Dialam, karbohidrat merupakan hasil sintesa CO2 dn H2O dengan pertolongan sinar matahari dan ijau daun (chlorophyll). Hasil fotosintesa ini kemudian mengalami poimersasi menjadi pati dan senyawa-senyawa bermolekul besar lain yang menjadi cadangan makanna pada tanaman . organisme yang dapat mensintesa biomolekul untuk kepeerluan hidupnya dari bahan-bahan anorganik (misalnya CO2 dan H2O) disebut organisme autotroph. Sedangkan mokroorganisme pada umumnya, hewan dan manusia yang hanya dapat mempengaruhi hasil sintesa organisme autotroph untuk keperluan hidupnya disebut organisme heterotrophy. Karbohidrat ini merupakan sumber kalori atau makronutrien utama bagi organism heterotroph. Sebagian lagi menjadi bahan utama sandang ( misalnya seraat kapas), industry (rami, rosela), bahan bangunan (kayu, bamboo) atau bahan bakar (kayu bakar, seresah). Disamping sebagai sumber uama biokalori dalam bahan makanan, beberapa jenis karbohidrat dan turunanya memeng peranan penting dalam teknologi makanan misalnya gum, sebagai bahan pengenal atau CMC (carboxymethycellulose) sebagai bahan penstabil dan banyak lagi sebagai bahan pemanis
Secara alami ada tiga bentuk karbohidrat yang terpenting yaitu :
v Monosakarida
v Oligosakarda
v Polisakarida
Polisakarida merupakan kelompok karbohidrat yang paling banyak terdapat dialam. Polisakarida merupakan senyawa makromolekul yang terbentuk dari banyak sekali satuan (unit) mnosakarida.jumlah polisakrida ini terdapat jauh lebih banyak daripada oligo maupun monosakarida. Sebagian dari polisakarida membentuk struktur tanaman yang tidk dapat larut misalnya selulosa dan hemiselulosa. Sebagian lagi membentuk senyawa cadangan pangan berbentuk pati dalam tanaman atau glikogen pada sel hewan. Karbohidrat cadangan pangan tersebut dapt larut dalam air hangat. kelompok polisakarida lain terbentuk gum (gom), pektin dan derivate-derivatnya.
Bentuk yang paling umum dari oligosakarida adalah disakarida (tediri dari dua unit monosakarida) yang terjadi dari proses kondensasi dua molekul monosakarida. Contoh yang paling umum dari disakarida ini adalah sukrosa (atau sakarosa). Oligosakarida yang mengandung tiga, empat atau lebih unit monosakarida sangat jarang terdapat di alam, meskipun dapat dijumpai dalam jumlah sedikit dalam dunia tanaman. Karena tidak digunakan sebagai bahan simpanan makanan, maka monosakarida juga terdapat sangat sedikit di alam. Bahan monosakarida yang terdapat dalam pedagangan umumnya dibuat melalui proses hidrolisa bahan polisakarida. Bahan monosakarida untuk makanan dan obat-obatan misalnya glukosa dan fruktosa sering dibuat dari jagung, ketela dan lain-lain. Mono dan disakarida pada umumnya disebut gula-gula atau sugars.
Sifat-sifat karbohidrat
Mono dan sakarida memiliki rasa manis oleh sebab itu golongan ini disebut gula. Glukosa (gula anggur ) dan fruktosa (gula buah) adalah contoh monosakarida yang banyak dijumpai di alam. Sukrosa (gula tebu, gula bit) dan laktosa (gula susu) adalah kelompok disakarida yang juga manis. Rasa manis dari gula-gula ini disebabkan oleh gugus hidroksilnya. Trihidroksi (gliserol) dan polihidroksi lain juga berasa manis. Namun demikian masih banyak senyawa lain yang strukturnya bukan polihidroksi dan tidak mirip struktur gula, juga terasa manis. Sedangkan polisakarida tidak terasa manis karena molekulnya sedemikian besarnya sehingga tidak dapat masuk kedalam sel-sel kuncup rasa (taste bud) yang terdapat pada permukaan lidah.
Semua jenis karbohidrat baik monosakarida, disakarida maupun polisakarida akan berwarna merah apabila larutannya (dalam air) dicampur dengan beberapa tetes larutan α ― naphthol (dalam alkohol) dn kemudian dialirkan pada asam sulfat pekat dengan hati-hati sehinngga tidak tercampur. Warna merah akan tampak pada bidang batas antara campuran karbohidrat dengan α― naphtol dan asam sulfat pekat. Sifat ini dipakai sebagai dasar uji kualitatif adanya karbohidrat dan dikenal sebagai uji Molisch.
Warna biru kehijauan akan timbul apabila larutan karbohidrat dicampur dengan asam sulfat pekat dan anthrone. Warna ini timbul karena terbentuknya fulfural dan hidroksi fulfural sebagai senyawa derivate dari gula-gula.
Analisa Karbohidrat
Karbohidrat yang berbentuk polimer memiliki ukuran molekul yang sangat besar dan kompleks serta memiliki satuan monomer berbagai jenis menyebabkan karbohidrat sulit ditentukan jumlah sebenarnya. Sering jumlah karbohidrat hanya dapat dinyatakan sebagai jumlah monomer penyusunya saja misalnya sebagai heksosa atau pentose total. Bahkan untuk senyawa polimer yang homogen (homoglikan) misalnya pati yang terdiri dari monomer glukosa saja, masih memerlukan kurva standar yang menunjukan hubungan antara jumlah pati murni dengan indikatornya (misanya gula reduksi hasil hidrolisanya). Karena terdapat perbedaan ukuran molekul antara jenis pati yang satu dengan yang lain dan sulit mendapatkan pati yang betul-betul murni yang bebas air dan senyawa-senyawa lain, maka cara analisa penentuan jumlah pati yang sebenarnya menjadi sangat sulit. Reaksi pewarnaan dengan iodine pada pati misalnya masih sangat bervariasi sehingga kurang cermat (precision) karena adanya perbedaan besar kecilnya molekul pati, perbedaan sumber pati ataupun adanya interaksi dengan bahan-bahan lain. Penetuan karbohidrat dalam suatu bahan dapat dibedakan menjadi dua yaitu uji kualitatif dan uji kuantitatif. Uji kualitatif dan uji kuantitatif ini bersifat umum dan spesifik. Cara- cara pengujian karbohidrat tersebut adalah sebagai berikut:
1. Test Molisch
Karbohidrat oleh asam sulfat akan dihidrolisa menjadi monosakarida dan selanjutnya monosakarida mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furfural atau hidroksi metil furfural. Reaksi ini berlaku untuk segala jenis karbohidrat baik dalam bentuk bebas maupun terikat. Dasarnya adalah pembentukan furfural atau turunan- turunan dari karbohidrat yang disebabkan daya dehidrasi asam pekat terhadap karbohidrat. Dengan alfa naftol, maka furtural akan membentuk senyawa yang berwarna ungu. Apabila pemberian asam sulfat pada larutan karbohidrat yang telah diberi alfa naftol melalui dinding gelas dan secara hati- hati maka warna ungu yang terbentuk berupa cincin pada batas antara larutan karbohidrat dengan asam sulfat. Reaksi ini tidak spesifik terhadap karbohidrat, akan tetapi hasil reaksi yang negative menunjukan bahwa larutan yang diperiksa tidak engandung karbohidrat. Reaksi positif ditandai dengan terbentuknya suatu cincin/ gelang yang berwarna ungu, pada batas antara kedua lapisan larutan.
Dehidrasi pentose oleh asam akan dihasilkan furfural, dehidrasi heksosa menghasilkan hidroksin metil furfural, dan dehidrasi ramnosa dihasilkan metil furfural.2. Test Benedict
Gula reduksi dengan larutan benedict (campuran garam kuprisulfat. Natrium sitrat, natrium karbonat ) akan terjadi reaksi reduksi oksidasi dan dihasilkan endapan berwarna merah dari kuprooksida. Larutan tembaga alkalis akan direduksi oleh gula yang mempunyai gugus aldehida atau keton, dengan membentuk cupro-oksida endapan yang berwarna merah bata. Larutan benedict terdiri dari kupri-sulfat, natrium karbonat dan natrium sitrat. Reaksi positif ditandai dengan adanya endapan yang berwarna hijau, kuning atau merah.
3. Test Seliwanoff
Peristiwa dehidrasi monosakarida ketosa menjadi furfural lebih cepat dibandingkan dehidrasi monosakarida aldosa. Hal ini dikarenakan aldosa sebelum mengalami dehidrasi terlebih dahulu mengalami transformasi menjadi ketosa. Dengan demikian aldosa akan bereaksi negative pada uji seliwanoff. Pada pengujian ini furfural akan terbentuk dari dehidrasi tersebut dapat beeaksi dengan resolcinol membentuk senyawa kompleks berwarna merah. Pada umumnya reaksi ini spesifik untuk ketosa. Dasarnya adalah pembentukan 4 dihidroksi methyl furfural yang bereaksi dengan resolsinol (1,3- hidroksi benzena), membentuk suatu senyawa berwarna merah. Glukosa dapat memberi warna merah muda pada pemanasan yang lama.
Sebagai zat untuk dehydrator dapat digunakan asam klorida 12% atau asam asetat atau asam sulfat alkoholik.
4. Hidrolisis Sukrosa
Hidrolisis karbohidrat dapat dilakukan dengan enzim atau dengan asam kuat. Hidrolisis dengan asam kuat prosesnya lebih cepat. Hidrolisis sukrosa akan dihasilkan 2 mol gula reduksi yang berupa fruktoasa dan glukosa yang dapat dituliskan sebagai berikut.
C6H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Sukrosa Fruktosa Glukosa
BM = 342 BM = 180 BM = 180
Setelah diketahui jumlah gula reduksi yang dihasilkan dari hidrolisa sukrosa maka dapat dihitung jumlah sukrosa yaitu dengan mengalikan suatu factor sebesar 0,95. Factor ini diperoleh dari perbandingan BM sukrosa dengan BM dua molekul gula reduksi.
Factor konversi = BM sukrosa / 2 BM gula reduksi
5. Fermentasi/ Peragian
Dengan suatu enzim tertentu yang ada dalam ragi (yeast) pada suasana anaerob, karbohidrat dapat dipecah menjadi bagian- bagian yang lebih sederhana. Misalnya enzim maltase memecah maltose menjadi glukosa. Dengan enzim zimase glukosa dipecah menjadi etil alcohol (C2H5OH) dan gas karbondioksida (CO2).
6. Test Yodium
Uji atau tes ini digunakan untuk memisahkan amilum atau pati yang terkandung dalam larutan tersebut. Reaksi positifnya ditandai dengan adanya perubahan warna menjadi biru. Karbohidrat golongan polisakarida akan memberikan reaksi dengan larutan iodine dan memberikan warna spesifik tergantung pada jenis karbohidratnya. Amilosa dengan iodine akan berwarna biru, amilopektin dengan iodine akan berwarna merah violet, glikogen maupun dekstrin dengan iodine akan berwarna merah coklat. Pada umumnya polisakarida dengan larutan akan membentuk ikatan yang berwarna. Misalnya zat pati ditambahkan larutan yodium akan membentuk yodamilum berwarna biru.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar