MAKALAH KIMIA ORGANIK
KARBOHIDRAT
Oleh:
Anry Kurniawan (1314022)
Waelmy Artiana P. (1314035)
Lidia Fransica S. (1314040)
Mayang Pesona S. (1314078)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG
2014
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Karbohidrat adalah sumber energi utama untuk manusia. Kebanyakan karbohidrat yang kita makan makan ialah tepung/amilum/pati, yang ada dalam gandum, jagung, beras, kentang dan padi-padian lainnya, buah-buahan, dan sayuran. Karbohidrat mempunyai rumus umum (CH2O)n. Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa yang sederhana yang mempunyai berat molekul 90 hingga senyawa yang mempunyai berat molekul 500000 bahkan lebih. Berbagai senyawa itu dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Dalam makalah ini kami akan membahas lebih lanjut tentang karbohidrat.
Rumusan Masalah
Apa pengertian dari senyawa karbohidrat?
Apa saja macam-macam penggolongan dari karbohidrat?
Bagaimanakan reaksi pemecahan polisakarida menjadi disakarida dan monosakarida?
Bagaimanakah dari molasses yang menghasilkan glukosa dan fruktosa, glukosa menghasilkan etanol dan asam asetat, dan selulosa menghasilkan oligo dan mono?
Apa saja aplikasi karbohidrat di kehidupan sehari-hari?
BAB II
PEMBAHASAN
Pengertian Karbohidrat
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.
Pembentukan karbohidrat di alam terjadi dalam tumbuh-tumbuhan dalam proses yang disebut fotosintesis. Tumbuh-tumbuhan mengandung klorofil yang merupakan katalisator untuk perubahan CO2 + H2O menjadi glukosa dengan adanya sinar matahari.
6CO2 + 6H2O C6H12O)6 + 6O2
(karbon dioksida) (air) (glukosa) (oksigen)
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.
Karbohidrat mempunyai rumus umum (CH2O)n. Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karena itu, karbohidrat merupakan suatu polihidroksi aldehid (aldosa) atau polihidroksi keton (ketosa), atau turunan senyawa-senyawa tersebut.
Penggolongan Karbohidrat
Karbohidrat dibagi menjadi beberapa kelas atau golongan sesuai dengan sifat-sifatnya terhadap zat-zat penghidrolisis. Karbohidrat atau gula dibagi menjadi tiga kelas pokok:
Monosakarida
Monosakarida ialah karbohidrat sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarida yang paling sederhana adalah gliseraldehida dan dihidroksiaseton.
D-gliseraldehida
Dihidroksiaseton
Gliseraldehida dapat disebut aldotriosa karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida. Dihidroksiaseton dinamakan ketotriosa karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton.
D-eritrosa
D-eritrulosa
Monosakarida yang terdiri atas empat atom karbon disebut tertosa dengan rumus C4H8O4. Eritrosa adalah contoh aldotetrosa dan eritrulosa adalah suatu ketotetrosa.
Pentosa ialah monosakarida yang mempunyai lima atomkarbon. Contoh pentose adalah ribose dan ribulosa.
D-ribosa
D-ribolosa
Glukosa
Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan.
D-glukosa
α-D-glukosa
β-D-glukosa
Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Proses ini disebut fotosintesis dan glukosa yang terbentuk terus digunakan untuk pembentukan amilum atau selulosa.
Sinar matahariSinar matahari
Sinar matahari
Sinar matahari
KlorofilKlorofil6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6CO2
Klorofil
Klorofil
Amilum terbentuk dari glukosa dengan jalan penggabungan molekul-molekul glukosa yang membentuk rantai lurus maupun bercabang dengan melepaskan molekul air.
nC6H12O6 (C6H10O5)n+nH2O
(Glukosa) (Amilum)
Fruktosa
Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi kekiri dan karenanya disebut juga levulosa. Pada umumnya monosakarida dan disakarida mempunyai rasa manis. Fruktosa mempunyai rasa lebih manis daripada glukosa, juga lebih manis daripada gula tebu atau sukrosa.
D-fruktosa
α-D-fruktosa
α-D-fruktofuranosa
β-D-fruktosa
β-D-fruktofuranosa
Galaktosa
Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam alam. Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis daripada glukosa dan kurang larut dalam air. Galaktosa mempunyai sifat memutar bidang cahaya terpolarisasi ke kanan.
D-galaktosa
α-D-galaktosa
α-D-galaktopiranosa
β-D- galaktosa
β-D-galaktopiranosa
Asam sakarat
Asam musat
Pentosa
Beberapa pentose yang penting di antaranya ialah arabinosa, xilosa, ribose dan 2-deoksiribosa. Keempat pentosa ini ialah aldopentosa dan tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam.
Arabinosa
2-deoksiribosa
Ribosa
xilosa
Oligosakarida
Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida. Dua molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang lain, membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang lain adalah trisakarida, yaitu yang terdiri atas tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida. Oligosakarida yang paling banyak terdapat di alam ialah disakarida.
Sukrosa
Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun dari bit. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa.
Laktosa
Dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa dan D-glukosa, karena itu laktosa adalah suatu disakarida.
Maltosa
Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Maltosa merupakan hasil antara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam maupun dengan enzim. Telah diketahui bahwa amilum akan memberikan hasil akhir glukosa.
Rafinosa
Rafinosa adalah suatu trisakarida yang penting, terdiri atas tiga molekul monosakarida yang berkaitan, yaitu galaktosa-glukosa-fruktosa.
Stakiosa
Stakiosa adalah suatu tetrasakarida.
Polisakarida
Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul yang 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 berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan tidak mempunyai sifat mereduksi. Berat molekul polisakarida bervariasi dari beberapa ribu hingga lebih dari satu juta. Polisakarida yang dapat larut dalam air akan membentuk larutan koloid. Beberapa polisakarida yang penting antara lain amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa.
Amilum
Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun, batang, dan biji-bijian. Struktur dari pati adalah sebgai berikut:
pati
Glikogen
Seperti amilum, glikogen juga menghasilkan D-glukosa pada proses hidrolisis.
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 sebelum terbentuk maltose.
Selulosa
Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan pembentuk dinding sel. Selulosa (C6H10O5), adalah polisakarida yang merupakan pembentuk sel-sel kayu hampir 50%. Kertas saring dan kapas hampir merupakan selulosa yang murni.
selulosa
Mukopolisakarida
Mukopolisakarida adalah suatu heteropolisakarida, yaitu polisakarida yang terdiri atas dua jenis derivat monosakarida yang membentuk mukopolisakarida tersebut ialah gula amino dan asam uronat.
Reaksi Pemecahan Polisakarida menjadi Disakarida dan Monosakarida
Reaksi yang Menghasilkan
Aplikasi di Kehidupan Sehari-hari
Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya di industri pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia sehari-hari, diantaranya:
Sebagai sumber kalori atau energi
Sebagai bahan pemanis dan pengawet
Sebagai bahan pengisi dan pembentuk
Sebagai bahan penstabil
Sebagai sumber flavor (karamel)
Sebagai sumber serat
