LAPORAN PRAKTIKUM ANALISIS PANGAN BAB IV ANALISIS KADAR POLISAKARIDA DENGAN REFRAKTOMETER
Oleh: Ayu Rahayu Saraswati Herny Purwanti M. Haidar Abdul H. Nurvika Hadistiani Sigit Muhamad RPH
Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas Ilmu Pangan Halal Universitas Djuanda Bogor 2013
KADAR POLISAKARIDA DENGAN REFRAKTOMETER Latar Belakang
Karbohidrat merupakan salah satu zat kebutuhan pokok manusia dalam kehidupan sehari-hari. Fungsinya sebagai bahan baku atau bahan sumber energi, baik untuk mikroorganisme, tumbuhan maupun hewan. Karbohidrat adalah polisakarida aldehida. Nama karbohidrat berasal dari kenyataan bahwa kebanyakan senyawa dari golongan ini mempunyai rumus empiris yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut adalah karbon “hidrat”. Berdasarkan panjang rantainya, karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat paling sederhana, dimana salah satu contohnya ialah glukosa. Glukosa merupakan monosakarida yang terpenting, kadang-kadang disebut gula darah (karena dijumpai dalam darah), gula anggur (karena dijumpai dalam buah anggur), atau dektrosa (karena memutar pada bidang polarisasi kanan). Binatang menyusui (mamalia) dapat mengubah sukrosa, laktosa (gula susu), maltosa dan pati menjadi glukosa, yang kemudian dapat digunakan sebagai energi oleh organisme tersebut, atau disimpan sebagai glikogen (suatu polisakarida).
Tujuan
Tinjauan Pustaka
1. Melatih mahasiswa menggunakan refraktometer 2. Membuktikan adanya hubungan antara indeks bias dengan kadar gula Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida dan keton polihidroksil atau turunannya selain itu, karbohidrat disusun oleh dua sampai delapan monosakarida yang disebut oligosakarida. Karbohidrat mempunyai rumus umum Cn(H2O)n yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen. Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom karbon, hidrogen, dan oksigen, dan pada umumnya unsur hidrogen dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbihidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber makanan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat dibentuk dari hasil reaksi CO2 dan H2O melalui proses fotosintesis di dalam sel tumbuhtumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Karbohidrat juga berperan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya warna, rasa, tekstur dan lainlain. Sedangkan dalam tubuh karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk metabolisme lemak
dan
protein
(Poedjiadi
&
Supriyanti,
2006).
Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hydrogen dan oksigen, yang terdapat dalam
alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris CH2O, misalnya rumus molekul glukosa ialah C6H12O6 (enam kali CH2O). senyawa ini pernah disangka “ hidrat dari karbon” sehingga disebut karbohidrat. Dalam tahun 1880-an disadari bahwa gagasan “hidrat dari karbonn” merupakan gagasan yang salah dan karbohidrat sebenarnya polihidroksi
al-dehida
dan
keton
atau
keturunan
dari
mereka.
Didalam makanan, terdapat 2 kelompok besar karbohidrat yaitu: 1. karbohidrat yang tersedia (available carbohydrate) yaitu karbohidrat yang dapat dicerna dan diserap sebagai karbohidrat di dalam tubuh. Bentuk karbohidrat ini meliputi monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida b- glukan. 2. Karbohidrat yang tidak tersedia (unavailable carbohydrate) yaitu karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis sehingga tidak dapat diserap. Bentuk karbohidrat yang termasuk kelompok ini adalah oligosakarida (rafinosa), disakarida (laktolosa), polisakarida b-glukan dan serat. Sedangkan menurut struktur atau jumlah molekulnya karbohidrat terbagi menjadi: 1. Monosakarida terdiri dari 2 golongan yaitu aldosa dan ketosa. Contoh dari monosakarida yaitu glukosa, galaktosa, mannosa, fruktosa dan sorbosa. 2. Oligosakarida polimer dari 2-10 monosakarida, jika lebih dari 10 unit monogliserida, disebut polisakarida. Contoh dari oligosakarida yaitu 1. Disakarida, terdiri dari dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Contoh : laktosa, maltosa, dan sukrosa. 2. Trisakarida contohnya raffinosa dan melezitosa. 3. Tetrasakarida, contohnya stakhiosa. 4. Polisakarida, terdapat dua jenis yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida. Contoh : pati, selulosa, gum, pectin, inulin dll. Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar/ konsentrasi bahan terlarut. Misalnya gula, garam, protein, dsb. Prinsip kerja dari refraktometer sesuai dengan namanya adalah memanfaatkan refraksi cahaya. Refraktometer ditemukan oleh Dr. Ernest Abbe seorang ilmuan dari German pada permulaan abad 20. Indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dengan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Indeks bias berfungsi untuk identifikasi zat kemurnian, suhu pengukuran dilakukan pada suhu 20oC dan suhu tersebut harus benarbenar diatur dan dipertahankan karena sangat mempengaruhi indeks bias. Harga indeks bias dinyatakan dalam farmakope Indonesia edisi empat dinyatakan garis (D) cahaya natrium pada panjang gelombang 589,0 nm dan 589,6 nm. Umumnya alat dirancang untuk digunakan dengan cahaya putih. Alat yang digunakan untuk mengukur indeks bias adalah refraktometer ABBE. Untuk mencapai kestabilan, alat harus dikalibrasi dengan
menggunakan plat glass standart (Anonim, 2010). Refraktometer Abbe adalah refraktometer untuk mengukur indeks bias cairan, padatan dalam cairan atau serbuk dengan indeks bias dari 1,300 sampai 1,700 dan persentase padatan 0 sampai 95%, alat untuk menentukan indeks bias minyak, lemak, gelas optis, larutan gula, dan sebagainnya, indeks bias antara 1,300 dan 1,700 dapat dibaca langsung dengan ketelitian sampai 0,001 dan dapat diperkirakan sampai 0,0002 dari gelas skala di dalam (Mulyono, 1997). Pengukurannya didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prisma-cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas Faktor-faktor penting yang harus diperhitungkan pada semua pengukuran refraksi ialah temperatur cairan dan jarak gelombang cahaya yang dipergunakan untuk mengukur n. Pengaruh temperatur terhadap indeks bias gelas adalah sangat kecil, tetapi cukup besar terhadap cairan dan terhadap kebanyakan bahan plastik yang perlu diketahui indeksnya. Karena pada suhu tinggi kerapatan optik suatu zat itu berkurang, indeks biasnya akan berkurang. Perubahan per oC berkisar antara 5.10-5 sampai 5.10-4. Pengukuran yang seksama sampai desimal yang ke-4 hanya berarti apabila suhu diketahui dengan seksama pula. Perbandingan sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah konstan. Ini dinamakan hukum Snell, dinamakan sesuai nama matematikawan Belanda Willebrod Snell Von Royen (1591-1626), dan dinyatakan oleh: Sinθisinθr=n21 Konstanta n21 disebut indeks bias medium (2) relatif terhadap medium (1). Nilai numerik konstanta itu tergantung pada sifat dasar gelombang dan pada sifat-sifat kedua media Indeks refraksi larutan gula tergantung jumlah zat-zat yang terlarut, dan densitas suatu zat cair, meskipun demikian dapat digunakan untuk mengukur kandungan gula. Cara ini valid untuk pengukuran gula murni, karena adanya zat selain gula mempengaruhi refraksi terhadap sukrosa. Oleh sebab itu, pengukuran indeks refraksi dapat digunakan untuk memperkirakan penentuan kandungan zat kering larutan terutama sukrosa. Alat dan Bahan
Neraca analitik Labu Ukur Refraktometer Gelas ukur Spatula
Air suling Laktosa Sukrosa Fruktosa Glukosa
Maltosa Prosedur Kerja
1. disiapkan alat dan bahan 2. di timbang sampel pada gelas ukur, dengan ketentuan untuk 6% konsentrasi larutan 3. ditambahkan air secukupnya 4. diaduk hingga larut 5. diamati pada refracto meter untuk memperoleh nilai brix serta persentase kadar gula 6. dibuat perhitungan untuk kadar brix sekian dengan berapa kadar gula yg harus dilarutkan
Data Pengamata n
Pembahas an
Nama Bahan
Kemurnian bahan
Konsentrasi teoritis
Konsentrasi
refraktometer Glukosa Pro Analysis 6% 5.6% Fruktosa Pro Analysis 6% 5.0% Tepung Beras Teknis 6% negative Lactosa Teknis 6% 5.25% Prinsip kerja dari refraktometer yaitu jika sampel merupakan larutan dengan konsentrasi rendah, maka sudut refraksi akan lebar dikarenakan perbedaan refraksi dari prisma dan sampel besar. Maka pada papan skala sinar “a” akan jatuh pada skala rendah. Indeks bias merupakan perbandingan laju cahaya di ruang hampa terhadap laju cahaya didalam medium berdasarkan hasil yang telah dilakukan. Pengukurannya didasarkan atas prinsip bahwa cahaya yang masuk melalui prisma-cahaya hanya bisa melewati bidang batas antara cairan dan prisma kerja dengan suatu sudut yang terletak dalam batas-batas tertentu yang ditentukan oleh sudut batas antara cairan dan alas. Rumus : n = c/v ket :
n : indeks bias
c : kecepatan cahaya di udara v : kecepatan cahaya dalam zat Refraktometer yang digunakan sebelumnya distandarisasi dengan menggunakan larutan tak berkonsentrasi, yaitu aquadest sehingga menunjukan angka 0,00 barulah kemudian dapat digunakan untuk mengukur indeks bias larutan yang spesifik. Kemurnian dan konsentrasi bahan yang digunakan akan terlihat dengan refraktometer dalam waktu singkat. Dalam analisis polisakarida lain, karbohidrat misalnya, dapat digunakan berbagai macam cara, luff-schroll secara kimia dan refraktometer secara fisika. Metode luff schroll spesifik untuk gula reduksi dilihat dari reaksinya secara kimiawi, sedangkan refraktometer mengukur kadar seluruh polisakarida dalam sampel. Struktur molekul sampel:
Glukosa
Fruktosa
Polisakarida (karbohidrat)
Sakarida dalam larutan membuat larutan tersebut memiliki indeks bias yang baru karena adanya kandungan molekul sakarida tersebut. Pembacaan indeks bias glukosa, laktosa dan fruktosa dapat terbaca jelas karena larutannya jernih, sedangkan tepung beras memiliki komponen yang lebih kompleks, tidak hanya polisakarida, dan warna larutannya pun keruh, sehingga refraktometer kesulitan membaca indeks biasnya dan menyatakannya Simpulan
dalam negative. Dari hasil pengamatan, glukosa dengan kemurnian pro analisis yang paling mendekati dengan kadar teoritis, dari fisiknya pun masih bagus, sedangkan fruktosa pro analisis yang digunakan sudah kadaluarsa, yang lain kemurniannya tidak dijamin, hanya bersifat teknis, sehingga sangat mungkin memiliki konsentrasi yang jauh dari perkiraan teoritis.
Daftar Pustaka
http://dcycheesadonna.wordpress.com/2013/05/27/identifikasi-karbohidrat/ http://refraktometer.blogspot.com/ Juanda, Dede; Hakim, Lukmanul.2012.Penuntun Praktikum Kimia Analitik.Bogor:FATEN UNIDA http://kimiatip.blogspot.com/2013/08/Mengukur-Indeks-Bias-SenyawaDengan-Alat-Refraktometer.html#.UpgreyfZh5M
