acara 1 karbohidrat kimia pangan
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
1/20
1
ACARA I
KARBOHIDRAT
A. TUJUAN
Tujuan praktikum Bab I Karbohidrat ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh asam dan alkali terhadap sukrosa.
2. Mengetahui pengaruh asam dan alkali terhadap glukosa.
3. Menentukan suhu gelatinasi pati tepung tapioka dan tepung beras.
B. TINJAUAN PUSTAKA
1. Teori
Uji benedict dilakukan untuk mengidentifikasi karbohidrat melalui
reaksi gula pereduksi. Benedik sendiri merupakan larutan alkali dengan
kandungan kuprisulfat, natrium karbonat, dan natrium sitrat yang nantinya
akan direduksi oleh gula pereduksi (yang mengandung gugus aldehid ata
keton bebas) lalu membentuk kupro oksidaberwarna. Uji ini dilakukan pada
suasana basa yang menyebabkan reduksi ion Cu 2+ pada CuSO 4 oleh gula
pereduksi berlangsung cepat dan membentuk endapan Cu2O merah bata
(Bintang, 2010).
Monosakarida merupakan karbohidrat yang paling sederhana, sudah
tidak dapat lagi dibagi atau dpisahkan tanpa melepaskan sifat khasnya
sebagai karbohidrat. Aldosa merupakan monosakarida hasil dari oksidasi
alcohol bermartabat banyak pada atom C-nya yang paling ujung, Bila terjadi
pada atom C yang ke 2 (alcohol sekunder) maka akan membentuk ketosa.
Glukosa merupakan salah sato monosakarida yang berupa aldosa. Sifat
umumnya adalah, merupakan gula aktif optic, berputar kekanan, gula
pereduksi dan dapat diragikan. Pada umumnya semua monosakarida adalah
gula pereduksi kecuali fruktosa. Disakarida merupakan gabungan dari 2
molekul monosakarida yang reaksinya melepaskan satu molekul air. Reaksi
peyatuan tersebut dinamakan kondensasi. Sedang reaksi perombakan
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
2/20
2
disakarida menjadi monosakarida lagi dengan membutuhkan molekul air,
disebut hidrolase. Beberapa sifat disakarida memiliki kesamaan dengan
monosakarida. Misal pada kelarutan dan rasa. Umumnya, anggota dari
disakarida (seperti maltose, selebiosa, Laktosa, dan sukrosa) semua dapat
mereduksi kecuali pada sukrosa (Glukosa+fruktosa), dapat membentuk
osazon kecuali sukrosa, dan memutar ke kanan (Kusnawidjaja, 1983).
Monosakarida mereduksi senyawa pengoksidasi seperti ferisianida,
hydrogen peroksida, atau ion cupri (Cu 2+). Pada reaks ini, gula dioksidasi
pada gugus karbonil, dan senyawa pengoksidasi menjadi tereduksi. Gula-
gula yang dapat mereduksi disebut gula pereduksi. Disakarida terdiri dari
dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Kebanyakan
pada disakarida, ikatan kovalen tersebut dinamai ikatan glikosida dan
dibentuk apabila gugus hidroksil pada salah satu gula bereaksi dengan
karbon anomer pada gula yang kedua. Ikatan glikosida segera terhidrolisa
oleh asam, namun tahan dengan basa. Sehingga disakarida dapat dihidrolisa
dengan perebusan asam (Lehninger, 1993).
Pada glukosa, asam dan alkali digunakan untuk merangsang
perubahan warna yang dinamis. Berdasarkan perubahan warna yang
terjadi dipengaruhi oleh oleh beberapa hal yaitu asam, basa, dan suhu.
Perubahan warna mengakibatkan dekomposisi merupakan peristiwa
pencoklatan non enzimatis pada senyawa gula (Zawalich, 2004).
Reaksi pencoklatan nonenzimatik fruktosa dan sistem model
yang berairf ruktosa-lisin yang diselidiki pada 10 0C antara pH 4,0 dan
pH 12,0 dengan mengukur hilangnya reaktan dan pemantauan pola
UV-absorbansi dan pengembanganwarna coklat. Pada semua nilai pH
diuji, hilangnya fruktosa lebih rendah pada kehadiran dibandingkan
dengan tidak adanya lisin. Dan, dalam larutan fruktosa lisin yang
mengandung, gula menghilang lebihcepat dibandingkan dengan asam
amino (Ajandouz, 2001).
Pencoklatan secara non enzimatik disebabkan oleh karamelisasi,
reaksi Maillard dan oksidasi vitamin C. Pemanasan secara langsung pada
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
3/20
3
suhu tinggi terhadap karbohidrat khususnya gula, menghasilkan suatu
kompleks yang berasal dari proses karamelisasi. Ikatan ganda yang
terkonjugasi menyerap cahaya dan menghasilkan warna. Produk
karamelisasi biasanya digunakan dalam pembuatan makanan, kembang
gula, dan sejenisnya, serta untuk menghasilkan warna pada minuman cola
(Chandra dkk, 2013).
Ikatan glikosida pada glukosa dan gula lainnya dapat terhidrolisis
oleh asam atau enzim. Namun ikatan ini stabil pada keadaan basa.
Pembentukan oleh suasana asam menandakan bahwa glikosida gula tersebut
tidak memiliki energi pereduksi. Hasil reduksi dari glikosida sendiri berupa
gula dan aglikon (Deman, 1999).
Natrium bikarbonat digunakan sebagai pembentuk reaksi basa dan
bertindak dalam menetralisir asam sitrat dan asam tartrat serta dapat
menghasilkan buih dan membebaskan karbondioksida serta larut sempurna
dalam air (Burhan dkk, 2012).
Hidrolisis pati dapat dilakukan oleh asam atau enzim. Jika pati
dipanaskan dengan asam, maka ia akan terurai menjadi molekul-molekul
yang lebih kecil secara berurutan lalu akan menghasilkan glukosa. Mula-
mula molekul pati dipecah menjadi unit-unit rantai glukosa yang lebih
pendek yang disebut dekstrin. Lalu setelah itu dekstrin dipecah lagi menjadi
maltose (dua unit glukosa) dan akhirnya maltose dipecah menjadi 2 unit
glukosa. Jika suspensi pati dalam air dipanaskan, air akan menembus
lapisan luar granula dan granula ini mulai menggelembung. Hal ini terjadi
ketika temperature naik dari 60 0 menjadi 85 0 C. Volume granula dapat
membesar 5 kali lipat saat menyerap air. Saat itulah suspensi mengental.
Granula akan pecah ketika sudah mencapai batas. Sehingga isinya keluar
dan terdispersi merata. Sehingga membuat campuran isi pati dan air
mengental membentuk sol inilah gelatinisasi (Gaman, 1992).
Bila suspensi dalam air dipanaskan, beberapa perubahan selama
gelatinisasi dapat diamati. Mula-mula suspensi pati yang keruh menjadi
jernih pada suhu tertentu, tergantung pada jenis pati yang digunakan.
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
4/20
4
Kejadian tersebut dinamai translusi dan biasanya diikuti oleh
pembengkakan granula. Apabila energi kinetik molekul air menjadi lebih
kuat dari pada daya tarik-menarik molekul pati dari dalam granula, air dapat
masuk ke dalam butir-butir pati sehingga terjadi pembengkakan. Hal ini
juga dipengaruhi oleh banyaknya gugus hidroksil di dalam pati, sehingga
kemampuan untuk menyerap air sangat besar. Sehingga terjadilah kenaikan
viskositas karena air yang awalnya bebas bergerak diluar granula, sekarang
berada dalam butir padi dan susah untuk bergerak. Suhu gelatinisasi juga
tergantung pada konsentrasi pati. Makin kental larutan pati, maka makin
lama mencapai gelatinisasi, sampai suhu tertentu kekentalan tidak
bertambah malah terkadang turun. Sehingga suhu gelatinisasi berbeda-beda
tergantung bahannya, seperti Tepung tapioka 52 - 64C dan tepung beras 68
- 78C (Winarno, 2004).
Suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh ukuran granula pati. Semakin
besar ukuran granula memungkinkan pati lebih mudah dan lebih banyak
menyerap air sehingga mudah membengkak menyebabkan pati lebih mudah
mengalami gelatinisasi (suhu gelatinisasi relatif rendah). Selain itu, suhu
gelatinisasi tergantung juga pada konsentrasi pati. Makin kental larutan,
suhu tersebut makin lambat tercapai, sampai suhu tertentu kekentalan tidak
bertambah, bahkan kadang-kadang turun. Konsentrasi terbaik untuk
membuat larutan gel pati jagung adalah 20%. Makin tinggi konsentrasi, gel
yang terbentuk makin kurang kental dan setelah beberapa waktu viskositas
akan turun. Selain konsentrasi, pembentukan gel dipengaruhi oleh pH
larutan. Apabila pH terlalu tinggi, pembentukan gel makin cepat tercapai
tapi cepat turun lagi, sedangkan bila pH terlalu rendah terbentuknya gel
lambat dan bila pemanasan diteruskan, viskositas akan turun lagi. Pada pH
4-7 kecepatan pembentukan gel lebih lambat dari pada pH 10, tapi bila
pemanasan diteruskan, viskositas tidak berubah (Amin, 2013).
Saat pati dipanaskan, beberapa double helix fraksi amilopektin
merenggang dan terlepas saat ada ikatan hidrogen yang terputus,
menyebabkan air terserap masuk ke dalam granula pati. Pada proses ini,
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
5/20
5
molekul amilosa terlepas ke fase air yang menyelimuti granula, sehingga
struktur dari granula pati menjadi lebih terbuka, dan lebih banyak air yang
masuk ke dalam granula, menyebabkan granula membengkak dan
volumenya meningkat. Molekul air kemudian membentuk ikatan hidrogen
dengan gugus hidroksil gula dari molekul amilosa dan amilopektin. Molekul
amilosa cenderung untuk meninggalkan granula karena strukturnya lebih
pendek dan mudah larut sehingga larutan pati yang dipanaskan akan lebih
kental. Karakteristik gelatinisasi yang berbeda salah satunya ditentukan oleh
struktur amilopektin, komposisi pati, distribusi berat granula pati, dan
ukuran granular pati. Makin rendah berat molekul, maka suhu gelatinisasi
akan makin rendah. Saat larutan pati dipanaskan di atas temperatur
gelatinisasinya, pati yang mengandung amilopektin lebih banyak akan
membengkak lebih cepat dibandingkan dengan pati lain. tepung-tepungan
dengan kandungan amilosa yang lebih tinggi, seperti tepung beras dan
tepung terigu, memerlukan temperatur yang lebih tinggi agar patinya
tergelatinisasi (Imanningsih, 2012).
Selama pengolahan pati banyak terjadi perubahan pada sifat
fisikokimia pati. Yang paling penting adalah peristiwa gelatinisasi. Granula
pati tidak larut dalam air dingin, tapi mereka menyerap air dalam medium
berair reversibel. Ketika granula pati yang dipanaskan dalam air, pada suhu
tertentu, akan terjadi pembengkakan tetap ( irreversible ) dan struktur granula
yang diubah secara signifikan. Granula pati terdiri dari dua biopolimer, yaitu
amilosa yang linear dan amilopektin yang bercabang (Kibar et al, 2010)
2. Bahan
Sukrosa atau gula tebu merupakan disakarida dari glukosa dan
fruktosa. Sukrosa tidak memiliki atom karbon anomer bebas, karena karbon
anomer pada unsurnya berikatan satu dengan yang lain, sehingga tidak
termasuk sebagai gula pereduksi. Namun, sukrosa cenderung lebih tahan
dari serangan oksidatif dan hidrolisis. Pati atau amilum merupakan
polisakarida yang terdiri dari dua jenis polimer glukosa, yaitu -amilase
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
6/20
6
yang berantai panjang dan lurus dan amilopektin yang berantai panjang
namun bercabang (Lehninger, 1993).
NaHCO 3 memiliki sifat buffer (penjaga pH). NaHCO 3 dapat
digunakan sebagai pencuci untuk menghapus apapun yang berasam. Reaksi
dari NaHCO 3 dan asam menghasilkan garam dan asam karbonat, yang
mudah terurai menjadi karbon dioksida dan air. Semakin tinggi konsentrasi
NaHCO 3 yang digunakan, maka suasana fermentasi akan semakin alkalis
(Irzam dkk, 2014).
Amilum atau pati terdapat banyak pada umbi-umbian, dau, batang
dan biji-bijian. Butir-butiran pati apabila diamati dengan menggunakan
mikroskop ternyata berbeda-beda bentuknya sesuai dengan bahannya.
Pereaksi benedict berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natrium
karbonat dan natrium sitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu 2+ dari
kuprisulfat menjadi ion Cu + yang kemudian mengendap sebagai Cu 2O.
Adanya natrium karbonat dan natrium sulfat membuat reaksi bersuasana
basa lemah. Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau
merah bata. Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat
yang diperiksa. Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat
dapat mereduksi terutama pada suasana basa. Umumnya sifat pereduksi ini
dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas pada karbohidrat
(Poedjiadi, 1994).
Komponen pati dari tapioka secara umum terdiri dari 17% amilosa
dan 83% amilopektin. Granula tapioka berbentuk semi bulat dengan salah
satu dari bagian ujungnya mengerucut dengan ukuran 5- 35 m. Suhu
gelatinisasi berkisar antara 52-64C, kristalinisasi 38%, kekuatan
pembengkakan sebesar 42 m dan kelarutan 31%. Kekuatan pembengkakan
dan kelarutan tapioka lebih kecil dari pati kentang, tetapi lebih besar dari
pati jagung (Amin, 2013).
Sifat fisikokimia dan metabolisme beras dipengaruhi oleh berbagai
faktor. Salah satu faktor tersebut adalah kandungan amilosa, yang sering
digunakan untuk memprediksi tingkat pencernaan pati, glukosa darah dan
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
7/20
7
respon insulin untuk beras. Makanan bertepung yang kaya akan kandungan
amilosa berhubungan dengan kadar glukosa darah yang lebih rendah dan
pengosongan lebih lambat dari saluran pencernaan manusia dibandingkan
dengan mereka dengan tingkat rendah amilosa. Terlepas dari kandungan
amilosa, sifat pati lainnya seperti ukuran butir, arsitektur, pola kristal,
derajat kristalinitas, pori-pori permukaan atau saluran, tingkat polimerisasi,
dan komponen non-pati juga mempengaruhi daya cerna pati. Beras
umumnya dikenal memiliki GI relatif tinggi dibandingkan dengan makanan
bertepung lainnya. Telah dilaporkan bahwa GI beras berkisar 54-121
varietas padi tinggi amilosa dilaporkan menunjukkan nilai-nilai glikemik
lebih rendah dibandingkan varietas rendah amilosa. Sudah jelas bahwa
amilosa dan RS memiliki pengaruh pada daya cerna pati. Tepung beras dan
pati adalah bahan serbaguna untuk banyak produk terutama gluten produk
gratis (Mir et al, 2013).
Dalam produksi pati dari tumbuhan, penekanan pada kemudahan
produksi pati setelah ekstraksi dan kemurniannya. Inilah sebabnya mengapa
singkong menyajikan salah satu sumber yang paling penting dari pati yang
memberikan kemudahan ekstraksi dan kemurnian tinggi dengan sedikit
protein dan senyawa terkait lainnya. Secara khusus, singkong menghasilkan
jumlah tinggi pati dibandingkan dengan tanaman lain seperti padi dan
jagung. Mengingat tren peningkatan produksi hasil panennya, eksploitasi
pati dari singkong adalah pilihan yang diperlukan untuk memenuhi
peningkatan permintaan terutama di sektor makanan dan industri. Paste dan
kristal karakteristik yang telah dipelajari dan didokumentasikan penting
dalam aplikasi pati. Studi-studi ini menunjukkan bahwa pati singkong paste
dan sifat kristal khas pati umbi lainnya. Sifat fungsional lainnya dari pati
singkong juga telah rinci selain singkong komposisi pati dan biomolekul
lainnya yang terkait dengan pati ini (Ephraim et al, 2010).
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
8/20
8
C. METODELOGI
1. Alat
a. Tabung reaksi
b. Mikroskop
c. Pipet tetes
d. Termometer
e. Kompor
f. Panci
g. Gelas Ukur 50 ml
h. Gelas Ukur 100 ml
i. Pipet Ukur 10 ml
j. Kertas Lakmus
k. Pengaduk
l. Sendok teh
m. Lampu Spiritus
n. Penjepit
2. Bahan
a. Larutan Sukrosa 5%
b. Larutan Glukosa 0,1 M
c. NaOH 0,1N
d. Pereaksi Benedict
e. Larutan HCL 0,1 N
f. Aquades
g. Kristal NaHCO 3 h. Tepung Tapioka
i. Tepung Beras
j. Larutan Iodine
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
9/20
9
3. Cara Kerja
a. Pengaruh Asam dan Alkali terhadap Sukrosa
2mL larutan Sukrosa 5%
Dimasukkan dalam 3 tabung reaksi
Tabung 1 +5ml NaOH
0,1N
Tabung 2 +5ml HCl 0,1N
Tabung 3 +5ml Aquades
Dipanaskan hingga mendidih 2-3 menit (pemanasan 1)
Diamati perubahan warnanya
NaHCO 3Kristal Ditambahkan pada tabung 2
2mL larutan masing-masing tabung dipindah ke 3 tabungreaksi baru
2mLBenedict
Ditambah pada setiap tabung
Dipanaskan di penangas air 5 menit (pemanasan 2)
Diamati perubahan warnanya
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
10/20
10
b. Pengaruh Asam dan Alkali terhadap Glukosa
c. Gelatinisasi Pati
5mL larutan Glukosa 0,1M
Dimasukkan dalam 3 tabung reaksi
Tabung 1 +2ml NaOH
0,1N
Tabung 2 +2ml HCl 0,1N
Tabung 3 +2ml Aquades
Dipanaskan hingga mendidih
Diamati perubahan warnanya
Masing-masing diambil 1 tetes lalu diratakan pada gelas benda
1 sendok kecil pati tapioka dan tepung beras
Dimasukkan 4 beakerglass 250mL + Aquades sampai terbentuk
pasta kental
Masing-masing diambil 1 tetes lalu diratakan pada gelas benda
Diratakan lalu ditutup dengan gelas penutup
beaker1 +50ml air suhu
kamar
Beaker2 +50ml air suhu
400C
Beaker4 +50ml air suhu
800C
Beaker3 +50ml air suhu
650C
1tetes Iodinencer
Diamati pada mikroskop perbesaran 10 x 10
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
11/20
11
D. HASIL DAN PEMBAHASAN
Disakarida merupakan gabungan dari 2 molekul monosakarida yang
reaksinya melepaskan satu molekul air. Reaksi peyatuan tersebut dinamakan
kondensasi. Sedang reaksi perombakan disakarida menjadi monosakarida lagi
dengan membutuhkan molekul air, disebut hidrolase. Beberapa sifat
disakarida memiliki kesamaan dengan monosakarida. Misal pada kelarutan
dan rasa. Umumnya, anggota dari disakarida (seperti maltose, selebiosa,
Laktosa, dan sukrosa) semua dapat mereduksi kecuali pada sukrosa
(Glukosa+fruktosa), dapat membentuk osazon kecuali sukrosa, dan memutar
ke kanan (Kusnawidjaja, 1983). Menurut Lehninger (1993), disakarida terdiri
dari dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya.
Kebanyakan pada disakarida, ikatan kovalen tersebut dinamai ikatan
glikosida dan dibentuk apabila gugus hidroksil pada salah satu gula bereaksi
dengan karbon anomer pada gula yang kedua. Ikatan glikosida segera
terhidrolisa oleh asam, namun tahan dengan basa. Sehingga disakarida dapat
dihidrolisa dengan perebusan asam.
Menurut Bintang (2010), uji benedict dilakukan untuk
mengidentifikasi karbohidrat melalui reaksi gula pereduksi. Benedik sendiri
merupakan larutan alkali dengan kandungan kuprisulfat, natrium karbonat,
dan natrium sitrat yang nantinya akan direduksi oleh gula pereduksi (yang
mengandung gugus aldehid ata keton bebas) lalu membentuk kupro
oksidaberwarna. Uji ini dilakukan pada suasana basa yang menyebabkan
reduksi ion Cu 2+ pada CuSO 4 oleh gula pereduksi berlangsung cepat dan
membentuk endapan Cu2O merah bata. Sedangkan menurut Poedjiaji (1994),
Pereaksi benedict berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natrium
karbonat dan natrium sitrat. Ujinya berprinsip bahawa glukosa dapat
mereduksi ion Cu 2+ dari kuprisulfat menjadi ion Cu + yang kemudian
mengendap sebagai Cu 2O. Adanya natrium karbonat dan natrium sulfat
membuat reaksi bersuasana basa lemah. Endapan yang terbentuk dapat
berwarna hijau, kuning atau merah bata. Warna endapan ini tergantung pada
konsentrasi karbohidrat yang diperiksa.
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
12/20
12
Natrium bikarbonat digunakan sebagai pembentuk reaksi basa dan
bertindak dalam menetralisir asam sitrat dan asam tartrat serta dapat
menghasilkan buih dan membebaskan karbondioksida serta larut sempurna
dalam air (Burhan dkk, 2012). Sehingga, diketahui bahwa penggunaan
NaHCO 3 didasarkan pada sifatnya yang basa sehingga dapat menetralkan
suasana asam. Hal ini dilakukan karena hanya tabung 2 yang bersuasana asam
oleh HCl. Sedangkan pada pemanasan ke 2 digunakan peraksi benedict yang
lebih stabil pada suasana basa bukan asam. Sehingga hanya tabung 2 saja
yang diberi NaHCO 3.
Tabel 1.1 Hasil Pengamatan Pengaruh Asam Alkali terhadap Sukrosa
Kel PerlakuanPemanasan I Pemanasan II
WarnaAwal
WarnaAkhir Warna Endapan
91011
2 ml larutanSukrosa 5 % +5 ml NaOH 0,1
N
Bening Bening Biru Tidak ada
1214
2 ml larutan
Sukrosa 5 % +5 ml HCl 0,1 N Bening BeningBiru
Kehijauan Merah Bata
1518
2 ml larutanSukrosa 5 % +5 ml Aquades
Bening Bening Biru Tidak ada
Sumber : Laporan Sementara
Pada uji ini, digunakan larutan sukrosa dengan 3 perlakuan sampel
dan dengan dua kali pemanasan, dimana pemanasan kedua diberikan pereaksi
benedict. Pada pemanasan pertama, pada perlakuan larutan sukrosa dengan
diberi larutan 5mL NaOH 0,1N pada tabung 1, tidak terdapat perubahan padawarnanya, yaitu dari yang semula bening menjadi tetap bening atau tak
berwarna. Begitu pula pada ke 2 perlakuan lainnya yaitu larutan sukrosa
dengan penambahan larutan 5mL HCl 0,1N pada tabung 2 dan penambahan
5mL aquades pada tabung 3, tida terjadi perubahan warna setelah dipanaskan.
Warna tetap dari bening menjadi bening juga. Pada perlakuan pemanasan
pertama ini ditujukan untuk menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida.
Lalu, pada pemanasan kedua, ditunjukkan larutan mana yang mengandung
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
13/20
13
monosakarida yang berupa gula pereduksi, sehingga dibutuhkan pereaksi
benedict agar monosakarida mereduksi ion cupri (Cu 2+) pada benedict dan
meninggalkan endapan merah bata. Sehingga pada sampel tabung 2 yang
suasannya asam harus diberi NaHCO 3 yang bersifat basa sehingga suasanaya
menjadi netral atau basa. Karena uji benedict efektif pada suasana basa.
Setelah melalui pemanasan kedua, dari ketiga sampel yang terlihat terdapat
endapan, hanya pada tabung 2. Yang berisi larutan sukrosa setelah pemanasan
dengan HCl lalu ditambahi NaHCO 3. Hal ini berarti, hanya tabung 2 saja
yang positif mengandung monosakarida, atau larutan sukrosanya terhidrolisis
dan menghasilkan monosakarida. Hal ini sudah sesuai dengan literatur oleh
Lehninger (1993), bahwa Ikatan glikosida pada disakarida segera terhidrolisa
oleh asam, namun tahan dengan basa atau disakarida dapat dihidrolisa dengan
perebusan asam. Sehingga pada pemanasan pertama, sampel dengan larutan
basa (5mL NaOH) dan netral (5mL aquades), tidak terbentuk monosakarida.
Sehingga pada uji benedict, tidak dapat menghasilkan endapan.
Tabel 1.2 Hasil Pengamatan Pengaruh Asam Alkali terhadap Gula Reduksi
Kel. PerlakuanPerubahan
Warna Awal Warna Akhir
13 5 ml lar. glukosa 0,1 M +2
ml NaOH 0,1 N
Bening Coklat
16 Bening Coklat
14 5 ml lar. glukosa 0,1 M +
2 ml HCl 0,1 N
Bening Bening
17 Bening Bening
15 5 ml lar. glukosa 0,1 M +
2 ml aquades
Bening Bening
18 Bening Bening
Sumber : Laporan Sementara
Monosakarida merupakan karbohidrat yang paling sederhana, sudah
tidak dapat lagi dibagi atau dpisahkan tanpa melepaskan sifat khasnya sebagai
karbohidrat. Aldosa merupakan monosakarida hasil dari oksidasi alcohol
bermartabat banyak pada atom C-nya yang paling ujung, Bila terjadi pada
atom C yang ke 2 (alcohol sekunder) maka akan membentuk ketosa. Glukosa
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
14/20
14
merupakan salah satu monosakarida yang berupa aldosa. Sifat umumnya
adalah, merupakan gula aktif optis, berputar kekanan, gula pereduksi dan
dapat diragikan. Pada umumnya semua monosakarida adalah gula pereduksi
kecuali fruktosa (Kusnawidjaja, 1983). Sedangkan menurut Lehninger
(1993), monosakarida mereduksi senyawa pengoksidasi seperti ferisianida,
hydrogen peroksida, atau ion cupri (Cu 2+). Pada reaks ini, gula dioksidasi
pada gugus karbonil, dan senyawa pengoksidasi menjadi tereduksi. Gula-gula
yang dapat mereduksi disebut gula pereduksi. Menurut Poedjiaji (1994),
Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi
terutama pada suasana basa. Umumnya sifat pereduksi ini dikarenakan
adanya gugus aldehid atau keton bebas pada karbohidrat.
Pada percobaan ini bertujuan untuk menguji pengaruh asam dan basa
terhadap glukosa. Digunakan 5 ml glukosa dengan konsentrasi 0,1 M yang
dimasukkan ke dalam 3 tabung reaksi. Ketiga tabung reaksi tersebut
diberi perlakuan berbeda dengan menambahkan 2 ml NaOH pada tabung
pertama, 2 ml HCl pada tabung kedua, dan 2 ml aquades pada tabung ketiga.
Kemudian dipanaskan dan diamati perubahannya.
Pada pembuatan sampel awal, sebelum ketiga tabung reaksi
dipanaskan, ketiga sampel berwarna bening. Setelah melalui pemanasan,
diketahui bahwa hanya pada tabung pertama yang merupakan campuran
antara glukosadan NaOH, yang dilakukan oleh kelompok 10 dan 11 warna
larutannya berubah menjadi cokelat. Hal ini disebabkan pada suasana basa
dan pemanasan, pada glukosa akan terjadi reaksi pencoklatan non enzimatis
yang dikenal sebagai karamelisasi. Mnurut Chandra dkk, (2013), Pencoklatan
secara non enzimatik disebabkan oleh karamelisasi, reaksi Maillard dan
oksidasi vitamin C. Pemanasan secara langsung pada suhu tinggi terhadap
karbohidrat khususnya gula, menghasilkan suatu kompleks yang berasal dari
proses karamelisasi. Ikatan ganda yang terkonjugasi menyerap cahaya dan
menghasilkan warna. Produk karamelisasi biasanya digunakan dalam
pembuatan makanan, kembang gula, dan sejenisnya, serta untuk
menghasilkan warna pada minuman cola. Dan menurut Zawalich (2004),
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
15/20
15
pada glukosa, asam dan alkali digunakan untuk merangsang perubahan
warna yang dinamis. Berdasarkan perubahan warna yang terjadi
dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu asam, basa, dan suhu. Perubahan
warna mengakibatkan dekomposisi merupakan peristiwa pencoklatan
non enzimatis pada senyawa gula.
Menurut deMan (1999), Ikatan glikosida pada glukosa dan gula
lainnya dapat terhidrolisis oleh asam atau enzim. Namun ikatan ini stabil
pada keadaan basa. Hal ini menandakan bahwa pada larutan gula yang
bersuasana asam telah terjadi hidrolisis yang mengubah komposisi ikatan
glikosida pada gula sehingga ia tidak terkonjugasi dan tidak mengalami
karamelisasi.
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
16/20
16
Tabel 2.1 Hasil PengamatanGelatinisasi Pati pada Perbesaran 100x
Kel Perlakuan Gambar Keterangan10 Tepung tapioka
+ 50 ml air suhukamar
11 Tepung tapioka+ 50 ml air suhu400C
12 Tepung tapioka+ 50 ml air suhu650C
13 Tepung tapioka+ 50 ml air suhu800C
14 Tepung beras +50 ml air suhu400C
15 Tepung beras +50 ml air suhu650C
16 Tepung beras +50 ml air suhu800C
Sumber : laporan sementara
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
17/20
17
Pada percobaan ini yang digunakan tepung pati beras dan tepung
tapioka. Tepung pati beras berasal dari tanaman padi. Sedangkan tepung
tapioka berasal dari umbi singkong. Kisaran suhu yang dipakai dalam
percobaan ini adalah suhu kamar, 40C, 65C, dan 80C. Pada percobaan ini,
masing masing dibuat preparat mikroskopisnya pada gelas obyek dan
ditambah larutan Iodine encer, agar warna yang terlihat lebih jelas, sehingga
dapat ditentukan range suhu gelatinisasi. Pengamatan dengan menggunakan
mikroskop, dimana perbesarannya tergantung dari perkalian nilai lensa
obyektif dan lensa okuler.
Pada tepung pati tapioka yang ditambah air pada suhu kamar, granula
pati belum ada yang pecah. Warna yang telah diperjelas oleh iodine masih
terlihat pekat. Sedangkan yang ditambah air pada suhu 40C mengalami
pemudaran warna namun belum mengalami gelatinisasi. Pada suhu 65C,
granula pada pati tapioka yang pecah mulai bertambah jumlahnya, dan sampel
yang diberi air suhu 80C, tampak bahwa pati tapioka mengalami gelatinisasi.
Sehingga pada percobaan yang dilakukan, range suhu gelatinisasi tepung
tapioka adalah antara 65 - 80C. Padahal menurut Amin (2013) dan Winarno
(2004), pada tepung tapioka, suhu gelatinisasinya berkisar antara 52 - 64C,
yang menandakan hasil praktikum tidak sesuai dengan literature yang ada.
Pada tepung pati beras yang ditambah air pada suhu 40C, warnanya
mulai pudar, dan belum mengalami gelatinisasi. Pada suhu 65C, granula pati
beras belum mengalami gelatinisasi dan pada tepung yang ditambah air pada
suhu 80C, pati menunjukkan peristiwa gelatinisasi. Sehingga, dapat
disimpulkan bahwa range/kisaran suhu gelatinisasi pada pati beras pada saat
praktikum adalah diatas 80C. Hal ini kurang sesuai dengan teori Winarno
(2004) suhu gelatinisasi pada beras yaitu 68-78 0C.
Menurut Gaman (1992), Hidrolisis pati dapat dilakukan oleh asam atau
enzim. Jika pati dipanaskan dengan asam, maka ia akan terurai menjadi
molekul-molekul yang lebih kecil secara berurutan lalu akan menghasilkan
glukosa. Mula-mula molekul pati dipecah menjadi unit-unit rantai glukosa
yang lebih pendek yang disebut dekstrin. Lalu setelah itu dekstrin dipecah lagi
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
18/20
18
menjadi maltose (dua unit glukosa) dan akhirnya maltose dipecah menjadi 2
unit glukosa. Jika suspensi pati dalam air dipanaskan, air akan menembus
lapisan luar granula dan granula ini mulai menggelembung. Hal ini terjadi
ketika suhu naik dari 60 menjadi 85C. Volume granula dapat membesar 5
kali lipat saat menyerap air. Saat itulah suspensi mengental. Granula akan
pecah ketika sudah mencapai batas. Sehingga isinya keluar dan terdispersi
merata. Sehingga membuat campuran isi pati dan air mengental membentuk
sol. Serangkaian tadi ialah gelatinisasi. Menurut Immaningsih (2012), saat pati
dipanaskan, beberapa double helix fraksi amilopektin merenggang dan terlepas
saat ada ikatan hidrogen yang terputus, menyebabkan air terserap masuk ke
dalam granula pati. Pada proses ini, molekul amilosa terlepas ke fase air yang
menyelimuti granula, sehingga struktur dari granula pati menjadi lebih terbuka,
dan lebih banyak air yang masuk ke dalam granula, menyebabkan granula
membengkak dan volumenya meningkat. Molekul air kemudian membentuk
ikatan hidrogen dengan gugus hidroksil gula dari molekul amilosa dan
amilopektin. Molekul amilosa cenderung untuk meninggalkan granula karena
strukturnya lebih pendek dan mudah larut sehingga larutan pati yang
dipanaskan akan lebih kental.
Karakteristik gelatinisasi yang berbeda salah satunya ditentukan oleh
struktur amilopektin, komposisi pati, distribusi berat granula pati, dan ukuran
granular pati. Makin rendah berat molekul, maka suhu gelatinisasi akan makin
rendah. Contoh, pati serealia memiliki berat molekul yang lebih rendah
dibandingkan dengan pati umbi-umbian, sehingga suhu gelatinisasi tepung
beras lebih rendah dibandingkan dengan tepung tapioka. Saat larutan pati
dipanaskan di atas temperatur gelatinisasinya, pati yang mengandung
amilopektin lebih banyak akan membengkak lebih cepat dibandingkan dengan
pati lain. tepung-tepungan dengan kandungan amilosa yang lebih tinggi, seperti
tepung beras dan tepung terigu, memerlukan temperatur yang lebih tinggi agar
patinya tergelatinisasi (Imanningsih, 2012). Sedangkan menurut Amin (2013),
suhu gelatinisasi antar pati berbeda-beda. Suhu gelatinisasi dipengaruhi oleh
ukuran granula pati. Semakin besar ukuran granula memungkinkan pati lebih
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
19/20
19
mudah dan lebih banyak menyerap air sehingga mudah membengkak
menyebabkan pati lebih mudah mengalami gelatinisasi (suhu gelatinisasi relatif
rendah). Selain itu, suhu gelatinisasi tergantung juga pada konsentrasi pati.
Makin kental larutan, suhu tersebut makin lambat tercapai, sampai suhu
tertentu kekentalan tidak bertambah, bahkan kadang-kadang turun. Selain
konsentrasi, pembentukan gel dipengaruhi oleh pH larutan. Apabila pH terlalu
tinggi, pembentukan gel makin cepat tercapai tapi cepat turun lagi, sedangkan
bila pH terlalu rendah terbentuknya gel lambat dan bila pemanasan diteruskan,
viskositas akan turun lagi.
E. KesimpulanBerdasarkan hasil percobaan, maka dapat diambil kesimpulansebagai berikut :
1. Sukrosa stabil dalam suasana sedikit alkali dan rusak dalam suasana alkali
kuat setelah pemanasan.
2. Sukrosa dalam suasana asam akan mengalami hidrolisis menjadi glukosa
dan fruktosa.
3. Sukrosa merupakan bentuk disakarida yang mempunyai sifat mudah larutdalam air
4. Gula reduksi (glukosa) bersifat stabil terhadap suasana basa dan akan
terhidrolisis pada suasana asam.
5. Gula reduksi (glukosa) akan mengalami pencokelatan bila dipanaskan
dalam kondisi alkali.
6. Gula reduksi (glukosa) bersifat stabil pada suasana netral.
7. Pati termasuk polisakarida, apabila dipanaskan maka akan mengalamigelatinisasi
8. Kisaran suhu gelatinisasi tepung tapioka pada hasil percobaan berkisar
antara 65-80 0C.
9. Kisaran suhu gelatinisasi tepung beras pada hasil percobaan berkisar diatas
800C.
10. Suhu gelatinisasi hasil percobaan kurang sesuai dengan teori.
-
8/10/2019 Acara 1 Karbohidrat Kimia Pangan
20/20
20
DAFTAR PUSTAKA
Amin, Nur Azizah. 2013. Pengaruh Suhu Fosforilasi terhadap SifatF isikokimi a Pati Tapioka Termodifi kasi. Jurnal Teknologi PertanianUniversitas Hasanudin. Makasar.
Ajandouz. 2001 . Eff ects Of pH On Carameli zation and M aill ard ReactionKi netics in F ru ctose-Lysine M odel Systems. Journal Food Chemistryand Toxicology Vol. 66, No. 7, 2001.
Bintang, Maria. 2010. Biokimia Teknik Penelitian . Erlangga. Jakarta.Burhan, Lisma., Paulina V.Y. Yamlean, dan Hamidah Sri Supriati. 2012.
Formulasi Sediaan Granul Effervescent Sari Buah Sirsak (Annonamuri cata l) . Jurnal Farmasi UNSRAT, Vol. 3 (1): 72-79
Chandra, Andy, Hie Maria Inggrid, dan Verawati. 2013. Pengaruh pH danJeni s Pelar ut pada Perolehan dan Karakterisasi Pati dari Bi ji Al pukat .Jurnal Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat. UniversitasKatolik. Parahyangan
deMan, John M. 1999. Principles of Food Chemistry : Third Edition . AspenPublishers. Gaithersburg, Maryland.
Ephraim Nuwamanya et al. 2010. Crystalline and Pasting Properties ofCassava Starch are I nf lu enced by I ts M olecul ar Properti es. AfricanJournal of Food Science Vol 4 (1): 008-015
Gaman, P. M., and K. B. Sherington. 1992. Ilmu Pangan Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi, dan Mikrobiologi Edisi ke Dua . Gadjah Mada University Press.
DjogjakartaImanningsih, Nelis. 2012. Profi l Gelatin isasi Beberapa F ormul asi Tepung-
Tepungan untuk Pendugaan Sifat Pemasakan . Penel Gizi Makan, Vol.35 (1) : 13-22
Irzam, dkk. 2014. Penuru nan Kadar Siani da pada Pengolahan Tepung UbiKayu. Jurnal Pangan dan Agroindustri Vol. 2 (4):188-199.
Kibar, E. Et al. 2010. Gelatin ization Of Waxy, Normal An d High AmyloseCorn Starches. GIDA Vol. 35 (4):237-244
Kusnawidjaja, Kurnia. 1983. Biokimia. Penerbit Alumni. BandungLehninger, Albert L. 1993. Dasar-dasar Biokimia . Erlangga, Jakarta.Mir, J. A, Srikaeo, K., And Garca, J. 2013. Effects of A mylose and Resistant
Starch on Starch Digestibility of Rice Flours and Starches. International Food Research Journal Vol. 20 (3): 1329-1335
Poedjiaji, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia . UI-Press. Jakarta.Winarno, P. G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama.
Jakarta.Zawalich.2004. Comparative Ef fects Of Ami no Acids And Glucose On I nsul in
Secretion F rom I solated Rat Or M ouse I slets . Journal OfEndocrinology Vol. 183, 309-319.