GULA REDUKSI

PEMERIKSAAN KIMIA AMAMI (KUANTITATIF)

GULA REDUKSI

Gula adalah suatu karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan merupakan oligosakarida, polimer dengan derajat polimerisasi 2-10 dan biasanya bersifat larut dalam air yang terdiri dari dua molekul yaitu glukosa dan fruktosa. Gula memberikan flavor dan warna melalui reaksi browning secara non enzimatis pada berbagai jenis makanan. Gula paling banyak diperdagangkan dalam bentuk kristal sukrosa padat. Gula digunakan untuk mengubah rasa menjadi manis dan keadaan makanan atau minuman. Dalam industri pangan, sukrosa diperoleh dari bit atau tebu (Winarno 1997).

Gula pereduksi merupakan golongan gula(karbohidrat) yang dapat menerima senyawa-senya electron seperti glukosa dan fruktosa. Salah satu ujung gula pereduksi memiliki gugus aldehida atau keto bebas. Gula pereduksi yaitu monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dapat ditunjukkan dengan pereaksi Fehling atau Benedict menghasilkan endapan merah bata (Cu2O). selain pereaksi Benedict dan Fehling, gula pereduksi juga bereaksi positif dengan pereaksi Tollens (Apriyanto et al 1989). Penentuan gula pereduksi selama ini dilakukan dengan metode pengukuran konvensional seperti metode osmometri, polarimetri, dan refraktrometri maupun berdasarkan reaksi gugus fungsional dari senyawa sakarida tersebut (seperti metode Luff-Schoorl, Seliwanoff, Nelson-Somogyi dan lain-lain). Hasil analisisnya adalah kadar gula pereduksi total dan tidak dapat menentukan gula pereduksi secara individual. Untuk menganalisis kadar masing-masing dari gula pereduksi penyusun madu dapat dilakukan dengan menggunakan metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCTK). Metode ini mempunyai beberapa keuntungan antara lain dapat digunakan pada senyawa dengan bobot molekul besar dan dapat dipakai untuk senyawa yang tidak tahan panas (Gritter et al 1991 dalam Swantara 1995).

Penentuan kadar glukosa dilakukan dengan cara menganalisis sampel melalui pendekatan proksimat. Terdapat beberapa jenis metode yang dapat dilakukan untuk menentukan kadar gula dalam suatu sampel. Salah satu metode yang paling mudah pelaksanaannya dan tidak memerlukan biaya mahal adalah metode Luff Schoorl. Metode Luff Schoorl merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kandungan gula dalam sampel. Metode ini didasarkan pada pengurangan ion tembaga (II) di media alkaline oleh gula dan kemudian kembali menjadi sisa tembaga. Ion tembaga (II) yang diperoleh dari tembaga (II) sulfat dengan sodium karbonat di sisa alkaline pH 9,3-9,4 dapat ditetapkan dengan metode ini. Pembentukan (II)-hidroksin dalam alkaline dimaksudkan untuk menghindari asam sitrun dengan penambahan kompleksierungsmittel. Hasilnya, ion tembaga (II) akan larut menjadi tembaga (I) iodide berkurang dan juga oksidasi iod menjadi yodium. Hasil akhirnya didapatkan yodium dari hasil titrasi dengan sodium hidroksida (Anonim 2010).

CONTOH PEMERIKSAAN

Luff schrool merupakan salah satu metode yang dapat digunakan dalam penentuan kadar karbohidrat secara kimiawi. Sample yang dipergunakan dalam praktikum ini adalah cracker beras yang banyak beredar dipasaran.

·         Sampel  yang dipakai pertama-tama dihaluskan dengan menggunakan blender, sebelum ditimbang sample dihomogenkan. Sampel ditimbang sebanyak 5,0132 g.

·         Sample yang ditimbang dalam Erlenmeyer kemudian ditambahkan HCl 3% sebanyak 200 mL, penambahan HCl dimaksudkan untuk menghidrolisis karbohidrat, polimer karbohidrat sulit untuk bereaksi sehingga dengan penambahan asam, polimer akan terpecah menjadi monomer-monomer yang akan lebih mudah untuk bereaksi dengan senyawa lain. Hidrolisis pada sample dapat memisahkan karbohidrat dalam sample.

·         Setelah ditambahkan HCl, campuran sample dan HCl dipanaskan dengan menggunakan pendingin tegak, selama 3 jam. Hal ini dilakukan supaya jumlah komponen tidak berkurang karena air dan asam dalam sample tidak menguap (di refluks).

·         Setelah dipanaskan, sample dalam Erlenmeyer dinetralkan dengan larutan NaOH 30%, sampai sample dan campuran didalamnya netral, untuk mengetahui apakah larutan sudah mencapai netral maka diperlukan uji kualitatif dengan menggunakan kertas lakmus biru. Jika larutan tidak berubah warna maka larutan sudah netral.

·         Setelah larutan netral, kemudian ditambahkan CH₃COOH atau asam lemah, penambahan asam asetat ini dimaksudkan agar larutan dalam suasana sedikit asam.

Dalam pengujian karbohidrat dengan metode luff schrool ini pH larutan harus diperhatikan dengan baik, karena pH yang terlalu rendah (terlalu asam) akan menyebabkan hasil titrasi menjadi lebih tinggi dari sebenarnya, karena terjadi reaksi oksidasi ion iodide menjadi I₂

O₂ + 4I^- + 4H⁺             2I₂ + 2H₂O

Sedangkan apabila pH terlalu tinggi (terlalu basa), maka hasil titrasi akan menjadi lebih rendah daripada sebenarnya, karena pada pH tinggi akan terjadi resiko kesalahan, yaitu terjadinya reaksi I₂ yang terbentuk dengan air (hidrolisis).

I₂ + H₂O                   HOI + I^- + H⁺

4HOI + S₂O₃⁼ + H₂O                    2SO₄⁼ + 4I^- + 6H⁺

·         Setelah itu larutan dipindahkan dalam labu ukur 500 mL, dan ditambahkan aquadest sampai tanda batas, dan saring. Proses penyaringan dilakukan dengan saring butchner vacuum, sehingga proses penyaringan berlangsung cepat. Lalu kocok sampai larutan homogen. Setelah itu larutan tersebut dipipet 5 mL dengan pipet volume dan dimasukan dalam Erlenmeyer 500 mL.

·         Setelah sample dimasukan dalam Erlenmeyer 500 mL, kemudian ditambahkan larutan luff schrool sebanyak 25 mL, dan 15 mL aquadest. Kemudian panaskan dengan pendingin tegak. Larutan luff schrool akan ·         bereaksi dengan sample yang mengandung gula pereduksi  

      R-COH + CuO            Cu₂O         + R – COOH

Campuran tersebut ditambahkan batu didih untuk mencegah terjadinya letupan (bumping). Proses pemanasan, diusahakan larutan mendidih dalam waktu 3 menit dan biarkan mendidih selama 10 menit, hal ini dimaksudkan agar proses reduksi berjalan sempurna, dan Cu dapat tereduksi dalam waktu kurang lebih 10 menit. Agar tidak terjadi pengendapan seluruh Cu³⁺ yang tereduksi menjadi Cu⁺sehingga tidak  ada kelebihan Cu²⁺ yang dititrasi maka larutan harus mendidih atau diusahakan mendidih dalam waktu 3 menit.

Campuran tersebut kemudian didinginkan dalam bak yang berisi es. Agar pendinginan berlangsung cepat, maka pendinginan dengan es perlu dilakukan. Setelah campuran dingin kemudian ditambahkan KI 20% sebanyak 15 mL dan H₂SO₄ 25% perlahan-lahan.

Penambahan larutan-larutan ini akan menimbulkan reaksi antara kuprioksida menjadi CuSO₄ dengan H₂SO₄, dan CuSO₄ tersebut bereaksi dengan KI.

Reaksi tersebut ditandai dengan timbulnya buih dan warna larutan menjadi coklat. Larutan tersebut kemudian dititrasi cepat dengan menggunakan larutan tio sulfat (Na₂S₂O₃) 0,1 N. titrasi cepat dilakukan untuk menghindari penguapan KI.

Indicator yang dipergunakan adalah amilum. Penambahan indicator amilum dilakukan setelah campuran mendekati titik akhir, hal ini dilakukan karena apabila dilakukan pada awal titrasi maka amilum dapat membungkus iod dan mengakibatkan warna titik akhir menjadi tidak terlihat tajam. Maka berdasarkan praktikum dan perhitungan, kadar karbohidrat dalam sample cracker beras adalah : yang pertama 69,8032% dan sample kedua 67,1680%

Tahapan reaksi yang terjadi adalah :

R – COH + CuO                  CuO₂      + R – COOH

H₂SO₄ + CuO            CuSO₄ + H₂O

CuSO₄ + 2KI           CuI₂ + K₂SO₄

2CuI₂             Cu₂I₂ + I₂

I₂ + Na₂S₂O₃            Na₂S₄O₆ + NaI

KESIMPULAN

Penentuan kadar karbohidrat dengan metode luff schrool dilakukan dengan menghidrolisis sample menjadi monosakarida yang dapat mereduksi oksida pada luff yaitu Cu²⁺ menjadi Cu⁺. Berdasarkan praktikum dan perhitungan maka karbohidrat total yang terkandung dalam sample, yang pertama adalah 69,8032% dan 69,1680%.

METODE Luff Schoorl

Pada penentuan karbohidrat dengan metode Luff Schoorl, yang ditentukan bukan Cu2O yang mengendap tapi dengan menggunakan CuO dalam larutan yang belum direaksikan dengan gula reduksi (titrasi blanko) dan sesudah direaksikan dengan gula reduksi (titrasi sampel). Penentuannya dengan menggunakan titrasi volumetri. Setelah diketahui selisih banyaknya titrasi blanko dan titrasi sampel kemudian dikonsultasikan dengan tabel yang telah tersedia yang menggambarkan hubungan antara banyaknya Na2S2O3 dengan banyaknya gula pereduksi. Pada metode Luff Schoorl terdapat dua cara pengukuran yaitu        :

1.    Penentuan Cu tereduksi dengan I2

2.    Menggunakan prosedur Lae-Eynon

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.

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. 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%.

Persamaan reaksinya:                                                                                                                    

R-COH + 2 CuO → Cu2O (s) + R-COOH (aq)

H2SO4 (aq) + CuO → CuSO4 (aq) + H2O (l)

CuSO4 (aq) + 2 KI (aq) → CuI2 (aq) + K2SO4 (aq)

2 CuI2 ↔ Cu2I2 + I2

I2 + Na2S2O3 → Na2S4O6 + NaI

I2 + amilum → Biru

Penetapan sebelum inversi dilakukan untuk mengetahui jumlah gula pereduksi yang terdapat dalam sampel. Penetapan inversi lemah dilakukan untuk mengetahui jumlah disakarida yang tidak bersifat reduksi seperti sukrosa. Penetapan sesudah inversi kuat biasanya dilakukan untuk menentukan kadar karbohidrat pada poliskarida.

Alat dan Bahan

Analisis Kualitatif

            Alat

1.        Tabung reaksi

2.        Rak tabung reaksi

3.        Pipet tetes tangkai panjang

4.        Kaca preparat

5.        Penangas air

6.        Mikroskop

7.        Batang pengaduk

8.        Pemanas listrik

9.        Botol semprot

10.    Kertas saring

11.    Corong kaca

12.    Gelas kimia

13.    Spatula

14.    Kertas lakmus’

15.    Penjepit tabung reaksi

Bahan

1.        Pereaksi Molisch

2.        Pereaksi Asam Pikrat

3.        Pereaksi Barfoed

4.        Pereaksi Benedict

5.        Pereaksi Seliwanoff

6.        Pereaksi Fenilhidrazin

7.        Air tebu

8.        Larutan kanji 1%

9.        Larutan NaOH 6M

10.    Larutan HCl 6M

11.    Larutan I2 0,01M

12.    Larutan HCl pekat

13.    Amil Alkohol

 Analisis Kuantitatif

Alat

1.        Tabung Reaksi

2.        Gelas Kimia 250mL

3.        Kassa

4.        Botol semprot

5.        Labu ukur 250mL

6.        Kertas saring

7.        Corong pendek

8.      Labu erlenmeyer

9.      Pembakar bunsen

10.    Buret

11.    Pipet volum

12.    Gelas ukur

13.    Pipet tetes

14.    Batang pengaduk

Bahan

1.        Larutan Na2S2O3

2.        Larutan H2SO4

3.        Larutan KI

4.        Air tebu

5.        Larutan HCl

6.        Aquades

7.        Larutan NaOH

8.        Larutan Luff Schoorl

-       CuSO4.5H2O

-       Asam sitrat

-       Na2CO3.10H2O

SUMBER PUSTAKA

·         Harjadi, W. 1994. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta : Gramedia.

·         Sudarmadji, Slamet. 1996. Analisa Bahan Makanan & Pertanian. Yogyakarta : Liberty

·         Winarno, FG. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta : Gramedia

·         http://queenofsheeba.wordpress.com/2009/11/17/luff-schoorl/

·         http://eremjezone.blogspot.com/2010_05_01_archive.html

·         http://id.wikipedia.org/wiki/Gula_pereduksi