Istilah karbohidrat berasal dari hidrat dan karbon karena karbohidrat merupakan senyawa yang terbentuk dari molekul karbon, hidrogen dan oksigen. Sebagai salah satu jenis zat gizi, fungsi utama karbohidrat adalah penghasil energi di dalam tubuh. Namun demikian penamaan ini tidak tepat karena hidrat yang melekat pada gugus karbon bukanlah hidrat yang sebenarnya.
Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid, polihidroksi keton atau senyawa yang menghasilkan senyawaan yang serupa pada hidrolisis. Dengan demikian kimia karbohidrat adalah gabungan kimia dua gugus fungsi yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil. Karbohidrat merupakan sunber kalori utama bagi manusia. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai aktivitasfisik seperti berolahraga atau bekerja.
Di dalam ilmu gizi, secara sederhana karbohidrat dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu karbohidrat sederhana & karbohidrat kompleks dan berdasarkan responnya terhadap glukosa darah di dalam tubuh, karbohidrat juga dapat dibedakan berdasarkan nilai tetapan indeks glicemik-nya (glycemic index). Contoh dari karbohidrat sederhana adalah monosakarida seperti glukosa, fruktosa & galaktosa atau juga disakarida seperti sukrosa & laktosa. Jenis jenis karbohidrat sederhana ini dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti madu, buah-buahan dan susu. Sedangkan contoh dari karbohidrat kompleks adalah pati (starch), glikogen (simpanan energi di dalam tubuh), selulosa, serat (fiber) atau dalam konsumsi sehari-hari karbohidrat kompleks dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti, nasi, kentang, jagung, singkong, ubi, pasta, roti dsb.
Penggolongan karbohidrat menurut ilmu kimia adalah :
1.) Monosakarida
Merupakan karbohidat palingsederhana dan tidak dapat dihidrolosis menjadi karbohidrat yang lebih kecil.
Glukosa, merupakan monosakarida paling penting, kadang kadang disebut juga sebagai gula darah(karena terdapat dalam darah), gula anggur(dijumpai dalam buah anggur) atau disebut dekstrosa(karena memutar bidang polarisasi ke kanan). Mamalia dapat mengubah sukrosa, Laktosa(gula susu), maltose dan pati menjadi glukosa yang kemudian dapat digunakan untuk makhluk tersebut sebagai energy atau sebagai glikogen.
Karbohidrat yang berlebih dapat diubah menjadi lemak. Dalam keadaan bebas glukosa terdapat dalam buah buahan.
Fruktosa, atau gula buah buahan disebut juda levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri dan merupakan gula yang termanis. Fruktosa terdapat dalam buah buahan yang sudah matang atau masak dan dalam madu (lebih kurang 30%). Fruktosa dapat diperoleh dengan menghidrolisis sukrosa atau inulin yaitu suatu polisakarida yang terdapat dalam unbi akar beberapa tumbuhan suku compositae atau asteraceae. Walaupun fruktosa merupakan sebuah ketosa tetapi zat ini menunjukan sifat sifat mereduksi. Hal ini disebabkan banyaknya jumlah –OH yang terdapat di dalam molekul fruktosa yang mengakibatkan fruktosa mudah dioksidasikan. Fruktosa berbentuk hablur/Kristal putih dan lebih manis dari gula tebu atau sukrosa.
2.) Oligosakarida
Suatu karbohidrat yang molekulnya tersusun atas beberapa unit molekul monosakarida (antara dua hinga sepuluh unit) yang dihubungkan oleh suatu ikatan glikosida.
Dua unit : disakarida
Tiga unit : trisakarida
Disakarida ialah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua satuan monosakarida yang dipersatukan oleh suatu hubungan glikosida dari karbon 1 (dari) satu satuan ke suatu OH (dari) satuan lain.
Sampel-sampel terpenting dari disakarida ialah :
Sukrosa (sakarosa) atau gula tebu
Laktosa (gula susu)
Malosa (gula malt)
Semua gula ini mempunyai rumus C12H22O11. Bila larutan disakarida diatas dipanaskan dengan larutan encer suatu asam kuat atau dengan enzim-enzim, maka akan terjadi hidrolisis yang mengakibatkan disakarida tersebut membentuk dua molekul monosakarida (heksosa) :
C12H22O11 + H2O -> 2C6H12O6
Disakarida Heksosa
Monosakarida yang terbentuk pada disakarida apa yang dihirolisis :
Sakarosa -> glukosa + fruktosa
Laktosa -> glukosa + galaktosa
Maltos -> glukosa + glukosa
Laktosa dan maltosa dapat merekdusikan larutan Fehling, Benedict dan Tollens sedangkan sakarosa tidak.
Sukrosa (sakarosa)
Sukrosa adalah gula pasir biasa dan terdapat secara luas dalam dunia tumbuhan terutama sekali dalam tebu (Saccharum officinarum L). selain dalam tebu sikrosa juga terdapat dalam bit dan komposisi kimia dari gula tebu atau bit adalah sama yaitu : satu satuan fruktosa yang digabung dengan satu satuan glukosa. Dalam sukrosa, baik fruktosa maupun glukosa tidak memiliki gugus hemiasetal; oleh karena itu, sukrosa didalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan suatu bentuk aldehida atau keton. sukrosa tidak memperlihatkan mutarotasi dan bukan gula produks. Dalam molekul sukrosa gugus aldehida (atau gugus keton) tidak bebas lagi seperti pda laktosa atau maltose, meskipun sipat-sipat alkohol masih dapat dinyatakan, misalnya dengan asam membemtuk ester.
Laktosa
Dari laktosa (gula susu) berbeda dari maltosa atau selobiosa dalam arti laktosa terdiri dari dua monosakarida yang berlainan, D-glukosa dan D-galaktosa.
Laktosa merupakan suatu disakarida alamiah yang dijumpai hanya dalam binatang menyusui; air susu sapi dan manusia menyususui mengandung kira-kira 5% laktoa. Laktosa diperoleh diperdagangan sebagai hasil sampingan pabrik keju. Dalam metabolism tubuh manusia yang normal, laktosa dihidrolisis secara enzimatis menjadi D-galakosa dan D-glukosa; kemudian galakosa itu di ubah menjadi glukosa. Susu yang menjadi asam disebkan oleh karena laktosa mangalami pemecahan hidrolitik oleh kuman-kuman (lactobasilus acidus) sehinga terbentuk asam laktat. Asam laktat ini menyebabkan putih telur dalam susu (kaseina) menjadi menggumpal.
Maltosa
Disakrida maltosa digunakan dalam makanan bayi dan susu bermalt. *Gula ini merupakan disakarida utama yang diperoleh dari hidrolisis pati. Pati diurai menjadi maltosa kelihatannya secara acak, oleh enzim yang terdapat dalam air liur, yang disebut α-1, 4-glukan, 4-glukanohidrolase. Enzim α -1, 4-glukanmaltohidrolase, yang terdapat dalam kecambah jelai (malt), mengubah pati secara spesifik menjada satuan maltose. Dalam pembuatan bir, malt digunakan untuk mengubah pati dari gandrum atau sumber lain menjadi maltose. Suatu enzim dalam ragi (α –glukosidase) mengkatalisis hidrolisis maltose menjadi D-glukosa, yang oleh enzim lain dalam ragi diubah menjadi etanol. Satu molekul maltose menghasilkan dua molekul D-glukosa, tak peduli apakah hidrolisis berlangsung dalam sebuah labu laboraturium, dalam suatu organisme ataupun dalam belajar peragian.
1.3. Polisakarida
Polisakarida adalah senyawaan dimana molekul-molekulnya mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atau hanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akan mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa).
Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara gugus alkohol pada atom C ke-4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C ke -1 molekul monosakarida dengan yang lain.
Selulosa
Selulosa, atau zat sel adalah polisakarida terbanyak terdapat di alam. Dinding sel dalam sel dalam tumbuhan terutama tersusun atas sel selulosa. Serat- serat, jerami, kayu, dan sebagainya sebagian besar terdiri dari selulosa. Dalam kayu kering misalnya terdapat 60-70% selulosa, sisanya terdiri dari lignin, hemiselulosa (zat yang menyerupai selulosa yang selalu terdapat menyerupai selulosa), dammar, mineral-mineral, dll. Kapas murni dan kertas sering dapat dikatakan selulosa murni. Selulosa tidak dapat dilarutkan, baik dalam air maupun dalam pelarut organic; akan tetapi, bila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, terjadi hidrolisis dan terbentuk glukosa. Selulosa adalah bahan yang penting dallam pembuatan kertas, bahan peledak(nitroselulosa), sutera tiruan, kertas selofan, dll.
Pati (amilum)
Pati merupakan polisakarida yang paling melimpah kedua dan terdapat secara luas dalam bili-bijian, umbi-umbian dan akar, dan berguna sebagai bahan cadangan pada tumbuhan itu sendiri. Dalam air panas pati itu membentuk koloid yang dengan yod menghasilkan warna biru (terbentuknya yod amilum).
Berdasarkan kelarutan dalam air panas pati dipisahkan menjadi :
Ø α-amilosa (larut) + 20%
Ø amilopektin tidak larut + 80%
perbedaan antara kedua polisakrida ini ialah bahwa dalam amilosa rantai molekul-molekul glukosa tersusun lurus sedangkan dalam amilokpetinmolekulnya bercabang-cabang.
Amilosa :
Ikatan molekul glukosa yang satu dengan yang lain terjadi antara gugus OH pada atom C ke-1 molekul yang satu dengan gugus OH pada atom C ke-4 molekul yang lain.
Amilopektin :
Ikatan cabang terjadi antara gugus-OH pada atom C ke-1 molekul glukosa yang satu dengan-OH pada atom C ke-6 molekul yang lain.
Hidrolisis lengkap amilosa menghsilkan glukosa sedangkan hidrolisis parsial menghasilkan maltose.
Glikogen
Glikogen adalah polisakarida yang digunakan sebagai penyimpanan glukosa dalam sistem hewan (terutama dalam hati dan otot). Glukosa yang tidak dibuthkan untuk memenuhi energi yang mendesak, disimpan dalam bentuk glikogen. Dari segi struktur glikogen. glikogen mirip amilopektin. Beda antara glikogen amilokpetin ialah bahwa glikogen lebih bercabang (bercabang banyak) daripada amilokpetin. Pada waktu otot bekerja, terjadi pemecahan glikogen secara anerobik menjadi asam laktat, glikogen dalam air bersifat koloid yang dengan yod memberikan atau menghasilkan warna coklat merah.
Karbohidrat adalah senyawa polihidroksi aldehid, polihidroksi keton atau senyawa yang menghasilkan senyawaan yang serupa pada hidrolisis. Dengan demikian kimia karbohidrat adalah gabungan kimia dua gugus fungsi yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil. Karbohidrat merupakan sunber kalori utama bagi manusia. Tiap 1 gram karbohidrat yang dikonsumsi akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal dan energi hasil proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat ini kemudian akan digunakan oleh tubuh untuk menjalankan berbagai fungsi-fungsinya seperti bernafas, kontraksi jantung dan otot serta juga untuk menjalankan berbagai aktivitasfisik seperti berolahraga atau bekerja.
Di dalam ilmu gizi, secara sederhana karbohidrat dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu karbohidrat sederhana & karbohidrat kompleks dan berdasarkan responnya terhadap glukosa darah di dalam tubuh, karbohidrat juga dapat dibedakan berdasarkan nilai tetapan indeks glicemik-nya (glycemic index). Contoh dari karbohidrat sederhana adalah monosakarida seperti glukosa, fruktosa & galaktosa atau juga disakarida seperti sukrosa & laktosa. Jenis jenis karbohidrat sederhana ini dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti madu, buah-buahan dan susu. Sedangkan contoh dari karbohidrat kompleks adalah pati (starch), glikogen (simpanan energi di dalam tubuh), selulosa, serat (fiber) atau dalam konsumsi sehari-hari karbohidrat kompleks dapat ditemui terkandung di dalam produk pangan seperti, nasi, kentang, jagung, singkong, ubi, pasta, roti dsb.
Penggolongan karbohidrat menurut ilmu kimia adalah :
1.) Monosakarida
Merupakan karbohidat palingsederhana dan tidak dapat dihidrolosis menjadi karbohidrat yang lebih kecil.
Glukosa, merupakan monosakarida paling penting, kadang kadang disebut juga sebagai gula darah(karena terdapat dalam darah), gula anggur(dijumpai dalam buah anggur) atau disebut dekstrosa(karena memutar bidang polarisasi ke kanan). Mamalia dapat mengubah sukrosa, Laktosa(gula susu), maltose dan pati menjadi glukosa yang kemudian dapat digunakan untuk makhluk tersebut sebagai energy atau sebagai glikogen.
Karbohidrat yang berlebih dapat diubah menjadi lemak. Dalam keadaan bebas glukosa terdapat dalam buah buahan.
Fruktosa, atau gula buah buahan disebut juda levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri dan merupakan gula yang termanis. Fruktosa terdapat dalam buah buahan yang sudah matang atau masak dan dalam madu (lebih kurang 30%). Fruktosa dapat diperoleh dengan menghidrolisis sukrosa atau inulin yaitu suatu polisakarida yang terdapat dalam unbi akar beberapa tumbuhan suku compositae atau asteraceae. Walaupun fruktosa merupakan sebuah ketosa tetapi zat ini menunjukan sifat sifat mereduksi. Hal ini disebabkan banyaknya jumlah –OH yang terdapat di dalam molekul fruktosa yang mengakibatkan fruktosa mudah dioksidasikan. Fruktosa berbentuk hablur/Kristal putih dan lebih manis dari gula tebu atau sukrosa.
2.) Oligosakarida
Suatu karbohidrat yang molekulnya tersusun atas beberapa unit molekul monosakarida (antara dua hinga sepuluh unit) yang dihubungkan oleh suatu ikatan glikosida.
Dua unit : disakarida
Tiga unit : trisakarida
Disakarida ialah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua satuan monosakarida yang dipersatukan oleh suatu hubungan glikosida dari karbon 1 (dari) satu satuan ke suatu OH (dari) satuan lain.
Sampel-sampel terpenting dari disakarida ialah :
Sukrosa (sakarosa) atau gula tebu
Laktosa (gula susu)
Malosa (gula malt)
Semua gula ini mempunyai rumus C12H22O11. Bila larutan disakarida diatas dipanaskan dengan larutan encer suatu asam kuat atau dengan enzim-enzim, maka akan terjadi hidrolisis yang mengakibatkan disakarida tersebut membentuk dua molekul monosakarida (heksosa) :
C12H22O11 + H2O -> 2C6H12O6
Disakarida Heksosa
Monosakarida yang terbentuk pada disakarida apa yang dihirolisis :
Sakarosa -> glukosa + fruktosa
Laktosa -> glukosa + galaktosa
Maltos -> glukosa + glukosa
Laktosa dan maltosa dapat merekdusikan larutan Fehling, Benedict dan Tollens sedangkan sakarosa tidak.
Sukrosa (sakarosa)
Sukrosa adalah gula pasir biasa dan terdapat secara luas dalam dunia tumbuhan terutama sekali dalam tebu (Saccharum officinarum L). selain dalam tebu sikrosa juga terdapat dalam bit dan komposisi kimia dari gula tebu atau bit adalah sama yaitu : satu satuan fruktosa yang digabung dengan satu satuan glukosa. Dalam sukrosa, baik fruktosa maupun glukosa tidak memiliki gugus hemiasetal; oleh karena itu, sukrosa didalam air tidak berada dalam kesetimbangan dengan suatu bentuk aldehida atau keton. sukrosa tidak memperlihatkan mutarotasi dan bukan gula produks. Dalam molekul sukrosa gugus aldehida (atau gugus keton) tidak bebas lagi seperti pda laktosa atau maltose, meskipun sipat-sipat alkohol masih dapat dinyatakan, misalnya dengan asam membemtuk ester.
Laktosa
Dari laktosa (gula susu) berbeda dari maltosa atau selobiosa dalam arti laktosa terdiri dari dua monosakarida yang berlainan, D-glukosa dan D-galaktosa.
Laktosa merupakan suatu disakarida alamiah yang dijumpai hanya dalam binatang menyusui; air susu sapi dan manusia menyususui mengandung kira-kira 5% laktoa. Laktosa diperoleh diperdagangan sebagai hasil sampingan pabrik keju. Dalam metabolism tubuh manusia yang normal, laktosa dihidrolisis secara enzimatis menjadi D-galakosa dan D-glukosa; kemudian galakosa itu di ubah menjadi glukosa. Susu yang menjadi asam disebkan oleh karena laktosa mangalami pemecahan hidrolitik oleh kuman-kuman (lactobasilus acidus) sehinga terbentuk asam laktat. Asam laktat ini menyebabkan putih telur dalam susu (kaseina) menjadi menggumpal.
Maltosa
Disakrida maltosa digunakan dalam makanan bayi dan susu bermalt. *Gula ini merupakan disakarida utama yang diperoleh dari hidrolisis pati. Pati diurai menjadi maltosa kelihatannya secara acak, oleh enzim yang terdapat dalam air liur, yang disebut α-1, 4-glukan, 4-glukanohidrolase. Enzim α -1, 4-glukanmaltohidrolase, yang terdapat dalam kecambah jelai (malt), mengubah pati secara spesifik menjada satuan maltose. Dalam pembuatan bir, malt digunakan untuk mengubah pati dari gandrum atau sumber lain menjadi maltose. Suatu enzim dalam ragi (α –glukosidase) mengkatalisis hidrolisis maltose menjadi D-glukosa, yang oleh enzim lain dalam ragi diubah menjadi etanol. Satu molekul maltose menghasilkan dua molekul D-glukosa, tak peduli apakah hidrolisis berlangsung dalam sebuah labu laboraturium, dalam suatu organisme ataupun dalam belajar peragian.
1.3. Polisakarida
Polisakarida adalah senyawaan dimana molekul-molekulnya mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glikosida, mempunyai massa molekul tinggi dan tidak larut dalam air atau hanya membentuk emulsi saja. Hidrolisis lengkap akan mengubah polisakarida menjadi monosakarida (heksosa).
Ikatan antara molekul monosakarida yang satu dengan yang lainnya terjadi antara gugus alkohol pada atom C ke-4 molekul yang satu (II) dengan gugus aldehida pada atom C ke -1 molekul monosakarida dengan yang lain.
Selulosa
Selulosa, atau zat sel adalah polisakarida terbanyak terdapat di alam. Dinding sel dalam sel dalam tumbuhan terutama tersusun atas sel selulosa. Serat- serat, jerami, kayu, dan sebagainya sebagian besar terdiri dari selulosa. Dalam kayu kering misalnya terdapat 60-70% selulosa, sisanya terdiri dari lignin, hemiselulosa (zat yang menyerupai selulosa yang selalu terdapat menyerupai selulosa), dammar, mineral-mineral, dll. Kapas murni dan kertas sering dapat dikatakan selulosa murni. Selulosa tidak dapat dilarutkan, baik dalam air maupun dalam pelarut organic; akan tetapi, bila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, terjadi hidrolisis dan terbentuk glukosa. Selulosa adalah bahan yang penting dallam pembuatan kertas, bahan peledak(nitroselulosa), sutera tiruan, kertas selofan, dll.
Pati (amilum)
Pati merupakan polisakarida yang paling melimpah kedua dan terdapat secara luas dalam bili-bijian, umbi-umbian dan akar, dan berguna sebagai bahan cadangan pada tumbuhan itu sendiri. Dalam air panas pati itu membentuk koloid yang dengan yod menghasilkan warna biru (terbentuknya yod amilum).
Berdasarkan kelarutan dalam air panas pati dipisahkan menjadi :
Ø α-amilosa (larut) + 20%
Ø amilopektin tidak larut + 80%
perbedaan antara kedua polisakrida ini ialah bahwa dalam amilosa rantai molekul-molekul glukosa tersusun lurus sedangkan dalam amilokpetinmolekulnya bercabang-cabang.
Amilosa :
Ikatan molekul glukosa yang satu dengan yang lain terjadi antara gugus OH pada atom C ke-1 molekul yang satu dengan gugus OH pada atom C ke-4 molekul yang lain.
Amilopektin :
Ikatan cabang terjadi antara gugus-OH pada atom C ke-1 molekul glukosa yang satu dengan-OH pada atom C ke-6 molekul yang lain.
Hidrolisis lengkap amilosa menghsilkan glukosa sedangkan hidrolisis parsial menghasilkan maltose.
Glikogen
Glikogen adalah polisakarida yang digunakan sebagai penyimpanan glukosa dalam sistem hewan (terutama dalam hati dan otot). Glukosa yang tidak dibuthkan untuk memenuhi energi yang mendesak, disimpan dalam bentuk glikogen. Dari segi struktur glikogen. glikogen mirip amilopektin. Beda antara glikogen amilokpetin ialah bahwa glikogen lebih bercabang (bercabang banyak) daripada amilokpetin. Pada waktu otot bekerja, terjadi pemecahan glikogen secara anerobik menjadi asam laktat, glikogen dalam air bersifat koloid yang dengan yod memberikan atau menghasilkan warna coklat merah.
Download File selengkapya :
No comments:
Post a Comment