4. ANALISIS KARBOHIDRAT

CARBOHYDRATE ANALYSIS

Nia Kristiningrum, M.Farm., Apt.

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi

keton dan meliputi kondensat polimer-polimernya

yang terbentuk.

KARBOHIDRAT

INTRODUCTION

• Classification of carbohydrates (CHO)

• Monosaccarides

• Disaccharides

• Oligosaccharides

• Polysaccharides

Jenis-jenis Karbohidrat

amilosa

sukrosa

amilopektin

glukosa

Oligosakarida

Polisakarida

fruktosa galaktosa

maltosa

laktosa rafinosa

Monosakarida

Tujuan analisis karbohidrat

• Menentukan komposisi makanan

• Menentukan sifat fisika dan kimia dalam kaitannya

dengan pembentukan kekentalan, stabilitas larutan

dan tekstur hasil olahannya

• Kaitan dg ilmu gizi peranan membentuk kalori

Sample Preparation for mono-, di- and oligosaccharides

• Need to isolate the CHO first before the measurement is made.

• Preliminary method commonly used to many isolation techniques

1. Food are dried under vacuum to prevent thermal degradation.

2. Ground to a fine powder to enhance solvent extraction.

3. Defatted by solvent extraction.

• Most commonly used method for isolation

Boil a defatted sample with an 80% alcohol solution to extract low molecular weight CHO from foods.

Mono-, di- and oligosaccharides are soluble in alcoholic solution while the other components not.

The soluble part are separated from the insoluble part by filtration method.

Treating the filtrate with clarifying agents or by passing it through one or more ion-exchange resins – to remove minor components such as amino acids;

Clarifying agents:

Example: heavy metal salts (Ba(OH)2 ;

ZnSO4 ; TCA)

Function: to form insoluble complexes with interfering substances that can be removed by filtration or centrifugation.

Analisis Kualitatif Karbohidrat

• Uji Molisch

• Uji seliwanoff

• Uji Anthrone

• Uji Benedict

• Uji Barfoed

• Uji Iodin

• Uji Fehling

Uji molisch

• + H2SO4 + -naftol

Uji seliwanoff

• + HCl 12% + resorcinol

Uji Anthrone

• + H2SO4 + anthrone (9,10 dihidro 9-oxoanthracene)

kompleks biru kehijauan

Uji Benedict

Gula reduksi +Larutan benedict (camp. kuprisulfat+Na

sitrat+Na karbonat)

Uji Barfoed

• Gula reduksi + larutan Barfoed (kupri asetat + asam asetat) endapan merah

Uji Iodin

Uji Fehlings

• Gula reduksi + lar. Fehlings (kupri sulfat + Na-K tartrat +

NaOH) → dipanaskan → endapan hijau, kuning-orange

atau merah

ANALISIS KUANTITATIF KARBOHIDRAT

• CARA KIMIAWI

- METODE OKSIDASI DENGAN CUPRI

- METODE OKSIDASI DENGAN LARUTAN

FERRISIANIDA ALKALIS

- METODE IODOMETRI

• CARA ENZIMATIS

• CARA KROMATOGRAFI

• CARA OPTIC

Metode oksidasi dg kupri (Luff schoorl)

Dasar : reduksi CuO Cu2O oleh gula reduksi

Reagen :

- Reagen Luff (campuran CuSO4, Na2CO3, dan asam sitrat)

Yang ditentukan adalah CuO sebelum dan sesudah

direaksikan dengan gula reduksi

(titrasi blanko – titrasi sampel)

Analisis Kuantitatif Karbohidrat (cara kimiawi)

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Metode oksidasi dg kupri (Luff schoorl)

• R-COH + 2CuO Cu2O + R-COOH

• H2SO4 + CuO CuSO4 + H2O

• CuSO4 + 2KI CuI2+ K2SO4

• 2CuI2 Cu2I2 + I2

• I2 + Na2S2O3 Na2S3O6 + NaI

• Indikator amilum (I2+amilum =biru)

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Metode oksidasi dg Ferrisianida alkalis

• Prinsip ferriasianida tereduksi menjadi ferrosianida karena

adanya gula pereduksi

• Jml ferrosianida yg terbtk setara dg jml gula pereduksi

• Pereaksi : K4Fe(CN)6

• Jumlah ferrosianida yang terbentuk ekivalen dg jumlah

gula reduksi dalam sampel

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Metode oksidasi dg ferrisianida alkalis

• R-COH + K4Fe(CN)6 K3Fe(CN)6 + R-COOH

• 2K3Fe(CN)6 + 2KI 2K4Fe(CN)6 + I2

• I2 + Na2S2O3 Na2S3O6 + NaI

• Indikator amilum (I2+amilum =biru)

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Metode Oksidasi dg Hipoiodida (Iodometri)

• Prinsip iodin dlm alkalis mjd hipoiodida. Hipoiodida dpt

mengoksidasi aldosa

• Titrasi sampel

• R-COH + I2 + 3NaOH 2NaI + 2H2O + R-COONa

• I2 (sisa) + Na2S2O3 Na2S3O6 + 2NaI

• Titrasi blangko

• I2 (total) + Na2S2O3 Na2S3O6 + 2NaI

Titration Methods

• Disadvantages:1. The results depend on the precise reaction times, temp

and reagent conc. → must be carefully controlled2. Cannot distinguishing bet different types of reducing

sugar3. Cannot directly determine of non-reducing sugars4. Susceptible to interference from other types of

molecules that act as reducing agents

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Metode Enzimatis (penentuan glukosa)

• Glukosa + Adenosin-5-trifosfat (ATP) G-6-P + ADP

• G-6-P + NADP G6P-DH Glukonat-6-P + NADPH + H+

NADPH diukur dg spektro panj gel 334 atau 340 atau 365nm

(Nikotinamid adenin dinukleotida)

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Metode Enzimatis (Penentuan Laktosa/galaktosa)

• Laktosa + H2O -galaktosidase Glukosa + galaktosa

• galaktosa + NAD GAL-DH as. galatonat + NADH + H+

• NADH diukur dg spektro panj gel 334,340,365nm

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Penentuan karbohidrat dg Polarimeter

• karbohidrat bersifat optis aktif : dpt dianalisis scr polarimetri

karena molekul penyusun karbohidrat mempunyai susunan

asimetris shg mempunyai kemampuan memutar bidang sinar

terpolarisasi

• Putaran optik diukur dg polarimeter yaitu instrumen pengukur

arah getaran atau vibrasi sinar polarisasi

• Keuntungan sampel tdk rusak dan dpt dilakukan cepat

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Penentuan karbohidrat dg Polarimeter

• Hukum Biot = besar rotasi tiap individu gula sebanding dengan

konsentrasi larutan dan panjang cairan dalam tabung.

[] D t = 100

I. C

[] : putaran/rotasi spesifik

t : suhu pengukuran

D : sinar Na (589nm)

: sudut putar yg diamati

C : konsentrasi %b/v

I : panjang tabung (dm)

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Penentuan karbohidrat dg Polarimeter

• Hal yg perlu diperhatihan pd pengukuran dg polarimater :

1. Lar jernih & tdk brwarna

2. Lar tdk mengandung bahan lain yg brsifat optis

aktif

3. Konsentrasi sampel pd daerah optimum dari alat,

tdk terlalu pekat/encer

Analisis Kuantitatif Karbohidrat

Penentuan karbohidrat dg Spektrofotometer

• Karbohidrat (aldosa) + pararosanilin ungu shg bisa

diukur pd panjang gel

• Karbohidrat (aldosa) + asam 3,5 dinitrosalisilat merah-

coklat shg bisa diukur pd panjang gel 540nm

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

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

derivative These steps must be complete 100% to ensure

the measurement is accurate and precise.

Cara Optic (Fisis)

• Penentuan indeks bias karbohidrat dg refraktometer

• Tiap jenis gula mempunyai indeks bias ttt

• Indeks bias zat dipengaruhi oleh panjang gelombang sinar

dan suhu pengukuran

• N20 = pengukuran indeks bias pd suhu 20o dengan sinar Na D