KARBOHIDRAT

       Karbohidrat atau hidrat arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori, bahkan pada daerah-daerah miskin bisa mencapai 90%. Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.

          Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen dan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

       Sumber karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai. Reaksi fotosintese sinar matahari :

6 CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6 O2

         Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan akan menyerap dan menggunakan enersi matahari untuk membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan air (H2O) yang berasal dari tanah. Enersi kimia yang terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah dan biji-bijian.

Klasifikasi

Karbohidrat yang terdapat pada makanan dapat dikelompokkan menjadi tiga:

1. MONOSAKARIDA 

     Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis, sehingga secara umum disebut juga gula. Penamaan kimianya selalu berakhiran -osa. Dalam Ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting yaitu, glukosa, fruktosa dan galaktosa.

n  Macam-macam monosakarida

a.      Aldosa : monosakarida yang mengandun gugus aldehid.                                                Contoh : Gliseraldehid

         

b.     Ketosa : monosakarida yang mengandung  gugus keton

 Contoh: Dihidroksiaseton

Glukosa

Terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir pencemaan amilum, sukrosa, maltosa dan laktosa.

Glukosa dijumpai di dalam aliran darah (disebut Kadar Gula Darah) dan berfungsi sebagai penyedia energi bagi seluruh sel-sel dan jaringan tubuh. Pada keadaan fisiologis Kadar Gula Darah sekitar 80-120 mg %. Kadar gula darah dapat meningkat melebihi normal disebut hiperglikemia, keadaan ini dijumpai pada penderita Diabetes Mellitus.

Fruktosa

Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida yang paling manis, banyak dijjumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat dari hasil pemecahan sukrosa.

Galaktosa

Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa.

2. DISAKARIDA

    Merupakan gabungan antara 2 (dua) monosakarida, pada bahan makanan disakarida terdapat 3 jenis yaitu sukrosa, maltosa dan laktosa.

Sukrosa

Adalah gula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih sering disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula invert. Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa.

Sumber: tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), jam, jelly.

Maltosa

Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum, lebih mudah dicema dan rasanya lebih enak dan nikmat. Dengan Jodium amilum akan berubah menjadi warna biru.

Peranan perbandingan amilosa dan amilo pektin terlihat pada serelia; Contohnya beras, semakin kecil kandungan amilosa atau semakin tinggi kandungan amilopektinnya, semakin lekat nasi tersebut.

Pulut sedikit sekali amilosanya (1-2%), beras mengandung amilosa > 2%

Berdasarkan kandungan amilosanya, beras (nasi) dapat dibagi menjadi 4 golongan:

-amilosa tinggi 25-33%

-amilosa menengah 20-25%

-amilosa rendah 09-20%

-amilosa sangat rendah <>

Loktosa

Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Laktosa kurang larut di dalam air.

Sumber : hanya terdapat pada susu sehingga disebut juga gula susu.

-susu sapi 4-5%

-asi 4-7%

         Laktosa dapat menimbulkan intolerance (laktosa intolerance) disebabkan kekurangan enzim laktase sehingga kemampuan untuk mencema laktosa berkurang. Kelainan ini dapat dijumpai pada bayi, anak dan orang dewasa, baik untuk sementara maupun secara menetap. Gejala yang sering dijumpai adalah diare, gembung, flatus dan kejang perut. Defisiensi laktase pada bayi dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan, karena bayi sering diare. Terapi diit dengan pemberian formula rendah laktosa seperti LLM, Almiron, Isomil, Prosobee dan Nutramigen, dan AI 110 bebas Laktosa. Formula rendah laktosa tidak boleh diberikan terlalu lama (maksimum tiga bulan), karena laktosa diperlukan untuk pertumbu ban sel-sel otak.rumus (CH₂O)_n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

3.  POLISAKARIDA

Merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan disakarida. Di dalam Ilmu Gizi ada 3 (tiga) jenis yang ada hubungannya yaitu amilum, dekstrin, glikogen dan selulosa.

Amilum (zat pati)

Merupakan sumber enersi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara sedang berkembang oleh karena di konsumsi sebagai bahan makanan pokok. Sumber: umbi-umbian,serealia dan biji-bijian merupakan sumber amilum yang berlimpah ruah oleh karena mudah didapat untuk di konsumsi. Jagung, beras dan gandum kandungan amilurnnya lebih dari 70%, sedangkan pada kacang-kacangan sekitar 40%.

Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini disebut “gelatinisasi”.

Dekstrin

Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, denganjodium akan berubah menjadi wama merah.

Glikogen

Glikogen merupakan “pati hewani”, terbentuk dari ikatan 1000 molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Glikogen terdapat pada otot hewan, manusia dan ikan. Pada waktu hewan disembelih, terjadi kekejangan (rigor mortis) dan kemudian glikogen dipecah menjadi asam laktat selama post mortum. Sumber banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, syrup jagung (26%).

Selulosa

Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah selulosa, karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa tidak dapat dicerna oleh tubuh manusia, oleh karena tidak ada enzim untuk memecah selulosa. Meskipun tidak dapat dicerna, selulosa berfungsi sebagai sumber serat yang dapat memperbesar volume dari faeses, sehingga akan memperlancar defekasi.

Dahulu serat digunakan sebagai indeks dalam menilai kualitas makanan, makin tinggi kandungan serat dalam makanan maka nilai gizi makanan tersebut dipandang semakin buruk. Akan tetapi pada dasawarsa terakhir ini, para ahli sepakat bahwa serat merupakan komponen penyusun diet manusia yang sangat penting. Tanpa adanya serat, mengakibatkan terjadinya konstipasi (susah buang air besar).

4 . UJI KARBOHIDRAT

1. Uji Molish

Pereaksi Molish adalah α-naftol dalam alcohol 95%. Reaksi ini sangat efektif untuk uji senyawa-senyawa yang dapat di dehidrasi oleh asam sulfat pekat menjadi senyawa furfural atau furfural yang tersubtitusi. Seperti hidroksimetilfurfural. Warna merah ungu yang terasa disebabkan oleh kondensasi furfural atatu turunannya dengan α-naftol.

      Selain dari furfural dapat terkondensasi dengan bermacam-macam senyawa fenol atu amin memberikan turunan yang berwarna. Uji molish adala uji umum untuk karbohidrat walaupun hasilnya bukan merupakan reaksi yang spesifik untuk karbohidrat. Hasil yang negated merupakan petunjuk yang jelas tidak adanya karbohidrat dalam sample.

2. Uji Benedict

Uji Benedict berdasarkan pada reduksi dari Cu⁺²  menjadi Cu⁺ oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau ketom bebas. Pereaksi Benedict mengandung CuSO₄, Na₂CO₃ dan Na-sitrat. Pada proses reduksi dalam dalam ssuasana basa biasanya di tambah zat pengompleks, seperti sitrat untuk mencegah terjadinya  pengendapan CuCO₃ dalam larutan natrium bikarbonat. Larutan tembaga alkalis dapat di reduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid bebas atau monoketo bebas.

Disakarida seperti maltosa dan laktisa dapat mereduksi larutan Benedict karena mempunyai gugus keto bebas. Uji Benedict dapat pula dipakai untuk memperkirakan konsentrasi karbohidrat bebas karena berbagai konsentrasi karbohidrat akan membetikan intensitas warna yang berlainan.

3. Uji Barfoed

Pereaksi Barfoed merupakan larutan tembaga asetat dalam air yang ditambahkan asam asetat atau asam laktat. Pereaksi ini digunakan untuk membedakan monosakarida dan disakarida dengan cara mengontrol kondisi percobaan, seperti pH dan waktu pemanasan. Senyawa Cu²⁺ tidak membentuk Cu(OH)­₂ dalam suasana asam. Jadi Cu₂O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida dari pada oleh disakarida.

4. Uji Seliwanoff

Uji Seliwanoff merupakan uji spesifik untuk karbohidrat golongan ketosa. Uji ini didasrkan atas terjadinya perubahan fruktosa oleh asam klorida panas menjadi asam levulenat dan 4-hidroksimetil furfural, yang selanjutnya terjadi kondensasi 4-hidroksimetil furfural dengan resorsonol (1,3-dihydroksibenzen0 yang dihidrolisa menjadi glukosa dan fruktosa memberi reaksi positif dengan uji Seliwanoff. Glukosa dan karbohidrat lain dalam jumlah banyak dapat juga memberi warna yang sama.

5. Reaksi Pati dengan Iodium

Pati jika direaksikan dengan Iodium akan menghasilkan senyawa kompleks yang berwarna biru/ungu. Iodine akan berada di bagian tengah polimer amilosa yang berbentuk heliks. Akan tetapi struktur atatu ikatan antara iodium dengan pati belum diketahui dengan pasti. Intensitas warna biru yang terjadi tergantung para panjang unit polimer amilosa. Dextrin dengan iodium akan menghasilkan warna merah anggur.

6.      Uji Fehling

Uji Fehling bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aldehid. Reagent yang digunakan dalam pengujian ini adalah Fehling A (CuSO4) dan Fehling B (NaOH dan KNa tartarat).

Reaksi yang terjadi dalam uji fehling adalah :

Pemanasan dalam reaksi ini bertujuan agar gugus aldehida pada sampel terbongkar ikatannya dan dapat bereaksi dengan ion OH^- membentuk asam karboksilat. Cu₂O (endapan merah bata) yang terbentuk merupakan hasil sampingan dari reaksi pembentukan asam karboksilat.