MAKRONUTRIEN analisis karbohidrat fix.pptx

karbohidrat

1. MAKRONUTRIEN apt. Lindawati Setyaningrum ., M.Farm

2. Makronutrien adalah zat gizi yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar untuk memberikan energi dan mendukung pertumbuhan , pemeliharaan , serta fungsi tubuh secara optimal. Istilah makronutrien berasal dari kata “ makro ” yang berarti besar , dan “ nutrien ” yang berarti zat gizi . Makronutrien berfungsi sebagai sumber energi utama bagi tubuh serta sebagai bahan baku dalam pembentukan struktur sel , jaringan , dan berbagai komponen biologis penting . Dengan demikian , makronutrien dapat didefinisikan sebagai zat gizi esensial yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar , berperan penting sebagai sumber energi , bahan pembangun , dan pengatur berbagai proses biologis untuk mempertahankan kehidupan dan kesehatan manusia secara keseluruhan

3. Terdapat tiga jenis utama makronutrien , yaitu : Karbohidrat Protein Lemak ( Lipida ) Selain itu beberapa literatur juga memasukkan air dan serat pangan ke dalam kategori makronutrien non- energenik , karena meskipun tidak menghasilkan energi , keduanya dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar untuk menjaga keseimbangan cairan , mendukung pencernaan , dan membantu proses fisiologis lainnya .

4. Keseimbangan antara ketiga makronutrien sangat penting untuk menjaga homeostasis tubuh . Kekurangan salah satu makronutrien dapat menyebabkan gangguan fungsi metabolik , penurunan energi , gangguan pertumbuhan , dan menurunnya daya tahan tubuh . Sebaliknya , kelebihan asupan makronutrien tertentu , terutama lemak dan karbohidrat sederhana , dapat memicu masalah kesehatan seperti obesitas , diabetes melitus , dan penyakit kardiovaskular .

5. Karbohidrat : Sumber Energi Utama Diubah menjadi glukosa untuk energi langsung atau cadangan Dua jenis : Karbohidrat kompleks ( sayur , buah , biji-bijian ) dan sederhana (nasi putih , roti, gula) 1 gram karbohidrat = 4 kalori energi

6. Protein: Pembangun dan Perbaikan Tubuh Dicerna menjadi asam amino, penting untuk pembentukan sel dan jaringan 20 jenis asam amino, 9 esensial harus dari makanan ( daging , ikan, telur , susu) 1 gram protein = 4 kalori energi

7. Lemak: Energi dan Pelindung Organ Cadangan energi , pelindung organ, bantu penyerapan vitamin Lemak jenuh ( daging , produk susu) dan lemak tak jenuh (ikan, alpukat , kacang ) 1 gram lemak = 9 kalori energi , konsumsi seimbang penting untuk kesehatan jantung

8. Dampak Kekurangan Makronutrien Gejala jangka pendek : mudah lapar , lemas , mual , sembelit Jangka panjang : rambut rontok , kulit kering , anemia , malnutrisi , stunting, imun menurun Penting memenuhi kebutuhan harian sesuai usia dan kondisi

9. Rekomendasi Asupan Harian Makronutrien (Kemenkes RI) Karbohidrat: 225-325 gram (45-65% kalori harian) Protein: 56-66 gram (tergantung jenis kelamin dan aktivitas) Lemak: 44-78 gram (20-35% kalori harian) Penyesuaian berdasarkan usia, jenis kelamin, dan kebutuhan individu

10. Tips Memenuhi Kebutuhan Makronutrien Seimbang Pilih karbohidrat kompleks untuk energi tahan lama Konsumsi protein lengkap dari sumber hewani dan nabati Pilih lemak tak jenuh untuk kesehatan jantung Hindari konsumsi berlebihan yang dapat menyebabkan obesitas dan penyakit kronis

11. Analisis karbohidrat

12. Apa itu Karbohidrat ? Senyawa organik yang terdiri dari karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) dengan rasio H:O 2:1 Sumber energi utama bagi makhluk hidup , menyumbang 70-80% kebutuhan energi manusia Contoh : glukosa , fruktosa , pati , selulosa

13. Klasifikasi Karbohidrat Monosakarida : gula sederhana , contoh glukosa , fruktosa , galaktosa Oligosakarida : 3-10 unit monosakarida , contoh sukrosa , laktosa , maltosa Polisakarida : >20 unit monosakarida , contoh pati , glikogen , selulosa

14. Karbohidrat dalam bahan pangan Berdasarkan struktur kimianya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi: karbohidrat dengan struktur yang sederhana (seperti mono-sakarida dan disakarida) oligosakarida (seperti stakiosa, rafinosa, fruktooligosakarida, galaktooligosakarida) polisakarida (seperti pati, glikogen, selulosa dan serat pangan).

15. Monosakarida Struktur monosakarida ada yang memiliki gugus fungsional aldehida (seperti glukosa dan galaktosa) dan yang memiliki gugus keton (seperti fruktosa). Gula yang memiliki gugus aldehida bebas umumnya memiliki sifat mereduksi (disebut juga gula pereduksi). Struktur kimia monosakarida dapat dinyatakan sebagai struktur garis (proyeksi Fischer) atau struktur cincin (proyeksi Haworth). Struktur cincin glukosa dan galaktosa adalah piranosa (segi 6), sedangkan fruktosa A dala h Furanosa (Segi 5)

16. Struktur glukosa dan fruktosa dalam bentuk proyeksi Fischer dan Haworth

17. DISAKARIDA

18. Fungsi Karbohidrat dalam Tubuh Sumber energi langsung ( glukosa ) Cadangan energi ( glikogen di hati dan otot ) Komponen struktural ( selulosa pada tumbuhan ) Penyusun asam nukleat ( ribosa dan deoksiribosa )

19. Metode Analisis Karbohidrat Kualitatif Uji Molisch: deteksi karbohidrat umum dengan warna ungu Uji Iodin: identifikasi polisakarida ( pati ) dengan warna biru tua Uji Benedict dan Barfoed: deteksi gula pereduksi dan monosakarida Uji Seliwanoff : membedakan fruktosa dan glukosa Uji Osazon : identifikasi jenis monosakarida melalui kristal osazon

20. Metode Analisis

21. Analisis kualitatif terhadap sampel Penetapan jenis karbohidrat dalam sampel Ekstraksi Karbohi d rat Ekstrak (karbohidrat larut) P e m isa h an komponen Anal i sis Karbohidrat tidak larut Pemisahan komponen Hidrol i sis Anal i sis Skema umum analisis karbohidrat

22. Kadar Karbohidrat Kadar karbohidrat berdasar analisis proksimat dihitung secara by difference ditentukan dengan rumus sebagai berikut: 100 – (% air + % abu + % lemak + % protein) Kadar karbohidrat yang dapat dicerna dihitung secara by difference ditentukan dengan rumus sebagai berikut: 100 – (% air + % abu + % lemak + % protein + % serat pangan)

23. Uji Kualitatif Karbohidrat Analisis Karbohidrat

24. Molisch Test Uji KH secara umum Uji Molisch dinamai sesuai penemunya yaitu Hans Molisch, seorang ahli botani dari Australia. Prosedur Kerja : Masukkan ke dalam tabung reaksi 1 ml sample Tambahkan 2 tetes reagen Molish dan dikocok. Tambahkan 1 ml H 2 SO 4 Amati hasilnya Uji Molisch

25. Molisch Test Uji ini didasari oleh reaksi dehidrasi karbohidrat oleh asam sulfat membentuk cincin furfural yang berwarna ungu. Reaksi positif ditandai dengan munculnya cincin ungu di purmukaan antara lapisan asam dan lapisan sampel Sampel yang diuji dicampur dengan reagent Molisch, yaitu α-naphthol yang terlarut dalam etanol. Setelah pencampuran atau homogenisasi, H 2 SO 4 pekat perlahan-lahan dituangkan melalui dinding tabung reaksi agar tidak sampai bercampur dengan larutan atau hanya membentuk lapisan. Uji Molisch

26. Reaction Reaksi

27. Molisch Test Uji Molisch

28. Benedict Test Uji kimia untuk mengetahui kandungan gula (karbohidrat) pereduksi. Gula pereduksi meliputi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida seperti laktosa dan maltosa Prosedur Kerja: Masukkan ke dalam tabung reaksi 2 tetes sampel Tambahkan 1 ml Benedict. Panaskan dalam penangas air. Amati hasilnya Uji Benedict

29. Benedict Test Pada uji Benedict, pereaksi ini akan bereaksi dengan gugus aldehid, kecuali aldehid dalam gugus aromatik, dan alpha hidroksi keton. Oleh karena itu, meskipun fruktosa bukanlah gula pereduksi, namun karena memiliki gugus alpha hidroksi keton, maka fruktosa akan berubah menjadi glukosa dan mannosa dalam suasana basa dan memberikan hasil positif dengan pereaksi benedict Uji Benedict

30. Benedict Test Uji Benedict

31. Barfoed Test Adalah uji untuk membedakan monosakarida dan disakarida dengan mengontrol kondisi pH serta waktu pemanasan. Prosedur Kerja : tasukkan 5 tetes larutan sample ke dalam tabung reaksi. tambahkan 1 ml reagen Barfoed. panaskan dalam penangas air, hitung waktu sampai terbentuk perubahan warna merah bata. amati hasilnya. Uji Barfoed

32. Barfoed Test Prinsipnya berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ Sampel monosakarida mempunyai waktu yang lebih cepat membentuk warna merah bata pada uji barfoed Uji Barfoed

33. Iodine Test Pati dan iodium membentuk ikatan kompleks berwarna biru. Prosedur kerja: 1 tetes sample di atas druppel plate. tambahkan 1 tetes larutan yodium. amati warna yang terjadi. Uji Yodium

34. Iodine Test Pati dalam suasana asam bila dipanaskan dapat terhidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana, hasil pemecahan pati jika diuji dengan iodium akan memberikan warna biru, coklat, kuning sampai tidak berwarna Uji Yodium

35. Uji Kuantitatif Karbohidrat Analisis Karbohidrat

36. Analisis Karbohidrat Persiapan Sampel (Analisis Total Gula dan Gula Reduksi)

37. Sampel harus jernih dan bebas dari pengotor Pengotor yang dapat mengganggu analisis adalah: protein (membentuk kekeruhan), fenol (analisis untuk gula pereduksi), furan dan turunannya sebagai produk karamelisasi dan reaksi Maillard (metode anthrone) Jika sampel keruh harus dilakukan pengendapan terlebih dahulu Gula yang terukur berasal dari gula dan karbohidrat yang larut dalam air Persiapan Sampel cair 17 Sampel Cair

38. Gula diekstrak dengan etanol 80% panas Gula yang terukur adalah gula yang larut dalam etanol yang terdiri dari mono, di, tri, dan tetra, dan oligosakarida Polisakarida dan protein bersifat tidak larut dalam etanol Sebelum dilakukan ekstraksi, sebaiknya sampel dibuat bebas lemak Persiapan Sampel Padat 18 Sampel Padat

39. Analisis Total gula Metode Anthrone • Karbohidrat dalam asam sulfat akan dihidrolisis menjadi monosakarida monosakarida mengalami dan selanjutnya de h id r a s i ole h asam sulfat menjadi furfural atau hidroksil metil furfural. Selanjutnya se n y a w a furfural ini dengan (9, 10 se n y a w a dihidro-9-oxoanthracene) k omple k s y ang ber w a r na anthrone membe n t uk biru.

40. PATI Pati tersusun dari dua makromolekul, yaitu amilosa dan amilopektin yang komposisinya berbeda untuk setiap jenis pati. Kedua makro-molekul ini dibentuk dari monomer D- glukosa dan berada dalam bentuk granula. Amilosa memiliki struktur linear dimana D-glukosa dihubungkan melalui ikatan  -1,4-glikosidik. amilopektin tersusun oleh monomer D-glukosa yang memiliki gugus percabangan yang dibentuk dari ikatan  -1,6-glikosidik di samping ikatan  -1,4-glikosidik yang membentuk struktur linear. Rasio amilosa dan amilo-pektin dalam pati menentukan sifat gelatinisasi pati (kemampuan mengentalkan dan membentuk gel).

41. (b) Amylopectin Struktur amilosa (a) dan amilopektin (b)

42. Bentuk granula pati dari berbagai sumber ( birefriengence )

43. PATI Prinsip analisis: pati dihidrolisis oleh asam/enzim, dan hasil hidrolisis pati dianalisis dengan metode gula reduksi. Jumlah gula reduksi ekuivalen dengan jumlah pati Kadar pati = kadar gula reduksi x 0.9 • BM pati/BM gula = (mX162)/(mX180) = 0.9 Untuk bahan yang mengandung pati dan dekstrin 19 Analisis Pati

44. Prosedur Penetapan Sampel padat 2-5 g yang telah dihaluskan atau cair ditambah 50 ml etanol 80% dan aduk selama 1 jam. Suspensi disaring. Filtrat mengandung karbohidrat yang larut dibuang. Untuk bahan berlemak, maka pati yang terdapat sebagai residu pada kertas saring dicuci 5 kali dengan 10 ml eter, kemudian cuci lagi dengan 150 ml alkohol 10% untuk menghilangkan lebih lanjut karbohidrat terlarut. Residu dipindahkan ke dalam erlenmeyer dengan pencucian 200 ml aquades dan tambahkan 20 ml HCl  25% (bj 1.125), refluks selama 2,5 jam. Setelah dingin netralkan dengan larutan NaOH 45% dan encerkan sampai 500 ml, kemudian saring. Kadar glukosa ditentukan. P en e n tuan glu k os a sepe r ti pad a pen e n tuan t o t al gul a . B e r a t glukosa dikalikan 0.9 merupakan berat pati. 20 Analisis Pati

45. Gula Reduksi Gula Reduksi Golongan gula (KH) yang dapat mereduksi senyawa-senyawa penerima elektron, contohnya adalah glukosa dan fruktosa Ujung dari suatu gula pereduksi adalah ujung yang mengandung gugus aldehida atau keto bebas. Semua monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa termasuk sebagai gula pereduksi. Analisis Pati

46. Analisis Gula Reduksi (Nelson-Somogyi) Analisis Gula Reduksi (Nelson-Somogyi) Hasil reduksi kuprooksida yang bereaksi dengan arsenomolybdat dan akan mereduksi menjadi molybdine blue dan warna biru inilah yang akan diukur nilai absorbansinya. Intensitas warna biru yang terbentuk ekivalen dengan jumlah gula reduksi dalam sampel Analisis Pati

47. Contoh Kasus Konsentrasi Absorbansi blanko 0.089 2 mg/100ml 0.146 – 0.089 = 0.057 4 mg/100ml 0.189 – 0.089 = 0.100 6 mg/100ml 0.301 – 0.089 = 0.212 8 mg/100ml 0.370 – 0.089 = 0.281 10 mg/100ml 0.432 – 0.089 = 0.343 Analisis Pati

48. Kurva Standar Kurva Standart Analisis Pati

49. Contoh soal : Contoh Soal : Berdasarkan kurva glukosa standar tersebut, hitung konsentrasi gula reduksi hasil hidrolisis sampel pati jika nilai absorbansi yang didapat adalah 0.5 Analisis Pati

50. SERAT Serat kasar adalah residu dari bahan pangan yang telah diperlakukan dengan asam dan alkali mendidih. Serat kasar ditentukan dengan cara menentukan residu setelah contoh bahan pangan diperlakukan dengan asam dan basa kuat. Serat pangan adalah bagian dari komponen bahan pangan nabati yang tidak dapat dicerna oleh saluran pencernaan manusia. Serat pangan dapat ditentukan dengan menganalisis kadar acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF), lignin dan substansi

51. SERAT KASAR Serat Kasar Komponen bahan pangan yang tidak tercerna yang dinyatakan sebagai komponen tidak larut asam/alkali encer Residu hasil digesti: serat kasar yang terdiri dari lignin dan selulosa 26 Analisis Serat Kasar

52. Penetapan Serat Kasar Serat kasar merupakan residu dari bahan makanan atau produk pertanian setelah diberi perlakuan asam dan alkali mendidih, yang terdiri dari selulosa dan sedikit lignin dan pentosan Merupakan metode gravimetri 27 Analisis Serat Kasar

53. Prosedur Haluskan bahan sehingga dapat melalui ayakan diameter 1 mm dan campurlah baik-baik. Kalau bahan tak dapat dihalusksan, hancurkan sebaik mungkin. Timbang 2 g bahan kering dan ekstraksi lemaknya dengan soxhlet. Kalau bahan sedikit mengandung lemak, misalnya sayur-sayuran gunakan 10 g bahan; tidak perlu dikeringkan dan diekstraksi lemaknya Pindahkan bahan ke dalam erlenmeyer 600 ml. Kalau ada tambahkan 0,5 g asbes yang telah dipijarkan dan 3 tetes zat anti buih (antifoam agent). 28 Analisis Serat Kasar

54. Analisis Serat Kasar Tambahkan 200 ml larutan H2SO4 mendidih (125 g H2SO4 pekat/100 ml = 0.255 N H2SO4) dan tutuplah dengan pendidngin balik, didihkan selama 30 menit dengan kadangkala digoyang-goyangkan. Saring suspensi melalui kertas saring dan residu yang tertinggal dalam erlenmeyer dicuci dengan aquades mendidih. Cucilah residu dalam kertas saring sampai air cucian tidak bersifat asam lagi (uji dengan kertas lakmus). Pindahkan secara kuantitatif residu dari kertas saring ke dalam erlenmeyer kembali dengan spatula dan sisanya dicuci dengan larutan NaOH mendidih (1.25g NaOH/100ml = 0,313 N NaOH) sebanyak 200 ml sampai semua residu masuk ke dalam erlenmeyer. Dididihkan dengan pendingin balik sambil kadangkala digoyang- goyangkan selama 30 menit .

55. Serat Pangan (Dietary Fiber) Analisis selulosa, hemiselulosa, lignin dan substansi pektat, meliputi : Metode ADF ( Acid Detergent Fiber ) Metode NDF ( Neutral Detergent Fiber ) Penetapan Lignin Penetapan Substansi Pektat Analisis Serat Pangan

56. NDF : Neutral Detergent Fiber Prinsip penetapan NDF adalah dengan mengekstrak contoh dengan larutan NDF yang terdiri dari campuran EDTA, Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, lauril sulfat, Na 2 HPO 4 dan 2-etoksi-etanol) sehingga seluruh komponen selain komponen NDF larut. Komponen yang tidak larut kemudian disaring, dikeringkan, ditimbang dan dikoreksi dengan kandungan mineralnya.

57. ADF : Acid Detergent Fiber Prinsip penetapan ADF adalah dengan mengekstrak contoh dengan larutan ADF (setiltrimetil amonium bromida dalam H 2 SO 4 1N), sehingga seluruh komponen selain komponen ADF larut. Komponen yang tidak larut kemudian disaring, dikeringkan, ditimbang dan dikoreksi dengan kandungan mineralnya.

58. Serat Pangan (Dietary Fiber) Analisis metode deterjen (NDF dan ADF) didasarkan pada kemampuan deterjen melarutkan lemak, komponen mengandung N, gula dan bbrp jenis pati. ADF : sebagian besar selulosa dan lignin NDF : sebagian besar selulosa, hemiselulosa dan lignin Analisis Serat Pangan

59. Sehingga : Kadar hemiselulosa = kadar NDF – ADF Kadar selulosa = kadar ADF – kadar lignin Total serat pangan = kadar NDF + substansi pektat Analisis Serat Pangan

60. Metode ADF Ekstraksi contoh sampel dengan larutan ADF (setilmetril amonium bromida dalam H2SO4 1 N) Komponen selain ADF larut, komponen tak larut disaring, dikeringkan dan ditimbang Dikoreksi kandungan mineralnya dengan pengabuan kering Kadar ADF = selisih berat residu setelah diabukan dengan berat sampel awal Analisis Serat Pangan

61. Metode NDF Untuk sampel mengandung pati, hidrolisis dg alfa amilase terlebih dahulu Ekstraksi contoh sampel dengan larutan NDF (campuran EDTA, Na2B4O7.10H2O, lauril sulfat, Na2HPO4 dan 2-etoksi etanol) hingga seluruh komponen non NDF larut Komponen tak larut disaring, dikeringkan, ditimbang dan dikoreksi kandungan mineralnya dg pengabuan kering Kadar NDF = selisih berat residu setelah diabukan dengan berat sampel awal Analisis Serat Pangan

62. Penetapan Lignin Ekstraksi contoh sampel dengan larutan NDF (sehingga seluruh komponen selain selulosa dan lignin larut) Selulosa dlm residu dihidrolisis dengan H 2 SO 4 72%, hingga hanya lignin yg ada dlm residu Komponen tak larut disaring, dikeringkan, ditimbang dan dikoreksi kandungan mineralnya dg pengabuan kering Kadar lignin = selisih berat residu setelah diabukan dengan berat sampel awal Analisis Serat Pangan

63. Penetapan Substansi Pektat 1. Reaksi antara O-hidroksi difenil dengan anhidrogalakturonat yang menghasilkan warna yang dapat diukur pada panjang gelombang 520nm… atau 2. Metode gravimetri : pektin yg telah diekstrak dr sampel, disaponifikasi dengan alkali dan diendapkan sebagai kalsium pektat (dg penambahan kalsium klorida dlm kondisi asam) Endapan kalsium pektat dicuci sampai bebas klorida dikeringkan dan ditimbang residu nya Analisis Serat Pangan

64. Pentingnya Analisis Karbohidrat Menjamin kualitas dan keamanan produk pangan Memahami kandungan energi dan nilai gizi makanan Membantu pengembangan produk fungsional dan probiotik

65. Sumber Karbohidrat Sehari-hari Sereal dan biji-bijian : beras , gandum , jagung Umbi- umbian : kentang , singkong Buah-buahan dan sayuran Produk susu dan gula meja

66. Kebutuhan Karbohidrat Harian Disarankan 45-65% dari total kalori harian berasal dari karbohidrat Contoh : untuk kebutuhan 2000 kalori , karbohidrat sekitar 225-325 gram per hari

67. Pencernaan dan Metabolisme Karbohidrat Mulai di mulut dengan enzim amilase saliva memecah pati Di usus halus , karbohidrat dipecah menjadi monosakarida untuk diserap Glukosa masuk ke darah dan digunakan sebagai bahan bakar sel

68. Akibat Kekurangan dan Kelebihan Karbohidrat Kekurangan : energi rendah , mudah lelah , gangguan fungsi otak Kelebihan : risiko obesitas , diabetes tipe 2, gangguan metabolik

69. TERIMA KASIH