Uji karbohidrat

Karbohidrat merupakan persenyawaan antara karbon, hidrogen, dan oksigen yang terdapat di alam dengan rumus empiris Cn(H2O)n. Melihat rumus empiris tersebut, maka senyawa ini pernah diduga sebagai ”hidrat dari karbon”, sehingga disebut sebagai karbohidrat. Sejak tahun 1880 telah disadari bahwa gagasan ”hidrat dari karbon” merupakan gagasan yang tidak benar. Hal ini karena ada beberapa senyawa yang mempunyai rumus empiris seperti karbohidrat tetapi bukan karbohidrat

       Asam asetat misalnya dapat ditulis (C2(H2O)2 dan formaldehid dengan rumus CH2O atau HCHO. Dengan demikian suatu senyawa termasuk karbohidrat tidak hanya ditinjau dari rumus empirisnya saja, tetapi yang paling penting ialah rumus strukturnya

       Dari rumus struktur akan terlihat bahwa ada gugus fungsi penting yang terdapat pada molekul karbohidrat yaitu gugus fungsi karbonil (aldehid dan keton). Gugus-gugus fungsi itulah yang menentukan sifat senyawa tersebut. Berdasarkan gugus yang ada pada molekul karbohidrat dapat didefinisikan sebagai polihidroksialdehida dan polihidroksiketon atau senyawa yang menghasilkannya pada proses hidrolisis

       Di negara-negara sedang berkembang kurang lebih 80% energi makanan berasal dari karbohidrat. Menurut Neraca Bahan Makanan 1990 yang dikeluarkan oleh Biro Pusat Statistik, di Indonesia energi berasal dari karbohidrat merupakan 72% jumlah energi rata-rata sehari yang dikonsumsi oleh penduduk. Di negara-negara maju seperti AmerikaSerikat dan Eropa Barat, angka ini lebih rendah, yaitu rata-rata 50%. Nilai energi karbohidrat adalah 4 kkal per gram

       Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana; karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari dua unit gula sederhana dalam satu molekul

       Karbohidrat sederhana terdiri dari

1. Monosakarida yang terdiri atas jumlah atom C yang sama dengan molekul air, yaitu [C6(H2O)6] dan [C5(H2O)5];

2. Disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida di mana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air [C12(H2O)11];

3. Gula alkohol merupakan bentuk alkohol dari monosakarida4. Oligosakarida adalah gula rantai pendek yang dibentuk oleh galaktosa, glukosa, dan

fruktosa.

       Monosakrida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Monosakarida ini dapat diklasifikasikan sebagai triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, atau heptosa, bergantung pada jumlah atom karbon; dan sebagai aldosa atau ketosa bergantung pada gugus aldehida atau keton yang dimilki senyawa tersebut

       Gliseraldehid adalah aldosa yang paling sederhana, dan dihidroksiasetan adalah ketosa yang paling sederhana pula. Aldosa atau ketosa lainnya dapat diturunkan dari gliseraldehida atau dihidroksiaseton dengan cara menambahkan atom karbon, masing-masing membawa gugus hidroksil

       Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut

       Disakarida adalah produk kondensasi dua unit monosakarida. Ada empat jenis disakarida yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmu gizi. Kedua monosakarida yang saling mengikat berupa ikatan glikosidik melalui satu atom oksigen. Ikatan glikosidik ini biasanya terjadi antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa, dengan melepaskan satu molekul. Hanya karbohidrat yang unit monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa dapat dicernakan. Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida melalui hidrolisis. Glukosa terdapat pada empat jenis disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa

       Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintetis. Ada empat jenis gula alkohol, yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol. Sorbitol terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial dibuat dari glukosa. Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Manitol dan dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Secara komersial, manitol diekstraksi dari sejenis rumput laut. Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri pangan. Sedangkan 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

       Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh monosakarida. Sebagian besar oligosakarida tidak dicerna oleh enzim dalam tubuh manusia

       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.seperti halnya polisakarida nonpati, oligosakarida ini di dalam usus besar mengalami fermentasi

       Untuk karbohidrat kompleks terdiri atas :

1. Polisakarida yang terdiri atas lebih dari dua ikatan monosakarida.2. Serat yang dinamakan juga polisakarida nonpati.

       Polisakarida tersusun dari banyak unit monosakarida yang terikat antara satu dengan yang lain melalui ikatan glikosida. Hidrolisis total dari polisakarida menghasilkan monosakarida

       Polisakarida dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentu yang kerjanya spesifik. Hidrolisis sebagian polisakarida menghasilkan oligosakarida dan dapat digunakan untuk menentukan struktur molekul polisakarida

       Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercaban. Gula sederhana ini terutama adalah glukosa. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati

       Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian. Jumlah unit glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain bergantung jenis tanaman asalnya. Rantai glukosa terikat satu sama lain melalui ikatan alfa yang dapat dipecah dalam proses pencernaan

       Dekstrin merupakan produk antara pada pencernaan pati atau dibentuk melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama karbohidrat dalam makanan. Cairan glukosa dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air. Dekstrin maltosa, suatu produk hasil hidrolisis parsial pati, digunakan sebagai makanan bayi karena tidak mudah mengalami fermentasi dan mudah dicernakan

       Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa dalam bentuk rantai lebih bercabang. Struktur yang lebih bercabang ini membuat glikogen lebih mudah dipecah. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Glikogen tidak merupakan sumber karbohidrat yang penting dalam bahan makanan, karena hanya terdapat di dalam makanan berasal dari hewani dalam jumlah terbatas

       Glikogen mempunyai struktur empiris yang serupa dengan amilum pada tumbuhan. Pada proses hidrolisis, glikogen menghasilkan pula glukosa karena baik amilum maupun glikogen, tersusun dari sejumlah satuan glukosa. Glikogen dalam air akan membentuk koloid dan memberikan warna merah dangan larutan iodium. Pembentukan glikogen dari glukosa dalam sel tubuh diatur oleh hormon insulin dan prosesnya disebut glycogenesis. Sebaliknya, proses hidrolisis glikogen menjadi glukosa disebut glycogenolisis

       Mengenai penjelasan tentang serat, akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian karena peranannya dalam mencegah berbagai penyakit. Definisi terakhir yang diberikan untuk serat makanan adalah polisakarida nonpati yang menyatakan polisakarida dinding sel. Ada dua golongan serat, yaitu yang tidak dapat larut dan yang dapat larut dalam air. Serat yang tidak dapat larut dalam air adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Serat yang larut dalam air adalah pektin, gum, mukilase, glukan dan algal

       Selulosa, hemiselulosa, dan lignin merupakan kerangka struktural semua tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan bagian utama dinding sel tumbuh-tumbuhan yang terdiri atas polimer linier panjang hingga 10.000 unit glukosa terikat dalam bentuk ikatan beta. Polimer karbohidrat dalam bentuk ikatan beta tidak dapat dicernakan oleh enzim pencernaan manusia

       Pektin, gum, dan mukilase terdapat di sekeliling dan di dalam sel tumbuh-tumbuhan. Ikatan-ikatan ini larut atau mengembang di dalam air sehingga membentuk gel. Oleh karena itu, di dalam industri pangan digunakan sebagai bahan pengental, emulsifer,dan stabilizer

       Pada umumnya, karbohidrat berupa serbuk putih yang mempunyai sifat sukar larut dalam pelarut nonpolar, tetapi mudah larut dalam air. Kecuali polisakarida bersifat tidak larut dalam air. Amilum dengan air dingin akan membentuk suspensi dan bila dipanaskan akan terbentuk pembesaran berupa pasta dan bila didinginkan akan membentuk koloid yang kental semacam gel

       Adapun fungsi dari karbohidrat diantaranya:

1. Sumber energi : fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyak didapat alam dan harganya relatif murah. Karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera;sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak.

2. Pemberi rasa manis pada makanan : karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Sejak lahir manusia menyukai rasa manis. Alat kecapan pada ujung lidah merasakan rasa manis tersebut. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah gula paling manis.

3. Penghemat protein : bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.

4. Pengatur metabolisme lemak : karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat,aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat.

5. Membantu pengeluaran feses : karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus,sedangkan hemiselulosa dan pektin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan.

       Bila tidak ada karbohidrat, asam amino dan gliserol yang berasal dari lemak dapat diubah menjadi glukosa untuk keperluan energi otak dan sistem saraf pusat. Oleh sebab itu, tidak ada ketentuan tentang kebutuhan karbohidrat sehari untuk manusia. Untuk memelihara kesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 50-65% konsumsi energi total berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10% berasal dari gula sederhana