GIZI

KARBOHIDRAT

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid (aldose) atau polihidroksi keton (ketose) dan turunannya atau senyawa yang bila dihidrolisa akan menghasilkan salah satu atau kedua komponen diatas. Karbohidrat berasal dari bahasa Jerman, yaitu “Kohlenhydrate” dan dari bahasa Perancis, yaitu “Hydrate de Carbon”. Penamaan ini didasarkan atas komposisi unsur karbon yang mengikat hidrogen dan oksigen dalam perbandingan yang selalu sama seperti pada molekul air yaitu perbandingan 2 : 1.

Karbohidrat memegang peranan penting dalam sistem biologi khususnya dalam respirasi. Karbohidrat dihasilkan oleh proses fotosintesa di dalam tanaman-tanaman berdaun hijau. Karbohidrat dapat dioksida menjadi energi, misalnya glukosa dalam sel jaringan manusia dan binatang. Fermentasi karbohidrat oleh kamir atau mikroba lain dapat menghasilkan CO2, alkohol, asam organik dan zat-zat organik lainnya.

Karbohidrat merupakan sumber energi bagi aktivitas kehidupan manusia disamping protein dan lemak. Di Indonesia kira-kira 80 – 90% kebutuhan energi berasal dari karbohidrat, karena bahan makanan pokok yang biasa dimakan sebagian besar mengandung komponen karbohidrat seperti beras, jagung, sagu dan lain-lain. Sedangkan di Amerika sumber energi berasal dari karbohidrat 46%, lemak 42% dan protein 12%.

Dalam bahan-bahan pangan nabati, karbohidrat merupakan komponen yang relatif tinggi kadarnya. Beberapa zat yang termasuk golongan karbohidrat adalah gula, dekstrin, pati, selulosa, hemiselulosa, pektin, gum dan beberapa karbohidrat yang lain. Unsur-unsur yang membentuk karbohidrat hanya terdiri dari karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O), kadang-kadang juga nitrogen (N). Pentosa dan hektosa merupakan contoh karbohidrat sederhana, misalnya arabinosa, glukosa, fruktosa, galaktosa dan sebagainya.

Monosakarida
Monosakarida adalah golongan karbohidrat yang sederhana ukuran molekulnya. Bobot molekul terdiri sampai 5 atau 6 atom karbon dengan rumus empiris Cn(H2O)n. Monosakarida yang paling sederhana adalah gliserida dan dihidroksiaseton yang terdiri dari 3 atom karbon. Monosakarida dengan mudah dapat disintesa dari D-Glyceraldehida.

Masing-masing gula tersebut mempunyai rumus molekul C6H12O6 tetapi masing-masing dibedakan oleh posisi gugusan hidroksil (-OH) di sekeliling cincin. Perbedaan posisi gugus-gugus hidroksil tersebut diantaranya mempengaruhi sifat-sifat kelarutan, kemanisan dan mudah tidaknya difermentasi oleh mikroba tertentu. Gugus-gugus reaktif molekul gula adalah gugus hidroksilnya, gugus aldehid (-CHO) atau gugus keton (-CO). Gula-gula yang mengandung gugus aldehid atau keton bebas dikenal sebagai gula pereduksi misalnya glukosa dan fruktosa. Maltosa adalah disakarida yang bersifat sebagai gula pereduksi, sedangkan sukrosa adalah gula nonreduksi karena gugus aktifnya sudah terikat satu sama lain. Gula pereduksi biasanya dapat bereaksi dengan zat-zat lain misalnya dengan asam amino dari protein seperti yang terjadi pada reaksi “Maillard”, membentuk warna dan sifat-sifat lain yang berbeda.

Beberapa gula misalnya glukosa, fruktosa, maltosa, sukrosa dan laktosa mempunyai sifat fisik dan kimia yang berbeda-beda misalnya dalam hal rasa manisnya, kelarutan di dalam air, energi yang dihasilkan, mudah tidaknya difermentasi oleh mikroba tertentu, daya pembentukan karamel jika dipanaskan dan pembentukan kristalnya. Gula-gula tersebut pada konsentrasi yang tinggi dapat mencegah pertumbuhan mikroba sehingga dapat digunakan sebagai bahan pengawet. Beberapa di antaranya yaitu gula-gula pereduksi dapat bereaksi dengan protein membentuk warna gelap yang dikenal sebagai reaksi “browning”. Pada umumnya gula-gula tersebut di atas lebih cepat dimanfaatkan oleh tubuh daripada karbohidrat lain.

Oligosakarida
Oligosakarida merupakan golongan karbohidrat yang molekulnya terdiri dari 2 sampai 10 unit monosakarida dan dapat larut dalam air serta banyak terdapat di alam. Dua unit monosakarida yang dikombinasikan akan menghasilkan disakarida dan kombinasi dalam satu rantai unit monosakarida menghasilkan trisakarida, tetrasakarida dan seterusnya sampai pada rantai polimer tertinggi yaitu terdiri dari beberapa unit monosakarida. Sebagai contoh misalnya maltosa yang dibentuk dari 2 glukosa. Contoh disakarida lainnya yang sering dijumpai adalah sukrosa atau gula tebu yang terdiri dari 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa dan laktosa atau gula susu yang terdiri dari 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa.

Polisakarida
Golongan karbohidrat yang mengandung lebih dari 10 unit monosakarida yang tergabung bersama disebut polisakarida. Meskipun polisakarida diklasifikasikan sebagai polimer yang mengandung lebih dari 10 unit gula, namun tidak terdapat banyak dalam bentuk yang kurang dari 100 unit. Kebanyakan ditemukan dalam jumlah lebih dari 100 unit sampai beberapa ribu unit monosakarida. Sebagai contoh misalnya amilum atau pati adalah rangkaian glukosa dengan ikatan  antar satuannya, sedangkan selulosa mempunyai ikatan  antar satuannya. Dengan demikian disakarida, dekstrin, pati, selulosa, hemiselulosa, pektin dan gum dapat diuraikan atau dihidrolisa menjadi sakarida-sakarida yang lebih kecil atau gula-gula sederhana. Sebagai contoh misalnya amilosa dapat dihidrolisa menghasilkan oligosakarida atau maltosa.

Beberapa sifat pati adalah mempunyai rasa yang tidak manis, tidak larut dalam air dingin tetapi di dalam air panas dapat membentuk sol atau jel yang bersifat kental. Sifat kekentalan ini dapat digunakan untuk mengatur tekstur makanan, dan sifat jelnya dapat diubah oleh gula atau asam. Pati di dalam tanaman dapat merupakan energi cadangan di dalam biji-bijian pati terdapat dalam bentuk granula. Penguraian tidak sempurna dari pati dapat menghasilkan dekstrin yaitu suatu bentuk oligosakarida.

Selulosa dan Hemiselulosa
Polisakarida ini lebih sukar diuraikan dan mempunyai sifat-sifat sebagai berikut; memberi bentuk atau struktur pada tanaman, tidak larut dalam air dingin maupun air panas, tidak dapat dicerna oleh cairan pencernaan manusia sehingga tidak menghasilkan energi, tetapi dapat membantu melancarkan pencernaan makanan, dapat dipecah menjadi satuan-satuan glukosa oleh enzim dan mikroba tertentu. Ikatan-ikatan selulosa yang panjang dapat membentuk kapas atau serat rami. Selulosa dan hemiselulosa misalnya terdapat pada bagian-bagian yang keras dari biji kopi dan kulit kacang, dan pada hampir semua buah-buahan dan sayur-sayuran. Suatu contoh; kapas terdiri dari 95 persen selulosa, 5 persen lainnya terdiri dari lemak, lilin dan air. Sedangkan linen kadar selulosanya lebih tinggi daripada kapas.

Selulosa adalah bahan yang digunakan dalam pembuatan kertas yang dapat diperoleh dari bubur kayu. Kayu mengandung serat-serat selulosa dan hemiselulosa yang mempunyai berat molekul lebih rendah yang terikat oleh molekul-molekul yang berat molekulnya lebih tinggi yang disebut lignin. Lignin tersebut dapat dihilangkan dengan penambahan Natrium hidroksida dan Natrium sulfida.

Pektin dan Gum
Pektin dan gum adalah turunan dari gula yang biasanya terdapat pada tanaman dalam jumlah kecil dibandingkan dengan karbohidrat lainnya. Pektin dibentuk oleh satuan-satuan gula dan asam galakturonat dimana jumlah asam galakturonat ini lebih banyak daripada gula sederhana. Pektin biasanya terdapat di dalam buah-buahan dan sayur-sayuran dan seperti halnya gum terdapat diantara dinding sel dan sel tanaman.

Pektin larut dalam air terutama air panas, sedangkan dalam bentuk larutan koloidal akan berbentuk pasta. Jika pektin di dalam larutan ditambahkan gula dan asam maka akan terbentuk jel, dan prinsip ini digunakan sebagai dasar pembuatan selai dan jeli.
Contoh gum di dalam tanaman adalah gum arabik yang mengandung satuan-satuan arabinosa, gum karaya dan gum tragakan, sedangkan dari tanaman laut dapat dihasilkan agar-agar dan gum karagenan. Pektin dan gum dapat ditambahkan ke dalam makanan sebagai pengikat atau “stabilizer”.

Karbohidrat dalam Bahan Pangan
Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula sederhana, heksosa, pentosa, maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati, pektin, selulosa dan lignin. Selulosa dan lignin berperan sebagai penyusun dinding sel tanaman. Pada umumnya buah-buahan mengandung monosakarida seperti glukosa dan fruktosa. Disakarida seperti gula tebu (sukrosa dan sakarosa) banyak terkandung dalam batang tebu; dalam air susu terdapat laktosa atau gula susu. Beberapa oligosakarida seperti dekstrin terdapat dalam sirup pati, roti dan bir. Sedangkan berbagai polisakarida seperti pati, banyak terdapat dalam serealia dan umbi-umbian; selulosa dan pektin banyak terdapat dalam buah-buahan. Selama proses pematangan, kandungan pati dalam buah-buahan berubah menjadi gula-gula pereduksi yang akan menimbulkan rasa manis. Buah-buahan sitrus tidak banyak mengandung pati dan ketika menjadi matang hanya mengalami sedikit perubahan komposisi karbohidrat. Sumber karbohidrat utama bagi bahan makanan kita adalah serealia dan umbi-umbian. Misalnya kandungan pati dalam beras = 78,3%, jagung = 72,4%, singkong = 34,6% dan talas = 40%. Pada hasil ternak, khususnya daging, karbohidrat terdapat dalam bentuk glikogen yang disimpan dalam jaringan-jaringan otot dan dalam hati.

Pada kedelai yang sudah tua cadangan karbohidrat, khususnya pati menurun, sebaliknya terbentuklah sukrosa dan galaktosilsukrosa. Beberapa galaktosilsukrosa tersebut adalah rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa.

Karbohidrat yang terdapat dalam hasil ternak terutama terdiri dari glikogen. Glikogen yang terdapat dalam tenunan, terutama hati, cepat sekali mengalami pemecahan menjadi D-glukosa setelah ternak dipotong. Dalam daging yang berwarna merah terdapat gula dalam jumlah yang kecil (D-glukosa, D-fruktosa, dan D-ribosa) dan gula-gula tersebut biasanya terekstraksi ke dalam kaldu daging. Dalam susu, karbohidrat yang utama adalah laktosa; air susu sapi mengandung sekitar 5% laktosa, tetapi pada susu skim kering terkandung lebih dari 50% laktosa.

Gelatinisasi
Pati dalam jaringan tanaman mempunyai bentuk granula (butir) yang berbeda-beda. Dengan mikroskop, jenis pati dapat dibedakan karena mempunyai bentuk, ukuran, letak hilium yang unik, dan juga dengan sifat birefringent-nya.

Bila pati mentah dimasukan dalam air dingin, granula patinya akan menyerap air dan membengkak. Namun demikian jumlah air yang terserap dan pembengkakannya terbatas. Air yang terserap tersebut hanya dapat mencapai kadar 30%. Peningkatan volume granula pati yang terjadi di dalam air pada suhu antara 550C – 650C merupakan pembengkakan yang sesungguhnya, dan setelah pembengkakan ini granula pati dapat membengkak luar biasa, tetapi bersifat tidak dapat kembali lagi pada kondisi semula. Perubahan tersebut disebut gelatinisasi. Suhu pada saat granula pati pecah disebut suhu gelatinisati yang dapat dilakukan dengan penambahan air panas. Air dapat ditambahkan dari luar seperti halnya pembuatan kanji dan puding, atau air yang ada dalam bahan makanan tersebut, misalnya air dalam kentang yang dipanggang atau dibakar.

Pati yang telah mengalami gelatinisasi dapat dikeringkan, tetapi molekul-molekul tersebut tidak dapat kembali lagi ke sifat-sifatnya sebelum gelatinisasi. Bahan yang telah kering tersebut masih mampu menyerap air kembali dalam jumlah besar. Sifat inilah yang digunakan agar instant rice dan instant pudding dapat menyerap air kembali dengan mudah, yaitu dengan menggunakan pati yang telah mengalami gelatinisasi.

Suhu gelatinisasi tergantung pada konsentrasi pati. Makin kental larutan, suhu tersebut makin lambat tercapai, sampai suhu tertentu kekentalan tidak bertambah, bahkan kadang-kadang turun.

3 Tanggapan

  1. Makasih Juga Bu….!

  2. tanks ya bwad inponya,,

    gi pusing ni mau bikin laporan praktikum
    T^T

  3. THANKS FOR INFORMATION VERY GOOD OF MY STUDY

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: