Kadar Gula

Gula adalah suatu istilah umum yang sering diartikan bagi setiap karbohidrat yang digunakan sebagai pemanis, tetapi dalam industri pangan biasanya digunakan untuk menyatakan sukrosa (gula pasir), gula yang diperoleh dari bit atau tebu. Gula merupakan karbohidrat dalam bentuk monosakarida dan disakarida.

1.      Monosakarida

Gula monosakarida yang umumnya terdapat dalam pangan mengandung enam atom karbon dan mempunyai rumus umum C6H12O6. Tiga senyawa gula monosakarida yang penting antara lain:

a.       Glukosa

Glukosa memiliki tingkat rasa manis hanya 0,74 kali tingkat manis sukrosa. lukosa juga dikenal sebagai D-glukosa, Dextrosa, Glucolin, Dextropur, Dextrosol, gula darah, gula anggur dan gula sirup jagung. Terdapat luas dalam keadaan tak terikat dengan senyawa lain dalam buah dan bagian tanaman lain. Dapat terikat dalam senyawa glukosida dan dalam disakarida dan oligisakarida, dalam selulosa dan pati (polisakarida) dan dalam glikogen. Dibuat secara komersial dari pati berbagai tanaman. 

b.      Fruktosa 

Juga dikenal sebagai levulosa, senyawa ini secara kimiawi mirip glukosa kecuali susunan atom-atom dalam molekulnya sedikit berbeda. Fruktosa banyak terdapat dalam buah-buahan, madu. Fruktosa dapat dibentuk dari sirup hasil hidrolisa inulin (gula dari umbi tanaman bunga Dahlia) secara asam yang kemudian ditambah alkohol absolut. Dapat juga dibentuk secara isomerasi glukosa (dengan enzim isomerase) atau dari sukrosa secara enzimatis (enzim invertase). Fruktosa merupakan senyawa jenis gula yang paling manis (1,12 kali lebih manis daripada sukrosa) dan sering digunakan untuk mencegah rasa berpasir (sandiness) es krim. Labih mudah larut dalam air daripada glukosa. Satu gram fruktosa dapat larut dalam 15 ml alcohol atau dalam 14 ml methanol. Juga larut dalam aseton, piridin, etilamin, dan metilamin. 

2.      Disakarida

Gula-gula disakarida mempunyai rumus umum C12H22O11. Senyawa-senyawa ini terbentuk jika dua molekul monosakarida bergabung dengan melepaskan satu molekul air, seperti terlihat pada reaksi di bawah ini :

C6H12O6     +  C6H12O6      -->  C12H22O11   +   H2O

monosakarida     monosakarida           disakarida             air

 Macam-macam disakarida:

a.       Sukrosa

Senyawa ini adalah yang dikenal sehari-hari dalam rumah tangga sebagai gula dan dihasilkan dalam tanaman dengan jalan mengkondensasikan glukosa dan fruktosa. Sukrosa didapatkan dalam sayuran dan buah-buahan, beberapa diantaranya seperti tebu dan bit gula mengandung sukrosa dalam jumlah yang relatif besar. Dari tebu dan bit gula itulah gula diekstraksi secara komersial. Madu lebah mengandung sebagian besar sukrosa dan hasil hidrolisisnya. Sukrosa dapat mengalami hidrolisa dalam larutan asam encer atau oleh enzim invertase  menjadi glukosa dan fruktosa. Selama hidrolisa putaran optis menurun dan yang mula-mula positif berubah menjadi negatif setelah menjadi hidrolisa sempurna. Campuran glukosa dan fruktosa disebut “gula invert” dan perubahannya disebut proses inverse. 

b.      Laktosa

Gula ini dibentuk dengan proses kondensasi glukosa dan galaktosa. Senyawa ini didapatkan hanya pada susu, dan menjadi satu-satunya karbohidrat dalam susu. 

c.       Maltosa

Molekul maltosa dibentuk dari hasil kondensasi dua molekul glukosa. Selama perkecambahan biji “barley”, pati diuraikan menjadi maltosa. “Malt” ingredien amat penting dalam pembuatan bir, dihasilkan pada proses ini. 

Semua gula berasa manis, tetapi tingkatan rasa manisnya tidak sama. Rasa manis berbagai macam gula dapat diperbandingkan dengan menggunakan skala nilai dimana rasa manis sukrosa dianggap 100. Tabel 1 menunjukan kemanisan nisbi bermacam-macam gula.

Tabel 1. Kemanisan nisbi berbagai gula

Gula	Kemanisan Nisbi
Fruktosa	173
Gula Invert	130
Sukrosa	100
Glukosa	74
Maltosa	32
Galaktosa	32
Laktosa	16

Hidrolisis sukrosa juga dikenal sebagai inversi sukrosa dan hasilnya yang berupa campuran glukosa dan fruktosa disebut “gula invert”, inversi dapat dilakukan baik dengan memanaskan sukrosa bersama asam atau dengan menambahkan enzim invertase. Sejumlah kecil gula invert yang ditambahkan pada sukrosa akan mengurangi kecenderungannya untuk mengikat selama sukrosa didihkan. Semua monosakarida dan disakarida yang telah disebut, kecuali sukrosa, dapat berperan sebagai agensia pereduksi dan karenanya dikenal sebagai gula reduksi. Kemampuan senyawa-senyawa gula mereduksi agensia pengoksidasi mendasari berbagai cara pengujian untuk glukosa dan gula-gula reduksi lainnya. Kandungan senyawa gula pada tiap-tiap bahan tersebut berbeda-beda, sehingga praktikum ini diadakan untuk mengetahui kandungan gula pada gula-gula tersebut baik gula reduksi maupun gula totalnya. 

Penentuan Gula Total dan Gula Reduksi

Gula total merupakan campuran gula reduksi dan non reduksi yang merupakan hasil hidrolisa pati. Semua monosakarida dan disakarida, kecuali sukrosa berperan sebagi agensia pereduksi dan karenanya dikenal sebagai gula reduksi. Kemampuan senyawa-senyawa gula mereduksi agensia pengoksidasi mendasari berbagai cara pengujian untuk glukosa dan gula-gula reduksi lainnya. 

Menurut SNI 01-2892-1992, cara uji gula, ada beberapa metode cara uji pada gula yaitu :

a.       Metode Luff Schoorl 

b.      Metode Lane Eynon 

Pada makalah ini metode yang digunakan adalah metode Luff Schoorl. Dipilih metode ini karena sangat menguntungkan dalam menganalisa gula nabati yang termasuk sukrosa yang merupakan rasa manis dasar sakarosa adalah disakarida , yang apabila direduksi akan menghasilkan monosakarida yang bersifat pereduksi. Monosakarida tersebut akan mereduksikan CuO dalam larutan Luff menjadi Cu2O. Kelebihan CuO akan direduksikan dengan KI berlebih, sehingga dilepaskan I2. I2 yang dibebaskan tersebut dititar 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 NaOCl) 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 dititar dengan larutan standar natrium thiosulfat sehinga I2 akan membentuk kompleks iod-amilum yang tidak larut dalam air. Oleh karena itu, jika dalam suatu titrasi membutuhkan indikator amilum, maka penambahannya sebelum titik ekivalen.

Pada prinsipnya, iodometri merupakan reaksi reduksi oksidasi karena terjadi perubahan bilangan oksidasi (biloks) dari zat-zat yang terlibat dalam reaksi, dalam hal ini transfer electron dari pasangan pereduksi ke pasangan pengoksidasi. Oksidasi adalah pelepasan satu atau lebih elektron dari suatu atom, ion atau molekul. Sedangkan reduksi adalah penangkapan satu atau lebih elektron. Tidak ada dalam elektron bebas dalam sistem kimia, oleh karena itu pelepasan elektron (oksidasi) selalu diikuti penangkapan elektron (reduksi). 

Reaksi

                (C6H10O5)n  +  n H2O --------> n. C6H12O6

                    C6H12O6  +  2 CuO ---------> Cu2O

                sisa CuO  +  2 KI  +  H2SO4  -------->  CuI2  +  K2SO4  +  H2O

                               CuI2        ----------->       Cu2I2  +  I2

                    I2  +  2 Na2S2O3     ---------->     2 NaI  +  Na2S4O6

Indikator 

Pada iodometri titrasi selalu berkaitan dengan I2, meskipun warna I2 berbeda dengan I2, secara teoritis untuk titrasi ini tidak memerlukan indikator, tapi karena warnanya dalam keadaan sangat lemah maka pada titrasi ini diperlikan indikator. Indikator yang digunakan adalah indikator amilum dan I2 akan bereaksi dan reaksinya adalah reaksi dapat balik.

Analisa Gula Reduksi Metode Luff Schoorl

Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Hal ini dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas. Senyawa-senyawa yang mengoksidasi atau bersifat reduktor adalah logam-logam oksidator seperti Cu (II). Contoh gula yang termasuk gula reduksi adalah glukosa, manosa, fruktosa, laktosa, maltosa, dan lain-lain. Sedangkan yang termasuk dalam gula non reduksi adalah sukrosa (Team Laboratorium Kimia UMM, 2008). Salah satu contoh dari gula reduksi adalah galaktosa. Galaktosa merupakan gula yang tidak ditemui di alam bebas, tetapi merupakan hasil hidrolisis dari gula susu (laktosa) melalui proses metabolisme akan diolah menjadi glukosa yang dapat memasuki siklus kreb’s untuk diproses menjadi energi. Galaktosa merupakan komponen dari Cerebrosida, yaitu turunan lemak yang ditemukan pada otak dan jaringan saraf (Budiyanto, 2002).

Sedangkan salah satu contoh dari gula reduksi adalah Sukrosa. Sukrosa adalah senyawa yang dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai gula dan dihasilkan dalam tanaman dengan jalan mengkondensasikan glukosa dan fruktosa. Sukrosa didapatkan dalam sayuran dan buah-buahan, beberapa diantaranya seperti tebu dan bit gula mengandung sukrosa dalam jumlah yang relatif besar. Dari tebu dan bit gula itulah gula diekstraksi secara komersial (Gaman, 1992). Semua monosakarida(glukosa, fruktosa,galaktosa) dandisakarida(laktosa,maltosa) termasuk sebagai gula pereduksi, kecualisukrosadan pati( polisakarida),. Umumnya gula pereduksi yang dihasilkan berhubungan erat dengan aktifitasenzim, dimana semakintinggi aktifitas enzim maka semakin tinggi pula gula pereduksi yang dihasilkan.Salah satu contoh dari gula reduksi adalah galaktosa.

            Galaktosa merupakan gulayang tidak ditemui di alam bebas, tetapi merupakan hasil hidrolisis dari gula susu(laktosa) melalui proses metabolisme akan diolah menjadi glukosa yang dapat memasukisiklus kreb’s untuk diproses menjadi energi. Galaktosa merupakan komponen dariCerebrosida, yaitu turunan lemak yang ditemukan pada otak dan jaringan saraf (Budiyanto, 2002).C.Ciri-cirinya • Umumnya gula-gula pereduksi mempunyai struktur hemiasetal atauhemiketal, sedangkan gula-gula nonpereduksi termasuk ke dalamketal atau asetal. • adanya gugus aldehid atau keton bebas dalam molekul karbohidratD.

Metode analisisnyaLarutan yang dipergunakan untuk menguji daya mereduksi suatu disakaridaadalah larutan benedict. Unsur atau ion yang penting yang terdapat pada larutan tersebutadalah Cu2+ yang berwarna biru. Gula reduksi akan mengubah atau mereduksi ion Cu2+menjadi Cu+ (Cu2O) yang mengendap dan berwarna merah bata. Zat pereduksi itusendiri akan berubah menjadi asam.Jumlah gula pereduksi yang dihasilkan selama reaksi diukur dengan menggunakan pereaksiasam dinitro salisilat/ dinitrosalycilic acid (DNS) pada panjang gelombang 540nm. Semakin tinggi nilai absorbansi yang dihasilkan, semakin banyak pula gula pereduksi yang terkandung.

 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.

Pengukuran karbohidrat yang merupakan gula pereduksi dengan metode Luff Schoorl ini didasarkan pada reaksi sebagai berikut : R-CHO + 2 Cu2+ R-COOH + Cu2O 2 Cu2+ + 4 I- Cu2I2 + I2 2 S2O32- + I2 S4O62- + 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. 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%.

skip to main | skip to sidebar