict lebih banyak digunakan pada pemeriksaan glukosa dalam urine daripada pereaksi Fehling karena beberapa alasan.
Apabila dalam urine terdapat asam urat atau kreatinin, kedua senyaea ini dapat mereduksi pereaksi Fehling, tetapi tidak dapat mereduksi pereaksi Benedict. Di samping itu pereaksi Benedict lebih peka daripada pereaksi Fehling. Penggunaan pereaksi Benedict juga lebih mudah karena hanya terdiri atas satu macam larutan, sedangkan pereaksi Fehling terdiri atas dua macam larutan. (McGilvery&Goldstein, 1996).
7.    Pemeriksaan karbohidrat kualitatif
Pemeriksaan karbohidrat kulalitatif digunakan untuk mengidentifikasi adanya karbohidrat dan kandungan umum didalam karbohidrat. Identifikasi umum untuk uji ini adalah sebagai berikut :
Pereaksi Molisch
Pentosa-pentosa hampir secara kuantitatif semua terdrhidrasi menjadi furfural. Dengan dehidrasi heksosa-heksosa menghasilkan hidroksimetilfurfural. Oleh karena furfural dan derivatnya dapat membentuk senyawa yang berwarna apabila direaksikan dengan naftol atau timol, reaksi ini dapat digunakan sebagai reaksi pengenal karbohidrat. (McGilvery&Goldstein, 1996).
Pereaksi Molisch terdiri atas larutan naftol dalam alkohol. Apabila pereaksi ini ditambahkan pada larutan glukosa misalnya, kemudian secara hati-hati ditambahkan asam sulfat pekat, akan terbentuk dua lapisan zat cair. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara furfural dengan naftol. Walaupun reaksi ini tidak spesifik untuk karbohidrat, namun dapat digunakan sebagai reaksi pendahuluan dalam analisis kualitatif karbohidrat. Hasil negatif merupakan suatu bukti bahwa tidak ada karbohidrat. (McGilvery&Goldstein, 1996).
Pereaksi Seliwanof
Pada uji Selliwanoff, larutan 1 ml dimasukkan ke dalam larutan karbohidrat.Kemudian dipanaskan pada waterbath 10 menit setelah diamati pembentukan warna merah tua. Tujuannya adalah untuk mengetahui gugus keton. Monosakarida ketosa sapat mengalami dehidrasi menghasilkan derivat fulfural lebih cepat dibandingkan monosakarida aldosa.
Darivat fulfural inilah yang berkondensasi dengan resorsinol akan menghasilkan komplek berwarna merah tua. Warna merah bata yang dihasilkan pada percobaan ini menandakan bahwa larutan gula tersebut positif mengandung senyawa ketosa. (McGilvery&Goldstein, 1996).