2.1 Pendahuluan Karbohidrat adalah salah satu bahan yang paling penting dalam makanan dan mentah bahan. Mereka mungkin terjadi secara alami atau ditambahkan ke produk makanan untuk menyediakan nutrisi dan, dalam banyak kasus, untuk meningkatkan tekstur dan kualitas keseluruhan dari produk pangan. Alami polisakarida dalam makanan merupakan bagian intrinsik atau bawaan bahan baku. Misalnya, pati adalah yang paling berlimpah alami terjadi karbohidrat dalam produk makanan, diikuti oleh pektin, hemiselulosa dan bahan dinding sel. Banyak polisakarida juga ditambahkan ke sistem pangan sebagai stabilisator dan serat makanan. Misalnya, kacang locust dan guar gum digunakan untuk menstabilkan emulsi dan melarang pertumbuhan kristal es dalam es krim. Banyak polisakarida lainnya gusi telah banyak digunakan dalam roti dan produk susu untuk memperbaiki tekstur dan sifat organoleptik dipanggang dan sebagai gelling agen untuk membuat makanan penutup (lihat Bab 6 untuk detail). Selain itu, polisakarida dapat dihasilkan sebagai produk-oleh bakteri, seperti di yoghurt. Aplikasi terbaru dari polisakarida nonstarch dalam sarapan sereal dan produk makanan ringan telah meningkat karena fisiologis mereka dirasakan efek dan manfaat kesehatan. Kelompok ini disebut komponen serat makanan. Misalnya, galactomannans dan sereal β -Glukan dapat mengurangi kolesterol serum dan kadar glukosa darah menipis sedangkan psyllium dan biji rami permen telah digunakan sebagai obat pencahar. Memahami Analisis Karbohidrat
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
2.1 PendahuluanKarbohidrat adalah salah satu bahan yang paling penting dalam makanan dan mentahbahan. Mereka mungkin terjadi secara alami atau ditambahkan ke produk makanan untuk menyediakannutrisi dan, dalam banyak kasus, untuk meningkatkan tekstur dan kualitas keseluruhan dariproduk pangan.Alami polisakarida dalam makanan merupakan bagian intrinsik atau bawaanbahan baku. Misalnya, pati adalah yang paling berlimpah alamiterjadi karbohidrat dalam produk makanan, diikuti oleh pektin, hemiselulosadan bahan dinding sel.Banyak polisakarida juga ditambahkan ke sistem pangan sebagai stabilisator danserat makanan. Misalnya, kacang locust dan guar gum digunakan untuk menstabilkanemulsi dan melarang pertumbuhan kristal es dalam es krim. Banyak polisakarida lainnyagusi telah banyak digunakan dalam roti dan produk susu untukmemperbaiki tekstur dan sifat organoleptik dipanggang dan sebagaigelling agen untuk membuat makanan penutup (lihat Bab 6 untuk detail). Selain itu,polisakarida dapat dihasilkan sebagai produk-oleh bakteri, seperti diyoghurt. Aplikasi terbaru dari polisakarida nonstarch dalam sarapan serealdan produk makanan ringan telah meningkat karena fisiologis mereka dirasakanefek dan manfaat kesehatan. Kelompok ini disebut komponen serat makanan.Misalnya, galactomannans dan serealβ-Glukan dapat mengurangi kolesterol serumdan kadar glukosa darah menipis sedangkan psyllium dan biji ramipermen telah digunakan sebagai obat pencahar.Memahami Analisis Karbohidrat69Terlepas jika mereka ditambahkan atau hadir dalam makanan pribumi, pentinguntuk mengetahui apa jenis dan berapa banyak karbohidrat yang hadir dalam makanansistem. Bab ini menjelaskan metode yang saat ini digunakan untuk penentuandari jumlah karbohidrat dan asam uronat yang tersusun, serta untuk menganalisis oligosakaridadan serat makanan dalam produk makanan.2.2 Jumlah Analisis GulaSebagai kelompok, karbohidrat cukup heterogen, berbeda di SDstruktur (ukuran dan bentuk cincin), derajat polimerisasi (mono vs vs oligopolisakarida), karakteristik makromolekul (struktur linear vs bercabangstruktur kompak), hubungan (yaitu,αatauβhubungan glikosidik, posisi linkage),dan biaya (lihat Bab 1 untuk cakupan yang lebih rinci struktur karbohidrat).Perbedaan fisik dan kimia menimbulkan sifat yang berbeda,
termasuk kelarutan, reaktivitas, dan kerentanan terhadap enzim pencernaan.Dari perspektif analitis, situasi yang paling sederhana adalah di mana adahanya satu jenis karbohidrat hadir dalam sampel dengan sedikit campurSenyawa - mengukur oligomer glukosa dalam sirup jagung, misalnya. Dihal ini reaktivitas yang berbeda dari gula berdasarkan struktur (misalnya, ketosaatau bentuk heksosa), biaya, dan jenis (misalnya, glukosa vs arabinosa) tidak hadirmasalah. Ini adalah kasus yang paling sering meskipun, terutama dengan bahan baku(Misalnya, benih, biji-bijian sereal) dan produk makanan (es krim, dipanggang), yangberbagai jenis karbohidrat yang hadir dalam sampel dengan senyawa laintermasuk terlarut lipid, protein, dan mineral. Heterogenitasdari kelompok senyawa dapat membuat menganalisis karbohidrat totalisi sampel cukup kompleks.2.2.1 Preparasi SampelSebelum menganalisis untuk setiap kelas karbohidrat, apakah itu monosakaridaatau bahan selulosa larut, sampel harus siap sehinggamenghilangkan zat-zat yang dapat mengganggu analisis. Untuk sampel yangsudah pada dasarnya solusi gula (jus, madu) persiapan sampel yang sangat sedikitdiperlukan. Untuk sampel lain, seperti minyak biji, sereal atau makanan utuh,lemak, protein, pigmen, vitamin, mineral, dan berbagai senyawa lainnyaharus dihapus sebelum analisis. Ada beberapa prosedur rincidiuraikan dalam literatur untuk menghilangkan zat-zat sebelumanalisis gula sederhana atau polisakarida.1,2Perlu dicatat bahwatingkat persiapan sampel yang diperlukan juga tergantung pada analisisteknik dan / atau peralatan yang digunakan. Umumnya, sampel dikeringkan dantanah pertama, diikuti oleh langkah defatting. Pengeringan bisa dilakukan di bawahvakum, pada tekanan atmosfer, atau sampel yang sensitif terhadap panas,Karbohidrat Makanan: Kimia, Sifat Fisik, dan Aplikasidalam freeze dryer. Sampel, sekali tanah untuk mesh ukuran tertentu, yang dihilangkan lemaknyamenggunakan pelarut nonpolar seperti heksana atau kloroform. Molekul rendahkarbohidrat berat badan maka dapat diekstraksi dengan menggunakan etanol 80% panas. Ituekstrak etanol akan mengandung garam mineral, pigmen, dan asam organikserta gula berat molekul rendah dan protein, sedangkan residu akanterutama mengandung protein dan karbohidrat berat molekul tinggi termasukselulosa, pektin, pati, dan makanan gusi (hidrokoloid) yang mungkinhadir. Protein umumnya dihapus dari sampel menggunakan protease sepertipapain. Air polisakarida larut dapat diekstraksi menggunakan air dan dipisahkandari bahan larut dengan sentrifugasi atau penyaringan. Tergantung padasenyawa kepentingan dalam sampel, pengobatan enzimatik denganα-Amilase
dan / atau amiloglukosidase dapat digunakan untuk membersihkan sampel pati. Dalam hal inipati dihidrolisis menjadi glukosa, yang dapat dipisahkan dari molekul tinggipolisakarida berat badan dengan dialisis atau dengan mengumpulkan molekul tinggiberat bahan sebagai endapan setelah membuat solusi untuk etanol 80%.Glukosa larut dalam etanol 80% sedangkan material polisakarida tidak.Metode kimia yang berlaku untuk gula netral, fenol-sulfatuji asam dan uji antron, metode klasik dengan sejarah panjangpenggunaan, meskipun uji asam fenol-sulfat mungkin adalah lebih populerdari dua. Sebuah metode kimia untuk analisis asam uronat yang tersusun juga diuraikan.Metode enzimatik, sementara banyak digunakan dan tersedia, umumnyakhusus untuk satu atau lebih gula dalam sampel. Metode kimia sepertiuji asam fenol-sulfat dapat dimanfaatkan untuk memberikan perkiraannilai, tetapi karena gula yang berbeda dalam larutan bereaksi berbeda dengan assayreagen, pengukuran total gula akan menjadi estimasi yang didasarkan padareaktivitas gula yang digunakan untuk membangun kurva kalibrasi (biasanyaglukosa). Jika nilai perkiraan atau estimasi adalah semua yang diperlukan makaMetode ini sudah cukup. Ketika jumlah yang tepat dari setiap hadir guladiperlukan, metode enzimatik yang sangat spesifik yang lebih tepat. Inisering dilakukan oleh analisis instrumental seperti yang dijelaskan dalam Bagian 2.3.2.2.2 Fenol-Asam Sulfat Assay2.2.2.1 Teori ReaksiDi hadapan asam kuat dan panas, karbohidrat menjalani serangkaianreaksi yang mengarah pada pembentukan derivatif furan seperti furanaldehydedan hidroksimetil furaldehide.1,3Reaksi awal, dehidrasi yangReaksi (Gambar 2.1) diikuti dengan pembentukan furan derivatif, yangkemudian mengembun dengan diri mereka sendiri atau senyawa fenolik untuk menghasilkan gelapkompleks berwarna. Gambar 2.2 menampilkan beberapa turunan furan dan karbohidratdari mana mereka berasal. Yang dikembangkan kompleks menyerap UV-VIcahaya, dan absorbansi sebanding dengan konsentrasi gula dalamlinear. Sebuah maksimum absorbansi yang diamati pada 490 nm untuk heksosadan 480 nm untuk pentosa dan asam uronat yang tersusun yang diukur dengan spektrofotometer UV-VI(Gambar 2.3).
Memahami Analisis Karbohidrat712.2.2.2 Prosedur OperasiFenol, dalam 5 atau 80% larutan ditambahkan ke tabung kaca yang berisi jelaslarutan sampel. Asam sulfat pekat ditambahkan dalam aliran yang cepatlangsung ke permukaan cairan dalam tabung tes. Campuran ini benar-benardikombinasikan menggunakan Mixter vortex dan kemudian diizinkan untuk berdiri waktu yang cukup
untuk memungkinkan pengembangan warna. Solusi absorbansi dibaca pada 490 atau480 nm menggunakan spektrofotometer, tergantung pada jenis gula hadir.Mencampur dan waktu berdiri harus disimpan sama untuk semua sampel untuk menjaminhasil direproduksi.4GAMBAR 2.1Reaksi dehidrasi.GAMBAR 2.2Turunan furan dari (a) pentosa dan asam hexuronic, (b) heksosa, (c) 6-deoxyhexoses, dan(d) keto-heksosa, masing-masing.GAMBAR 2.3Fenol-asam sulfat uji absorbansi maxima untuk heksosa dan pentosa.C CHOHHOHC COHHC CHH2O H OO O CHO(a) (b) (c) (d)CHO O CHO O COH2COH H3CCH2OH0380 400 420 440 460 480 500 520 540 560absorbansiasam glukuronatgalacturonicasamgalaktosamannosexylosearabinosa0.90.80.7
0.60.50.40.30.20.1Panjang gelombang
Karbohidrat Makanan: Kimia, Sifat Fisik, dan Aplikasi2.2.2.3 KuantifikasiKurva kalibrasi dibangun menggunakan gula sedang diuji. Saham A1 mg / ml larutan standar gula yang digunakan untuk menyiapkan 5 atau 6 standarmulai dari 10 hingga 100μg / ml. Setiap standar terkena reaksiprosedur yang diuraikan di atas, dipindahkan ke kuvet, dan absorbansi yang dibaca pada480 atau 490 nm. Absorbansi kosong harus dikurangkan dariabsorbansi standar manual, atau kosong harus digunakan untuk nolspektrofotometer. Sebuah grafik absorbansi vs konsentrasi dibangundan jumlah analit berasal dari kurva kalibrasi (Gambar 2.4).2.2.2.4 PenerapanMetode fenol-sulfat banyak digunakan untuk menentukan konsentrasi totalkarbohidrat dalam sampel. Hal ini dapat digunakan pada ekstrak lipid-bebas darisereal, biji-bijian, dan tanaman, disediakan sampel dalam larutan, dan sesuaiuntuk kedua mengurangi dan nonreducing gula. Hal ini menguntungkan dalam bahwareagen yang murah dan tersedia, peralatan yang dibutuhkan adalah minimal,dan pemeriksaan sederhana. Selain itu, dapat digunakan untuk mengukur monosakarida,oligosakarida, dan polisakarida. Kurva absorpsi karakteristikuntuk gula yang berbeda, karena itu, metode ini memberikan yang paling akurathasil bila diterapkan pada sampel yang mengandung hanya satu jenis karbohidrat.Uji ini telah digunakan untuk mengukur total gula dalam sampel yang mengandunglebih dari satu jenis karbohidrat. Dalam hal ini, glukosa sering digunakan untukmembangun kurva kalibrasi dan hasilnya kemudian hanya perkiraandan harus dinyatakan sebagai setara glukosa.2.2.3 antron-Asam Sulfat Assay2.2.3.1 Teori ReaksiSerupa dengan uji asam fenol-sulfat, metode antron didasarkan padakondensasi derivatif furaldehide, yang dihasilkan oleh karbohidrat dalamGAMBAR 2.4Asam fenol-sulfat uji kurva kalibrasi.00.2
0.40.60.81Konsentrasi (mg / ml)0 20 40 60 80Absorbansi kehadiran asam kuat, dengan reagen, dalam hal ini antron (9,10 -dihidro-9-ozoanthracene), untuk menghasilkan senyawa berwarna.5Reaksikarbohidrat dalam lingkungan asam kuat dengan hasil antron dalamWarna biru-hijau dan absorbansi dibaca pada 625 nm.2.2.3.2 Prosedur OperasiCampuran didinginkan dari 2% antron dalam asam sulfat pekat dicampur dengansebuah alikuot dari larutan sampel yang jelas mengandung gula sedang diuji.Setelah inkubasi dalam lingkungan suhu yang dikendalikan untuk waktu yang cukupuntuk memungkinkan pengembangan warna, larutan dituangkan ke yang sesuaikuvet spektrofotometri dan absorbansi diukur pada 625nm.5,62.2.3.3 KuantifikasiSerupa dengan uji asam fenol-sulfat, reaksi antron adalah nonstoichemetricdan karena itu memerlukan pembangunan kurva standar untuktujuan kuantitatif.2.2.3.4 PenerapanMetode antron-sulfat paling berlaku untuk solusi yang mengandung satujenis heksosa karena bahkan gula dengan struktur hasil yang serupa dalam berbagaitarif dan jumlah pembangunan warna. Gula lainnya, seperti pentosadan asam hexuronic, juga akan bereaksi untuk menghasilkan senyawa berwarna yangmenyerap pada panjang gelombang yang sama, tapi ini hanya menjadi masalah jika merekahadir dalam larutan di atas tingkat tertentu.5Uji ini juga dapat digunakan untukanalisis kuantitatif oligo-dan polisakarida disediakan hanya satu jenishadir dalam larutan.Metode antron telah dimodifikasi untuk digunakan dengan mikro-piring, sehinggamemungkinkan analisis sampel banyak dalam waktu singkat danmengurangi jumlah reagen yang dibutuhkan.72.2.4 Analisis Asam uronat yang tersusunMetode kolorimetri untuk menentukan asam uronat yang tersusun mirip dengan fenol-asam sulfat dan uji antron dalam bahwa mereka didasarkan pada reaksidari reagen dengan derivatif karbohidrat terbentuk dalam asam pekat. Itu
karbazol uji dilansir dishe8dasarnya melibatkan pencampuran sampelmengandung asam uronat yang tersusun dengan asam sulfat pekat, pemanasan itu pada 100°C,pendinginan dan kemudian bereaksi dengan 0,1% karbazol dalam etanol. Setelah cukupwaktu untuk pembangunan warna, absorbansi dibaca pada 535 nm. Modifikasipengujian ini meliputi perubahan pada waktu langkah-langkah dan konsentrasi reagen.9The karbazol assay, sementara sederhana, cepat, dan sensitif menderita gangguandari heksosa dan pentosa. Penggantian karbazol denganm-Hydroxydiphenyl10meningkatkan spesifisitas dan sensitivitas tes
Persiapan sampel yang paling sederhana ketika memulai dengan relatif murni, kering sampel. Untuk analisis HPLC, sampel hanya perlu digiling halus, dilarutkan, diencerkan jika diperlukan, dan disaring sebelum injeksi ke dalam kolom. Dalam beberapa kasus, terutama ketika menganalisis produk makanan yang kompleks, persiapan sampel menjadi agak lebih kompleks dan satu atau lebih bersih up langkah mungkin diperlukan. Senyawa larut lipid umumnya dihapus melalui ekstraksi dengan pelarut yang cocok, seperti eter atau heksana. Protein dapat dihapus dari sampel enzimatis menggunakan protease yang sesuai (yaitu, papain). Keberadaan garam-garam anorganik negatif dapat mempengaruhi kehidupan kolom dan ini dapat dihapus dengan menggunakan kolom persiapan pra-dikemas yang mempekerjakan anion / kation resin penukar campuran. Ketika bahan awal sampel adalah polisakarida dan kuantitatif dan / atau kualitatif analisis monosacharides penyusunnya diperlukan, sampel harus Depolymerized. Hal ini paling sering dilakukan menggunakan hidrolisis asam. 2.3.1 Asam Hidrolisis Di hadapan asam kuat dan panas, ikatan glikosidik antara residu monosakarida dalam polisakarida yang dibelah. Selama reaksi ini, satu molekul air yang dikonsumsi untuk setiap linkage glikosidik dibelah. Selama hidrolisis asam monosakarida dirilis rentan terhadap degradasi dengan adanya asam panas pekat. Namun, tidak semua glikosidik hubungan yang dibelah pada tingkat yang sama dan waktu hidrolisis harus cukup untuk menghidrolisis semua hubungan dalam sampel. Kedua kebutuhan harus seimbang, kebutuhan untuk hidrolisis kekuatan yang cukup dan panjang untuk mengizinkan hidrolisis lengkap, tapi tidak begitu lama sehingga menyebabkan degradasi sampel.
Asam sulfat dan asam trifloroasetat (TFA) biasanya digunakan untuk hidrolisis. Telah dilaporkan bahwa asam sulfat lebih unggul TFA untuk hidrolisis substrat berserat seperti dedak gandum, jerami, apel, dan mikrokristalin selulosa. 14 Namun, asam sulfat bisa sulit untuk menghapus posting-hidrolisis dan kehadirannya dapat mengganggu beberapa analisis. TFA stabil dan dapat dengan mudah dihilangkan sebelum analisis HPLC. Sebuah prosedur hidrolisis yang tepat untuk gusi polisakarida netral menggunakan TFA membutuhkan pemanasan ~ 10 mg bahan polisakarida dalam 1 ml 1M TFA pada 121 ° C selama 1 jam. 2 Setelah pendinginan sampai suhu kamar, TFA dapat dihapus di bawah aliran nitrogen. Sebuah prosedur hidrolisis menggunakan sulfat asam yang sesuai untuk larut dalam air bahan serat dalam makanan telah diuraikan. Hal ini membutuhkan pencampuran bahan sampel dengan 1M asam sulfat dan pemanasan pada 100 ° C selama 2,5 jam. 6 Prosedur lain direkomendasikan untuk netral polisakarida melibatkan pencampuran 2 sampai 5 mg akurat ditimbang sampel kering dengan 0,1-0,25 ml 2M HCL dan pemanasan pada 100 ° C selama 2 sampai 5 jam. 15 Sementara banyak prosedur hidrolisis ada di literatur, ketika bekerja dengan baru atau polisakarida diketahui, yang terbaik adalah untuk memeriksa bahwa hidrolisis protokol tidak mengakibatkan dekomposisi yang berlebihan dan juga membelah obligasi kuantitatif. Hal ini dilakukan dengan menundukkan sampel ke terpilih
2.3.2 Gas-Cair Kromatografi (GC)Kromatografi gas-cair adalah teknik dimana komponen dalam campurandipisahkan berdasarkan tingkat mereka afinitas untuk atau interaksi dengan cairanfase diam. Dalam kasus GC, komponen sampel dilarutkandalam fase gas dan bergerak melalui kolom lubang yang sangat kecil, interioryang dilapisi dengan fase diam. Ini pemisahan terjadi pada tinggitekanan dan suhu tinggi. Komponen dalam campuran sampel denganafinitas tinggi untuk fase diam akan tinggal di kolom lama dan mengelusi
kemudian dibandingkan dengan afinitas kurang untuk fase diam. Derajatafinitas untuk atau interaksi dengan fase diam bahwa molekul memiliki adalahdiatur oleh struktur, sifat, dan kimia stasionerfase yang digunakan.Prasyarat pemisahan GC dalam sampel harus stabil. mengingatbahwa monosakarida tidak stabil, mereka harus diderivatisasi sebelumanalisis.
2.3.2.1 DerivatisasiMonosacharides netral yang paling sering diderivatisasi menjadi alditol asetat sebelumanalisis GC. Usia teknik derivatisasi dan frekuensidengan yang digunakan terbukti dari sejumlah metode untuk prosedur initersedia dalam literatur.6,16,17Unsur-unsur penting dari derivitization iniProsedur adalah pengurangan gula netral terhadap alditols dan merekaasetilasi berikutnya. Hasil asetat alditol kemudian dilarutkan dalampelarut yang cocok dan disuntikkan ke dalam kolom GC. Gula Asam diperlakukanberbeda untuk menghasilkan trimetilsilil (TMS) derivatif. Proses derivitizationditunjukkan pada Gambar 2.5 untuk kedua netral (asetat alditol) dan asam (TMSderivatif) gula.2.3.2.1.1 Sugars NetralBahan awal harus sampel kering dari satu atau lebih monosakarida.Bahan polisakarida pertama harus dihidrolisis dan asam dihapus sebelumanalisis. Asam trifloroasetat bekerja dengan baik untuk tujuan ini karenastabil dan dapat dengan mudah dihilangkan dengan penguapan putar.
Karbohidrat
Komponen bahan pangan yang tersusun oleh 3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen
(H), dan oksigen (O). Kelompok karbohidrat berdasar struktur kimia dibagi menjadi 3 yaitu
struktur yang sederhana (monosakarida dan disakarida), oligosakarida (stakiosa, rafinosa,
fruktooligosakarida, galaktooligosakarida) dan dekstrin yang memiliki rantai lebih pendek dari
polisakarida, dan yang terakhir adalah struktur yang kompleks atau polisakarida (pati, glikogen,
selulosa, dan hemiselulosa).
Kelompok karbohidrat berdasar kemampuan untuk dicerna oleh tubuh manusia ada dua
yaitu karbohidrat dapat dicerna (monosakarida, disakarida, dekstrin, dan pati) dan karbohidrat
tidak dapat dicerna (serat/selulosa dan hemiselulosa).
1. Monosakarida
Gula ini adalah kelompok karbohidrat yang paling sederhana, berasa manis, larut dalam
air, dan dapatr dikristalkan. Karbohidrat selain monosakarida dapat diubah menjadi
monosakarida melalui proses hidrolisis sempurna (asam atau enzim). Monosakarida mengandung
3-6 atom karbon yang disebut triosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa.
Ditinjau dari gugus fungsionalnya monosakarida mengandung gugus aldehida atau karbonil (-
C=CO) pada Cl yang disebut aldosa (glukosa, galaktosa) dan juga mengandung gugus keton (-
C=O) pada C2 yang disebut ketosa (fruktosa). Gula banyak mengandung gugus hidroksil (-OH)
yang mudah membentuk ikatan hidrogen antar molekul-molekulnya atau dengan molekul lain
(misal air).
Struktur cincin karbohidrat (proyeksi Haworth) berbentuk struktur piranosa (segi 6) dan
furanosa (segi 5). Gula-gula sederhana, teruutama yang memiliki gugus karbonil (seperti glukosa
dan galaktosa) dapat teroksidasi membentuk gugus karboksiil dan mereduksi komponen lain
yang disebut gula pereduksi (reducing sugar).
Analisis penetapan gula berdasarkan kemampuan gula pereduksi untuk mereduksi komponen
lain (metode Lane-Eynon dan Somogyi). Gula pereduksi berperan dalam reaksi Maillard yaitu
reaksi pencoklatan non-enzimatis. Gula pereduksi bereaksi dengan protein (asam amino).
2. Disakarida
Terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui ikatan
glikosida/glikosidik dengan membebaskan 1 molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa
yang terbentuk dari glukosa dan fruktosa dengan ikatan α-1,2; maltosa yang terbentuk dari 2
molekul glukosa dengan ikatan α-1,4; laktosa yang terbentuk dari glukosa dan galaktosa dengan
ikatan β-1,4. Disakarida dapat disakarida dengan asam atau enzim membentuk molekul
monosakarida penyusunnya.
3. Pati
Polisakarida yang diekstrak dari tanaman seperti beras, jagung, ketela pohon, ubi jalar,
pisang mentah, sukun mentah, buah mentah, dsb. Tanaman oleh 2 kelompok makromolekul yaitu
mannosa dan amilopektin. Amilosa dan amilopektin disusun oleh monomer α-D-glukosa yang
berikatan satu sama lain melalui ikatan glikosida.
Amilosa tersusun oleh molekul glukosa dengan ikatan α-1,4-glikosida membentuk
homopolimer yang linier yang terdiri dari 200-20000 unit glukosa berbentuk heliks. Amilopektin
tersusun oleh molekul glukosa dengan ikatan α-1,4-glikosida membentuk homopolimer yang
linier dan juga terdapat ikatan α-1,6-glikosida membentuk struktur percabangan. Terdiri lebih
dari 2 juta unit glukosaa dan setiap 20-30 unit glukosa membentuk strruktu percabangan. Pati
dalam bahan pangan terdapat dalam bentuk granula (tempat dimana amilosa dan amilopektin
berada). Perbandingan antara amilosa dan amilopektin berbeda-beda pada bahan pangan.
4. Serat Makanan
Karbohidrat yang tidak dapat dicerna dan terdapat dalam bahan pangan. Serat makanan
terdiri dari selulosa, hemiselulosa, lignin, pektin, dan gom. Serat ada yang bersifat larut dalam air
contohnya pektin dan gom, serta ada yang tidak larut air contohnya selulosa, hemiselulosa,
lignin.
Selulosa adalah polimer linier dari D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan β-1,4.
Hemiselulosa merupakan heteropolisakarida yang mengandung berbagai gula terutama pentosa
yang dihubungkan dengan ikatan β-1,4. Derajat polimerisasi hemiselulosa lebih rendah
dibandingkan selulosa karena hemiselulosa mudah terhidrolisis dengan asam.
Subtansi pektat merupakan poligalakturonat dengan rantai linier terdiri dari unit asam α-
D-galakturonat yang dihubungkan dengan ikatan α-1,4. Lignin merupakann kompleks polimer
aromatik yang mempunyai struktur tiga dimensi.
Analisis Karbohidrat yang Dapat Dicerna
Beberapa metode analisis karbohidrat analisis karbohidrat yang banyakk digunakan
dalam bahan pangan adalah penentuan total karbohidrat dengan metode by difference dan kadar
gula dengan metode refraktometri, polarometri, kalorimetri, volumetrik/titrimetri, metode enzim,
dan HPLC.
Kadar karbohidrat by difference dipakai untuk tabel komposisi bahan pangan atau
analisis proksimat. Karbohidrat total by difference diperleh dari hasil pengurangan angka 100
dengan presentasi komponen lain seperti air, abu, lemak, dan protein.
a. Uji Molish dengan prinsip karbohidrat direaksikan dengan a- naftol dalam alkohol kemudian ditambah dengan asam sulfat pekat melalui dinding tabung ,(+) bila terbentuk cincin ungu.
b.Uji Barfoed
Pereaksi terdiri dari Cu-asetat dan asam asetat. Sampel ditambah pereksi kemudian dipanaskan,endapan merah bata menunjukkan + monosakarida
c.Uji Benedict
Pereaksi terdiri dari Cu-sulfat, Na-sitrat dan Na-karbonat.Sampel ditambah pereaksi dan dipanaskan adanya endapan merah coklat menunjukkan adanya gula reduksi.
d.Uji Iodium
Larutan sampel diasamkan dengan HCl kemudian ditambah iodin dalam larutan KI.Warna biru berati (+) adanya pati kalau warna merah (+) glikogen
e.Uji Seliwanoff
Pereaksi 3.5 ml resocsinol 0,5 % dengan 12 ml HCl pekat diencerkan 3,5 ml dengan aquades setelah sampel ditambah pereaksi dipanaskan. Warna merah cerri menunjukkan (+)adanya fruktosa.
f.Uji Antron
Prinsip uji Antron sama dengan uji Seliwanof dan Molisch yaitu menggunakan senyawa H2SO4p untuk membentuk senyawa furfural lalu membentukkompleks dengan pereaksi Antron sehingga terbentuk warna biru kehijauan
g.Uji Fehling
Pereaksi terdiri dari Cu-sulfat dalam suasana alkalis,NaOH, ditambah Chelating Agent (kalium natrium tartrat).Sampel ditambah pereaksi dan dipanaskan adanya endapan berwarna merah coklat menunjukkan adanya gula reduksi.
2.Uji Pembentukan Ozazon
Prinsipnya
ke dalam larutan aldosa/ ketosa ditambah dengan larutan fenilhidrasin lalu dipanaskan, maka akan terbentuk hidrazon (osazon) yang berupa kristal berwarna kuning. (larutan dekstroksa ditambah dengan larutan 2-fenilhirazin akan dihasilkan dekstrosazon , 2H2O dan CO2).
3.Kromatografi Lapis Tipis
Fase diam yang sering digunakan adalah selulosa, silika, silika 50.000 dan amino yang terikat pada silika. Karena kompleksanya karbophidrat maka tidak ada sistem fase gerak yang universal yang telah dioptimasi untuk memperoleh profil masing – masing karbohidrat. Sistem fase gerak yang berbeda dengan menggunakan campuran – campuran air, nasetonitril,
untuk cara ini senyawa yang dianalisis harus mudah menguap. Jika tidak mudah menguap maka harus dilakukan deritivasi menjadi senyawa yang mudah menguap misal menggunakan etertrimetilsilil.
5.Kromatografi Cair Kinerja Tinggi
Pada prinsipnya sama dengan kromatografi gas, yakni dengan membandingkan waktu retensi (tr) sampel dengan nilai tr baku karbohidrat.
B.Analisa Kuantitatif
Ada beberapa macam metode yang dapat kita gunakan untuk analisa kadar gula reduksi secara kuantitatif yaitu :
1.Metode Fisika
Salah satu metode yang paling sering digunakan adalah polarimetri.
2.Metode Kimia
a.Cara Luff Schoorl
Prinsip: Monosakarida dioksidasi oleh CuO dari reagen Luff Schoorl menjadi Cu2O.kemudian kelebihan CuO dari reagen luff Schoorl akan bereaksi dengan KI suasana asam membentuk I2 yang akan bereaksi dengan cara dititrasi dengan Na- tiosulfat dengan indikator amilum .
b.Kolorimetri
3.Metode enzimatis
Menggunakan enzim spesifik untuk karbohidrat yan g akan diuji. Contoh enzimnya yaitu glukosa oksidase dan heksokinase
Daftar Pustaka
Achmad, M dan Abdul, R.(Editor), 2006,Pengantar Kimia Farmasi Analisis : Volumetri dan Gravimeteri, Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Sumantri, AbdulR,2007,Analisis Makanan,Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.