KARBOHIDRAT

Ari Asnani, Ph.D.

RUANG LINGKUP

A. Definisi KarbohidratB. Fungsi KarbohidratC. Klasifikasi & Jenis KarbohidratD. Reaksi Karbohidrat dalam Bahan PanganE. Analisis Karbohidrat dalam Bahan Pangan

A. DEFINISI KARBOHIDRAT

Secara umum senyawa organik mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen.

Sumber karbohidrat dalam tubuh:- Bahan makanan dari tumbuh-tumbuhan

(serealia & Umbi-umbian).- Anabolisme dari asam amino dan gliserol- Glikogen dari otot dan hati- Laktosa dari susu.

B. FUNGSI KARBOHIDRAT

Asnani 07

5

Fungsi Karbohidrat

Sebagai sumber energi (1 gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori) bagi kebutuhan sel-sel jaringan tubuh.

Sebagai unsur struktural dan penyangga pada dinding sel bakteri & tanaman.

Ribosa dan Deoxiribosa merupakan penyusun RNA & DNA. Pada permukaan sel, karbohidrat berfungsi sebagai gugus

pengenalan spesifik (recgnition site, receptor). Berikatan dengan protein → glikoprotein

Berikatan dengan lemak → glikolipid

6

Fungsi Karbohidrat Sebagai Bahan Pangan

Zat gizi/nutrisi yang fungsi utamanya sebagai penghasilenergi.

Menentukan karakteristik bahan pangan, misalnya rasa,warna, dan tekstur.

Karbohidrat yang tidak dapat dicerna, mengandung serat(dietary fiber) berguna untuk pencernaan dan memperlancardefekasi.

Membantu metabolisme lemak dan protein Mencegah timbulnya ketosis – pemecahan protein tubuh yang

berlebihan.

C. KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

1. Klasifikasi b’dasarkan gugus fungsi.2. Klasifikasi b’dasarkan jumlah atom C.3. Klasifikasi b’dasarkan jumlah unit

monomer.

BerdasarkanGugus Fungsi

* ALDOSA* KETOSA

BerdasarkanJumlah Atom C

C3 = Triosa

C4 = Eritrosa

C5 = Pentosa

C6 = Heksosa

C7 = Heptulosa

Ketosa

Berdasarkan JumlahUnit Monomer

Monosakarida

Disakarida

Oligosakarida

Polisakarida

MONOSAKARIDA Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar)

tidak bisa lagi dihidrolisis. Monosakarida sederhana adalah senyawa pereduksi. Reaksi monosakarida (mutarotasi, oksidasi, reduksi,

esterifikasi, dan pembentukan glikosida) Monosakarida larut di dalam air & rasanya manis

gula. Tiga jenis monosakarida yang penting: glukosa,

fruktosa & galaktosa Pada umumnya buah-buahan mengandung glukosa &

fruktosa.

DISAKARIDA

Gabungan antara 2 monosakarida.

Pada bahan makanan terdapat 3 jenis disakarida: sukrosa, laktosa dan maltosa

POLISAKARIDA Senyawa karbohidrat kompleks ~ 60.000 monosakarida yg

tersusun membentuk rantai lurus atau bercabang. Rasanya tawar (tidak manis). Contoh: pati (serealia & umbi-umbian), selulosa & pektin

(buah-buahan). Glikogen (hasil ternak: daging~ otot , & hati). Dalam bahan pangan, berfungsi sebagai penguat tekstur

(selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin), dan sumber energi (pati, dekstrin, glikogen, fruktan).

Polisakarida sbg penguat tesktur tidak dapat dicerna (serat pangan ~ dietary fiber) yg menstimulasi enzim pencernaan.

Dapat dihidrolisis menjadi unit monosakarida penyusunnya.

Hidrolisis Polisakarida

14

GLUKOSA

1

32

1) Suci Nur Hidayati (HIA006005).; 2) Irawati (HIA006)063.; 3) Erlina Wati (HIA006004)

15

Sumber pemanis: ekstraksi lansung dari tanaman, hasil olahan dari bahan-bahan alami, dan sintesis dari bahan kimia.

Pemanis harus non-toksik dan dimetabolisme tubuh secara normal, atau dikeluarkan tubuh sebagai senyawa yang sama.

Pemanis yang ideal setidaknya mempunyai tingkat kemanisan yang sama dengan sukrosa, tidak berwarna, tidak berbau dan tidak merusak gigi.

Semakin mirip rasa pemanis dengan sukrosa, semakin besar tingkat penerimaan konsumen terhadap pemanis tsb.

Pemanis yang ideal seharusnya juga larut dalam air, stabil pada kondisi asam atau basa, dan stabil pada rentang suhu yang luas.

PemanisFu

ngsi

Kar

bohi

drat

16

Perbandingan tingkat kemanisan pemanis dengan sukrosa

Pemanis Tingkat Kemanisan(sukrosa = 1)

D-galaktosaMaltosaLaktosaRafinosaD-fruktosaXylitolSorbitol

0,4 – 0,60,3 – 0,50,2 – 0,3

0,151,32

0,96 – 1,180,6

Pemanis Tingkat Kemanisan(sukrosa = 1)

SiklamatAspartamAsesulfam-KSakarinSteviosaAlitameNeotame

0,5180200300300

20008000

17

Hidrokoloid Komponen yang dapat membentuk koloid (cairan kental jernih) dalam air

Hidrokoloid merupakan senyawa rantai panjang polimer karbohidrat yang digunakan dalam industri pangan untuk:1. memperbaiki sifat reologi, 2. mencegah sineresis (keluarnya cairan dari gel),3. meningkatkan stabilitas dan kekentalan bahan pangan, 4. mencegah pembentukkan kristal.

Hidrokoloid yang banyak digunakan adalah pati, selulosa termodifikasi, alginat, agar, konjaku, karagenan, gum (Arab, guar, locust), dan pektin.

Fung

si K

arbo

hidr

at

18

Kemampuan hidrokoloid membetuk gel dimanfaatkan untuk membuat minuman jeli (jelly drink) yang saat ini banyak beredar di pasaran

1. Agar, 2. Alginate, 3. Arabinoxylan, 4. Carrageenan 5. Carboxymethylcellulose, 6. Cellulose, 7. Curdlan 8. Gelatin, 9. Gellan, 10. β-Glucan, 11. Guar gum, 12. Gum arabic, 13. Locust bean gum, 14. Pectin, 15. Starch, 16. Xanthan gum

Hidrokoloid

19

Agar : Red algae Gelidium sp, Gracilaria sp

Alginate : Brown algae Sargassum sp, Turbinaria sp, Laminaria sp

Hidrokoloid

20

AGAR Application

Research Growth of various microorganism in solid media

Food industries Food additive used as a jelling or thickening agent in the production of canned meat, confectionery, diary products, fruit jellies and in many other food

Medicine and Pharmaceuticals

Suspending agent for barium sulfate in radiology, ingredient of slow-release capsule, surgical lubricants, anticoagulant agent

21

ALGINATE APPLICATIONTextile Industry Sodium alginate is widely used as it forms an excellent dressing

and polishing materialAlginates are also used as a thickening paste for colors in printing textiles, as a hardener and thickener for joining threads in weaving

Medical treatment Calcium alginate (insoluble in water) has been used in the manufacture of a medical dressing, very suitable for burns and extensive wounds where a normal dressing would be extremely difficult to removeCalcium alginate with a high proportion of guluronic acid blocks it is suitable to make fiber which is then woven into a gauze-like product

Food and drink Alginates are frequently used as stabilizers in ice cream, giving a smooth texture and body, and also as a suspending agent in milk shakes

Others It uses as glazing and sizing paper, special printers' inks, paints, cosmetics, insecticides, and pharmaceutical preparations

22

χ carrageenan

γ carrageenanι carrageenan

Carrageenan : Euchemuma sp

Hidrokoloid

23

Carrageenan Application in Various Industries

Meat and Poultry Industry

to bind water to form a gel to avoid protein disruptionto stabilize water/fat emulsions during preparation, cooking and storage

Beer/Wine/ Vinegar

To accelerate and improve clarity

Chocolate Milk Drink

To stabilize and improve viscosity

Ice cream To prevent ice crystals formationTo enhance taste

Flans/Dessert Gel To enhance flavor release and taste

Sauces and Dressings

To thicken and improve viscosity

24

Toothpaste stabilizes toothpaste preparations by acombination of viscosity, continuousphase gel formation and specificinteractions with the abrasive

Industrial Suspension and Slurries

act as a dispersant for calcium-basedpigments (iota)An ideal dispersant and stabilizingpolymer for a wide range of solid-in-water dispersions

Paper industry An excellent film formers and willreinforce cellulose fibers to give addedwet and tear strength and to control inkbleed

Hand Lotions and Shampoos

Carrageenan interacts with humancarotene to give soft skin and silky hair

To be continued…

25