MAKALAH KIMIA BAHAN PANGAN KARBOHIDRAT
Dosen Pengampu : Khamidinal, M.Si
Kelompok 1 : 1.
Arum Pangesti
(11670003)
2.
Hesti Nurmasari
(11670012)
3.
T.H. Nurmala Ekawati
(11670019)
4.
Adnin Arif Rizki
(11670032)
5.
Rahma Mei W
(11670037)
6.
Ahmad Nurkholis Majid
(11670043)
7.
Tiara Mulia Putri
(11670050)
8.
Anis Ma’rifatul M
(12670033)
PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2014/2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa kami ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami bisa menyelesaikan makalah Karbohidrat dengan tepat waktu. Penulisan makalah ini disusun sebagai tugas kelompok mata kuliah Kimia Bahan Pangan. Dalam makalah ini, tersusun atas tiga bagian, yaitu: 1. Pendahuluan 2. Pembahasan 3. Penutup Makalah yang memuat materi Karbohidrat ini akan menyajikan pengetahuan tentang salah satu kelompok utama dari senyawa kimia, yaitu karbohidrat. Cakupan bahasan yang akan dibahas yaitu meliputi pengertian karbohidrat, susunan kimia karbohidrat, penggolongan karbohidrat, manfaat karbohidrat, dan akibat kekurangan dan kelebihan mengonsumsi karbohidrat. Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu demi terselesaikannya makalah ini. Tak ada gading yang tak retak, tentunya makalah ini masih jauh diatas sempurna. Kritik dan saran yang membangun, penulis perlukan demi kesempurnaan makalah ini kedepann. Demikian makalah ini kami susun, semoga dapat bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terima kasih.
Yogyakarta, 17 Oktober 2014
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari-hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang. 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. Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktivitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan, dan sebagainya atau yang hanya kadang-kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktivitas itu kita memerlukan energi. Energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein, dan lemak atau lipid. Bahan makanan pokok yang biasa kita makan ialah beras, jagung, sagu, dan kadang-kadang juga singkong atau ubi. Bahan makanan tersebut berasal dari tumbuhan dan senyawa yang terkandung di dalamnya sebagian besar adlah karbohidrat, yang terdapat sebagai amilum atau pati. Karbohidrat ini tidak hanya terdapat sebagai sebagai pati saja, tetapi terdapat pula sebagai gula misalnya dalam buah-buahan, dalam madu lebah, dan lain sebagainya. Sebagian besar makanan terdiri atas karbohidrat, maka karbohidratlah yang terutama sebagai sumber energi tubuh. Disamping karbohidrat yang merupakan bahan makanan bagi tubuh kita, ada pula karbohidrat yang tidak dapat kita makan atau tudak berfungsi sebagai makanan, misalnya kayu, kapas, dan tumbuhan lain. Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh akan mengalami metabolism. Dalam makalah ini akan dijelaskan mengenai pengertian karbohidrat, susunan kimia karbohidrat, penggolongan karbohidrat, manfaat karbohidrat, dan akibat kekurangan dan kelebihan mengonsumsi karbohidrat serta metabolisme karbohidrat.
B. Rumusan Masalah 1.
pengertian karbohidrat
2. susunan kimia karbohidrat 3. penggolongan karbohidrat 4. manfaat karbohidrat 5. kelebihan mengonsumsi karbohidrat
C. Tujuan Penulisan Mahasiswa dapat mengetahui: 1.
pengertian karbohidrat
2. susunan kimia karbohidrat 3. penggolongan karbohidrat 4. manfaat karbohidrat 5. akibat kekurangan dan kelebihan mengonsumsi karbohidrat
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Karbohidrat Karbohidrat biasanya didefinisikan sebagai polihidroksi aldehida dan keton atau zat yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi aldehidaa dan keton. Karbohidrat biasa disebut juga karbon hidrat, hidrat arang, sacharon (sakarida) atau gula. Karbohidrat berarti karbon yang terhidrat. Rumus umumnya adalah Cx(H2O)y. Karbohidrat dibuat oleh tanaman melalui proses fotosintesis (Sentot Budi Raharjo, 2007). Cx (H2O)y + x O2 x CO2 + y H2O + energi matahari
Karbohidrat adalah senyawa karbonil alami dengan beberapa gugus hidroksil. Yang tergolong karbohidrat adalah gula (monosakarida) dan polimernya yaitu oligosakarida dan polisakarida. Berdasarkan letak gugus karbonilnya, dapat dibedakan 2 jenis monosakarida yaitu: aldosa yang gugus karbonilnya berada di ujung rantai dan berfungsi sebagai aldehida dan keosa yang gugus karbonilnya berlokalisasi di dalam rantai (Jan Koolman dan Klaus-Heinrich Rohm, 1997). B. Susunan Kimia Karbohidrat Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 1:2 seperti pada molekul air. Sebagai contoh molekul glukosa mempunyai rumus kimia C 6H12O6 , sedangkan rumus sukrosa adalah C12H22O11. Pada glukosa tampak bahwa jumlah atom hidrogen berbanding jumlah atom oksigen ialah 12:6 atau 2:1, sedangkan pada sukrosa 22:11 atau 2:1. Dengan demikian dahulu orang berkesimpulan adanya air dalam karbohidrat. Karena hal inilah maka dipakai kata karbohidrat, yang berasal dari karbon yang berarti mengandung unsur karbon dan hidrat yang berarti air. Walaupun dalam kenyataannya senyawa karbohidrat tidak mengandunga air, namun kata karbohidrat tetap di pakai selain sakarida (Poedjiadi, 2009). Pada senyawa yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus – OH, gugus aldehida, atau gugus keton. Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula hubungannya dengan sifat fisika, dalam hal ini aktifitas optik (Poedjiadi, 2009).
C. Penggolongan Karbohidrat Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekulmolekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa yang sederhana yang mempunyai berat molekul 90 hingga senyawa yang mempunyai berat molekul 500.000 bahkan lebih. Berbagai senyawa itu dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan monosakarida, golongan oligosakarida, dan golongan polisakarida. Uraian ketiga golongan tersebut adalah sebagai berikut: 1. Monosakarida Monosakarida merupakan karbohidrat yang sederhana dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat yang lain. Berikut ini contoh dari monosakarida (Lehninger, 1982): a. Glukosa Glukosa adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Glukosa merupakan komponen utama gula darah, menyusun 0,065- 0,11% darah kita. Glukosa dapat terbentuk dari hidrolisis pati, glikogen, dan maltosa. Glukosa sangat penting bagi kita karena sel tubuh kita menggunakannya langsung untuk menghasilkan energi. Glukosa dapat dioksidasi oleh zat pengoksidasi lembut seperti pereaksi Tollens sehingga sering disebut sebagai gula pereduksi. Glukosa (C6H12O6 , berat molekul 180.18) adalah heksosa, monosakarida yang mengandung enam atom karbon. Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut "cincin piranosa", bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya, yang terikat pada atom karbon keenam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH 2OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang proporsinya 0.0026% pada pH 7. b. Galaktosa Galaktosa merupakan suatu aldoheksosa. Monosakarida ini jarang terdapat bebas di alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai rasa
kurang manis jika dibandingkan dengan glukosa dan kurang larut dalam air. Seperti halnya glukosa, galaktosa juga merupakan gula pereduksi. Glukosa dan galaktosa bereaksi positif terhadap Larutan fehling, yaitu dengan menghasilkan endapan merah bata dari Cu 2O. c.
Fruktosa Fruktosa adalah suatu heksulosa, disebut juga levulosa karena memutar bidang polarisasi ke kiri. Merupakan satu-satunya heksulosa yang terdapat di alam. Fruktosa murni rasanya sangat manis, warnanya putih, berbentuk kristal padat, dan sangat mudah larut dalam air. Fruktosa merupakan gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-buahan bersama glukosa. Di tanaman, fruktosa dapat berbentuk monosakarida dan/atau sebagai komponen dari sukrosa. Sukrosa merupakan molekul disakarida yang merupakan gabungan dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Sama seperti glukosa, fruktosa adalah suatu gula pereduksi.
d. Manosa Manosa adalah gula aldehida yang dihasilkan dari oksidasi manitol dan memiliki sifat-sifat umum yang serupa dengan glukosa. Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti. e. Ribosa Ribosa adalah gula pentosa yang ditemukan dalam semua sel tumbuhan dan hewan dalam bentuk furanosa. Ribosa merupakan komponen RNA yang digunakan untuk transkripsi genetika. Selain itu Ribosa juga berhubungan erat dengan deoksiribosa, yang merupakan komponen dari DNA. Ribosa juga meupakan komponen dari ATP, NADH, dan beberapa kimia lainnya yang sangat penting bagi metabolisme. Seperti banyak monosakarida, ribosa terjadi di dalam air sebagai bentuk linier H-(C = O) - (CHOH) 4-H. Bentuk ribofuranose dominan dalam larutan berair. "D -" dalam nama D-ribosa mengacu pada stereokimia dari atom karbon kiral terjauh dari kelompok aldehida (C4 '). Di D-ribosa, seperti dalam semua D-gula, atom karbon ini memiliki konfigurasi yang sama seperti dalam D-gliseraldehida.
(www.scribd.com ) f.
Xilosa Xilosa suatu gula pentosa, yaitu monosakarida dengan lima atom karbon dan memiliki gugus aldehida. Gula ini diperoleh dengan menguraikan jerami atau serat nabati lainnya dengan cara memasaknya dengan asam sulfat encer. Xilosa berbentuk serbuk hablur tanpa warna yang digunakan dalam penyamakan dan pewarnaan dan dapat juga digunakan sebagai bahan pemanis untuk penderita kencing manis (diabetes mellitus).
g. Arabinosa Arabinosa disebut juga gula pektin atau pektinosa. Arabinosa bersumber dari Getah Arab , Plum, dan Getah Ceri , namun tidak memiliki fungsi Fisiologis. Arabinosa berupa kristal putih yang larut dalam air dan gliserol namun tidak larut dalam alkohol dan eter. Arabinosa digunakan dalam obat-obatan dan medium pembiakan bakteri. Arabisa dalam reaksi Orsinol HCl memberi warna: Violet, Biru, dan Merah, dengan memberi FloroglusionalHCl. 2. Oligosakarida Oligosakarida merupakan senyawa yang terdiri atas gabungan dari beberapa molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang lain, membentuk satu molekul oligosakarida. Oligosakarida yang lain adalah trisakarida yaitu terdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida. Berikut ini beberapa contoh dari ologosakarida: a. Rafinosa Rafinosa adalah suatu trisakarida yang penting, terdiri dari tiga molekul monosakarida
yang
berikatan,
yaitu
galaktosa-glukosa-fruktosa.
Atom
karbon 1 pada galaktosa berikatan dengan atom karbon 6 pada glukosa, selanjutnya atom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2 pada fruktosa. Rafinosa akan menghasilkan galaktosa, glukosa, dan fruktosa apabila dihidrolisis sempurna.
b. Stakiosa Stakiosa adalah suatu tetrasakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa, dan 1 molekul fruktosa. Pada hidrolisis parsial dapat dihasilakan fruktosa dan monotriosa suatu trisakarida. Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi. c.
Sukrosa atau sakarosa (C11H22O11 ) Sukrosa atau sakarosa adalah oligosakarida yang tersusun dari dua polimer monosakarida yaitu Glukosa dan Fruktosa. Sukrosa memiliki rumus molekul yang hampir sama dengan laktosa dan maltosa tapi berbeda pada struktur molekul. Sukrosa tidak mempunyai sifat pereduksi karena tidak mempunyai gugus OH bebas yang reaktif. Sukrosa adalah oligosakarida yang mempunyai peranan sangat penting dalam proses pengolahan makanan. Sukrosa diperoleh dari hasil pengolahan tetes tebu, nira kelapa, siwalan (lontar), dll. Sukrosa juga dapat dihidrolisis menjadi komponen penyusunnya yaitu fruktosa dan glukosa. Pada umumnya, sukrosa berbentuk butiran-butiran kristal halus dan sedikit kasar. Tapi jika dipanaskan dengan sedikit penambahan air, sukrosa akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa yang biasa di sebut dengan istilah gula invert.
Sukrosa (gula pasir) terbentuk dari satu molekul α-D-glukosa dan β-Dfruktosa,
yaitu
β-D-fruktofuranosil
(2→1)
α-D-glukopiranosa
atau
Fru(α2↔1β )Glc. Sukrosa biasa diperoleh di alam sebagai gula tebu dan gula bit. Khususnya pada pada ekstrak gula dari bit, sukrosa tidak murni melainkan bercampur dengan oligosakarida yang lain seperti rafinosa dan stakiosa. d. Laktosa (C12H22O11.H2O)
Laktosa adalah kelompok disakarida yang terdapat dalam susu. Laktosa merupakan disakarida yang berasal dari kondensasi antara galaktosa dan glukosa, yang membentuk ikatan glikosida1 →4-β. Nama sistematis laktosa adalah
β-D-galaktopiranosil-(1→4)-D-glukosa. Laktosa bersifat reduktif
karena memiliki gugus hidroksil (OH) bebas yang reaktif.
Dalam proses pencernaan, laktosa akan dicerna dengan bantuan enzim laktase hingga terurai menjadi gula sederhana penyusunnya yaitu glukosa dan galaktosa yang dapat segera diserap oleh usus dan dirubah menjadi kalori dalam proses metabolisme tubuh. Secara alami, laktosa terdapat pada air susu dan sering disebut dengan gula susu. Molekul ini tersusun dari satu molekul D-glukosa dan satu molekul D-galaktosa melalui ikatan β(1→4) glikosidik, untuk struktur ikatannya dapat dilihat pada Gambar 14.14. Laktosa yang terfermentasi akan berubah menjadi asam laktat. Dalam tubuh Laktosa dapat menstimulasi penyerapan kalsium. e. Maltosa Maltosa atau malto biosa adalah disakarida yang terbentuk bila pati (Amilum) di hidrolisis oleh amilase. Maltosa adalah terbentuk dari dua molekul glukosa. ikatan yang terjadi ialah antara atom karbon nomor 1 dan atom karbon nomor 4, oleh karenanya maltosa masih mempunyai gugus –OH glikosidik dan dengan demikian mempunyai sifat pereduksi.
Disakarida yang banyak terdapat di alam seperti maltosa yang terbentuk dari 2 molekul glukosa melalui ikatan glikosida. Pada maltosa, jembatan oksigen terbentuk antara atom karbon nomor 1 dari D-glukosa dan atom karbon nomor 4 dari D-glukosa lain. Ikatan yang terbentuk dinamakan ikatan
α (1→4) glikosida, secara lengkap dinyatakan dengan β-D-glukopiranosil (1→4)E-D-glukopiranosa. Dalam bentuk sederhana Glc(α1↔4β )Glc, perhatikan lagi Bagan 14.12. Maltosa diperoleh dari hasil hidrolisa pati dan banyak dimanfaatkan sebagai pemanis. 3. Polisakarida Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul besar dan lebih kompleks daripada mono dan oligosakarida. Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam monosakarida saja disebut homopolisakarida, sedangkan yang mengandung senyawa lain
disebut heteropolisakarida. Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan tidak membentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Berikut ini contoh dari polisakarida:
a. Amilum Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari–hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batangdanbiji–bijia. Batang pohon sagu mengandung pati yang setelah dikeluarkan dapat dijadikan bahan makanan rakyat di Maluku. Umbi yang terdapat pada ubi jalar atau akar pada ketela pohon atau singkong mengandung pati yang cukup banyak, sebab ketela pohon tersebut selain dapat digunakan sebagai makanan sumber karbohidrat,
juga
digunakan sebagai bahan baku dalam pabrik tapioka. Butir butir pati apabila diamati dengan menggunakan mikroskop, ternyata berbeda beda bentuknya, tergantung dari tumbuhan apa pati tersebut diperoleh. Bentuk butir pati yang berasal dari terigu atau beras. Amilum terdiria atas dua macam polisakarida yang kedua duanya adalah polimer
dari
glukosa,
yaitu
amilosa
(kira–kira20%-28%)
dan
sisany
aamilopektin. Amilosa terdiri dari atas 250-300 unit D-glukosa yang terikat dengan ikatan α1,4-glikosidik, jadi molekulnya merupakan rantai terbuka. Amilopektin juga terdiri atas molekul D-glukosa yang sebagian besar mempunyai ikatan 1,4-glikosidik dan sebagian lagi ikatan 1,6-glikosidik. Adanya ikatan 1,6-glikosidik ini menyebabkan terjadinya cabang, sehingga molekul amilopektin berbentuk rantai terbuka dan bercabang. Molekul amilopektin lebih besar dari pada molekul amilosa karena terdiri atas lebih dari 1000 unit glukosa. Butir-butir pati tidak larut dalam air dingin tetapi apabila suspense dalam air di panaskan, akan terjadi suatu larutan koloid yang kental. Larutan koloid ini apabila di beri larutan iodium akan berwarna biru. Warna biru tersebut di sebabkan oleh molekul amilosa yang membentuk senyawa. Amilopektin dengan iodium akan memberikan warna ungu atau merah lembayung. Amilum dapat hidrolisis sempurna dengan menggunakan asam sehingga menghasilkan glukosa. Hidrolisis juga dapat di lakukan dengan bantuan enzim amilase. Dalam ludah dan cairan yang dikeluarkan oleh pankreas terdapat amylase yang bekerja terhadap amilum yang terdapat
dalam makanan kita. Oleh enzim amylase, amilum diubah menjadi maltose dalam bentuk β maltose. b. Glikogen Glikogen adalah salah satu jenis polisakarida yang terdiri atas subunit glukosa dengan ikatan rantai lurus ( α1→4) dan ikatan rantai percabangan ( α1→6). Glikogen memiliki struktur mirip amilopektin (salah satu jenis pati) tetapi dengan lebih banyak percabangan, yaitu setiap 8-12 residu. Glikogen (disebut juga 'pati otot') yang dipakai oleh hewan sebagai penyimpan energi memiliki struktur mirip dengan amilopektin (Simarmata, 2012). Glikogen adalah polisakarida yang terbentuk dari kelebihan glukosa dalam tubuh. Molekul glukosa tunggal mampu membentuk glikosidik untuk membuat makromolekul yang lebih besar. Seperti kita mengkonsumsi gula, baik dalam bentuk molekul tunggal atau dalam bentuk pati, kita pecahkan hubungan ini untuk melepaskan glukosa dan monosakarida yang diperlukan untuk produksi ATP. Setiap kelebihan glukosa akan disimpan sebagai glikogen di hati dan sel-sel otot untuk penggunaan masa depan ketika ada kebutuhan energi meningkat secara dramatis (www.sridianti.com ).
Seperti amilum glikogen juga menghasilkan D-glukosa pada proses hirolisis. Pada tubuh kita glikogen terdapat dalam hati dalam hati dan otot. Hati berfungsi sebagai tempat pembentukan glikogen dan glukosa. Apabila kadar glukosa dalam darah bertambah, sebagian diubah menjai glikogen sehingga kadar glukosa dalam darah normal kembali. Sebaliknya apabila kadar glukosa darah menurun, glikogen dalam hati diuraikan menjadi glukosa kembali, sehingga kadar glukosa darah normal kembali (Poedjiadi, 2009:37) Glikogen yang terlarut dalam air dapat diendapkan dengan jalan menambahkan
etanol.
Endapan
yang
terbentuk
apabila
dikeringkan
terbentuk serbuk putih. Untuk menguji glikogen bisa menggunakan iodium, glikogen dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Struktur glikogen serupa dengan struktur amilopektin yaitu merupakan merupakan rantai glukosa yang mempunyai cabang (Poedjiadi, 2009: 38) c.
Dekstrin Pada reaksi hidrolisis parsial, amilum terpecah menjadi molekul-molekul yang lebih kecil yang dikenal dengan nama dekstrin. Jadi dekstrin adalah hasil antara proses hidrolisis amilum serta warna yang terjadi pada reaksi dengan iodium sebagai berikut:Tahap hidrolisis amilun (warna dengan iodium
biru)→amilum
terlarut
(biru)→amilodekstrin
(lembayung)→eritrodekstrin
(merah)→akrodekstrin (tidak berwarna)→maltosa Larutan dekstrin banyak digunakan sebagai bahan perekat (Poedjiadi, 2009).
d. Selulosa
Selulosa adalah molekul yang terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen, dan ditemukan dalam struktur selular hampir semua materi tanaman. Senyawa organik ini, yang dianggap paling melimpah di bumi, bahkan diekskresikan oleh beberapa bakteri. Selulosa adalah rantai panjang molekul gula yang dihubungkan satu sama lain untuk memberikan kekuatan pada kayu yang luar biasa. Selulosa adalah komponen utama dari dinding sel tumbuhan, dan bahan bangunan dasar bagi banyak tekstil dan kertas. Kapas adalah bentuk alami murni selulosa. Di laboratorium, kertas ashless filter adalah sumber selulosa hampir murni. Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel. Serat kapas boleh dikatakan seluruhnya adalah selulosa. Dalam tubuh kita selulosa tidak dapat dicernakan, hal ini dikarenakan selulosa tidak ada yang enzim yang dapat menguraikan selulosa. Dengan asam encer tidak dapat terhidrolisis, tetapi oleh asam dengan konsentrasi tinggi dapat terhidrolisis menjadi selubiosa dan D-glukosa adalah suatu disakarida yang terdiri dari atas dua molekul glukosa yang berkaitan glikosidik antara atom karbon 1 dengan atom karbon 4 (Poedjiadi, 2009). Meskipun selulosa tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan oleh tubuh, namun selulosa yang terdapat sebagai serat-serat tumbuhan, sayuran atau buah-buahan, berguna untuk memperlancar pencernaan makanan. Adanya serat-serat dalam saluran pencernaan, gerak peristaltic ditingkatkan dan dengan demikian memperlancar proses pencernaan dan dapat mencegah konstipasi. Tentu saja jumlah serat yang terdapat dalam bahan makanan tidak boleh terlalu banyak (Poedjiadi, 2009) Selulosa digunakan dalam makanan sebagai Serat Tambahan, penurunan kalori, penebalan serta anti caking. Dengan meningkatnya kesadaran tentang asupan serat, selulosa telah menjadi salah satu aditif makanan yang paling populer. Menambahkan selulosa pada makanan memungkinkan peningkatan
dalam jumlah besar dan kandungan serat tanpa berdampak besar pada rasa. Karena selulosa mengikat dan bercampur dengan mudah dengan air, sering ditambahkan untuk meningkatkan kandungan serat minuman dan barangbarang cairan lain untuk memperbaiki tekstur yang tidak diinginkan (www.sridianti.com). Selulosa menyediakan banyak volume atau bulk dalam makanan, tetapi karena tidak dapat dicerna manusia, tidak memiliki nilai kalori. Untuk alasan ini, selulosa menjadi agen Penggembur populer dalam makanan diet. Konsumen yang mengonsumsi makanan dengan kandungan selulosa tinggi merasa kenyang secara fisik dan psikologis tanpa harus mengkonsumsi banyak kalori (www.sridianti.com). Tindakan gel selulosa bila dikombinasikan dengan air menyediakan baik penebalan dan menstabilkan kualitas dalam makanan yang itu akan ditambahkan. Selulosa gel bertindak mirip dengan emulsi, memdatkan bahan dalam larutan dan mencegah air supaya tidak berpisah. Selulosa sering ditambahkan pada saus baik untuk penebalan dan tindakan pengemulsi (www.sridianti.com). Kekuatan penebalan selulosa juga memungkinkan untuk lebih banyak udara untuk mengembang menjadi produk seperti es krim, atau krim kocok. Selulosa memungkinkan untuk produksi makanan tebal dan lembut tanpa menggunakan sebanyak lemak.Kemampuan Selulosa untuk menyerap kelembaban dan mantel bahan dalam bubuk halus membuat bahan pilihan untuk aplikasi anti-caking. keju Iris dan parut, campuran rempah-rempah, dan minuman campuran bubuk hanyalah beberapa dari sekian banyak makanan yang memanfaatkan selulosa sebagai agen anti-caking (www.sridianti.com).
D. Sifat-Sifat Karbohidrat Sedangkan sifat-sifat umum karbohidrat menurut (Poedjiadi, 2009) adalah sebagai berikut: a. Daya mereduksi Bila monosakarida seperti glukosan dan fruktosa ditambahkan ke dalam larutan luff maupun benedict maka akan timbul endapan warna merah bata. Sedangkan sakarosa tidak dapat menyebabkan perubahan warna. Perbedaan ini disebabkan
pada
monosakarida
terdapat
gugus
karbonil
yang
reduktif,
sedangkan pada sakarosa tidak. Gugus reduktif pada sakarosa terdapat pada atom C nomor 1 pada glukosa sedangkan pada fruktosa pada atom C nomor 2.
Jika atom-atom tersebut saling mengikat maka daya reduksinya akan hilang, seperti apa yang terjadi pada sakarosa. Larutan yang dipergunakan untuk menguji daya mereduksi suatu disakarida adalah larutan benedict. Unsur atau ion yang penting yang terdapat pada larutan tersebut adalah Cu2+ yang berwarna biru. Gula reduksi akan mengubah atau mereduksi ion Cu2+ menjadi Cu+ (Cu2O) yang mengendap dan berwarna merah bata. Zat pereduksi itu sendiri akan berubah menjadi asam. b. Pengaruh asam Monosakarida stabil terhadap asam mineral encer dan panas. Asam yang pekat akan menyebabkan dehidrasi menjadi furfural, yaitu suatu turunan aldehid. c. Pengaruh alkali Larutan basa encer pada suhu kamar akan mengubah sakarida. Perubahan ini terjadi pada atom C anomerik dan atom C tetangganya tanpa mempengaruhi atom-atom C lainnya. Jika D-glukosa dituangi larutan basa encer maka sakarida itu akan berubah menjadi campuran: D-glukosa, D-manosa, D-fruktosa. Perubahan menjadi senyawaan tersebut melalui bentuk-bentuk enediolnya. Bilamana basa yang digunakan berkadar tinggi maka akan terjadi fragmentasi atau polimerisasi. Sehingga monosakarida akan mudah mengalami dekomposisi dan menghasilkan pencoklatan non-enzimatis bila dipanaskan dalam suasana basa. Tetapi pada disakarida dalam suasana sedikit basa akan lebih stabil terhadap reaksi hidrolisis.
E. Manfaat Karbohidrat Manfaat karbohidrat bagi tubuh tentunya banyak sekali. Dengan mengkonsumsi makanan yang mengandung karbohidrat, maka tubuh akan memperoleh energi yang maksimal untuk menjalankan aktivitas yang padat. Adapun tiga fungsi utama dari karbohidrat yakni sebagai sumber energi, menjaga cadangan energi, serta pembentuk protein dan lemak dalam tubuh. Sebagai sumber energi, pada setiap satu gram karbohidrat bisa menghasilkan 4 kkalori. Manfaat karbohidrat lainnya adalah membantu metabolisme lemak dan protein. Hal tersebut dapat membantu mencegah terjadinya ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh dan pemecahan protein yang berlebihan. Beberapa jenis karbohidrat memiliki fungsi khusus dalam tubuh. Seperti laktosa yang membantu penyerapan kalsium dan ribosa yang merupakan komponen penting dalam asam nukleat. Ada juga beberapa golongan
karbohidrat yang tidak dapat dicerna, tapi mengandung serat yang sangat berguna untuk pencernaan dan memperlancar buang air besar. Meski memiliki manfaat yang cukup banyak, disarankan untuk mengkonsumsi karbohidrat secukupnya dan tidak berlebihan. Kekurangan karbohidrat dapat menyebabkan kekurangan gizi, tubuh menjadi lemah, lesu dan tidak berenergi. Jika kekurangan karbohidrat tersebut terus berlanjut, maka dapat menimbulkan penyakit Marasmus (gangguan
gizi).
Sementara
kelebihan
karbohidrat
juga
tidak
baik,
karena
bisa
menyebabkan penyakit diabetes.
F. Berbagai Jenis Makanan Sumber Karbohidrat 1.
Beras Merah Kandungan tinggi seratnya yang membuat nasi merah dianggap sebagai sumber karbohidrat yang baik dan sehat. Nasi merah juga mengandung magnesium, zat besi, vitamin B, vitamin B2, vitamin B3 dan vitamin B6.
2. Kentang Rebus Kandungan pati pada kentang rebus yang tinggi menyebabkan makanan ini menimbulkan rasa kenyang dan juga menghasilkan kalori yang cukup besar. Oleh karena itu tak heran jika sebagian orang dapat menahan lapar hingga siang hanya dengan sarapan kentang. 3. Ubi Jalar Ubi jalar adalah sumber karbohidrat yang sehat untuk penderita sakit maag, diabetes, masalah berat badan dan radang sendi. Nutrisi yang terkandung di dalamnya adalah serat, mangan, tembaga, potasium, zat besi, vitamin A, vitamin C dan vitamin B6. Ubi jalar juga kaya akan beta-karoten yang merupakan antoiksidan yang banyak ditemukan pada sayuran berdaun hijau. 4. Sagu Sagu menjadi makanan pokok bagi penduduk di daerah Maluku atau Papua. Bentuknya seperti bubuk yang kemudian akan diolah. 5. Singkong Singkong juga menjadi salah satu makanan pokok di Indonesia. Akar tanaman ini dapat menjadi makanan yang mengenyangkan. Biasa disajikan dengan dibuat menjadi tiwul, digoreng atau direbus. 6. Biji Gandum Mengonsumsi gandum utuh membuat perut terasa kenyang lebih lama dan bisa meningkatkan metabolisme, karena tubuh memerlukan banyak tenaga
untuk memrosesnya. Bijirin gandum bisa dikonsumsi dalam bentuk barley, beras merah dan beras coklat. 7. Jagung Jagung memiliki kandungan asam folat dan serat yang baik untuk tubuh. Pada daerah-daerah tertentu, jagung dibuat m enjadi nasi jagung. 8. Kacang-kacangan Kacang-kacangan seperti kacang merah, kacang hijau, buncis, kacang panjang, kedelai dan polong mengenyangkan perut dengan segera, tapi bisa bertahan dalam waktu lama. Kacang dan polong kaya akan folic acid, serat, vitamin, protein juga karbohidrat kompleks.
G. Akibat Kekurangan dan Kelebihan Karbohidrat 1.
Kekurangan karbohidrat Maramus Bahaya kekurangan karbohidrat yang parah khusus tipe marasmus. Anak penderita marasmus terlihat kurus kering, dan berat badannya bisa turun 80% lebih rendah dibandingkan berat badan rata-rata anak dengan tinggi badan yang sama. Tingkat kejadian marasmus lebih tinggi pada anak umur di bawah satu tahun. Penyakit kekurangan karbohidrat marasmus ini adalah gangguan gizi karena kekurangan karbohidrat. Gejala yang timbul diantaranya muka seperti orangtua (berkerut), tidak terlihat lemak dan otot di bawah kulit (kelihatan tulang di bawah kulit), rambut mudah patah dan kemerahan, gangguan kulit, gangguan pencernaan (sering diare), pembesaran hati dan sebagainya. Anak tampak rewel dan banyak menangis meskipun setelah makan karena masih merasa lapar. Berikutadalahgejalapada marasmus adalah (Depkes RI, 2000):
Anak tampak sangat kurus karena hilangnya sebagian besar lemak dan ototototnya, tinggal tulang terbungkus kulit
2.
Wajah seperti orang tua
Iga gambang dan perut cekung
Otot paha mengendor (baggy pant )
Cengeng dan rewel, setelah mendapat makanan masih terasa lapar
Penyakit Kelebihan Karbohidrat a. Diabetes mellitus
Penyakit bersangkutan
diabetes dengan
mellitus
merupakan
karbohidrat
glukosa.
gangguan
metabolis
Mengonsumsi
yang
karbohidrat
berlebihan tidak baik untuk tubuh, Jika mengonsumsi karbohidrat secara berlebihan akan meningkatkan kadar gula darah. Jika kelebihan karbohidrat akan menyebabkan penyakit diabetes melitus. Berikut makanan yang bisa menyebabkan naiknya gula darah adalah karbohidrat yang berasal dari padipadian, umbi-umbian, gula putih, gula merah. b. Obesitas Penyakit kegemukan (obesitas) disebabkan oleh ketidakseimbangan antara konsumsi kalori dan kebutuhan energi, dimana konsumsi terlalu berlebihan dibandingkan dengan kebutuhan atau pemakaian energi. Kelebihan energi di dalam tubuh disimpan dalam bentuk jaringan lemak. Pada keadaan normal, jaringan lemak ditimbun di beberapa tempat tertentu, diantaranya di dalam jaringan subkutan dan di dalam jaringan tirai usus (omentum). Jaringan lemak subkutan di daerah dinding perut bagian depan mudah terlihat menebal pada seseorang yang menderita obesitas. Seseorang baru disebut menderita obesitas, bila berat badannya pada lakilaki melebihi 15 % dan pada wanita melebihi 20 % dari berat badan ideal menurut umurnya.
BAB III KESIMPULAN
1.
Karbohidrat biasanya didefinisikan sebagai polihidroksi aldehida dan keton atau zat yang dihidrolisis menghasilkan polihidroksi aldehidaa dan keton.
2. Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 1:2 seperti pada molekul air. 3. Karbohidrat dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan monosakarida, golongan oligosakarida, dan golongan polisakarida. 4. Sifat-Sifat Karbohidrat antara lain, daya mereduksi , pengaruh asam , pengaruh alkali 5. Adapun tiga fungsi utama dari karbohidrat yakni sebagai sumber energi, menjaga cadangan energi, serta pembentuk protein dan lemak dalam tubuh. 6. Berbagai Jenis Makanan Sumber Karbohidrat yaitu Beras Merah, Kentang Rebus, Ubi Jalar, Sagu, dan lain-lain. 7. Kekurangan
karbohidrat
akan
menyebabkan
penyakit
marmus,
kelebihan karbohidrat menyebabkan diabetes mellitus, dan obesitas.
sedangkan
DAFTAR PUSTAKA
https://www.scribd.com/doc/26994243/Makalah-Metabolisme-Karbohidrat-TugasFisiologi-Mikroba diakses pada 16 Oktober 2014 pukul 11.35. Jan Koolman dan Klaus-Heinrich Rohm. (1995). Atlas Berwana & Teks Biokimia . Jakarta: Hipokrates. Lehninger, Albert L. (1982). Dasar-Dasar Biokimia . Erlangga: Jakarta. Poedjiadi, Anna. (2009). Dasar-Dasar Biokimia . Jakarta: UI Press. Simarmata, Ricardo. (2012) Amilum, Amilopektin dan Glikogen[Online]. Tersedia: https://sites.google.com. [21 Februari 2012]. (www.sridianti.com). diakses pada 16 Oktober 2014 pukul 13.30.
