Pengertian Karbohidrat
Kata Karbohidrat atau yang sering disebut dengan hidrat arang yaitu suatu zat penghasil suatu kalori dengan angka kalori 4. Karbohidrat yaitu suatu zat makanan yang mengandung sebuah unsur C (Karbon), H (Hidrogen), dan O (Oksigen).
Karbohidrat dipecah menjadi suatu molekul gula yang sangat sederhana seperti glukosa, fruktosa, dan galaktosa pada sebuah sistem pencernaan. Molekul gula inilah yang diserap oleh tubuh.
Kelebihan karbohidrat akan disimpan di dalam suatu organ hati atau otot dalam membentuk sebuah glikogen dan di daerah perut, sekeliling ginjal, atau di bawah kulit dalam bentuk lemak. Makanan yang sebagai sumber energi karbohidrat yakni antara lain nasi, gandum, jagung, singkong, sagu, kentang, roti, dan ubi-ubian.
Klasifikasi Kaarbohidrat
Karbohidrat dapat digolongan menjadi dua (2) macam yaitu karbohidrat sederhana dengan karbohidrat komplek atau dapat pula menjadi tiga (3) macam, yait:
1. Monosakarida atau Monosakrosa
Monosakarida berasal dari bahasa Yunani yakni mono = satu dan sakchron = gula. Monosakarida juga bisa disebut dengan gula sederhana, Monosakarida ini senyawa yang memiliki suatu gugus aldehid atau keton bebas. Monosakarida yaitu gula sederhana dan tidak bisa dihidrolisis.
Rumus umumnya yaitu Cn (H2O) n atau CnH2nOn. Monosakarida dibagi menjadi yakni tirosa, tertrosa, pentosa, heksosa, heptosa dll, dan juga sebagai aldosa atau ketosa tergantung pada apakah mengandung aldehida atau gugus keton.
Contoh : monosakarida ialah Fruktosa, Erithrulosa, ribulosa.
2. Oligosakarida atau Oligosakarosa
Kata Oligosakarida ini berasal dari bahasa Yunani, yakni Oligo yang artinya sedikit. Oligosakarida yaitu gula senyawa yang menghasilkan 2 sampai dengan 10 molekul monosakarida yang sama atau berbeda pada suatu hidrolisis.
Oligosakarida menghasilkan 2 molekul monosakarida pada hidrolisis yang dikenal sebagai disakarida, dan yang menghasilkan 3 atau 4 monosakarida masing-masing yang dikenal dengan trisakarida dan tetrasakarida dan sebagainya. Rumus umum disakarida yaitu Cn(H2O) n–1 dan trisakarida ialah Cn(H2O) n-2 dan seterusnya.
Contoh: disakarida ialah sukrosa, laktosa, maltosa dll
3. Polisakarida atau Polisakarosa
Kata Polisakarida ini berasal dari bahasa Yunani, yaitu poly yang artinya banyak.
Polisakarida yaitu suatu gula kompleks dan menghasilkan lebih dari 10 molekul monosakarida pada hidrolisis.
Polisakarida yaitu suatu gula kompleks dan menghasilkan lebih dari 10 molekul monosakarida pada hidrolisis.
dan dibagi tergantung pada sebuah jenis molekul yang diproduksi sebagai hasil hidrolisis. monosakarida dari jenis yang sama atau heteropolisakarida yakni, suatu monosakarida dari berbagai jenis. Rumus umum (C6H10O5) x.
Contoh : homopolisakarida ialah pati, glikogen, selulosa, pektin.
Fungsi Karbohidrat
Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari. Diantara fungsi dan kegunaan itu ialah :
1. Untuk sumber Energi utama tubuh
Karbohidrat ialah untuk sumber energi utama tubuh dan mempunyai Fungsi yang utama yang mempunyai peran sebagai pasokan energi tubuh, setiap gram Karbohidrat mengandung 4 kalori.
2. Cadangan Energi dalam otot dan hati
Fungsi nya yiatu untuk keberadaan karbohidrat didalam tubuh manusia, sebagian terdapat dalam darah sebagai glukosa untuk sebuah energi tubuh, karbohidrat terdapat pada Hati dan jaringan otot yang diubah menjadi sebuah Glikogen, dan sebagian kabohidrat Diubah menjadi lemak dan disimpan didalam sebuah jaringan otot yang berfungsi sebagai cadangan energi tubuh.
3. Untuk memperlancar pencernaan
Karbohidrat juga berfungsi untuk memperlancar peristaltik usus dan untuk memudahkan pembuangan feses, dan karbohidrat yang tidak bisa dicerna seperti serat bisa membuat rasa kenyang.
4. Sebagai pemanis alami
Karbohidrat berfungsi sebagai pemberi rasa manis alami pada suatu makanan khususnya Disakarida dan jenis karbohidrat Monosakarida.
Sumber Karbohidrat
Sumber-sumber karbohidrat banyak sekali kita temui yaitu antara lain :
- Pada biji-bijian, yaitu : Beras, jagung, gandum dan lain sebagainya.
- Pada Buah-buahan: Pisang dan semua jenis buah yang rasanya manis.
- Pada Akar/umbi-umbian yaitu antara lain : Ubi jalar, Ubi kayu, Keladi, Kentang dan lain sebagainya
- Pada Daun-daunan : Sayur-sayuran yang berwarna Hijau.
Karbohidrat mempunyai fungsi yang sangat penting bagi tubuh untuk menjaga tubuh dari serangan penyakit.
Pengujian Karbohidrat
Berikut Ini Merupakan Pengujian Karbohidrat melalui uji Kualitatif dan Kuantitatif.
Uji Kualitatif
Pengujian ini dapat dilakukan dengan dua (2) macam cara, yaitu; pertama menggunakan reaksi pembentukan warna dan yang kedua menggunakan prinsip kromatografi (TLC/Thin Layer Cromatograpgy, GC/Gas Cromatography, HPLC/High Performance Liquid Cromatography).
Dikarenakan efisiensi pengujian, pada umumnya untuk pengujian secara kualitatif hanya digunakan prinsip yang pertama yaitu adanya pembentukan warna sebagai dasar penentuan kandungan karbohidrat dalam suatu bahan. Sedikitnya ada tujuh (7) macam reaksi pembentukan warna, yaitu :
Reaksi Molisch
KH (pentose) + H2SO4 pekat à furfural à + a naftol à warna ungu
KH (heksosa) + H2SO4 pekat à HM-furfural à + a naftol à warna ungu
Kedua macam reaksi diatas berlaku umum, baik untuk aldosa (-CHO) maupun karbohidrat kelompok ketosa (C=O).
Reaksi Benedict
KH + camp CuSO4, Na-Sitrat, Na2CO3 à Cu2O endapan merah bata
Reaksi Barfoed
KH + camp CuSO4 dan CH3COOH à Cu2O endapan merah bata
Reaksi Fehling
KH + camp CuSO4, K-Na-tatrat, NaOH à Cu2O endapan merah bata
Ketiga reaksi diatas memiliki prinsip yang hampir sama, yaitu menggunakan gugus aldehid pada gula untuk mereduksi senyawa Cu2SO4 menjadi Cu2O (enpadan berwarna merah bata) setelah dipanaskan pada suasana basa (Benedict dan Fehling) atau asam (Barfoed) dengan ditambahkan agen pengikat (chelating agent) seperti Na-sitrat dan K-Na-tatrat.
Reaksi Iodium
KH (poilisakarida) + Iod (I2) à warna spesifik (biru kehitaman)
Reaksi Seliwanoff
KH (ketosa) + H2SO4 à furfural à + resorsinol à warna merah.
KH (aldosa) + H2SO4 à furfural à + resorsinol à negatif
Reaksi Osazon
Reaksi ini dapat digunakan baik untuk larutan aldosa maupun ketosa, yaitu dengan menambahkan larutan fenilhidrazin, lalu dipanaskan hingga terbentuk kristal berwarna kuning yang dinamakan hidrazon (osazon).
Uji Kuantitatif
Untuk penetapan kadar karbohidrat dapat dilakukan dengan metode fisika, kimia, enzimatik, dan kromatografi (tidak dibahas).
Metode Fisika
Ada dua (2) macam, yaitu :
Berdasarkan indeks bias
Cara ini menggunakan alat yang dinamakan refraktometer, yaitu dengan rumus :
X = [(A+B)C – BD)]
4
dimana :
X = % sukrosa atau gula yang diperoleh
A = berat larutan sampel (g)
B = berat larutan pengencer (g)
C = % sukrosa dalam camp A dan B dalam tabel
D = % sukrosa dalam pengencer B
Berdasarkan rotasi optis
Cara ini digunakan berdasarkan sifat optis dari gula yang memiliki struktur asimetrs (dapat memutar bidang polarisasi) sehingga dapat diukur menggunakan alat yang dinamakan polarimeter atau polarimeter digital (dapat diketahui hasilnya langsung) yang dinamakan sakarimeter.
Menurut hokum Biot; “besarnya rotasi optis tiap individu gula sebanding dengan konsentrasi larutan dan tebal cairan” sehingga dapat dihitung menggunakan rumus :
[a] D20 = 100 A
L x C
dimana :
[a] D20 = rotasi jenis pada suhu 20 oC menggunakan
D = sinar kuning pada panjang gelombang 589 nm dari lampu Na
A = sudut putar yang diamati
C = kadar (dalam g/100 ml)
L = panjang tabung (dm)
sehingga C = 100 A
L x [a] D20
Metode Kimia
Metode ini didasarkan pada sifat mereduksi gula, seperti glukosa, galaktosa, dan fruktosa (kecuali sukrosa karena tidak memiliki gugus aldehid). Fruktosa meskipun tidak memiliki gugus aldehid, namun memiliki gugus alfa hidroksi keton, sehingga tetap dapat bereaksi.
Dalam metode kimia ini ada dua (2) macam cara yaitu :
Titrasi
Untuk cara yang pertama ini dapat melihat metode yang telah distandarisasi oleh BSN yaitu pada SNI cara uji makanan dan minuman nomor SNI 01-2892-1992.
Spektrofotometri
Adapun untuk cara yang kedua ini menggunakan prinsip reaksi reduksi CuSO4 oleh gugus karbonil pada gula reduksi yang setelah dipanaskan terbentuk endapan kupru oksida (Cu2O) kemudian ditambahkan Na-sitrat dan Na-tatrat serta asam fosfomolibdat sehingga terbentuk suatu komplek senyawa berwarna biru yang dapat diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm.
Metode Enzimatik
Untuk metode enzimatis ini, sangat tepat digunakan untuk penentuan kagar suatu gula secara individual, disebabkan kerja enzim yang sangat spesifik. Contoh enzim yang dapat digunakan ialah glukosa oksidase dan heksokinase Keduanya digunakan untuk mengukur kadar glukosa.
Glukosa oksidase
D- Glukosa + O2 oleh glukosa oksidase à Asam glukonat dan H2O2
H2O2 + O-disianidin oleh enzim peroksidase à 2H2O + O-disianidin teroksdasi yang berwarna cokelat (dapat diukur pada l 540 nm)
Heksokinase
D-Glukosa + ATP oleh heksokinase à Glukosa-6-Phospat +ADP
Glukosa-6-Phospat + NADP+ oleh glukosa-6-phospat dehidrogenase à Glukonat-6-Phospat + NADPH + H+ Adanya NADPH yang dapat berpendar (memiliki gugus kromofor) dapat diukur pada l 334 nm dimana jumlah NADPH yang terbentuk setara dengan jumlah glukosa.