MATERRI PPT KARBOHIDRAT

KARBOHIDRAT DAN DERIVATNYA

Fakultas Farmasi USB

Karbohidrat, salah satu makromolekul yang banyak terdapat di alam. “Karbohidrat”

diturunkan dari glukosa, yaitu karbohidrat sederhana pertama dengan rumus molekul C₆H₁₂O_6, disebut “Hidrat dari Karbon”

C₆(H₂O)₆.

1880 disadari bahwa “hidrat dari karbon”

merupakan penamaan yang salah,

karbohidrat sebenarnya adalah polihidroksi aldehida dan polihidroksi keton atau turunan mereka.

Karbohidrat, biasa disebut dengan gula, berperan penting dalam molekul-molekul biologis, seperti asam nukleat (DNA dan RNA), dan dalam bentuk-bentuk polimer, seperti selulosa (dinding sel) dan glikogen (glukosa tersimpan dalam hati).

KARBOHIDRAT

Sifat umum gula

• Gula dg bm rendah mpy sifat yg sama

• Sukar mengkristal, sering diisolasi sbg turunannya

• Mdh mengalami pengisomeran

• Mdh mengalami pembukaan cincin swkt ekstraksi n pemekatan

• gula mereduksi  Deteksi dg lart.

Fehling dan perx

fenol/amina(resorsinol-asam sulfat)

• Gula tak mereduksi deteksi berdsrkn oksidasinya yg cepat dg periodat / timbal tetra asetat

Fungsi Karbohidrat

• sebagai sumber energi,

• sebagai cadangan makanan,

• pemberi rasa manis pada makanan,

• membantu pengeluaran feses

dengan cara mengatur peristaltik usus,

• penghemat protein karena bila karbohidrat makanan terpenuhi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.

• Karbohidrat juga berfungsi sebagai pengatur metabolisme lemak karena karbohidrat mampu mencegah

oksidasi lemak yang tidak sempurna.

Outline

1. Sumber Karbohidrat

2. Karakteristik Karbohidrat

3. Klasifikasi Senyawa Karbohidrat 4. Cara Identifikasi dan analisa

karbohidrat

2. Sumber Karbohidrat

 Serealia dan makanan dari serealia

- Mengandung pati dalam jumlah besar

- Contoh : Gandum, beras, jagung, oats, barley Cake, pastry, roti, pasta

Gula Murni (sukrosa)

mengandung 100 % karbohidrat

dipakai dalm bentuk gula ataupun olahannya

Sayuran

- yang mengandung karbohidrat tinggi : kentang - kacang-kacangan juga mengandung karbohidrat dalam jumlah memadai

- sayuran hijau mengandung sedikit karbohidrat

2. Sumber Karbohidrat

 Buah-buahan

• Makin manis buah, makin besar kandungan gulanya

• Pisang selain mengandung gula juga mengandung pati

 Susu

Mengandung gula laktosa

TINGKAT KEMANISAN KARBOHIDRAT

Outline

1. Sumber Karbohidrat

2. Karakteristik Karbohidrat

3. Klasifikasi Senyawa Karbohidrat 4. Cara Identifikasi dan analisa

karbohidrat

3. Sifat-sifat Fisik, Kimia dan Mikrobiogi

• Ukuran molekul kecil

• Gula

• Ukuran molekul kecil

• Gula Monosakari

da

Monosakari da

• Ukuran molekul lebih besar

• Gula

• Ukuran molekul lebih besar

• Gula Disakarida

Disakarida

• Ukuran molekul besar

• Non Gula

• Ukuran molekul besar

• Non Gula Polisakarida

Polisakarida

3. Sifat-sifat Fisik, Kimia dan Mikrobiogi

Sifat Gula Pati

Penampakan Putih, kristal, larut air Putih, serbuk, tidak larut air

Kemanisan Manis Tidak manis

Hidrolisis Menghasilkan

monosakarida Tidak

menghasilkan monosakarida secara langsung dan prosesnya tidak bisa

sempurna Pengaruh

Suhu Jika dikenai panas terjadi karamelisasi

-Basah : gelatinisasi

-Kering : browning Kemampuan

reduksi Mampu mereduksi senyawa lain kecuali sukrosa

-

Outline

1. Sumber Karbohidrat

2. Karakteristik Karbohidrat

3. Klasifikasi Senyawa Karbohidrat 4. Cara Identifikasi dan analisa

karbohidrat

1. Klasifikasi Senyawa Karbohidrat

Monosakarida Monosakarida

Oligosakarid Oligosakarida

a

Disakarida Disakarida

Polisakarid Polisakarida

a

A. MONOSAKARIDA

- Senyawa karbohidrat dalam bentuk gula yang paling sederhana.

- Merupakan senyawa pembentuk di, oligo, maupun polisakarida

- Sifat:

a. Berbentuk kristal yang bagus b. Larut dalam air

c. Mempunyai rasa manis

• Rumus molekul (CH₂O)_n

• Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3  gliseraldehid dan dihidroksiaseton

• Monosakarida yang paling umum adalah heksosa

• Di alam biasa terdapat dlm konformasi D

14

Monosakarida

 Memiliki atom karbon 3 sampai 7

 Setiap atom karbon memiliki gugus hidroksil, keton atau aldehida.

 Setiap molekul monosakarida memiliki 1 gugus keton atau 1 gugus aldehida

Gugus aldehida selalu berada di atom C pertama

Gugus keton selalu berada di atom C kedua

• Tata nama monosakarida tergantung dari gugus fungsional dan letak gugus hidroksilnya.

• Monosakarida yang mengandung satu gugus aldehid disebut aldosa, ketosa mempunyai satu gugus keton.

• Monosakarida dengan 6 atom C disebut heksosa, misalnya glukosa, fruktosa, dan galaktosa.

• Monosakarida yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa misalnya xilosa, arabinosa, dan ribosa.

Monosakarida

Aldosa (mis: glukosa) memiliki gugus aldehida pada salah satu ujungnya.

Ketosa (mis: fruktosa) biasanya memiliki gugus keto pada atom C2.

C

C OH H

C H HO

C OH H

C OH H

CH₂OH

D-glucose

O H

C H HO

C OH H

C OH H

CH₂OH CH₂OH C O

D-fructose

Glukosa

membentuk

hemiasetal intra- molekular

sebagai hasil reaksi aldehida dari C1 & OH dari atom C5,

dinamakan cincin piranosa.

Penampilan dalam bentuk gula siklik disebut proyeksi Haworth.

H O

OH

H

OH H

OH CH₂OH

H

OH

H H O

OH

H

OH H

OH CH₂OH

H

H OH

a-D-glukosa b-D-glukosa

3 2 4

5 6

1 1

6 5 4

3 2

H

CHO C OH C H HO

C OH H

C OH H

CH₂OH

1

5 2 3 4

6

D-glukosa (bentuk linier)

1. Klasifikasi Monosakarida

- Klasifikasi monosakarida

berdasarkan jumlah atom C:

a. Triosa

b. Tetraosa

c. Pentosa

d. Heksosa

1. Klasifikasi Monosakarida

-Mempunyai 3 atom C (C3H6O3)

-Contoh: gliserosa, dihidroksi-aseton Triosa

Triosa

-Mempunyai 4 atom C (C4H8O4) -Contoh: eritrosa, eritralosa

Tetraos a

Tetraos a

-Mempunyai 5 atom C (C5H10O5) -Contoh: ribulosa, arabinosa, silosa Pentos

a

Pentos a

-Mempunyai 6 atom C (C6H12O6)

-Contoh:

glukosa, galaktosa,

^manosa,

fruktosa

Heksos a

Heksos a

Monosakarida – Glukosa (C6H12O6)

- Terdapat di dlm darah, sumber ATP dlm respirasi seluler

- Tersimpan dlm btk polimer: pati dan glikogen

- Dlm fotosintesis, glukosa yg terbentuk digunakan u/ pembentukan amilum atau selulosa

-Terdapat dalam jumlah banyak pada buah- buahan (misal anggur)

-Terdapat dalam jumlah yang sedikit pada sayuran (kapri muda dan wortel)

-Terdapat pada darah hampir semua binatang, termasuk manusia.

Monosakarida - Fruktosa

-Disebut gula buah karena terdapat dalam jumlah yang berlimpah pada buah-buahan

-Selain itu terdapat juga pada madu -Fruktosa + glukosa = sukrosa (berasal dari tebu / bit)

Fruktosa (C6H12O6) Fruktosa (C6H12O6)

Fruktosa

Fruktosa GlukosaGlukosa

Monosakarida – Galaktosa

-Umumnya berada dalam keadaan terikat dengan senyawa yang lain, contohnya glukosa

- Fruktosa + glukosa = laktosa

- Dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosa.

- Terdapat dlm polimer sbg agar -Dihasilkan dari hidrolisa laktosa, gum dan rafinosa

Galaktosa (C6H12O6) Galaktosa (C6H12O6)

2. Oligosakarida

-Merupakan polimer kecil yang terbentuk karena adanya ikatan antara 2 sampai 10 monosakarida dengan pelepasan air.

-Dua molekul = disakarida

-Tiga molekul = trisakarida, dst

-Yang terpenting dalam produk pangan adalah disakarida

Secara eksperimen banyak dihasilkan dari proses hidrolisa

Oligosakarida yang paling banyak digunakan dan terdapat di alam adalah bentuk disakarida seperti

- maltosa, - laktosa

- sukrosa.

• Oligosakarida dapat diperoleh dari hasil hidrolisis polisakarida dengan bantuan enzim tertentu atau hidrolisis dengan asam.

• Pati dapat dihidrolisisi dengan enzim amilase menghasilkan maltosa, maltotriosa, dan isomaltosa.

• Bila pati dihidrolisis dengan enzim transglukosidase akan dihasilkan suatu oligosakarida dengan derajat polimerisasi yang lebih besar. Senyawa ini disebut dekstrin yang sangat larut dalam air dan dapat mengikat zat-zat hidrofobik sehingga dipergunakan sebagai food additive untuk memperbaiki tekstur bahan makanan.

Oligosakarida

Ikatan glikosida antar monosakarida akan

membentuk  oligosakarida dan polisakarida

Oligosakarida yg paling sederhana  Disakarida Ikatan

alpha Dlm proses

penggabungan 2

monomer tst  H₂O akan dibebaskan

C₁₂H₂₂O₁₁ =

2 C₆H₁₂O₆ − H₂O

26

3. Disakarida

- Mempunyai rumus umum C12H22O11

- Terbentuk dari gabungan dua

molekul monosakarida dengan pelepasan satu molekul air

C6H12O6 + C6H12O6 ->

C12H22O11 + H2O

(monosakarida) (monosakarida) (disakarida) (air)

C6H12O6 + C6H12O6 ->

C12H22O11 + H2O

(monosakarida) (monosakarida) (disakarida) (air)

. Disakarida : terdiri dari 2 monosakarida

* Sukrosa : glukosa + fruktosa

* Laktosa : galaktosa + glukosa

* Maltosa : glukosa +

glukosa

Sukrosa, gula yg kita kenal sehari-hari (gula pasir  dari tebu, bit, nanas, wortel)

- Didapat dari proses kondensasi terhadap glukosa dan fruktosa

Mll hidrolisis, sukrosa

glukosa + fruktosa  gula invert.

Rotasi spesifik fruktosa (ke kiri) > glukosa (ke kanan) shg tjd putaran dari kanan ke kiri  INVERSI

Disakarida - Sukrosa

Disakarida - Laktosa

- Dibentuk dari proses kondensasi

glukosa dan galaktosa

- Merupakan satu-satunya karbohidrat

dalam susu

Disakarida - Maltosa

- Dibentuk dari kondensasi dua molekul glukosa

- Dihasilkan pada perkecambahan biji ‘Barley’

Maltosa Maltosa

Pembentukan Disakarida

Conclusio n ?

Glukosa + Fruktosa -> Sukrosa + Air

Glukosa + Galaktosa -> Laktosa + Air

Glukosa + Glukosa -> Maltosa +

Air

4. Polisakarida

-Senyawa organik yang terdiri dari sepuluh atau lebih unit-unit

karbohidrat yang berikatan satu sama lain dengan pelepasan satu molekul air pada setiap

pengikatan.

- senyawa putih, tdk berbentuk

kristal, tdk mempunyai rasa manis &

tdk punya sifat mereduksi, larut dalam air dlm bentuk koloid (exp.

amilum, glikogen, desktrin &

selulosa)

-Rumus umum: (C6H10O5)n, di mana

“n” adalah bilangan yang besar.

• Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pati, dan lignin) dan sebagai sumber energi (pati, dektrin, glikogen, dan

fruktan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat dicerna tubuh, tetapi merupakan serat- serat (dietary fiber) yang dapat menstimulasi enzim-enzim

pencernaan.

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

Klasifikasi Polisakarida

- Klasifikasi Polisakarida:

a. Homosakarida

Terdiri dari monosakarida tunggal

Contoh: pati, glikogen, selulosa

b. Heteropolisakarida

terdiri dari dua atau lebih senyawa

yang berbeda

Contoh: hemiselulosa, pektin, resin

c. Senyawa konjugasi

terdiri atas gabungan antara

sakarida, protein, lemak

1. Polisakarida - Pati

- Merupakan senyawa polimer alami yang disintesis

oleh tanaman dengan bantuan sinar matahari.

- Banyak terdapat sebagai cadangan makanan

tanaman :

Ubi kayu dan Ubi jalar

Kentang

Jagung

Gandum

Padi

Garut

Sagu

Komponen Pati

Pati merupakan senyawa polimer dari glukosa

Senyawa pati dapat dibedakan menjadi 2 macam :

a. Amilosa (rantai lurus)

b. Amilopektin (rantai cabang)

Proporsi kedua senyawa menentukan tingkat kekentalan gel (viskositas)

AMILUM

Amilosa : 250 – 3000 unit glukosa

Amilopektin: 1000 glukosa

H O

OH

H OH H

OH CH₂OH H

O H H OH H

OH CH₂OH H O

H

H H O

O H

OH H

OH CH₂OH

H H H O

H OH H

OH CH₂OH H

OH

H O H

O H

OH H

OH CH₂OH H

O H 1

6 5 4

3

1 2

amylose

H O

OH

H OH H

OH CH₂OH H

O H H OH H

OH CH₂OH H O

H

H H O

O H

OH H

OH CH₂

H H H O

H OH H

OH CH₂OH H

OH H

H O

O H

OH H

OH CH₂OH H

O H O

1 4

6

H O

H H OH OH CH₂OH

H H H O

H OH H

OH CH₂OH

H H

O

1 OH

3 4

5

2

amylopectin

Amilosa

Amilopektin

Amilopektin

2. Polisakarida - Glikogen

-merupakan “pati hewan”

-banyak terdapat pada hati dan otot -bersifat larut dalam air

-glikogen disimpan sebagai cadangan energi yang sewaktu-waktu dapat diubah menjadi glukosa.

-bersifat stabil karena banyak rantai cabang,

sehingga tidak mudah rusak ketika dibekukan dan dicairkan kembali

3. Polisakarida - Selulosa

Selulosa VS Amilosa

4. Polisakarida - Pektin

-terdapat dalam dinding sel primer tanaman, khususnya di sela-sela antara selulosa dan hemiselulosa.

-berfungsi sebagai perekat antara dinding sel satu dengan yang lain.

-diklasifikasi menjadi tiga kelompok senyawa yaitu asam pektat, asam pektinat (pektin), dan protopektin.

-kandungan pektin dalam tanaman sangat bervariasi (tergantung pada jenis tanamannya maupun bagian- bagian jaringannya)

4. Polisakarida - Pektin

4. Polisakarida - Pektin

5. Polisakarida – Senyawa lain

Gum Arabik yang dihasilkan dari batang pohon akasia

Agar-agar didapatkan dari ganggang merah.

Asam alginat atau Na-alginat dihasilkan dari suatu ganggang laut yang besar.

Karagenan didapat dengan mengekstraksi

lumut Irlandia dengan air panas.

Dipergunakan sebagai stabilizer pada industri coklat dan hasil produksi susu.

Outline

1. Klasifikasi Senyawa Karbohidrat 2. Sumber Karbohidrat

3. Karakteristik Karbohidrat

4. Cara Identifikasi dan analisa

karbohidrat

Cara identifikasi

Contoh Cara Isolasi

52

Bahan Kasar (ekstraksi dg air mendidih)

Tdk larut

Ektraksi dg NaOH

Larut

Tambah etanol sampai 80%

Tak larut

a selulosa larut

(asamkan) Tak larut Endapan pektin Pati,

gom,fruktan

larut Damar

penukar ion

Ditahan Fosfat asam

Efluen

Monosakarida, oligosakarida Endapan

Hemiselulosa BM tinggi

Larut

Hemiselulosa BM rendah

Beberapa teknik preparasi

• Jika sampel kaya lemak dan klorofil,

maka sampel terlebih dahulu diekstrak dengan eter dengan suhu < 50⁰C

untuk melarutkan lemak dan klorofil.

• Residu merupakan sisa zat selain

lemak dan klorofil dan dapat dilarutkan dengan air. Beberapa golongan

karbohidrat seperti mono dn

oligosakarida dapat larut kedalam pelarut air dengan baik sedangkan polisakarida hanya sedikit larut.

• Jika larutan keruh kemungkinan terdapat golongan protein, asam organik dan zat koloid

EKSTRAKSI

• Dengan jaringan segar pelarut etanol 95%/metanol

• Pencucian lemak dg eter/n- heksan

• Analisis gula dlm hidrolisat

polisakarida/glikosida lakukan

hidrolisis dg asam mineral. Asam dihilangkan sbg BaSO₄ dg

menambh BaCO₃. HCl dpt dicuci dg n-oktilmetilamina 10% dlm kloroform

Beberapa zat penjernih

• Timbal asetat untuk mengendapkan asam amino, protein, asam-asam organik dan polifenol. Pb asetat paling banyak

digunakan sebagai zat penjernih. Kelebihan P asetat dinetralisasi dengan Na fosfat atau Na karbonat.

• Al(OH)3 untuk mengedapkan golongan koloid

• Campuran Ba(OH)₂ dan ZnSO₄ digunakan untuk mengendapkan protein susu

• Trikroloasetat(TCA) digunakan untuk mengendapkan protein secara umum

• Poliamina atau gelatin digunakan untuk menghilangkan zat warna

Identifikasi

• Reaksi Molisch/naftol...tergantung pd pembtkkn furfural yg didehidrasi olh asam pekat , dan kombinasi dg

naftol utk membtk syw berwarna

• Reaksi Fehling....dg gugus aldehid pd gula utk mereduksi syw Cu₂SO4 mjd Cu₂O

• Reaksi Barfoed...dlm suasana asam akan direduksi lbh cpt olh gula

pereduksi monosakarida drpd disakarida dan menghslkn

cuprooksida merah bata

Reaksi analisis kualitatif

Reaksi Molisch

• Uji KH scr umum

• Karbohidrat dihidrolisis dengan H2SO4 pekat menjadi monosakarida yang mengalami

dehidrasi lanjut menjadi furfural atau hidroksi metil furfural.

• Senyawa furfural dengan alfa naftol akan berkondensasi membentuk senyawa

kompleks warna ungu

• Jika pemberian H₂SO₄ diberikan perlahan melalui dinding akan tampak jelas cincin ungu pada perbatasan

Cara identifikasi

• tabung reaksi ditambahkan 2 tetes pereaksi alpa-naftol 10% (baru dibuat) dan

dikocok.Secara hati-hati 2 ml H₂SO₄ pekat ditambahkan ke dalam tabung reaksi tadi sehingga timbul dua lapisan cairan dalam tabung reaksi dimana larutan contoh akan berada di lapisan atas. Cincin berwarna

Merah Ungu pada batas kedua cairan menunjukkan adanya karbohidrat

Reaksi Benedict (Utk mngetahui kdgn gula pereduksi)

Gula reduksi + camp CuSO4, Na-Sitrat,

Na2CO3 akan membentuk Cu2O endapan merah bata

Reaksi Barfoed

Gula reduksi + camp CuSO4 dan CH3COOH akan membentuk Cu2O endapan merah bata Reaksi Fehling

Gula reduksi KH + camp CuSO4, K-Na-tatrat, NaOH akan membentuk Cu2O endapan merah bata

Uji Seliwanoff

• Prinsipnya berdasarkan konversi

fruktosa menjadi asam levulinat dan hidroksimetil furfural oleh asam

hidroklorida panas dan terjadi kondensasi hidroksimetilfurfural

dengan resorsinol yang menghasilkan senyawa berwarna merah, reaksi ini spesifik untuk ketosa.

• Sukrosa yang mudah dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa akan memberikan reaksi positif dengan uji Seliwanoff yang akan memberikan warna jingga pada larutan

• Uji Selliwanof ..spesifik utk uji gugus ketosa (wrn merah: hsl kondensasi resorsinol yg didahului dg pembtkn hidroksimetil furfural yg berasal dr konversi fruktosa olh asam klorida panas, menghslkn asam levulinat dan hidroksimetil furfural. Ketosa lbh cepat terdehidrasi drpd aldosa

• Pereaksi dibuat segera sebelum uji dimulai.

Pereaksi ini dibuat dengan mencampurkan 3,5 ml Resorsinol 0,5% dengan 12 ml HCl pekat,kemudian diencerkan menjadi 35 ml dengan air suling.

• 1 ml larutan contoh ke dalam 5 ml

pereaksi,kemudian ditempatkan dalam air mendidih selama 10 menit.Warna Merah cherry menunjukkan adanya Fruktosa.

• Reaksi resorsin...spesifik utk gula keton

• Reaksi furfural...utk pentosan (bl tjd furfural, wrn kertas merah)

• Uji Antron

sebanyak 0,2 ml larutan contoh di dalam tabung reaksi dtambahkan ke dalam larutan Antron (0,2% dalam

H2SO4 pekat). Timbulnya warna hijau

atau hijau kebiruan menandakan adanya karbohidrat dalam larutan contoh.Uji ini sangat sensitif sehingga juga dapat

menimbulkan hasil positif jika dilakukan pada kertas saring yang mengandung Selulosa. Uji Antron ini telah

dikembangkan untuk uji kuantitatif

secara kolorimetrik bagi glikogen, inulin, dan gula dalam darah.

Anthrone Method Procedure

Sample + sulfuric acid + anthrone reagent

Boiled until a blue-green color is yielded

Measured the solution absorbance at 620 nm

Beberapa Reaksi Monosakarida

1. Reaksi Oksidasi

• Berdasarkan kemampuannya untuk

mereduksi senyawa/pereaksi (Tohlens, Benedict, Fehling), monosakarida dapat digolongkan :

Gula pereduksi

Gula non pereduksi

• Kemampuan monosakarida untuk

mereduksi pereaksi-pereaksi tersebut di atas didasarkan pada adanya gugus

aldehid atau gugus a-hidroksi keton, dimana dengan adanya pereaksi-

pereaksi tersebut gugus aldehid atau a- hidroksi keton akan teroksidasi menjadi karboksilat/keton.

Semua monosakarida adalah Gula Pereduksi

HC CHO

OH C

HO

C OH C OH CH₂OH

+ Cu²⁺

C O

OH C OH C

HO

C OH C OH CH₂OH

+ Cu₂O

merah bata

D - glukosa asam- D - glukonat

• Oksidasi aldosa oleh pereaksi Fehling’s, Benedict’s atau

Tohlen’s membentuk asam monokarboksilat  Asam Aldonat.

• Oksidasi aldosa dengan oksidator kuat (HNO₃ panas) menghasilkan asam dikarboksilat karena HNO₃ selain mengoksidasi gugus

aldehid juga mampu

mengoksidasi gugus CH₂OH terminal

Reaksi dg HNO₃

Reaksi dg Tohlens

C CHO

OH C

HO

C OH C OH CH₂OH

C

COOH OH C

HO

C OH C OH COOH HNO₃

D - glukosa asam D - glukarik

C CHO

OH C

C OH C OH CH₂OH

HO + Ag⁺

C

COOH OH C

C OH C OH CH₂OH

HO + Ag

Cermin perak



2. Gugus karbonil dari

monosakarida dapat direduksi menjadi alkohol dengan

beberapa pereaksi menghasilkan alditol

C CHO

OH C

C OH C OH CH₂OH D - glukosa

HO katalis

logam

C CH₂

OH C

C OH C OH CH₂OH

D -glukitol (sorbitol) HO

OH

+ H₂

Kedua reaksi diatas memiliki

prinsip yang hampir sama, yaitu menggunakan gugus aldehid

pada gula untuk mereduksi

senyawa Cu2SO4 menjadi Cu2O (enpadan berwarna merah bata) setelah dipanaskan pada suasana basa (Benedict dan Fehling) atau asam (Barfoed) dengan

ditambahkan agen pengikat

(chelating agent) seperti Na-sitrat dan K-Na-tatrat.

Reaksi Iodium

Digunakan untuk analisis pati, amilosa dengan iodin akan

menghasilkan warna biru, amilopektin dan iodin

menghasilkan warna merah violet, glikogen dan dekstrin dengan iodin menghasilkan warna merah coklat.

Reaksi Osazon

Reaksi ini dapat digunakan baik untuk larutan aldosa maupun ketosa, yaitu dengan

menambahkan larutan

fenilhidrazin, lalu dipanaskan

hingga terbentuk kristal berwarna kuning yang dinamakan hidrazon (osazon).

Analisis Kuantitatif

Titrasi

Metode titrasi yang sering

dilakukan adalah analisis gula

reduksi ataupun karbohidrat total dengan cara mereduksi semua

karbohidrat menjadi monosakarida Dalam metode titrasi ini ada dua macam cara yang paling sering digunakan yaitu :

Titrasi Luff Schoorl Titrasi Lane Eynon

Titrasi Luff Schoorl

Prinsip :

1. Mereaksikan gula reduksi dengan CuO berlebih

2. CuO sisa akan menbentuk CuSO4 dengan H2SO4

3. CuSO4 yang terbentuk bereaksi dengan KI membentuk I2

4. I2 dititrasi dengan Na tiosulfat standar dengan indikator amilum

Sebagai pembanding, dilakukan titrasi

rerhadap blanko (tanpa sampel karbohidrat), sehingga selisih titran yang yang digunakan untuk titrasi blanko dan sampel setara dengan jumlah gula reduksi

Titrasi Lane Eynon

Prinsip

1. Sampel yang mengandung gula reduksi digunakan untuk menitrasi dengan

reagen Soxhlet yang berisi campuran CuSO4 dan K Na Tatrat) dengan

jumlah/volume dan konsentrasi tertentu 2. Indikator yang digunakan adalah

metilen biru

3. Titrasi dihentikan ketika warna biru tepat hilang (warna dari metilen biru) karena direduksi oleh gula reduksi

Spektrofotometri

Adapun untuk cara ini menggunakan prinsip reaksi reduksi CuSO4 oleh

gugus karbonil pada gula reduksi yang setelah dipanaskan terbentuk endapan kupru oksida (Cu2O)

kemudian ditambahkan Na-sitrat dan Na-tatrat serta asam fosfomolibdat sehingga terbentuk suatu komplek senyawa berwarna biru yang dapat diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm.

Metode Enzimatik

Metode enzimatis sangat tepat digunakan untuk penentuan kagar suatu gula secara individual, disebabkan kerja enzim yang sangat spesifik. Contoh enzim yang dapat digunakan ialah glukosa oksidase dan

heksokinase Keduanya digunakan untuk mengukur kadar glukosa

Glukosa oksidase

D- Glukosa + O2 oleh glukosa oksidase Asam glukonat dan H2O2

H2O2 + O-disianidin oleh enzim peroksidase 2H2O + O-disianidin teroksdasi yang

berwarna cokelat (dapat diukur pada l 540 nm)

i. D-glucose/D-Fructose

• Glucose is converted to

glucose-6-phosphate (G6P) by enzyme hexakinase and ATP

• G6P is oxidized by NADP+ in the presence of G6P-

dehydrogenase (G6P-DH) G6P + NADP+ → gluconate-6-

phosphate + NADPH + H+

• The amount of NADPH formed is proportional to the G6P conc.

and the absorbance can be measured at 340 nm

• Fructose needs to be converted to glucose first before the

analysis.

MONOSACCHARIDES AND OLIGOSACCHARIDES

Chromatographic Methods 1. HPLC

• Advantages: rapid, can tolerate a wide range of sample conc., precise and accurate and

requires no prior derivatization

• Disadvantages: require micron- filter filtration prior to injection

• Stationary phase used: Ion exhange chromatography,

reverse phase chromatography and normal phase

chromatography

2. GC

• Most be converted to volatile derivatives

• Involve two preparation steps

 Reduction of aldehyde groups to primary alcohol groups

 Conversion of the reduced sugar into a volatile peracetate ester or pertrimethylsilyl ether derivative

• These steps must be complete

100% to ensure the measurement is accurate and precise.

Gas Liquid Chromatography

Requirement: compounds must be volatile.

Sugars form Trimethylsilyl Ether:

Si Cl Si

CH₃

CH₃ CH₃

O

CH₃ CH₃

CH₃

Si Cl Si

CH₃

CH₃ CH₃

O

CH₃ CH₃

CH₃

Ether linkage Trimethyl chlorosilane

k.kertas

• Ekstr.gula di kromatogrf satu arah scr mnrn pd kertas whatman no.1 dg 4

pengembang .

• Lart baku di larutkn dlm isopropanol 10%

• Konstr.gula 0,5% krg lbh 3-5µl. Bl kdr tdk diketh ditotolkn ad 5 kali penotolan

• FASE GERAK:

• BAA: BuOH:HOAc:H2O(4:1:5)

• BEA: n-BuOH:EtOH:AIR:4:1:2,2

• BTPA: : n-BuOH:Toluena:piridina:AIR 5:1:3:3

• PhOH: FENOL dijenuhkn air Elusi slm 18-24 jam

gula BAA BEA BTPA FENO

L ANILIN HIDROGEN FTALAT

Glukosa 12 16 24 34 COKLAT

Galaktosa 12 16 21 38 COKLAT

Alosa 15 16 25 44 COKLAT

Arabinosa 18 22 29 52 MERAH

Xilosa 20 26 35 43 MERAH

ramnosa 32 37 47 60 COKLAT KUNING

Asam glukoronat 16 21 03 13 KUNING JINGGA

Asam galaktoronat 15 19 03 15 KUNING JINGGA

ribosa 27 36 45 62 MERAH

Fruktosa 19 21 29 54 KUNING

apiosa 22 24 54 59 MERAH JAMBU

maniosa 17 23 29 44 COKLAT

KLT

• F.gerak: n-Buoh:asam

asetat:etil eter:air:9:6:3:1

• Pereaksi:

naftoresorsinol(0,2%)

naftoresorsinol dlm BuOH dan asam fosfat 10%

• Merah jambu utk ketosa; hijau utk aldopentosan; biru utk

aldoheksosa

• Peraksi anisaldehid

sukrosa 0,09 Violet

Glukosa 0,22 Biru

Fruktosa 0,27 Violet

Xylosa 0,40 Abu-abu

Ribosa 0,47 Biru

ramnosa 0,55 hijau

• Analisis glukosa, sukrosa dan fruktosa dilakukan dengan

alat HPLC (high presure liquid chromatography) SHIMADZU LC-10AD,dengan column

shodex sugar SP 0810, eluent H2O, laju alir1.0 ml/min,

tekanan 12 dan suhu column

•

75o C. Detektor yang digunakan adalah shodex RI. Larutan

standar yang digunakan adalah

campuran glukosa, sukrosa dan

fruktosa 0.1%, 50μl dalam 400

μl volume.Kromatogram yang

diperoleh dari larutan standard

ini Waktu retensi sukrosa sekitar

11,9 menit, glukosa 14,5 menit

dan fruktosa 15,6 menit

Pemastian identitas

Mengukur spektrum syw

berwarna yg terbtk sbg hasil gula dg resorsinol-asam sulfat 1 M

atau anilin hidrigen ftalat.

• Ramnosa: mpy 3 puncak 412, 488, 545 nm

• Glukosa: 489 dan 555 nm

• Galaktosa: 422 dan 495 nm

Dg enzym: glukosa dg glukosa oksidase dan galaktosa dg

galaktosa oksidase

ANALYSE

• The aldehyde group of aldoses can either be oxidized or reduced and ketoses can be reduced. The best laboratory reagent for reduction is sodium borohydride which acts rapidly in neutral aqueous solutions (see Eq. 4-2). Since both

NaB3H4 and NaB2H4 are available,

radioactive or heavy isotope labels can be introduced in this way.

• The aldehyde groups can be by a variety of agents to the corresponding aldonic acids, a fact that accounts for the

reducing properties of these sugars.

• In alkaline solution aldoses reduce Cu2+ ions to cuprous oxide (Eq. 4-3), silver ionsto the free metal, or

hexacyanoferrate (III) to

hexacyanoferrate (II). These reactions provide the basis for sensitive analytical

procedures

• Sugars are unstable in acid. Boiling with concentrated HCl or H2SO4 converts

pentoses to furfural (Eq.4-4a) and

hexoses to hydroxymethylfurfural (Eq. 4-

4b)

TERIMA KASIH

^_^