KIMIAKarbohidrat

Oleh:

Ilzamha Hadijah Rusdan, S.TP., M.Sc

Definisi Karbohidrat

Karbohidrat terbentuk dari sintesa CO2 dan H2O dengan pertolongan sinar matahari dan hijau daun (Klorofil)

Turunan aldehida atau keton yang memiliki rumus umum (CH2O)n atau CnH2nOn.

Karbohidrat di Alam

Olahan Karbohidrat

Adakah Karbohidratpada Daging???

Karbohidrat terdapat dalam bentukglikogen yang disimpan dalam jaringanotot dan dalam hati

Struktur Kimia Karbohidrat

1. Karbon (C)2. Hidrogen (H)3. Oksigen (O)

Terdapat pula karbohidrat yang

tidak memiliki rumus demikian dan

ada pula yang mengandung nitrogen,

fosforus, atau sulfur.

Penggolongan Karbohidrat

Berdasarkan jumlah gula penyusun:

1. Monosakarida (triosa, treptosa, pentose, heksosa, dan septosa)

Jumlah atom C sama dg molekul air Ribose Xylose Arabinose

C5H10O5 (Pentosa)

C6H12O6 (Heksosa)

C6H12O6 (Heksosa)

a. Glukosa Massa molar : 180,1559 g/mol

Nama IUPAC : D-glucose

Rumus kimia : C6H12O6

Kelarutan dalam air : 909 g/1 L (25 °C (77 °F))

Kapasitas kalor (C) : 218.6 J K−1 mol−1

Glukosa adalah gulasederhana yang paling dapat diabsorbsi olehtubuh.

b. Galaktosa

C6H12O6 (Heksosa)

Nama IUPAC: (3R,4S,5R,6R)-6-(hydroxymethyl)oxane-

2,3,4,5-tetrol

Massa molar : 180,156 g/mol

Titik lebur : 167°C

Kepadatan : 1,72 g/cm³

Larut dalam : Air

c. Fruktosa

C6H12O6 (Heksosa)

Nama IUPAC : Fructose

Massa molar : 180,16 g/mol

Kepadatan : 1,69 g/cm³

Rumus kimia : C6H12O6

Larut dalam : Air

Fruktosa selain ada pada buah, paling banyak ditemukan pada madu.

Tingkatan paling manis dari

monosakarida adalah fruktosa, glukosa,

xylose dan galaktosa.

d. RibosaNama IUPAC : D-Ribose

Massa molar : 150,13 g/mol

Titik lebur : 95°C

Kepadatan : 800 kg/m³

Larut dalam : Air

C5H10O5 (Pentosa)

Ribosa merupakan komponen RNA yang

berperan dalam transkripsi genetik,

berhubungan erat dengan Deoksiribosa

yang merupakan komponen DNA.

e. Xilosa Massa molar : 150,13 g/mol

Kepadatan : 1,52 g/cm³

C5H10O5 (Pentosa)Xylose contains 0 calories per gram

(Helmer and Paul, 1936)

f. Arabinosa Kepadatan : 1,58 g/cm³

Arabinosa merupakan Monosakarida

yang larut dalam air dan gliserol, namun

tidak larut dalam alkohol dan eter

C5H10O5 (Pentosa)

Penggolongan Karbohidrat

2. Disakarida

Tiap 12 atom C ada 11 molekul air

a. Sukrosa

Rumus : C12H22O11Massa molar : 342,2965 g/mol

Titik lebur : 186°C

Kepadatan : 1,59 g/cm³

Larut dalam : Air

Sukrosa merupakan gula dapur

yang biasa ditemui, dan

digunakan. Proses fermentasinya

adalah fermentasi tertua di dunia

yang menggunakan khamiratau

ragi.

b. Maltosa

Maltosa memiliki rasa yang

manis, sekitar setengahnya

glukosa dan sekirat seperenam

manisnya fruktosa

Rumus kimia C12H22O11

Massa molar 342.3 g mol−1

Penampilan White powder or crystals

Densitas 1.54 g/cm3

Titik lebur 160–165 °C (anhydrous)102–103 °C (monohydrate)

Kelarutandalam air 1.080 g/mL (20 °C)

b. Laktosa

Rumus : C12H22O11

Nama IUPAC : β-D-galactopyranosyl-(1→4)-D-glucose

Massa molar : 342,3 g/mol

Titik lebur : 202,8°C

Klasifikasi : FODMAP

Larut dalam : Air, Etanol

Penggolongan Karbohidrat

3. Oligosakarida

Gula rantai pendek terbentuk dari galaktosa, glukosa, dan fruktosa (2-10).

Oligosakarida dapat berupa

homo- atau hetero- polimer

dari monosakarida yang

terdiri dari dua atau

sepuluh monosakarida yang

bergabung melalui ikatan

glikosidik.

Rafinosa, stakiosa, dan

verbaskosa adalah oligosakarida yang

terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa,

dan galaktosa.

Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat di

dalam biji tumbuh-tumbuhan dan

kacang-kacangan serta tidak dapat

dipecah oleh enzim-enzim pencernaan.

Seperti halnya polisakarida nonpati,

oligosakarida ini di dalam usus besar

mengalami fermentasi

Penggolongan Karbohidrat

4. Gula alkohol Ada ernpat jenis gula alkohol yaitu:

sorbitol, manitol, dulsirol, dan inositol.

Sorbitol banyak digunakan dalam minuman

dan makanan khusus pasien diabetes, seperti

minuman ringan, selai dan kue-kue.

Tingkat kemanisan sorbitol hanya 60% bila

dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih

lambat dan diubah di dalam hati menjadi

glukosa.

Manitol dan dulsitol adalah gula

alkohol yang dibuat dari monosakarida

manosa dan galaktosa.

Manitol terdapat di dalam nanas,

asparagus, ubi jalar, dan wortel.

Secara komersial manitol diekstraksi dan

sejenis rumput laut.

Inositol merupakan alkohol

siklis yang menyerupai

glukosa.

Inositol terdapat dalam

banyak bahan makanan,

terutama dalam sekam

serealia.

Bentuk esternya dengan

asam fitat menghambat

absorpsi kalsium dan zat

besi dalam usus halus.

Penggolongan Karbohidrat

5. Polisakarida

Selulosa

Glikogen

• Terdiri hingga 3000 unit gula sederhana, berbentuk rantai panjang, lurus atau bercabang

• Jenis polisakarida penting:

1. Pati

2. Dekstrin

3. Glikogen

4. Inulin

5. Polisakarida non pati

Amilum

Dextrin

Sumber karbohidrat utama pada enteral food atau tube feeding, karena memiliki nilai osmolaritas kecil sehingga tidak menimbulkan diare pada pasien.

Glikogen

Pati hewan, penyimpanan gula dalam tubuh manusia dan hewan, karena lebih mudah dipecah. Namun jika terlalu banyak akan disimpan menjadi lemak.

Tersusun lebih dari 100.000 unit glukosa

Strukturnya bercabang melalui ikatan 1,4 dan 1,6 glikosidik

Tidak larut dalam air

Larut dalam pelarut organik non polar : eter, kloroform, heksana.

Inulin

Inulin adalah suatu polisakarida fruktosa, terdapat

banyak dalam tumbuh-tumbuhan (akar dan umbi).

Good Prebiotic

Struktur Macam- macam Polisakarida

Sifat Karbohidrat

1. Pada umumnya sukar larut pada larutan nonpolar (eg: eter, kloroform, benzene), padaumumnya larut di air membentuk ikatanhydrogen.

2. Gelatinisasi > Bilapati dimasukkan dalamair dingin, granula patiakan menyerap air danmembengkak (55°Csampai 78°C, denganpH optimum 4-7).

Pati yang telah mengalami gelatinasi akan

meningkat nilai viskositasnya, dapat

dikeringkan kkembali, tetapi molekul-molekul

tersebut tidak dapat kembali lagi ke sifat-

sifatnya sebelum gelatinasi.

Bahan yang telah kering tersebut masih mampu

menyerap air kembali dalam jumlah yang

besar.

Sifat inilah yang digunakan agar instant

rice dan instant pudding dapat menyerap

kembali dengan mudah, yaitu dengan

menggunakan pati yang telah mengalami

gelatinisasi.

3. Retrogradasi > Proses kristalisasikembali pati yang telah mengalamigelatinasi

4. Sineresis > Keluarnya air dari gel karbohidrat yang

telah tergelatinisasi, karena perlakuan

tertentu.

Faktornya: Panas, waktu dan enzim

5. Polimerisasi pati >pembentukan pati dimulaidari monosakarida hingga ke polisakarida

(glukogenesis).

6. Pemecahan pati > pemberian panas dan enzimtertentu pada karbohidrat akan memotong ikatan

kimianya.

Pengaruh Pengolahan terhadapKarbohidrat

1. Pemanasan, Pengolahan karbohidrat biasanya melibatkan panas atausuhu tinggi. Hal tersebut menyebabkan adanya gelatinisasi, pemecahan patidan polimerisasi. Pada umunya dapat meningkatkan daya cerna

karbohidrat.

2. Penambahan soda pada caramel adanya panas dan asam akanmengeluarkan gelembung-gelembung CO2 yang mengembangkan cairankaramel. Bila didinginkan akan membentuk benda yang kropos danrapuh. Bila soda ditambahkan ke dalam gula yang telah terkaramelisasi,maka adanya panas dan asam akan mengeluarkan gelembung-gelembungCO2 yang mengembangkan cairan karamel. Bila didinginkan akanmembentuk benda yang kropos dan rapuh.

3. Kristalisasi

Metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu

larutan.

Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan

titik beku. Contohnya adalah pembuatan gula putih dari tebu, dengan

penguap hampa udara sehingga air tebu tersebut menjadi kental, lewat jenuh,

dan terjadi pengkristalan gula. Kristal ini kemudian dikeringkan sehingga

diperoleh gula putih atau gula pasir. (Suhardjo,1986)

Sering terjadi, bila suatu larutan menjadi dingin, padatannya akan

mengendap. Partikel padatan tersebut akan menjadi suatu bentuk geometrik

yang khas, yang dikenal sebagai kristal.

Interaksi Karbohidrat denganZat Lain

1. Karbohidrat dengan air Reaksi Hidrolisis (interaksi karbohidrat dan air), selain itu struktur karbohidrat dapat

memerangkap air (pengikatan).

2. Karbohidrat dengan protein Reaksi Maillard (interaksi protein dan gula pereduksi) merupakan reaksi antara protein

dengangula- gula pereduksi merupakan sumber utama menurunnya nilai gizi protein

pangan .

Reaksi Maillard ini dapat terjadi pada waktu pembuatan (pembakaran) roti, produksi

“breakfast cereals” (serpihan jagung, beras, gandum, dll), pemanasan daging, atau susu

3. Karbohidrat dengan Vitamin C (asam askorbat)

Menjadi senyawa reduktor yang dapat bertindak

sebagai prekursor untuk pembentukan warna cokiat

nonenzimatik.

Asam-asam askorbat berada dalam keseimbangan

dengan asam dehidroaskorbat.

Dalam suasana asam, cincin lakton asam

dehidroaskorbat terurai secara irreversible dengan

membentuk suatu senyawa diketogulonat; dan

kemudian berlangsunglah reaksi Maillard dan proses

pencoklatan.

4. Karbohidrat dengan Iodin

Polisakarida yang ada dalam sampel akan membentuk komplek

adsorpsi berwarna spesifik dengan penambahan iodium.

Polisakarida jenis amilum akan memberikan warna biru.

Desktrin akan memberikan warna merah anggur, sedangkan

glikogen dan pati mengalami hidrolisis parsial akan memberikan

warna merah coklat.

TERIMAKASIH

Materi dapat diunduh di:

http://foodnutrition.lecture.ub.ac.id/

GM Lantai 1, R.101

08563873833

ilzamha@ub.ac.id