Analisis karbohidrat penting untuk menentukan komposisi makanan, mendeteksi pengawetan, dan memahami sifat fisikokimia makanan. Metode analisis karbohidrat meliputi kromatografi, titrasi, spektrofotometri, dan enzimatik. Analisis polisakarida seperti pati dan serat melibatkan pemisahan komponen dan hidrolisis menjadi monosakarida.

1. ANALISIS KARBOHIDRAT
Bagian dari Mata Kuliah Analisis Pangan
Tahun 2010

2. RUANG LINGKUP
I. Pendahuluan
II. Analisis Monosakarida dan
Disakarida
III. Analisis Polisakarida dan Serat

3. URGENSI ANALISIS KARBOHIDRAT
• Standards of Identity - foods must have
compositions 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"

4. • Food Quality - physicochemical properties of
foods such as sweetness, appearance, stability
and texture depend on the type and
concentration 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

5. KLASIFIKASI KARBOHIDRAT
A. MONOSAKARIDA
B. OLIGOSAKARIDA
C. POLISAKARIDA

6. 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

7. PREPARASI SAMPEL (lanjutan)
• Pelarut alkohol dievaporasi shg menghasilkan
larutan KH saja
• Catatan penting : bila diduga sampel msh
mengandung komponen lain seperti : asam
amino, asam organik, pigments, vitamins,
minerals dll maka dilakukan :
– Penambahan bahan penjernih, cth : Pb Asetat
– Melewatkan sampel pada resin pertukaran ion

8. 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

9. METODE ANALISIS
MONOSAKARIDA & OLIGOSAKARIDA
a. Metoda kromatografi & elektroforetik
b. Metode kimia
c. Metode enzimatik
d. Metode fisik
e. Metode immunoassay

10. ANALISIS KARBOHIDRAT : POLISAKARIDA
1. Analisis pati
2. Analisis serat

11. SELESAI
Terima kasih atas perhatiannya

12. Metoda Kromatografi &
Elektroforesis
• Kromatografi utk KH : TLC, GC, HPLC (kombinasi
dg NMR / MS)
• Elektroforesis utk KH :
– Direaksikan dg borat lalu dimasukan ke gel
elektroforesis dg voltase tertentu.
– KH akan dipisahkan berdasarkan ukurannya :

13. Metode Kimia
A. Metode Titrasi
B. Metode Grafimetrik
C. Metode Kolorimetrik

14. Metode Enzimatik
• Metode ini cepat, sangat spesifik dan peka
terhadap konsentrasi rendah
• Sampel dalam bentuk cair dapat diuji secara
langsung, sedangkan sampel padat harus
dilarutkan dalam air terlebih dahulu.
• Prinsip : ( i ) mengukur produk hasil reaksi enzim
pada substrat atau (ii) mengukur kecepatan
reaksi enzim dalam mengkatalis reaksi

15. Contoh Analisa KH dgn metode
enzimatik : D-Glucose/D-Fructose
• Metode ini untuk menentukan konsentrasi glukosa dan
fruktosa 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 dengan
spektrofotometer pada 340nm.
• Kadar fruktosa ditentukan dengan mengubah fruktosa
menjadi glukosa, menggunakan enzim spesifik lain, dan
prosedur di atas diulang lagi.

16. 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 glukosa
sukrosa + H 2 O glukosa + fruktosa
• Konsentrasi glukosa dan fruktosa kemudian
dapat ditentukan dengan metode sebelumnya.

17. Metode Enzimatik
• Masalah utama dengan metode ini pada penentuan
oligosakarida adalah bahwa oligosaccharida lain
juga diubah menjadi monosakarida oleh enzim a -
glucosidase, dan sulit untuk menentukan dengan
tepat jenis oligosaccharides tersebut. Oleh karena
itu, metode ini hanya berguna ketika telah diketahui
jenis oligosakaridanya, tetapi tidak konsentrasi
relatif mereka.
• Enzim lain yang dapat digunakan : lactose, galactose
dan raffinose

18. Metode Fisik
A. Polarimetrik
B. Indeks bias
C. Densitas
D. Infra Merah

19. Metode Immunoassay
 Immunoassay spesifik utk karbohidrat dengan BM rendah
 Caranya : Karbohidrat diasosiasikan dengan protein, dan
kemudian diinjeksikan ke tubuh hewan. Tubuh hewan
akan membentuk antibody bagi karbohidrat tersebut.
Antibodi ini kemudian dapat diekstrak dari tubuh hewan
dan digunakan sebagai bagian dari test kit untuk
menentukan konsentrasi karbohidrat tertentu dalam
makanan.
 Kelebihan metode ini : sangat sensitif, spesifik, mudah
digunakan dan cepat.

20. ANALISIS PATI (1)
Polisakarida dapat dikelompokkan berdasarkan :
a) karakteristik molekulnya : jenis, jumlah monomer dan
urutan monosakarida
b) karakteristik fisikokimia : kelarutan, viskositas, aktivitas
permukaan
c) fungsi gizi : dicerna atau non-dicerna)
Homopolysakarida - Heteropolysakarida
Rantai linier - Rantai bercabang

21. 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 kimia
yang umumnya digunakan dalam analisisnya.

22. emudian dilarrutkan kembali dalam larutan etanol 80% yang dipanaskan. Monosakarida dan oligosakarida bersifat larut dalam etanol sem
PREPARASI SAMPEL DALAM ANALISIS PATI
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 di dasar tabung dan
selanjutnya mudah untuk dipisahkan

23. emudian dilarrutkan kembali dalam larutan etanol 80% yang dipanaskan. Monosakarida dan oligosakarida bersifat larut dalam etanol sem
PREPARASI SAMPEL DALAM ANALISIS PATI
Untuk sampel berupa makanan yang telah mengalami
pengolahan :
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 gula lainnya dengan
cara penyaringan atau sentrifugasi.

24. PREPARASI SAMPEL DALAM ANALISIS PATI
 Jika sampel mengandung pati semi kristalin
maka sampel dilarutkan dalam air sambil
dipanaskan hingga pati tergelatinisasi (> 65 oC)
 Penambahan asam perklorat atau kalsium
klorida dapat dilakukan untuk meningkatkan
kelarutan pati yg sulit larut

25. METODE ANALISIS PATI
 Penambahan enzim spesifik untuk menghidrolisis pati
menjadi 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.

26. Kembali ANALISIS PATI
 Konsentrasi amilosa dan amilopektin dalam sampel ditentukan
dengan 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.

27. 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

28. Prosedur preparasi sampel dalam
analisis serat :
Penghilangan Lemak
Penghilangan Proteins
Penghilangan Pati
Pengendapan Selektif pada Serat Pangan
Analisis serat

29. 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

30. SELESAI

31. Penentuan Serat Kasar
• Metode penentuan serat kasar memberikan informasi
kadar 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

32. Penentuan Serat Kasar
• Kadar serat kasar menunjukan adanya
kandungan selulosa dan lignin tapi tidak
menunjukan adanya hemicelluloses, pectins
dan hydrocolloids, karena komponen
tersebut terdegradasi oleh asam dan alkali,
dan karena itu tidak terdapat dalam
endapan.

33. Penentuan Total Serat, Serat Larut dan
Serat Tidak Larut
• Prinsip dasar dari metode ini adalah mengisolasi
fraksi serat yg telah digelatinisasi dan dihilangkan
komponen lemaknya, dihidrolisis dengan enzim
a- amylase, amyloglucosidase dan protease
untuk memecah pati dan protein.

34. Penentuan Serat total :
Sample + 95% etanol Endapan
Penyaringan
Pengeringan
Penimbangan
Total Serat

35. Penentuan serat larut air dan tidak
larut air :
 Yaitu dengan penambahan enzim sehingga pada
saat 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 di
kertas saring ditimbang.

36.  Pada serat dapat juga masih mengandung
protein dan mineral, untuk itu perlu dikoreksi
dengan rumus :
Serat = berat residu – berat (protein + abu)

37. Prosedur Englyst-Cummings
Sampel defatted + Air Sentrifugasi
Dipanaskan Pencucian
Pati Tergelatinisasi Pengeringan
+ Enzim (Hidrolisis Pati & Protein) Serat
+ Etanol + Asam Sulfat Pekat (Hidrolisis)
Terbentuk endapan Monosakarida
Analisis Colorimetrik /Chromatografi

39. 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 termasuk
polisakarida 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).

40. Selulosa
• Homopolysaccahride linear, biasanya memiliki
hingga 10.000 subunit glukosa
• Agregatnya membentuk mikrofibril yang
memberikan kekuatan dan kekakuan pada
dinding sel tanaman.

41. Hemicellulosa
• Heteropolysaccharides bercabang
• Bersifat larut dalam larutan alkali encer
• Bersifat tidak larut dalam air.

42. Pectin
• Bentuk lain dari heteropolysaccharides
• Ditemukan di dinding sel
• Kaya asam uronic
• Larut dalam air panas
• Mampu membentuk gel.

43. Polisakarida non dinding sel
• Kelompok ini adalah kelompok karbohidrat yang
tidak dapat dicerna, tetapi tidak berasal dari
dinding sel tanaman.
• Yang termasuk dalam polisakarida non-dinding
sel 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.

44. Lignin
• Lignin adalah polimer non karbohidrat yang
terdiri dari sekitar 40 subunits aromatik yang
terikat secara kovalen.
• Biasanya lignin berikatan juga dengan selulosa
dan hemicelluloses pada dinding sel tumbuhan.

46. Penghilangan Lemak
• Sampel yg akan dianalisis dikeringkan dan
dijadikan bubuk terlebih dahulu, kemudian
dilakukan penghilangan komponen lemak
menggunakan metode ekstraksi pelarut.

47. Penghilangan Proteins
• Protein dalam sampel dihidrolisis menggunakan
enzim, 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.

48. Penghilangan Pati
• Pati semi-crystalline digelatinisasi dengan cara
pemanasan 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.

49. Pengendapan Selektif pada Serat
Pangan
• Serat pangan dapat dipisahkan dari komponen
lain dalam larutan dengan menambahkan
konsentrasi etanol yang berbeda untuk
menyebabkan presipitasi selektif.

50. – Air: monosaccharides , oligosaccharides, beberapa
polysaccharides 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.

51. Polarimetrik

52. Metode indeks bias

53. Metode densitas

54. Metode Infra Merah