5/28/2018 Zat Gizi

1/15

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Karbohidrat1. Pengertian Karbohidrat

Karbohidrat adalah polimer aldehid atau polihidroksi keton dan meliputi

kondensat polimer-polimernya yang terbentuk. Nama karbohidrat digunakan pada

senyawa-senyawa tersebut mengingat rumus empirisnya yang berupa CnH2nOn

yaitu mendekati Cn(H2O)n yaitu karbon yang mengalami hidroksi.

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia, yang

menyediakan 4 kalori (kilojoule) energi pangan per gram. Karbohidrat juga

mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan,

misalnya, rasa, warna, tekstur, dan lain-lain. Sedangkan dalam tubuh, karbohidrat

berguna untuk mencegah timbulnya ketois, pemecahan tubuh protein yang

berlebihan, kehilangan mineral, dan berguna untuk membantu metabolisme lemak

dan protein.

Dalam tubuh manusia karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino

dan sebagian lemak. Tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan

makanan yang dimakan sehari-hari, terutama bahan makanan yang berasal dari

tumbuh-tumbuhan. Pada tanaman karbohidrat dibentuk dari reaksi CO2dan H2O

dengan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis dalam sel tanaman yang

berklorofil (Winarno FG, 2004).

4

5/28/2018 Zat Gizi

2/15

5

2. Jenis karbohidratPada umumnya karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi monosakarida,

oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan suatu molekul yang

dapat terdiri dari lima atau enam atom C, sedangkan oligosakarida merupakan

polimer dari 2-10 monosakarida, dan pada umumnya polisakarida merupakan

polimer yang terdiri dari 10 monomer monosakarida.(Winarno .FG .2004).

a. Monosakarida yang mengandung satu gugus aldehida disebut aldosa,sedangkan ketosa mempunyai satu gugus keton, Manosakarida dengan enam

atom C disebut heksosa, misalnya glukosa (dekstrosa, atau gula anggur),

fruktosa (levulosa atau gula buah), dan galaktosa, sedangkan lima atom C

disebut pentosa, misalnya xilosa, arabinosa, dan ribosa.

b. Disakarida adalah oligosakarida yang paling sederhana yang tersusun atasdua molekul monosakarida. Dua molekul gula sederhana atau lebih saling

berikatan pada gugus glikosidanya,membentuk suatu substansi baru yang

dinamakan polisakarida. Jika molekul-molekul gula sederhana yang saling

berkaitan tersebut kurang dari 10,substansi yang terbentuk dinamakan juga

oligosakarida.

c. Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai penguat tekstur(selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin) dan sebagai sumber energi (pati,

dekstrin, glikogen, frutan). Polisakarida penguat tekstur ini tidak dapat

dicerna oleh tubuh, tetapi merupakan serat-serat (dietary fiber) yang dapat

menstimulasi enzim-enzim pencernaan.

5/28/2018 Zat Gizi

3/15

6

B. Pati1. Pengertian Pati

Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan -glikosidik. Berbagai

macam pati tidak sama sifatnya, tergantungn dari panjang rantai C-nya, serta lurus

atau bercabangkah rantai molekulnya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat

dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlaut disebut amilosa dan fraksi tidak

terlarut disebut amilopektin. Amilosa mempunyai struktur lurus dengan cababng

ikatan -(1,4)-D-glukosa sebanyak 4-5% dari berat total (Winarno FG. 2004).

Peranan perbandingan amilosa dan amilopektin terlihat pada serealia,

contohnya pada beras, semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi

kandungan amilopektinnya, semakin lekat nasi tersebut.

Dalam perdagangan dikenal dua macam pati, yaitu pati yang belum

dimodifikasi dan pati yang telah dimodifiksi. Pati yang tak termodifikasi atau pati

biasa adalah semua jenis pati yang dihasilkan di pabrik pengolahan dasar,

misalnya tepung tapioka. Sejumlah besar pati tak termodifikasi dimanfaatkan di

dalam industri tekstil, kertas, bahan perekat kardus. Di dalam pengolahan pangan

(poding, pengalengan pangan, permen, biskuit, dan lain-lain), kanji, produk-

produk farmasi, pabrik-pabrik bir dan fermentasi dan lain-lain.( P.Soebiyanto

Tjokroadi Koesoemo. 1993).

Pati dapat dimodifiksi melalui cara hidrolisis, oksidasi, cross-lingking atau

cross bonding dan substitusi.(P.Tjokroadi Koesoemo,1993).

5/28/2018 Zat Gizi

4/15

7

2. Reaksi dengan IodinPati yang berikatan dengan (I2) akan menghasilkan warna biru. Sifat ini

dapat digunakan untuk menganalisis adanya pati. Hal ini disebabkan oleh struktur

molekul iodin dan terbentuklah warna biru. Bila pati dipanaskan, spiral

merenggang, molekul-molekul iodin terlepas sehingga warna biru menghilang.

Dari percobaan-percobaan didapat bahwa pati akan merefleksikan warna biru bila

berupa polimer glukosa yang lebih besar dari dua puluh, misalnya molekul-

molekul amilosa. Bila polimernya kurang dari dua puluh seperti amilopektin,

maka akan dapat dihasilkan warna merah. Sedang dekstrin dengan polimer 6,7

dan 8 membentuk warna coklat. Polimer yang lebih kecil dari lima tidak

memberikan warna dengan iodin (Winarno FG, 2004)

C. Hidrolisis1. Definisi Hidrolisis

Hidrolisis asam adalah salah satu modifikasi struktur alami pati. Proses

hidrolisis pati dengan asam ditemukan pertama kali oleh Kirchoff pada tahun

1812, namun produksi secara komersial baru terlaksana pada tahun 1850. Pada

proses ini, sejumlah pati diasamkan sekitar PH 2 dipanasi memakai uap di dalam

suatu tangki bertekanan yang disebut konverter sampai suhu 120-1400C. Derajat

konversi yang diperoleh bergantung pada konsentrasi asam, waktu konversi, suhu

dan tekanan selama reaksi. Karena hidrolisis asam sepenuhnya terlaksana secara

acak, dan sebagian gula yang dihasilkannya berupa gula pereduksi, maka

pengukuran kandungan gula pereduksi tersebut dapat dijadikan alat pengontrol

5/28/2018 Zat Gizi

5/15

8

kualitas hasil. Pada hidrolisis yang sempurna, dimana pati seluruhnya

dikonversikan menjadi dekstrosa derajat konversi, dinyatakan dengan Desktrosa

Ekuivalen (DE) dari larutan tersebut diberi indeks 100, pati yang sama sekali

belum terhidrolisis memiliki DE = 0 (Winarno, FG, 2004).

2. Jenis AsamJenis-jenis asam yang digunakan untuk hidrolisis antara lain:

a. Asam sulfatMempunyai rumus H2SO4,merupakan asam mineral yang kuat. Zat ini larut

dalam air pada semua kepekatan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan

termasuk dalam kebanyakan reaksi kimia dan termasuk produksi baja,

memproses bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan

panampisan minyak, asam sulfat merupakan agen pengering yang baik, dan

digunakan dalam pengolahan kebanyakan buah-buahan kering.

b. Asam oksalatAdalah senyawa kimia yang mempunyai rumus H2C2O4 dengan nama

sistematis asam etanadionat. Asam dikarboksilat ini digambarkan dengan

rumus HOOC COOH. Merupakan asam organik yang relatif kuat 10.000

kali lebih kuat dari asam asetat. Di anionya oksalat dikenal juga sebagai agen

pereduktor. Banyak ion logam yang membentuk endapan tak larut dengan

asam oksalat, contoh terbaik adalah kalsium oksalat (CaOOC COOCa)

c. Asam kloridaAsam klorida mengandung tidak kurang dari 35,5% dan tidak lebih lebih dari

38,8 %HCl,asam klorida mempunyai rumus molekul HCl dan merupakan

5/28/2018 Zat Gizi

6/15

9

asam mineral yang kuat. Pemerian cairan, tidak berwarna, berasap, bau

merangsang, jika diencerkan dengan 2 bagian air, asap dan bau hilang.

3. Proses HidrolisisSecara teknis hidrolisis adalah sebuah reaksi dengan air, reaksi ini

sebenarnya terjadi ketika ester dihidrolisis dengan air atau dengan asam encer

seperti asam hidroklorat. Reaksi dengan air murni sangat lambat sehingga tidak

pernah digunakan ,reaksi ini dikatalis oleh asam encer seperti asam hidroklorat

encer atau asam sulfat encer.(Http;//Www.Chem-is-try.Org)

Hidrolisis asam klorida menghasilkan pati yang strukturnya lebih renggang,

sehingga air lebih mudah menguap pada waktu pengeringan. Struktur pati yang

agak rapat akan lebih tinggi daya ikat airnya, selain itu terjadi pemutusan ikatan

hidrogen pada rantai linier dan berkurangnya daerah amorf yang mudah dimasuki

air. Cara ini dilakukan suspensi pati dalam air dipanaskan dalam suhu gelatinasi

air.

Suhu awal gelatinasi adalah saat terjadinya pembekakan granula pati.

Sewaktu suhu dinaikan suspensi pati dihidrolisis dengan penambahan asam encer.

Selama pemanasan granula pati akan mengembang. Pada proses pengembangan

granula akan terjadi penekanan antar granula, sehingga viskositas pati akan naik.

Hidrolisis dihentikan setelah dicapai kekentalan yang diinginkan. Pati yang

termodifiksi asam dibuat dengan mengontrol hidrolisis pati dengan asam dalam

suatu suspensi. Konversi berlangsung pada suhu 5 C di bawah suhu gelatinasi

pati. Prinsipnya adalah memotong ikatan (alfa) -1,4-glukosida dan (alfa)-1,6-

glukosida dari amilopektin sehingga ukuran pati menjadi lebih kecil.

5/28/2018 Zat Gizi

7/15

10

D. Glukosa1. Sumber glukosa

Glukosa adalah monosakarida dengan rumus kimia C6H12O6 yang paling

banyak terdapat di alam sebagai produk dari proses fotosintesis. Dalam bentuk

bebas terdapat di dalam buah-buahan, tumbuh-tumbuhan, madu, darah, dan cairan

tubuh binatang. Dalam bentuk ikatan terdapat sebagai glikosida di dalam tubuh

binatang, sebagai disakarida-disakarida dan polisakarida-polisakarida di dalam

tubuh tumbuh-tumbuhan. Glukosa juga dapat dihasilkan melalui hidrolisis

polisakarida atau disakarida, baik dengan asam maupun dengan enzim.

Sebagai aldoheksosa, glukosa memiliki 6 atom karbon di dalam rantai

molekulnya, salah satu ujung rantai tersebut merupakan gugus aldehida. Atom-

atom karbon nomor 2 sampai dengan nomor 5 di dalam rantai adalah gugus chiral.

Dengan demikian terdapat 24 atau 16 kemungkinan konfigurasi isomer pada

glukosa. Kesemua konfigurasi isomer tersebut telah dikenal. Sebagian terdapat

bebas di alam, sebagian lagi harus dibuat secara sintetsis (P. Soebiyanto

Tyokroadi Koesoemoe. 1993)

Glukosa dapat dibuat dari pati-patian,proses pembuatannya dapat

dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan, yaitu hidrolisis asam

dan hidrolisis enzim.Dalam proses karbohidrat menjadi gula larut dalam air

dilakukan dengan penambahan air dan asam kemudian dilakukan proses peruraian

atau fermentasi gula menjadi etanol dengan menambahkan yaest / ragi.

5/28/2018 Zat Gizi

8/15

11

2. Fungsi glukosaGlukosa suatu gula monosakarida adalah suatu karbohidrat terpenting yang

digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan

salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Bentuk alami (D-

glukosa) disebut juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.

3. Analisa Glukosaa. Analisa kualitatif

Karbohidrat dengan zat tertentu akan menghasilkan warna tertentu yang dapat

digunakan untuk analisis kualitatif. Bila karbohidrat direaksikan dengan

larutan naftol dalam alkohol. Kemudian ditambahkan H2SO4 pekat secara

hati-hati, pada batas cairan akan berbentuk furfural yang berwarna ungu.

Reaksi ini disebut reaksi molisch dan merupakan reaksi umum bagi

karbohidrat.

1) Uji molischPrinsip : bahan yang mengandung monosakarida bila direaksikan dengan

H2SO4 pekat akan terhidrolisis membentuk furural. Furfural ini akan

membentuk persenyawaan dengan naftol ditandai dengan terbentuknya

warna violet (cincin). Oleh karena H2SO4 dapat menghidrolisis

oligosakarida dan polisakarida.

Caranya : dalam 2 ml larutan contoh dalam tabung reaksi ditambahkan dua

tetes pereaksi -naftol 10% ditambahkan ke dalam tabung reaksi dimana

larutan contoh berada di lapisan atas. Cincin berwarna merah ungu pada

5/28/2018 Zat Gizi

9/15

12

batas ke dua cairan menunjukkan adanya karbohidrat dalam contoh.

(Winarno, FG, 2004)

2) Uji barfoedPrinsip : monosakarida akan mereduksi reagen barfoed yang bersifat asam

sehingga kekuatan hidrolisis menurun dan mengakibatkan tidak dapat

mereduksi disakarida.

Caranya : pereaksi terdiri dari cupri asetat dan asam asetat. Dalam 5 ml

pereaksi dalam tabung reaksi ditambahkan 1 ml larutan contoh, kemudian

tabung reaksi ditempatkan dalam air mendidih selama 1 menit. Endapan

berwarna merah orange menunjukkan adanya monosakarida dalam contoh.

3) Uji benedictPrinsip : larutan CuSO4 dalam suasana alkali akan direaksikn oleh gula

yang mempunyai gugus aldehida sehingga cupri oksida (CuO) tereduksi

menjadi Cu2O yang berwarna merah bata

Caranya : 5 ml pereaksi dalam tabung reaksi ditambahkan 8 tetes larutan

contoh, kemudian tabung reaksi ditempatkan dalam air mendidih selama 5

menit. Timbulnya endapan warna hijau, kuning atau merah orange

menunjukkan adanya gula pereduksi dalam contoh.

4) Uji SeliwanoffPrinsip : fruktosa dengan asam kuat akan mengalami dehidrasi membentuk

4 hidroksi metylfurfural. Bila ditambahkan recorsinol akan berkondensasi

membentuk persenyawaan yang berwarna merah

5/28/2018 Zat Gizi

10/15

13

Carannya : 1 ml larutan contoh ditambahkan ke dalm 5 ml pereaksi (3,5 ml

recorsinol 0,5 % dengan 12 ml HCL pekat, kemudian encerkan dengan 35

ml dengan air suling) kemudian ditempatkan dalam air mendidih selama

10 menit. Warna merah cherry menunjukkan adanya fruktosa dalam

contoh (Winarno, FG, 2004)

5) Uji IodinPrinsip : polisakarida akan membentuk reaksi dengan iodin dan

memberikan warna spesifik tergantung jenis karbohidratnya. Amilosa dan

iodin berwarna biru, amilopektin merah coklat, glikogen dan dextrin

berwarna merah coklat.

Caranya : larutan contoh diasamkan dengan HCl. Sementara itu dibuat

larutn iodin dalam larutan KI. Larutan contoh sebanyak satu tetes

ditambahkan ke dalam larutan iodin. Timbulnya warna biru menunjukkan

adanya pati dalam contoh, sedangkan warna merah menunjukkan adanya

glikogen.

b. Analisa kuantitatifBanyaknya cara yang dapat digunakan untuk menentukan banyaknya

karbohidrat dalam suatu bahan yaitu antara lain dengan cara kimiawi,cara

fisik,cara ensimatik,atau biokimiawi,dan cara kromatografi. Penentuan

karbohidrat yang termasuk polisakarida maupun oligosakarida memerlukan

perlakuan pendahuluan sehingga diperoleh monosakarida. Untuk keperluan ini

maka bahan dihidrolisis dengan asam atau enzim pada suatu keadaan yang

tertentu.

5/28/2018 Zat Gizi

11/15

14

1) Metode Luff SchoorlPrinsip analisa ini adalah gula dalam contoh direaksikan dengan

luff schoorl berlebih. Kelebihan luff dititrasi dengan larutan baku

Na.thiosulfat.

Pada penentuan gula cara luff schoorl yang ditentukan bukan

kuprooksida yang mengendap tetapi dengan menentukan kuprioksida

dalam larutan sebelum direaksikan dengan gula reduksi [titrasi blangko]

dan sesudah direaksikan dengan gula reduksi [titrasi sample]. Penentuanya

dengan titrasi menggunakan Na thiosulfat. Selisih titrasi blangko dengan

titrasi sample ekuivalen dengan kuprooksida yang terbentuk dan juga

ekuivalen dengan jumlah gula reduksi yang ada di dalam bahan atau

larutan. Reaksi yang terjadi selama penentuan karbohidrat cara ini,mula-

mula kuprooksida yang ada dalam reagen akan membebaskan iod dari

garam K-iodida. Banyaknya iod yang dibebaskan ekuivalen dengan titrasi

menggunakan Na thiosulfat. Untuk mengetahui bahwa titrasi sudah cukup

maka diperlukan indikator amilum. Apabila larutan sudah berubah

warnanya dari biru menjadi putih berarti titrasi sudah selesai. Agar

perubahan warna dari biru menjadi putih dapat tepat maka penambahan

amilum diberikan pada saat titrasi blangko dan titrasi sample kemudian

dikonsultasikan dengan tabel yang sudah tersedia yang menggambarkan

hubungan antaara banyaknya Na thiosulfat dan banyaknya gula reduksi.

5/28/2018 Zat Gizi

12/15

15

2) Metode EnzimatisPenentuan gula dengan cara enzimatis sangat tepat terutama untuk

tujuan penentuan gula tertentu yang ada dalam suatu campuran berbagai

macam gula. Cara kimiawi mungkin sulit untuk penentuan secara

individual yang ada dalam campuran itu,tetapi dengan cara enzimatis ini

penentuan gula tertentu tidak akan mengalami kesulitan karena tiap enzim

sudah sangat spesifik untuk gula yang tertentu. (Slamet S, Bambang H,

Sukardi,2003)

3) Metode KromatografiPenentuan karbohidrat dengan cara kromatografi adalah dengan

mengisolasi dan mengidentifikasi karbohidrat dalam suatu campuran.

Isolasi karbohidrat ini berdasarkan prinsip pemisahan suatu campuran

berdasarkan atas perbedaan distribusi rationya pada fase tetap dengan fase

bergerak. Fase bergerak dapat berupa zat cair atau gas,sedangkan fase tetap

dapat berupa zat atau zat cair. Apabila zat padat sebagai fase tetapnya

maka disebut kromatografi serapan, sedang bila zat cair sebagai fase

tetapnya disebut khromatografi partisi.(S Sudarmadji, B Haryono, Suhardi,

2003)

E. OnggokSingkong disebut juga ubi kayu atau ketela pohon. Singkong merupakan

bahan baku berbagai produk industri seperti makanan, farmasi, tekstil dan lain-

lain.

5/28/2018 Zat Gizi

13/15

16

Industri makanan dari singkong cukup beragam mulai dari makanan

tradisional seperti getuk, timus, keripik, gemblong dan berbagai jenis makanan

lain yang memerlukan proses lebih lanjut. Dalam industri makanan pengolahan

singkong dapat digolongkan menjadi tiga yaitu hasil fermentasi singkong

(tape/peyem), singkong yang dikeringkan (gaplek) dan tepung singkong atau

tepung tapioka.

Onggok merupakan limbah atau hasil samping proses pembuatan tapioka

ubi kayu. Ketersediaan terus meningkat dengan meningkatnya produksi tapioka.

Hal ini diindikasikan dengan semakin luas areal penanaman dan produksi ubi

kayu. Karena kandungan proteinnya rendah (kurang dari 5%) limbah tersebut

belum dimanfaatkan orang. Namun dengan teknik fermentasi kandungan

proteinnya dapat ditingkatkan.

Onggok merupakan hasil samping pembuatan tapioka ubi kayu, proses

pengolahan tepung tapioka, limbah yang dihasilkan berupa limbah padat dan cair,

limbah ini mempunyai beberapa kegunaan bila diolah kembali. Kulit singkong

dapat dimanfaatkan untuk pakan ternak, sedangkan onggok (ampas) dapat

digunakan sebagai bahan baku industri asam sitrat, campuran kerupuk, obat

nyamuk bakar dan pakan ternak. (Anonim, 2006)

Setelah dianalisa kandungan nutriennya, antara onggok dan onggok

terfermentasi berbeda, yaitu kandungan protein kasar dan protein sejati, masing-

masing meningkat dari 2,2 menjadi 25,6 dan 18,4%. Sedangkan karbohidrat

menurun dari 51,8 menjadi 26,2%

5/28/2018 Zat Gizi

14/15

17

F. Kerangka Teori

G.Kerangka konsepHidrolisa asam Kadar glukosa

Variabel bebas Variabel terikat

Onggok

Asam klorida

Asam sulfat

Asam oksalat

Kadar glukosa

Kadar glukosa

Kadar glukosa

Glukosa

GlukosaHidrolisis

Variabel terikat

Konsentrasi asam

Glukosa

Variabel bebas

H.HipotesisHo : Tidak ada perbedaan antara kadar glukosa pada onggok yang

dihidrolisis dengan asam klorida, asam sulfat dan asam oksalat.

Ha : Ada perebedaan antara kadar glukosa pada onggok yang dihidrolisis

dengan asam klorida, asam sulfat, dan asam oksalat.

5/28/2018 Zat Gizi

15/15

18

PERBEDAAN KADAR GLUKOSA PADA ONGGOK YANG

DIHIDROLISIS DENGAN ASAM KLORIDA, ASAM SULFAT,

DAN ASAM OKSALAT

KARYA TULIS ILMIAH

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

Pendidikan Diploma III (Tiga) Kesehatan

Bidang Analis Kesehatan

Disusun Oleh :

RAGIL SEPTORINI

G03.2005.001056

PROGRAM STUDI DIII ANALIS KESEHATAN

FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH

SEMARANG

2008