BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan

kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-

kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan energi, energi yang

diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita konsumsi. Pada umumnya bahan

makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia yaitu karbohidrat, protein dan

lemak atau lipid.

Dalam hal ini yang akan dibahas dalam makalah mengenai karbohidrat. Karbohidrat

merupakan salah satu makromolekul penting yang dibutuhkan oleh manusia. Karbohidrat

dalam bentuk gula dan pati melambangkan bagian utama kalori total yang dikonsumsi

manusia dan kebanyakan hewan. Karbohidrat juga merupakan pusat metabolisme tanaman

hijau dan organisme fotosintetik lainnya yang menggunakan energi cahaya untuk melakukan

sintesa karbohidrat dari CO2 dan H2O (Lehninger 1982). Zat gizi ini banyak dimiliki dalam

beberapa jenis bahan makanan sebagai komponen utamanya. Oleh karena itu, bukan hal yang

sulit untuk dapat menemukan bahan menu utama setiap hidangan ini. Karbohidrat dapat

diperoleh dari banyak jenis pangan, misalnya serealia, umbi-umbian, buah, dll. Di Indonesia,

padi merupakan sumber karbohidrat yang dijadikan sebagai makanan pokok yang masih

belum tergantikan. Hal itulah yang mendasari pentingnya pengetahuan mengenai karbohidrat

yang sangat kompleks ini.

1.2. TUJUAN PENULISAN

a. Mengetahui cara pembagian gula berdasarkan jumlah molekul gulanya

b. Mengetahui pengertian tentang monosakarida dan tetrasakarida

c. Mengetahui pembagian monosakarida berdasarkan jumlah atom C nya

d. Mengetahui pengertian polisakarida

e. Mengetahui jenis-jenis tanaman penghasil sukrosa secara komersil

f. Mengetahui cara memperoleh gula dari tebu

g. Mengetahui kegunaan sukrosa dalam bidang farmasi

h. Mengetahui cara membuat laktosa

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. DEFINISI KARBOHIDRAT

Karbohidrat berasal dari kata karbon dan hidrat sehingga disebut hidrat dari karbon.

Karbohidrat memiliki rumus umum Cn(H2O)m yang pada umumnya harga n = harga m.

Karbohidrat merupakan kelompok besar senyawa polihidroksildehida dan polihidroksiketon

atau senyawa-senyawa yang dapat dihidrolisis menjadi polihidroksialdehida atau

polihidroksiketon (Wahyudi,dkk., 2003:94).

Karbohidrat adalah komposisi yang terdiri dari elemen karbon, hydrogen dan oksigen,

terdapat dalam tumbuhan seperti beras, jagung, gandum, umbi-umbian, dan terbentuk melalui

proses asimilasi dalam tumbuhan (Pekik, 2007).

Di alam, karbohidrat merupakan hasil sintesa CO2 dan H2O dengan pertolongan sinar

matahari dan hijau daun (klorofil). Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak

memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

Karbohidrat berasal dari pengertian atom karbon yang terhidrasi dengan rumus

(CH2O)n. Tetapi pengertian ini sebenarnya sudah tidak tepat lagi karena banyak senyawa

karbohidrat yang tidak mengandung atom hidrogen dan oksigen dengan perbandingan 2:1,

misalnya gula deoksiribosa yang mempunyai rumus C5H10O4. Disamping itu banyak pula

karbohidrat yang mengandung atom lain seperti, nitrogen, sulfur dan lain-lain yang

menunjukkan tidak sesuainya dengan rumus karbohidrat tersebut . Walaupun demikian ,

nama karbohidrat sampai sekarang masih terus dipergunakan.

Karbohidrat terususun atas dua sampai delapan monosakarida yang dikenal sebagai

oligosakarida. Karbohidrat memiliki rumus struktur dari Fisher dan Haworth. Struktur Fisher

merupakan struktur rantai terbuka sedangkan struktur Haworth merupakan struktur tertutup

(siklik). Misalnya untuk glukosa yang memiliki rumus molekul C6H12O6.

2.2. KLASIFIKASI KARBOHIDRAT  

Karbohidrat terdapat dalam berbagai golongan yang dikalsifikasikan kedalam 2 grup

yaitu gula dan polisakarida. Gula terdiri dari 4 kelompok yaitu monosakarida , disakarida,

trisakarida ,dan tetrasakarida. Disakarida, trisakarida dan tetrasakarida termasuk kedalam

golongan oligosakarida.

Monosakarida

Monosakarida merupakan karbohidrat sederhana terdiri atas satu unit polihidroksi

aldehida atau keton. Monosakarida adalah senyawa yang tidak dapat dihidrolisis menjadi gula

yang lebih sederhana dan tidak kehilangan sifat gulanya. Contoh dari monosakarida adalah

ribosa, arabinosa, fruktosa, glukosa, dan lainnya. Golongan monosakarida ini biasanya

dikelompokkan dalam triosa, tetrosa, pentosa dan heksosa Gula yang termasuk ke dalam

monosakarida adalah glukosa, galaktosa dan fruktosa.

Oligosakarida

Oligosakarida merupakan karbohidrat yang terdiri atas rantai pendek unit

monosakarida yang digabungkan bersama-sama oleh ikatan kovalen dan bila dihidrolisis

menghasilkan beberapa monosakarida. Contohnya adalah raffinosa yang dihidrolisis

menghasilkan glukosa, fruktosa, galaktosa, sukrosa, dan sebagainya. Kebanyakan

oligisakarida yang mempunyai tiga atau lebih unit monosakarida tidak terdapat secara bebas,

tetapi digabungkan sebagai rantai samping polipeptidapada glikoprotein dan proteoglikan

(Lehninger 1982).

Oligosakarida terdiri dari disakarida, trisakarida dan tetrasakarida. Disakarida

merupakan senyawa yang jika dihidrolisa akan menghasilkan dua molekul monosakrida.

Gula yang termasuk kedalam disakarida adalah maltosa,sukrosa dan laktosa. Maltosa terdiri

atas glukosa dan glukosa. Sukrosa terdiri atas glukosa dan fruktosa. Sedangkan laktosa terdiri

atas glukosa dan galaktosa. Trisakarida merupakan senyawa yang jika dihidrolisa akan

menghasilkan tiga molekul monosakarida. Sedangkan tetrasakarida merupakan senyawa yang

jika dihidrolisa akan menghasilkan empat molekul monosakarida.

Polisakarida

Kelompok karbohidrat yang terakhir adalah polisakarida yang merupakan polimer

monosakarida yang memiliki bobot molekul yang tinggi. Bila dihidrolisis akan menghasilkan

lebih dari sepuluh monosakarida. Contohnya adalah amilum, dekstrin, glikogen, selulosa dan

lainnya. Jenis karbohidrat ini umumnya tidak berasa, tidak larut dan berupa senyawa amorf

dengan bobot molekul tinggi. Contohnya pati dan glikogen.

2.3. FUNGSI KARBOHIDRAT

1. Sumber energi utama yang diperlukan untuk gerak

2. Memberi rasa kenyang.

3. Pembentukan cadangan sumber energi, kelebihan karbohidrat dalam tubuh akan

disimpan dalam bentuk lemak sebagai cadangan sumber energi yang sewaktu-waktu

dapat dipergunakan.

4. Komponen Struktural sel

BAB III

PEMBAHASAN

Karbohidrat disebut 'hidrat dari karbon', hidrat arang atau sakarida (dari bahasa

Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang

paling melimpah di bumi. Karbohidrat adalah alkohol aldehid atau keton yang mengandung

karbon, hidrogen dan oksigen dimana perbandingan H dan O pada umumnya sam dengan

perbandingan H dan O dalam air. Rumus empiris karbohidrat adalah CnH2nOn atau Cn(H2O)n.

Karbohidrat merupakan hasil utama proses fotosintesa dan dengan melalui reaksi organik

selanjutnya akan diperoleh sejumlah besar senyawa organik jenis lain. Reaksi yang terjadi

sebagai berikut :

sinar matahari

CO2 + H2O ------------→ (C6H12O6)n + O2

Karbohidrat diklasifikasikan kedalam 2 golongan yaitu gula dan polisakarida. Yang

akan dibahas pada kali ini adalah karbohidrat golongan gula. Berdasarkan jumlah molekul

gula nya, karbohidrat golongan gula dikelompokan menjadi 4 kelompok, yaitu :

1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

Termasuk gula sederhana yang tidak bisa dihidrolisis menjadi bagian yang lebih kecil.

Gula sederhana dapat didefinisikan sebagai zat yang termasuk golongan karbohidrat yang

merupakan hasil substitusi dari aldehid atau keton dari suatu polihidroksialkohol. Yang

paling sederhana adalah diosa HO-CH2-CHO (hidroksi asetaldehid) yang tidak terdapat

dalam keadaan bebas di alam. Monosakarida yang diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom

karbon dalam molekulnya terdiri atas 8 kelompok yaitu :

Triosa

Triosa merupakan monosakarida yang mengandung 3 atom karbon dalam molekul

gulanya. Suatu triosa aldehid dan keton (gliseraldehid dan dihidroksiketon) umunya

terdapat dalam bentuk ester fosfat.

Tetrosa

Tetrosa merupakan monosakarida yang mengandung 4 atom karbon dalam molekul

gulanya. Jenis ini tidak pernah ditemukan dalam keadaan bebas di alam.

Pentosa

Pentosa merupakan monosakarida yang mengandung 5 atom karbon dalam molekul

gulanya. Pentosa terdapat di alam, merupakan hasil hidrolisis hemiselulosa, gom dan

mucilago.

Heksosa

Heksosa merupakan monosakarida yang mengandung 6 atom karbon dalam molekul

gulanya. Merupakan monosakarida paling penting yang terdapat dalam tanaman.

Heksosa merupakan komponen paling dasar dalam pembentukan polisakarida.

Heptosa

Heptosa merupakan monosakrida yang mengandung 7 atom karbon dalam molekul

gulanya.

Oktosa

Oktosa merupakan monosakarida yang mengandung 8 atom karbon dalam molekul

gulanya.

Monosakarida terdiri dari dua seri yaitu aldosa (aldotetrosa, aldopentrosa,

aldoheksosa) dan ketosa ( ketotetrosa, ketopentosa, ketoheksosa). Monosakarida yang paling

umum dialam adalah heksosa ( glukosa, galaktosa, dan manosa), aldopentosa terdapat sebagai

komponen penting asam nukleat, turunan triosa dan heptosa ditemukan sebagai senyawa

“antara” dalam metabolisme karbohidrat. Semua monosakarida sederhana berbentuk Kristal

putih , larut dalam air, tidak larut dalam pelarut non polar, dan hampir semua berasa manis.

Ada 16 aldoheksosa dan 18 ketoheksosa tapi hanya ada 2 yang terdapat bebas di alam yang

terdapat pada tanaman yaitu D-fruktosa (Levulosa) dan D-glukosa (dekstosa). Keduanya

terdapat dalam buah-buahan manis dan gula invert. Gula yang termasuk ke dalam

monosakarida adalah glukosa, galaktosa dan fruktosa. Glukosa dan fruktosa dibedakan oleh

gugus yang dikandung dalam molekulnya. Pada glukosa mengandung gugus aldehid.

Sedangkan pada fruktosa mengandung gugus keton. Perbedaan gugus itu yang menyebabkan

sifat pereduksi dari monosakarida sehingga dikenal istilah gula pereduksi.

Glukosa Fruktosa

2. Disakarida

Gula jika dihidrolisis menghasilkan 2 satuan gula monosakarida yang terikat bersama.

Disakarida terdiri atas sukrosa, laktosa dan maltosa. Sukrosa (α-D-gluko-piranosil-β-D-

fruktofuranisida) adalah satu-atunya disakarida yang terdapat di alam (dalam tanaman).

Sukrosa ditemukan dalam buah jeruk, tebu, bit dan beberapa tanaman lain. Jika dihidrolisa,

sukrosa akan menghasilkan gula invert yang mengandung glukosa dan fruktosa dalam

kuantitas yang sama. Sukrosa adalah gula yang tidak mereduksi atau bukan pereduksi.

Sukrosa adalah gula yang dihasilkan dari :

Saccharum officinarum ( Gramineae )

Beta vulgaris Linne ( Chenopodiaceae ), dan lain-lain

Sukrosa juga dikenal sebagai Saccharum atau gula dan tersebar luas dalam tumbuh-

tumbuhan. Secara komersil, gula diperoleh dari tebu (Saccharum spp.) , bit (Beta vulgaris),

kurma (Phoenix dactylifera), sorghum (Sorghum vulgare), juga dapat diperoleh dari Maple (

Acer saccharum ) dan berbagai jenis palma (palem) dengan kadar gula bisa mencapai 12% -

20% dari berat kering tanaman.

Tebu

Tebu (Saccharum) merupakan genus yang terdiri dari 6-37 spesies (tergantung dari

pengertian taksonominya) dari rerumputan tinggi (famili Poaceae), berasal dari kawasan

bersuhu hangat hingga tropis di Dunia Tua (sebagian Eropa, Asia dan Afrika) dan Pasifik.

Tanaman ini memiliki batang berserat yang kuat dan beruas dengan ketinggian 2-6 m dan

mengandung cairan yang kaya dengan gula. Seluruh spesies saling berkawinan, dan varietas

komersial yang paling banyak ditemui adalah jenis hibrida kompleks terutama dari

varietas Saccharum officinarum, S. spontaneum, S. barberi dan S. sinense.

Bit

Bit (Beta vulgaris L.) termasuk dalam anggota sub-famili Chenopodiaceae dan

famili Amaranthaceae. Bit merupakan tanaman yang umbinya mengandung sukrosa dalam

jumlah yang dengan konsentrasi tinggi. Bit secara langsung memiliki hubungan

dengan beetroot, chard dan fodder beet.

Cara pembuatan sukrosa antara lain :

Cairan tebu yang diperoleh dengan memeras batang tebu,dididihkan dengan kapur

untuk menetralkan asam-asam yang ada dan dapat mengubah sukrosa menjadi gula invert dan

mengendapkan albumin. Albumin akan naik ke permukaan dan dibuang. Cairan disaring,

dihilangkan warnanya dengan SO2, dipekatkan dan dikristalkan. Residunya yang berwarna

gelap berupa sirup disebut molasses, banyak digunakan sebagai makanan hewan, serta dalam

pembuatan etil alkohol. Sukrosa adalah disakarida yang terbentuk dari gluktosa dan fruktosa

yang dihubungkan melalui ikatan α-1,2-glikosida. Gula ini banyak terdapat dalam tanaman.

Sukrosa tidak mempunyai atom karbon hemiasetal dan hemiketal, karena kedua atom ini

saling berikatan, sehingga sukrosa tidak bersifat gula pereduksi. Kegunaan sukrosa dalam

bidang farmasi antara lain :

Untuk pembuatan sirup

Sebagai demulcent dan nutrien/gizi

Pada konsentrasi tertentu sebagai bakteriostatik dan pengawet

Menutupi rasa yang tidak enak pada tablet dan trochisi

Memperlambat oksidasi pada beberapa sediaan

Laktosa atau gula susu adalah gula yang diperoleh dari susu. Laktosa dibuat dengan

cara, gula ini dikristalkan dari air yang tertinggal setelah susunya dipisahkan, kristal-kristal

yang masih kotor kemudian dilarutkan kembali dalam air, dihilangkan warnanya dengan

karbon, kemudian dikristalkan kembali. Laktosa disebut gula susu terdiri dari D-glaktosa dan

D-glukosa yang berikatan melalui β-1,4-glikosida, laktosa juga merupakan gula pereduksi.

Laktosa mempunyai gugus aldehid.

Laktosa memiliki sifat sebagai berikut :

Tidak berwarna, rasa manis

Stabil di udara tapi mudah menyerap bau

Jika dihidrolisa menghasilkan D-glukosa dan D-galaktosa

Kegunaan laktosa dalam bidang farmasi digunakan sebagai zat pengisi karena :

Tidak terlalu manis

Mudah dihirolisa

Bersifat inert

Laktosa juga digunakan sebagai makanan bayi.

Maltosa (4-0-α-D-glukopiranosil-D-glukopiranosa) dihasilkan bila pati dihidrolisis

oleh enzim β-amilase . Jika dihidrolisa lebih lanjut akan menghasilkan 2 molekul glukosa.

Pada maltosa, molekul glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosida melalui atom karbon

pertama dengan gugus hidroksil atom karbon ke 4 pada molekul gula lainnya. Selobiosa

merupakan disakarida yang diperoleh dari hidrolisis selulosa. Selobiosa dibentuk dari 2

molekul glukosa melalui ikatan β-1,4-glikosida dan merupakan gula pereduksi.

3. Trisakarida

Trisakarida adalah senyawa yang jika dihirolisa akan menghasilkan tiga molekul

monosakarida.

4. Tetrasakarida

Oligosakarida yang lain adalah tetrasakarida, yang tersusun atas empat unit

monosakarida dan pentasakarida yang tersusun atas lima unit monosakarida. Contoh

tetrasakarida adalah stakiosa dan skorodosa sedangkan contoh pentasakarida adalah

verbaskosa.