analisis karbohidrat

5/17/2018 ANALISIS KARBOHIDRAT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/analisis-karbohidrat-55ab5948ceb34 1/54

ANALISIS KARBOHIDRAT

Bagian dari Mata Kuliah Analisis Pangan

Tahun 2011



RUANG LINGKUP

I. Pendahuluan

II. Analisis Monosakarida dan

DisakaridaIII. Analisis Polisakarida dan Serat



URGENSI ANALISIS KARBOHIDRAT

• Standards of Identity - foods must havecompositions which conform to government

regulations

• Nutritional Labeling - to inform consumers of the nutritional content of foods

• Detection of Adulteration - each food type has a

carbohydrate "fingerprint"



• Food Quality - physicochemical properties of

foods such as sweetness, appearance, stability

and texture depend on the type andconcentration of carbohydrates present.

• Economic - industry doesn't want to give away

expensive ingredients• Food Processing - the efficiency of many food

processing operations depends on the type and

concentration of carbohydrates that are present



KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

A. MONOSAKARIDA

B. OLIGOSAKARIDA

C. POLISAKARIDA



PREPARASI SAMPEL

• Menghilangkan lemak

• Metode ekstrak utk KH dgn BM rendah:

dilarutkan dalam alkohol 80%

• Yg larut dalam alkohol :

Monosaccharides dan oligosaccharides

• Yg tidak larut dlm alkohol :

proteins, polysaccharides, serat



• Pelarut alkohol dievaporasi shg menghasilkanlarutan KH saja

• Catatan penting : bila diduga sampel msh

mengandung komponen lain seperti : asamamino, asam organik, pigments, vitamins,minerals dll maka dilakukan :

– Penambahan bahan penjernih, cth : Pb Asetat

– Melewatkan sampel pada resin pertukaran ion

PREPARASI SAMPEL (lanjutan)



METODE ANALISIS KARBOHIDRAT YG SEDERHANA

% KH = 100 – % Ka - % Prot - %Lmk - % Abu

Perhitungan ini dapat dijadikan kontrol untuk

penentuan kadar KH bila terjadi error dalam

perhitungannya



METODE ANALISIS

MONOSAKARIDA & OLIGOSAKARIDA

a. Metoda kromatografi & elektroforetik

b. Metode kimia

c. Metode enzimatik d. Metode fisik

e. Metode immunoassay



ANALISIS KARBOHIDRAT : POLISAKARIDA

1. Analisis pati 2. Analisis serat



SELESAITerima kasih atas perhatiannya



Metoda Kromatografi & Elektroforesis

• Kromatografi utk KH : TLC, GC, HPLC (kombinasidg NMR / MS)

• Elektroforesis utk KH :

– Direaksikan dg borat lalu dimasukan ke gelelektroforesis dg voltase tertentu.

– KH akan dipisahkan berdasarkan ukurannya :



Metode Kimia

A. Metode Titrasi

B. Metode Grafimetrik

C. Metode Kolorimetrik



Metode Enzimatik

• Metode ini cepat, sangat spesifik dan pekaterhadap konsentrasi rendah

• Sampel dalam bentuk cair dapat diuji secara

langsung, sedangkan sampel padat harusdilarutkan dalam air terlebih dahulu.

• Prinsip : ( i ) mengukur produk hasil reaksi enzimpada substrat atau (ii) mengukur kecepatan

reaksi enzim dalam mengkatalis reaksi



Contoh Analisa KH dgn metode enzimatik :

D-Glucose/D-Fructose

• Metode ini untuk menentukan konsentrasi glukosa danfruktosa dalam sampel.

• Caranya : glukosa dikonversi menjadi glukosa-6-phosphate(G6P) menggunakan enzim hexakinase and ATP. Kemudian

G6P dioksidasi dengan NADP+

dengan adanya enzim G6P-dehydrogenase (G6P-DH) :

G6P + NADP + glukonat-6-phosphate + NADPH + H +

• Jumlah NADPH yang terbentuk sebanding dengan

konsentrasi G6P dalam sampel dan dapat diukur denganspektrofotometer pada 340nm.

• Kadar fruktosa ditentukan dengan mengubah fruktosamenjadi glukosa, menggunakan enzim spesifik lain, dan

prosedur di atas diulang lagi.



Contoh Analisa KH dgn Metode Enzimatik :

Maltosa / Sukrosa

• Konsentrasi maltosa dan sukrosa (disakarida)dalam sampel dapat ditentukan setelah

konsentrasi glukosa dan fruktosa telah

ditentukan oleh metode sebelumnya• Maltosa dan sukrosa dihidrolisis menjadi

monosakarida oleh enzim a- glucosidase

maltosa + H 2 O 2 glukosasukrosa + H 2 O glukosa + fruktosa

• Konsentrasi glukosa dan fruktosa kemudian dapat

ditentukan dengan metode sebelumnya.



Metode Enzimatik

•Masalah utama dengan metode ini pada penentuanoligosakarida adalah bahwa oligosaccharida lain jugadiubah menjadi monosakarida oleh enzim a -glucosidase, dan sulit untuk menentukan dengantepat jenis oligosaccharides tersebut. Oleh karenaitu, metode ini hanya berguna ketika telah diketahui

jenis oligosakaridanya, tetapi tidak konsentrasirelatif mereka.

• Enzim lain yang dapat digunakan : lactose, galactosedan raffinose



Metode Fisik

A. Polarimetrik

B. Indeks bias

C. Densitas

D. Infra Merah



Metode Immunoassay

Immunoassay spesifik utk karbohidrat dengan BM rendah Caranya : Karbohidrat diasosiasikan dengan protein, dan

kemudian diinjeksikan ke tubuh hewan. Tubuh hewanakan membentuk antibody bagi karbohidrat tersebut.

Antibodi ini kemudian dapat diekstrak dari tubuh hewandan digunakan sebagai bagian dari test kit untukmenentukan konsentrasi karbohidrat tertentu dalammakanan.

Kelebihan metode ini : sangat sensitif, spesifik, mudahdigunakan dan cepat.



ANALISIS PATI (1)

Polisakarida dapat dikelompokkan berdasarkan :a) karakteristik molekulnya : jenis, jumlah monomer dan

urutan monosakarida

b) karakteristik fisikokimia : kelarutan, viskositas, aktivitaspermukaan

c) fungsi gizi : dicerna atau non-dicerna)

Homopolysakarida - Heteropolysakarida

Rantai linier - Rantai bercabang



PREPARASI SAMPEL DALAM ANALISIS PATI

SIFAT UMUM :• Kadar pati dalam bahan pangan umumnya tidak

dapat ditentukan secara langsung karena sifat

matriks yang kompleks baik secara struktur maupun

secara kimia.

• Secara umum pati sering berbentuk semi kristalin

(pati granular atau pati retrogradasi) dimana bentuk

tersebut bersifat sulit bereaksi dengan reagen kimiayang umumnya digunakan dalam analisisnya.




Untuk sampel bahan pangan belum terolah seperti kacang-kacangan, sereal atau umbi-umbian :

granula pati biasanya dipisahkan dari komponen utama

lain dengan cara pengeringan, penggilingan,

pengendapan dalam air, penyaringan dan sentrifugasi

Sifat granula pati tidak larut dalam air dan memiliki

densitas tinggi (1500 kg/m3) sehingga bila

disentrifugasi maka pati akan mudah mengendap didasar tabung dan selanjutnya mudah untuk dipisahkan

Untuk sampel berupa makanan yang telah mengalami pengolahan, penentuan pati dilakukan dengan cara pengeringan, pengenda




Untuk sampel berupa makanan yang telah mengalamipengolahan :

Dilakukan dengan cara pengeringan, pengendapan

kemudian dilarutkan kembali dalam larutan etanol

80% yang dipanaskan.

Monosakarida dan oligosakarida bersifat larut dalam

etanol sementara pati tidak larut. Dengan demikian

maka pati dapat dipisahkan dari komponen gulalainnya dengan cara penyaringan atau sentrifugasi.

Untuk sampel berupa makanan yang telah mengalami pengolahan, penentuan pati dilakukan dengan cara pengeringan, pengendaUntuk sampel berupa makanan yang telah mengalami pengolahan, penentuan pati dilakukan dengan cara pengeringan, pengendaUntuk sampel berupa makanan yang telah mengalami pengolahan, penentuan pati dilakukan dengan cara pengeringan, pengenda




Jika sampel mengandung pati semi kristalinmaka sampel dilarutkan dalam air sambil

dipanaskan hingga pati tergelatinisasi (> 65 oC)

Penambahan asam perklorat atau kalsiumklorida dapat dilakukan untuk meningkatkan

kelarutan pati yg sulit larut



METODE ANALISIS PATI

Penambahan enzim spesifik untuk menghidrolisis patimenjadi glukosa. Konsentrasi pati dihitung berdasarkan

konsentrasi glukosa yang terukur.

Penambahan Iodine untuk membentuk kompleks pati-

iodium yang tidak larut kemudian dapat ditentukan

secara grafimetrik atau secara titrimetrik yaitu dengan

menentukan jumlah yodium yang diperlukan untuk

mengendapkan seluruh pati. Jika tidak ada komponen lain dalam larutan yang akan

mengganggu analisis, maka konsentrasi pati dapat

ditentukan dengan menggunakan metode fisik,

misalnya, densitas, indeks bias atau polarimetry.



ANALISIS PATI

Konsentrasi amilosa dan amilopektin dalam sampel ditentukandengan menggunakan metode yang sama seperti yang dijelaskan

untuk pati setelah amylose telah dipisahkan dari amilopektin yaitu

dengan penambahan bahan kimia yang dapat membentuk

kompleks yang tidak larut dengan salah satu komponennya

misalnya beberapa jenis alkohol dapat mengendapkan amylose

tetapi tidak pada amilopektin.

Metode sebelumnya tidak dapat menentukan pati resisten dalam

sampel sehingga jika ingin menentukan kadarnya diperlukan

langkah penambahan dimethylsulfoxide (DMSO) untuk

melarutkan pati resisten sebelum melakukan analisis.

Kembali



ANALISIS SERAT

Komponen utama serat :a. Polisakarida pada dinding sel tanaman

a. Selulosa

b. Hemicellulosa

c. Pectin

b. Polisakarida bukan pada dinding sel tanaman

hydrocolloids, cth : guar gum, locust bean gum, gum arab,

agar, alginat dan caragenans

c. Lignin

d l d l



Prosedur preparasi sampel dalam

analisis serat :

Penghilangan Lemak

Penghilangan Proteins

Penghilangan Pati

Pengendapan Selektif pada Serat Pangan

Analisis serat



Metoda analisis serat :

a. Metode grafimetrik :a. Penentuan serat kasar

b. Penentuan total serat, serat larut dan serat tidak larut

b. Metode kimia : Prosedur Englyst-Cummings

Kembali



SELESAI



Penentuan Serat Kasar

•

Metode penentuan serat kasar memberikan informasikadar serat yg tidak dapat dicerna dalam makanan.

• Prosedur : Sampel deffated

penambahan 1.25% H2SO4 dan 1.25% NaOH

Endapan

Filtrasi, Pengeringan, Penimbangan

Perlu dilakukan pengabuan utk mengoreksi mineral

kontaminasi dlm serat



Penentuan Serat Kasar

• Kadar serat kasar menunjukan adanyakandungan selulosa dan lignin tapi tidak

menunjukan adanya hemicelluloses, pectins

dan hydrocolloids, karena komponentersebut terdegradasi oleh asam dan alkali,

dan karena itu tidak terdapat dalam

endapan.

P t T t l S t S t L t d



Penentuan Total Serat, Serat Larut dan

Serat Tidak Larut

• Prinsip dasar dari metode ini adalah mengisolasifraksi serat yg telah digelatinisasi dan dihilangkan

komponen lemaknya, dihidrolisis dengan enzim

a- amylase, amyloglucosidase dan protease untukmemecah pati dan protein.



Penentuan Serat total :

Sample + 95% etanol Endapan

Penyaringan

Pengeringan

Penimbangan

Total Serat

Penent an serat lar t air dan tidak



Penentuan serat larut air dan tidak

larut air :

Yaitu dengan penambahan enzim sehingga padasaat disaring, yg tertinggal dikertas saring

adalah serat tidak larut sedangkan yang

melewati kertas saring adalah serat larut air. Serat tidak larut air dikeringkan lalu ditimbang

Serat larut air ditambahkan alcohol 95% agar

mengendap, lalu disaring dan yang tertinggal dikertas saring ditimbang.



Pada serat dapat juga masih mengandungprotein dan mineral, untuk itu perlu dikoreksi

dengan rumus :

Serat = berat residu –

berat (protein + abu)



Prosedur Englyst-Cummings

Sampel defatted + Air

Dipanaskan

Pati Tergelatinisasi

+ Enzim (Hidrolisis Pati & Protein)

+ Etanol

Terbentuk endapan

Sentrifugasi

Pencucian

Pengeringan

Serat

+ Asam Sulfat Pekat (Hidrolisis)

Monosakarida

Analisis Colorimetrik /Chromatografi



Berat serat dalam sampel diasumsikan sama dengan berat

total monosakarida yg terbentuk.

CATATAN :

Metode ini dapat digunakan untuk menentukan total serat,

serat larut dan serat tidak larut tetapi tidak dapat

menentukan kandungan lignin karena lignin tidak termasukpolisakarida shg tidak dapat dihidrolisis menjadi

monosakarida.

Pada kebanyakan produk pangan hal ini tidak menjadi

masalah karena kandungan ligninnya rendah.

Jika produk pangan mengandung lignin dalam jumlah yang

tinggi maka metode lain yg dpt digunakan : metode

gravimetric atau metode kimia (misalnya, method Theander-

Marlett).



Selulosa

• Homopolysaccahride linear, biasanya memilikihingga 10.000 subunit glukosa

• Agregatnya membentuk mikrofibril yang

memberikan kekuatan dan kekakuan padadinding sel tanaman.



Hemicellulosa

• Heteropolysaccharides bercabang• Bersifat larut dalam larutan alkali encer

• Bersifat tidak larut dalam air.



Pectin

• Bentuk lain dari heteropolysaccharides• Ditemukan di dinding sel

• Kaya asam uronic

• Larut dalam air panas

• Mampu membentuk gel.



Polisakarida non dinding sel

• Kelompok ini adalah kelompok karbohidrat yangtidak dapat dicerna, tetapi tidak berasal dari

dinding sel tanaman.

•Yang termasuk dalam polisakarida non-dindingsel adalah hydrocolloids seperti guar gum, locust

bean gum, gum arab, agar, alginat dan

caragenans yang umum digunakan dalam

makanan sebagai gelling agents, stabilizers dan

thickeners.



Lignin

• Lignin adalah polimer non karbohidrat yangterdiri dari sekitar 40 subunits aromatik yang

terikat secara kovalen.

•Biasanya lignin berikatan juga dengan selulosadan hemicelluloses pada dinding sel tumbuhan.



Penghilangan Lemak

• Sampel yg akan dianalisis dikeringkan dandijadikan bubuk terlebih dahulu, kemudian

dilakukan penghilangan komponen lemak

menggunakan metode ekstraksi pelarut.



Penghilangan Proteins

• Protein dalam sampel dihidrolisis menggunakanenzim, larutan asam kuat atau larutan basa kuat,

menghasilkan asam amino.

•Asam amino yg terbentuk : – dipisahkan dari serat tidak larut dengan cara

penyaringan atau

– dipisahkan dari total serat dengan cara pengendapan

selektif menggunakan etanol.



Penghilangan Pati

• Pati semi-crystalline digelatinisasi dengan carapemanasan dalam air kemudian ditambahkan

enzim, asam kuat atau larutan basa kuat untuk

menghidrolisis pati hingga menghasilkan glukosa.• Glukosa yg terbentuk :

– dipisahkan dari serat tidak larut dengan cara

penyaringan atau

– dipisahkan dari total serat dengan cara pengendapan

selektif menggunakan etanol.



Pengendapan Selektif pada Serat Pangan

• Serat pangan dapat dipisahkan dari komponenlain dalam larutan dengan menambahkan

konsentrasi etanol yang berbeda untuk

menyebabkan presipitasi selektif.



– Air : monosaccharides , oligosaccharides, beberapapolysaccharides dan amino acids bersifat larut;

polysaccharides lain dan serat bersifat tidak larut.

– Larutan 80% ethanol: monosaccharides ,

oligosaccharides dan amino acids bersifat larut;

polysaccharides dan serat bersifat tidak larut. Karena

sifat etanol tersebut maka etanol dengan konsentrasi

tinggi sering digunakan untuk pengendapan selektif

pada serat.



Polarimetrik

?



Metode indeks bias



Metode densitas



Metode Infra Merah

analisis karbohidrat

Documents