Penetapan Kadar Karbohidrat Metode Luff Schoorl

Thursday, 13 June 2013

yang ingin mengunduh file Laporan Praktikum disini

1. Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan adalah :

- Mahasiswa dapat melakukan analisa kadar karbohidrat dalam suatu bagan pangan

-          Mahaaiswa dapat mengetahui kadar karbohidrat dalam bahan pangan

2.      Dasar teori

Karbohidrat adalah golongan senyawa-senyawa yang terdiri dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Senyawa-senyawa ini dapat didefinisikan sebagai senyawa-senyawa polihidroksialdehid atau polihidroksiketon.

Ditinjau dari segi gizi, karbohidrat merupakan segolongan senyawa-senyawa penting karena merupakan sumber energi yang palin ekonomis da paln tersebar luas. Bahan pangan yang dihasilkan di dunia sebagian terbesar terdiri dari bahan pangan yang kaya akan karbohidrat.

Metode Luff Schoorl adalah berdasarkan proses reduksi dari larutan Luff Schoorl oleh gula-gula pereduksi (semua monosakarida, laktosa dan maltosa). Hidrolisis karbohidrat menjadi monosakarida yang dapat mereduksikan Cu²⁺ menjadi Cu¹⁺.

Reaksi yang terjadi dalam metode Luff Schoorl :

             O                                                                      O

R – C                      + 2 Cu²⁺ + 4 OH^-                 R – C

                            H                                                                    H

        Gula reduksi Luff Schoorl

        Cu²⁺    +          4 I^-      →        CH₂I₂             I₂

        I₂+         2 NaS₂ →       2 NaI +    Na₂S₄O₂

        Sukrosa tidak memiliki sifat-sifat mereduksi, karena itu untuk menentukan kadar sukrosa harus dilakukan inversi terlebih dahulu menjadi glukosa dan fruktosa.

        Dalam hal ini kadar sukrosa harus diperhitungkan dengan faktor 0,95 karena pada hidrolisis sukrosa berubah menjadi gula invert.

        C₁₂H₂₂O₁₁        +          H₂O     →        2C₆H₁₂O₆

                    Sukrosa                                   gula reduksi

        Karohidrat terdiri dari bermacam-macam dan menurut ukuran molekul dapat dibagi dalam tiga golongan, yaitu:

a.       Monosakarida, karbohidrat yang paling sederhana susunan molekulnya dan tidak diuraikan lagi. Golongan ini yaitu glukosa dan fruktosa

b.      Disakarida, karbohidrat yang terdiri dari 2 molekul monosakarida. Golongan ini yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa

c.       Polisakarida, karbohidrat yang terdiri dari banyak molekul monosakarida. Golongan ini yaitu patim glikogen dan selulosa

Penentuan Karbohidrat dengan Metode Luff Schoorl

Pengukuran karbohidrat yang merupakan gula pereduksi dengan metode Luff Schoorl ini didasarkan pada reaksi sebagai berikut :

R-CHO + 2 Cu²⁺ à R-COOH + Cu₂O

2 Cu²⁺ + 4 I^- à Cu₂I₂ + I₂

2 S₂O₃^2- + I₂ à S₄O₆^2- + 2 I^-

Monosakarida akan mereduksikan CuO dalam larutan Luff menjadi Cu₂O. Kelebihan CuO akan direduksikan dengan KI berlebih, sehingga dilepaskan I₂. I₂ yang dibebaskan tersebut dititrasi dengan larutan Na2S2O3. Pada dasarnya prinsip metode analisa yang digunakan adalah Iodometri karena kita akan menganalisa I2 yang bebas untuk dijadikan dasar penetapan kadar. Dimana proses iodometri adalah proses titrasi terhadap iodium (I₂) bebas dalam larutan. Apabila terdapat zat oksidator kuat (misal H₂SO₄) dalam larutannya yang bersifat netral atau sedikit asam penambahan ion iodida berlebih akan membuat zat oksidator tersebut tereduksi dan membebaskan I₂ yang setara jumlahnya dengan dengan banyaknya oksidator (Winarno 2007). I₂ bebas ini selanjutnya akan dititrasi dengan larutan standar Na₂S₂O₃ sehinga I₂ akan membentuk kompleks iod-amilum yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu, jika dalam suatu titrasi membutuhkan indikator amilum, maka penambahan amilum sebelum titik ekivalen.

Metode Luff Schoorl ini baik digunakan untuk menentukan kadar karbohidrat yang berukuran sedang. Dalam penelitian M.Verhaart dinyatakan bahwa metode Luff Schoorl merupakan metode tebaik untuk mengukur kadar karbohidrat dengan tingkat kesalahan sebesar 10%. Pada metode Luff Schoorl terdapat dua cara pengukuran yaitu dengan penentuan Cu tereduksi dengan I2 dan menggunakan prosedur Lae-Eynon (Anonim 2009).

Metode Luff Schoorl mempunyai kelemahan yang terutama disebabkan oleh komposisi yang konstan. Hal ini diketahui dari penelitian A.M Maiden yang menjelaskan bahwa hasil pengukuran yang diperoleh dibedakan oleh pebuatan reagen yang berbeda.

Peran biologis Karbohidrat

·         Peran dalam biosfer

Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di bumi, baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme autotrof seperti tumbuhan hijau, bakteri, dan alga fotosintetik memanfaatkan hasil fotosintesis secara langsung. Sementara itu, hampir semua organisme heterotrof, termasuk manusia, benar-benar bergantung pada organisme autotrof untuk mendapatkan makanan.

Pada proses fotosintesis, karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat yang kemudian dapat digunakan untuk mensintesis materi organik lainnya. Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis ialah gula berkarbon tiga yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat.menurut rozison (2009) Senyawa ini merupakan bahan dasar senyawa-senyawa lain yang digunakan langsung oleh organisme autotrof, misalnya glukosa, selulosa, dan amilum.

·         Peran sebagai bahan bakar dan nutrisi

Kentang merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung banyak karbohidrat.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi seluler untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monosakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organik kecil lainnya, termasuk asam amino dan asam lemak.

Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70–80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

Namun demikian, daya cerna tubuh manusia terhadap karbohidrat bermacam-macam bergantung pada sumbernya, yaitu bervariasi antara 90%–98%. Serat menurunkan daya cerna karbohidrat menjadi 85%.^] Manusia tidak dapat mencerna selulosa sehingga serat selulosa yang dikonsumsi manusia hanya lewat melalui saluran pencernaan dan keluar bersama feses. Serat-serat selulosa mengikis dinding saluran pencernaan dan merangsangnya mengeluarkan lendir yang membantu makanan melewati saluran pencernaan dengan lancar sehingga selulosa disebut sebagai bagian penting dalam menu makanan yang sehat. Contoh makanan yang sangat kaya akan serat selulosa ialah buah-buahan segar, sayur-sayuran, dan biji-bijian. Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

·         Peran sebagai cadangan energi

Beberapa jenis polisakarida berfungsi sebagai materi simpanan atau cadangan, yang nantinya akan dihidrolisis untuk menyediakan gula bagi sel ketika diperlukan. Pati merupakan suatu polisakarida simpanan pada tumbuhan. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam organel plastid, termasuk kloroplas. Dengan mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar sel yang utama, sehingga pati merupakan energi cadangan.

Sementara itu, hewan menyimpan polisakarida yang disebut glikogen. Manusia dan vertebrata lainnya menyimpan glikogen terutama dalam sel hati dan otot. Penguraian glikogen pada sel-sel ini akan melepaskan glukosa ketika kebutuhan gula meningkat. Namun demikian, glikogen tidak dapat diandalkan sebagai sumber energi hewan untuk jangka waktu lama. Glikogen simpanan akan terkuras habis hanya dalam waktu sehari kecuali kalau dipulihkan kembali dengan mengonsumsi makanan.

·         Peran sebagai materi pembangun

Organisme membangun materi-materi kuat dari polisakarida struktural. Misalnya, selulosa ialah komponen utama dinding sel tumbuhan. Selulosa bersifat seperti serabut, liat, tidak larut di dalam air, dan ditemukan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan.^[10] Kayu terutama terbuat dari selulosa dan polisakarida lain, misalnya hemiselulosa dan pektin. Sementara itu, kapas terbuat hampir seluruhnya dari selulosa.

Polisakarida struktural penting lainnya ialah kitin, karbohidrat yang menyusun kerangka luar (eksoskeleton) arthropoda (serangga, laba-laba, crustacea, dan hewan-hewan lain sejenis). Kitin murni mirip seperti kulit, tetapi akan mengeras ketika dilapisi kalsium karbonat. Kitin juga ditemukan pada dinding sel berbagai jenis fungi.^]

Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.

Karbohidrat struktural lainnya yang juga merupakan molekul gabungan karbohidrat dengan molekul lain ialah proteoglikan, glikoprotein, dan glikolipid. Proteoglikan maupun glikoprotein terdiri atas karbohidrat dan protein, namun proteoglikan terdiri terutama atas karbohidrat, sedangkan glikoprotein terdiri terutama atas protein. Proteoglikan ditemukan misalnya pada perekat antarsel pada jaringan, tulang rawan, dan cairan sinovial yang melicinkan sendi otot. Sementara itu, glikoprotein dan glikolipid (gabungan karbohidrat dan lipid) banyak ditemukan pada permukaan sel hewan. Karbohidrat pada glikoprotein umumnya berupa oligosakarida dan dapat berfungsi sebagai penanda sel. Misalnya, empat golongan darah manusia pada sistem ABO (A, B, AB, dan O) mencerminkan keragaman oligosakarida pada permukaan sel darah merah.

3.      Peralatan dan bahan

3.1. Alat-alat yag digunakan

-          Gelas ukur 1oo ml, erlenmeyer                               1,1 buah

-          Neraca analitik                                                        1 buah

-          Pipet ukur 10 ml                                                     1 buah

-          Biuret                                                                      1 buah

-          Hot plate                                                                 1 buah

-          Corong                                                                    1 buah

-          Bola karet                                                               1 buah

3.2. Bahan-bahan yang digunakan

-          Larutan Luff Schoorl

-          Larutan KI 20%

-          Asam sulfat 25%

-          Na tiosulfat 0,1 N

-          Indikator amilum 1%

-          Larutan HCl 3%

-          Natrium hidroksida 30%

4.      Prosedur percobaan

4.1. Pembuatan Larutan Luff Schoorl

Larutan 143,8 gr Na₂CO₃anhidrat dalam 300 ml air suling sambil diaduk tambahkan 50 gr asam sitrat monohidrat yang telah diaduk dengan 50 ml air suling. Tambahkan 25 gr CuSO₄ . 5H₂O yang dilarutkan dengan 100 ml air suling. Pindahkan larutan tersebut ke dalam labu ukur 1 liter, tepatkan sampai tanda garis dengan air suling dan dikocok.

4.2. Penentuan kadar gulan dengan Metode Luff Schoorl

-          Timbang 5 gr sampel ke dalam erlenmeyer 500 ml

-          Menambahkan 200 ml larutan HCl 3%, didihkan selama 1 jam dengan pendingin tegak

-          Mendiginkan dan menetralkan dengan larutan NaOH 30% dan menambahkan sedikit larutan CH₃COOH 3% suasana larutan sedikit asam

-          Memindahkan larutan secara kuantitatif ke dalam labu ukur 500 ml, encerkan dengan air suling dan tepatkan volumenya sampai tanda garis lurus. Kocok dan saring melalui kertas saring

-          Memipet 10 ml filtrat ke dalam erlenmeyer 500 ml, tambahkan 25 ml Larutan Luff Schoorl dan beberapa batu didih dan 15 ml air suling

-          Panaskan campuran tersebut dengan panas yang konstan sampai mendidih selama 10 menit kemudian dengan cepat didinginkan di dalam wadah es

-          Setelah dingin tambahkan perlahan-lahan 15 ml larutan KI 20% dan 25 ml H₂SO₄ 25%

-          Titrasi secepatnya dengan larutan Na tiosulfat 0,1 N sampai warna kuning sampai hilang, tambahkan sedikit indikator larutan kanji 1%. Lanjutkan titrasi sampai warna biru hilang

-          Buat juga percobaan blanko dengan menggunakan 25 ml air sebagai penganti sampel

5.      Data pengamatan

Perlakuan

pengamatan

Menambahkan HCl pada masing-masing blanko dan sampel serta mendinginkan filtrat

Melakukan penambahan aquadest dan Larutan Luff Schoorl

Pemanasan blanko dan sampel sampai mendidih dan di dingikan

Penambahan larutan KI dan larutan H₂SO₄

Menitrasi Na₂S₂O₃ sampai warna kuning mnghilang

Penambahan indikator kanji

Menitrasi kembali dengan Na₂S₂O₃sampai warna biru menghilang

Blanko tidak mengalami perubahan warna tetatp bening, sampel tidak larut dan mempunyai warna putih keruh

Blanko dans sampel mengalamai perubahan warna menjadi biru

Blanko berwarna biru dan sampel berubah menjadi warna merah bata

Pada saat penambahan larutan KI, blanko menjadi warna keruh dan sampel juga berwarna keruh, pada saat saat penambahan H₂SO₄blanko dan sampel tetap sama tetapi terjadi bergejolak

Pada blanko warna kuning menghilang saat volume 10 ml, pada sampel saat volume 2,5 ml dan warna keduanya putih susu

Blanko dan sampel mengalami perubahan warna menjadi biru gelap

Pada blanko, warna biru menghilang saat volume titran mencapai 10 ml dan pada sampel saat volume warna kedua larutan menjadi putih susu

6.      Perhitungan

a.       Pembuatan larutan

-          Larutan KI 20% sebanyak 100 ml

gr    =          m         x          BM      x          gr

        =          1 mol/l             x          166 gr/mol       x          0,10 l

        =          16,6 gr

Larutan KI 20%     =          X   100 ml

                                =          20 ml ( lalu diencerkan sampai 100 ml )

-          Larutan H₂SO₄25% sebanyak 100 ml

V₁   . %      =          V₂    .   %

100 ml . 25 %         =          V₂ . 98%

                    V₂        =

                                =          25,51 ml ( lalu diencerkan sampai 100 ml )

-          Larutan Na₂SO₃ 0,1 N dalam 100 ml

gr    =          N . BE . V

        =          0,1 N . 248,21 gr/mol . 0,1 l

        =          2,4821 gr

-          Larutan HCl 3% dalam 500 ml

V₁   . %      =          V₂    .   %

500 ml . 3 %           =          V₂ . 37%

                    V₂        =

                                =          40,54 ml

-          Larutan NaOH 30% dalam 100 ml

gr    =          m . V   .   BM

        =          1 mol/l . 0,10 l .40 gr/mol

        =          4 gr

NaOH 30%             =          x 100   =   30 ml ( diencerkan sampai 100 ml )

Jumlah titrasi sampel dengan Na₂S₂O₃ : 9 ml

Jumlah titrasi blanko dengan Na₂S₂O₃: 20 ml

Selisih titrasi :   jumlah ml Na₂S₂O₃ yang setara dengan gula reduksi

20 ml – 9 ml : 11 ml

-          Menghitung mg gula dari tabel :

Mg : (ml blanko – ml sampel) x

        :   (20 ml – 9 ml) x

        :    11 ml = 11 mg

ml Na₂S₂O₃dipakai untuk menentukan mg gula dalam tabel Luff Schoorl

kadar karbohidrat   :

                                :

                                : 0,208 %

7.      Analisa pengamatan

Melakukan analisa kadar karbohidrat pada sampel yang berupa tepung terigu. Seperti yang telah diketahui, karbohidrat berperan penting dalam kehidupan sehari-hari bagi manusia. Karhodidrat merupakan segolongan senyawa-senyawa pwnting yang merupakan sumber energi yang paling tersebar luas. Pealtikum ini menggunakan metode Luff Schoorl sebagai uji kimia kualitatif yang bertujuan menguji adanya gugus Aldehid. Komponen utama reagen Luff Schoorl adalah CuO. Hidrolisis karbohidrat menjadi monosakarida yang dapat mereaksikan atau merduksikan Cu²⁺ menjadi Cu⁺.

Blanko dan sampel dipanaskan menggunakan kondensor selama 1 jam, blanko dan sampel ditambahkan HCl. Blanko berfungsi untuk melihat perbedaan wujud pada blanko dans sampel. Proses titrasi titran Na₂S₂O₃dan indikator kanji. Larutan standar Na₂S₂O₃digunakan untuk membentuk kompleks iod-amilum yang tidak larut di dalam air karena pada prinsipnya metode Luff Schorl ini adalah analisa iodimetri yang I₂yang akan bebas akan dijadikan sebagai dasar penetapan kadar. Digunakan indikator amilum pada saat titrasi sebelum titik ekivalen.

Didapatkan hasil kadar karbohidrat dari perhitungan, dimana kadar karbohidrat yang didapat sebesar 0,3068%.

8.      Kesimpulan

Didapatkan beberapa kesimpulan, yaitu :

-          Metode Luff Schoorl adalah analisa kualitatif karhohidrat dalam suatu bahan pangan.

-          Kadar karhohidrat yang didapatkan sebesar 0,3068%.

Daftar pustaka

Jobheet.penuntun praktikum teknologi pengolahan pangan.2013.POLSRI

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat

http://asagisora.blogspot.com/2010/07/penetapan-karbohidrat-metode-luff.html