ACARA III
PENENTUAN KADAR KARBOHIDRAT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Nama karbohidrat dipergunakan pada senyawa-senyawa polihidroksi aldehid atau polihidroksiketon, dengan rumus empiris Cn(H2O)n. Dialam, karbohidrat merupakan hasil sintesa CO2 dan H2O dengan pertolongan sinar matahari dan hijau daun (klorofil). Hasil fotosintesa ini kemudian mengalami polimerisasi menjadi pati dan senyawa-senyawa bermolekul besar lain yang menjadi cadangan makanan pada tanaman.
Karbohidrat merupakan sumber kalori atau makronutrien utama bagi organisme heterotof, sebagian lagi menjadi bahan utama sandang (misalnya serat kapas), industri (rami, rosela), bahan bangunan (kayu, bambu) atau bahan bakar (kayu bakar). Disamping sebagai sumber utama biokalori dalam bahan makanan, beberapa jenis karbohidrat dan turunannya memegang peranan penting dalam teknologi makanan misalnya gum (arabic, karaya, guar) sebagai bahan pengental atau CMC (carboxymethycellulose) sebagai bahan penstabil dan banyak lagi sebagai bahan pemanis (sukrosa, glukosa, fruktosa).
Karbohidrat merupakan sumber kalori atau makronutrien utama bagi organisme heterotof, sebagian lagi menjadi bahan utama sandang (misalnya serat kapas), industri (rami, rosela), bahan bangunan (kayu, bambu) atau bahan bakar (kayu bakar). Disamping sebagai sumber utama biokalori dalam bahan makanan, beberapa jenis karbohidrat dan turunannya memegang peranan penting dalam teknologi makanan misalnya gum (arabic, karaya, guar) sebagai bahan pengental atau CMC (carboxymethycellulose) sebagai bahan penstabil dan banyak lagi sebagai bahan pemanis (sukrosa, glukosa, fruktosa).
Karbohidrat yang berbentuk polimer memiliki ukuran molekul yang sangat besar dan kompleks serta memiliki satuan monomer berbagai jenis menyebabkan karbohidrat sulut ditentukan jumlah sebenarnya. Seiring jumlah karbohidrat hanya dapat dinyatakan sebagai jumlah monomer penyusunnya saja misalnya sebagai heksosa atau pentosa total.
Serat kasar mengandung senyawa selulosa, lignin dan zat lain yang belum dapat diidentifikasi dengan pasti. Yang disebut serat kasar disini adalah senyawa yang tidak dapat dicerna dalam organ pencernaan manusia ataupun hewan. Didalam analisa penentuan serat kasar diperhitungkan banyaknya zat-zat yang tak larut dalam asam encer ataupun basa encer dengan kondisi tertentu.
Berbagai cara analisa dapat dilakukan terhadap karbohidrat untuk memenuhi berbagai keperluan. Dalam ilmu dan teknologi pangan, analisa karbohidrat yang biasa dilakukan misalnya penentuan jumlahnya secara kuantitatif dalam rangka menentukan komposisi suatu bahan makanan, penentuan sifat fisis atau kimiawinya dalam kaitannya dengan pembentukan kekentalan, stabilitas larutan dan tekstur hasil olahannya. Karbohidrat yang berbentuk polimer memiliki ukuran molekul yang sangat besar dan kompleks serta memiliki satuan monomer berbagai jenis menyebabkan karbohidrat sulit ditentukan jumlah sebenarnya. karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati, pektin, selulosa dan lignin. Pada umumnya buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Disakarida seperti gula tebu (sukrosa atau sakarosa) banyak terkandung dalam batang tebu, didalam air susu terdapat laktosa dan gula susu. Selama proses pematangan, kandungan pati dalam buah-buahan berubah menjadi gula-gula pereduksi yang akan menimbulkan rasa manis. Sumber karbohidrat utama bagi makanan kita adalah serealia dan umbi-umbian.
1.2 Tujuan Praktikum
Menentukan kadar karbohidrat (pati, gula dan serat kasar) dalam bahan makanan.
BAB II
DASAR TEORI
Karbohidrat
Karbohidrat adalah biomolekul yang paling banyak terdapat di alam. Setiap tahunnya diperkirakan kira-kira 100 milyar ton CO2 dan H2O diubah kedalam molekul selulosa dan produk tanaman lainnya melalui proses fotosintesis. Karbohidrat memiliki peranan yang cukup beragam; di berbagai negara karbohidrat adalah sebagai bahan makanan utama.
Nama karbohidrat (carbohydrate) diambil dari komponen penyusunnya yang terdiri dari karbon, hidrogen dan “ate” yang berarti oksigen. Pada awalnya nama karbohidrat digunakan untuk menunjukkan gula dan polimernya. Sekarang nama karbohidrat lebih tepat digunakan untuk menggambarkan senyawa polihidroksi aldehid atau keton atau senyawa yang dihasilkan dari hidrolisisnya. Umumnya karbohidrat memiliki rumus empiris Cn(H2O)n dengan perbandingan C : H : O adalah 1 : 2 : 1.
Karbohidrat digolongkan kedalam monosakarida, disakarida, oligosakararida dan polisakarida. Dalam banyak hal penggolongan untuk oligosakarida dikelompokkan saja kedalam polisakarida. Kata sakarida berasal dari kara Latin (sakkharon) yang berarti gula
Monosakarida
Karbohidrat yang paling sederhana adalah monosakarida dan sebagai unit pembentuk disakarida, oligo dan polisakarida. Monosakarida memiliki gugus aldehid atau keton dengan satu atau lebih gugus hidroksil. Monosakarida glukosa dan fruktosa memiliki enam gugus hidroksil. Atom karbon tempat pengikatan gugus hidroksil disebut sebagai pusat kiral.
Kristal monosakarida tidak berwarna dan larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut nonpolar. Umumya monosakarida berasa manis. Susunan atom pada monosakarida tidak bercabang. Satu dari atom karbon membentuk ikatan ganda dengan atom oksigen membentuk gugus karbonil. Bila gugus karbonil ini terbentuk pada ujung rantai karbon, monosakarida ini memiliki aldehid sehingga disebut aldosa, dan bila gugus karbonil terbentuk pada atom karbon yang lain, monosakarida ini adalah suatu keton dan disebut ketosa. Karbohidrat memiliki tiga, empat, lima atau enam atom karbon masing-masing disebut triosa, tetrosa, pentosa dan heksosa. Diantara monosakarida glukosa (aldosa) dan fruktosa (ketosa) adalah yang paling banyak terdapat di alam. Aldopentosa D-ribosa dan deoksiribosa adalah penyusun nukleotida dan asam nukleat
Disakarida
Disakarida seperti maltosa, laktosa dan sukrosa terdiri dari dua unit monosakarida yang terbentuk melalui suatu ikatan yang disebut ikatan glikosida. Ikatan glikosida ini mudah dihidrolisis oleh asam tetapi tidak oleh basa. Oleh karena itu diskarida dapat dihidrolisis dengan mudah dengan memanaskannya dalam larutan asam encer. Maltosa mengandung dua unit D-glukosa dengan ikatan glikosida antara atom C-1 (karbon anomer) dari suatu glukosa dengan atom C-4 pada unit glukosa yang lainnya. Laktosa bila dihidrolisis akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa. Kabon anomer unit glukosa dapat dioksidasi sehingga laktosa tergolong kedalam disakarida yang tereduksi. Sukrosa adalah disakrida yang disusun oleh unit glukosa dan fruktosa dan terbentuk hanya pada tanaman dan tidak pada hewan. Berbeda dengan maltosa dan laktosa, sukrosa tidak memiliki atom karbon anomer yang bebas, karena karbon anomer untuk kedua unit monosakarida terlibat dalam ikatan glikosida. Trehalosa dibangun oleh dua unit glukosa dengan susunan ikatan antara atom karbon anomer (C-1) dengan karbon anomer (C-1) dari unit lainnya, sehingga trehalosa juga merupakan gula yang tidak tereduksi (noreducing sugar). Trehalosa merupakan komponen utama dalam cairan sirkulasi serangga dan berfungsi sebagai cadangan energi.
Polisakarida
Sebagian besar karbohidrat yang ditemukan di alam terdapat dalam bentuk polisakarida, yaitu polimer dengan berat molekul yang tinggi. Suatu polisakarida berbeda dengan yang lainnya dalam beberapa hal yakni unit monosakarida penyusunnya, panjang rantai, bentuk ikatan dan derajat percabangan (degree of branching). Bila rantai polisakarida dibangun oleh satu jenis unit monosakarida disebut sebagai homopolisakarida, dan bila dibangun oleh unit monosakarida yang tidak sejenis disebut heteropoli-sakarida.Beberapa homopolisakarida berfungsi sebagai cadangan monosakarida yang diperlukan sebagai sumber energi seperti pati dan glikogen. Homopolisakarida yang lain seperti selulosa dan kitin berfungsi sebagai pembangun struktur dinding sel tanaman dan rangka luar hewan.
Heteropolisakarida memberikan kekuatan ekstrasel untuk seluruh kingdom organisme. Lapisan yang kaku pada dinding sel bakteri yang disebut peptidoglikan adalah heteropolisakarida yang disusun oleh dua jenis unit turunan monosakarida yang tersusun secara bergantian. Pada jaringan hewan, ruang ekstraseluler diisi oleh beberapa jenis heteropolisakarida yang membentuk suatu matrik yang mengikat masing-masing sel menjadi suatu kesatuan dan memberikan perlindungan, bentuk dan dukungan terhadap sel, jaringan dan organ. Asam hialuronat adalah salah satu polimer yang memberikan kekuatan dan fleksibelitas pada tulang rawan dan tendon. Jenis heteropolisakarida yang lain yang memiliki unit polipeptida (proteoglikan) memiliki peranan untuk melumasi jaringan atau sendi. Tidak seperi halnya molekul protein yang memiliki berat molekul tertentu atau spesifik, polisakarida tidak memiliki berat yang spesifik. Ini disebabkan karena mekanisme biosintesa kedua polimer yang berbeda; protein disintesis dengan menggunakan suatu cetakan atau template (mRNA) sedang sintesis polisakarida berlangsung dengan polimerisasi yang dilakukan oleh enzim-enzim tertentu. Suatu enzim akan bekerja bila enzim lain sudah selesai berkerja, enzim-enzim bekerja secara bergantian untuk menghasilkan suatu polimer. Akan tetapi mekanisme sampai seberapa panjang sintesis rantai polimer ini belum diketahui.
Pati
Pati merupakan sumber kalori yang sangat penting, karena sebagian karbohidrat dalam makanan terdapat dalam bentuk ini. Pati terutama banyak terdapat dalam umbi-umbian seperti ubi jalar, ketela pohon dan kentang sedangkan pada biji-bijian seperti beras, gandum dan bulgur. Pada tumbuhan fungsi pati hampir sama dengan fungsi glikogen dalam hati yaitu merupakan suatu bentuk cadangan glukosa untuk digunakan pada saatnya diperlukan. Pati dibentuk dari rantai glukosa melalui ikatan α-glikosida. Senyawa seperti ini hanya menghasilkan glukosa pada hidrolisa, oleh karena itu disebut glukan. Pati alam tidak larut dalam air dingin, membentuk warna biru dengan larutan iodium.
Amilosa merupakan molekul dengan struktur lurus melalui ikatan α 1,4 D-glukosa, sedangkan amilopektin mempunyai percabangan melalui ikatan α 1,6 D-glukosa. Rasio antara amilosa dan amilopektin berbeda untuk setiap jenis pati, pada umumnya tergantung dari jenis tumbuhan asalnya. Kadar amilosa pati berkisar antara 15-20% dari total pati.
Serat kasar
Peran utama dari serat dalam makanan adalah pada kemampuannya mengikat air, selulosa dan pektin.Dengan adanya serat, membantu mempercepat sisa-sisa makanan melalui saluran pencernaan untuk disekresikan keluar. Tanpa bantuan serat, feses dengan kandungan air rendah akan lebih lama tinggal dalam saluran usus dan mengalami kesukaran melalui usus untuk dapat diekskresikan keluar karena gerakan-gerakan peristaltik usus besar menjadi lebih lamban.
Serat kasar mengandung senyawa selulosa, lignin dan zat lain yang belum dapat dapat diidentifikasi dengan pasti. Yang disebut serat kasar adalah senyawaan yang tidak dapat dicerna dalam organ pencernaan manusia ataupun binatang. Didalam analisa penentuan serat kasar diperhitungkan banyaknya zat-zat yang tidak larut dalam asam encer maupun basa encer dengan kondisi tertentu.
Serat kasar sangat penting dalam penilaian kualitas bahan makanan karena angka ini merpakan indeks dalam menentukan nilai gizi bahan makanan tersebut. Selain itu kandungan serat kasar dapat digunakan untuk mengevaluasi suatu proses pengolahan, misalanya proses penggilingan atau proses pemisahan antara kulit dan kotiledon, dengan demikian persentasi serat kasar dapat dipakai untuk menentukan kemurnian bahan atau efisiensi suatu proses.
Kadar Gula
Spektrofotometer sangat berhubungan dengan pengukuran jauhnya pengabsorbansian energi cahaya oleh suatu sistem kimia sebagai fungsi panjang gelombang dengan absorban maksimum dari suatu unsur atau senyawa. Konsentrasi unsur atau senyawa dapat dihitung dengan menggunakan kurva standar yang diukur pada panjang gelombang absorban tersebut, yaitu panjang gelombang yang diperoleh dari hasil nilai absorbansi yang tertinggi.spektrum absorban selain bergantung pada sifat dasar kimia, juga bergantung pada faktor- faktor lain. Perubahan pelarut sering menghasilkan pergesaran dari pta absorbansi. Larutan pembanding dalam spektrofotometri pada umumnya adalah pelarut murni atau suatu larutan blanko yang mengandung sedikit zat yang akan ditetapkan atau tidak sama sekali.
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang.Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri. Spektrofotometri dikenal menjadi dua kelompok utama, yaitu spektofotometri atom dan spektrofotometri molekular.Dasar dari spektrofotometri atom adalah tingkat energi elektron valensi suatu atom atau unsur.Dasar spektrofotometri molekul adalah tingkat molekul yang melibatkan energi elektronik, energi vibrasi, dan energi rotasi. Spektra absorbansi dari spektrofotometri atom lebih sederhana daripada spektra molekulnya karena keadaan energi elektronik tidak mempunyai sub tingkatan vibrasi-rotasi. Jadi, spektra absorbansi atom terdiri dari garis-garis yang jauh lebih tajam daripada pita-pita yang diamati dalam spektroskopi molekuler
Kadar Total Padatan Terlarut
TDS (Total Disolved Solid) merupakan parameter fisik kualitas baku dan merupakan ukuran zat terlarut (baik zat organik maupun anorganik, misalnya : garam). Yang terdapat pada sebuah larutan. TDS meter menggambarkan jumlah zat terlarut part per milion (ppm) atau sama dengan miligram per liter (mg/L) pada air. Aplikasi utama TDSadalah dalam studi kualitas air untuk aliran, sungai dan danau, walaupun TDSumumnya dianggap bukan sebagai polutan utama (misalnya tidak dianggap terkaitdengan efek kesehatan), tetapi digunakan sebagai indikasi karakteristik estetika air minum dan sebagai indikator agregat kehadiran array yang luas dari kontaminan kimia.b. Senyawa kimiaTDS merupakan total zat terlarut yang terdiri dari zat organik dan anorganik. Yanglebih umum adalah konstituen kimia kalsium, fosfat, nitrat, natrium, kalium danklorida, yang terdapat dalam limpasan air hujan dan limpasan dari iklim bersalju. Pembentukan TDS secara alami yaitu dari pelapukan batu dan tanah.c. Bentuk di alam TDS sering ditemukan dalam bentuk larutan yang berasal dari limpasan air pertanian,aliran air dari tanah yang tercemar, sumber pencemar air dari pabrik atau pengolahanlimbah pabrik.Tampilan air yang mengandung TDS tinggi seringkali tidak merubahwarna air (kelihatan jernih), namun memberikan rasa spesifik terhadap air.Contoh sederhana dari air yang mengandung TDS tinggi adalah air laut dan air payau.d. Metode pemeriksaanAda dua macam metode yang digunakan untuk mengukur kualitas suatu larutan.Untu mengukur TDS, metode gravimetric merupakan metode pengukuran TDS yang paling akurat danmelibatkan penguapan cairan pelarut untuk meninggalkan residu yang kemudian dapatditimbang dengan menggunakan presisi analitas saldo (biasanya mampu mengukur dengan keakuratan 0,0001 gram). Metode ini umumnya adalah metode yang terbaik,walaupun memerlukan banyak waktu dan mengakibatkan ketidaktepatan jika proporsiTDS tinggi yang terdiri atas titik didih bahan kimia organik yang rendah, yang akanmenguap bersama dengan air.Dalam keadaan paling umum garam anorganik terdiridari sebagian besar TDS, dan metode gravimetric sesuai untuk digunakan sebagaipemeriksaannya.
Konduktivitas listrik air secara langsung berhubungan dengan konsentrasipadatan terlarut yang terionisasi dalam air. Ion dari konsentrasi padatan terlarut dalamair menciptakan kemampuan pada air untuk menghasilkan arus listrik, yang dapat diukur dengan menggunakan konvensional konduktivitas meter atau TDS meter. Ketikalaboratorium berkorelasi dengan pengukuran TDS, konduktivitas memberikan nilaiperkiraan untuk TDS konsentrasi, biasanya digunakan untuk pengukuran sepuluh persen akurasi. Standar baku mutuAir dapat diklasifikasikan berdasarkan berdasarkan jumlah TDS per liter : untuk air tawar < 1500 mg / L dan air payu < 5000 mg / L.f. Kandungan TDS dapat berdampak buruk pada lingkungan, terutama dapatmenghambat resapan air dalam tanah dengan cara menutupi pori-pori.Padatan tersuspensi akan mengurangi penetrasi sinar matahari ke dalam air, yaitumempengaruhi egenerasi oksigen serta fotosintesis.g. Dampak terhadap kesehatanTDS tidak berdampak langsung pada kesehatan karena efek kandungan TDS di dalamair adalah memberi rasa pada air, yaitu air menjadi seperti garam. Sehingga jika air yang tidak sengaja mengandung TDS terminum, maka akan terjadi akumulasi garam didalam ginjal manusia dalam waktu lama. Sehingga lama kelamaan akan mempengaruhi fungsi fisiologis ginjal.
BAB III
METODELOGI PENELITIAN
3.1 Alat
3.1.1 Penentuan Kadar Serat Kasar
· Neraca
· Gelas piala 250 ml
· Pengaduk
· Corong
· Erlenmeyer 250 ml
· Pendingin balik
· Oven
· Aquades
· Spatula
3.1.2 Penentuan Kadar Total Padatan Terlarut
· Hand refractometer
· Botol semprot
· Aquades
3.1.3 Penentuan Gula
· Labu ukur 100ml
· Gelas piala
· Erlenmeyer
· Pipet
· Sentrifuge
· Spektrofotometer
3.2 Bahan
3.2.1 Penentuan Kadar Serat Kasar
· Pepaya
3.2.2 Penentuan Kadar Total Padatan Terlarut
· Kacang tanah
3.2.3 Penentuan Gula
Tidak ada komentar:
Posting Komentar