KIMIA Karbohidrat. Oleh: Ilzamha Hadijah Rusdan, S.TP., M.Sc

Transkripsi

1 KIMIA Karbohidrat Oleh: Ilzamha Hadijah Rusdan, S.TP., M.Sc

2 Definisi Karbohidrat Turunan aldehida atau keton yang memiliki rumus umum (CH 2 O) n atau C n H 2n O n. Karbohidrat terbentuk dari sintesa CO 2 dan H 2 O dengan pertolongan sinar matahari dan hijau daun (Klorofil)

3 Karbohidrat di Alam

4 Olahan Karbohidrat

5 Adakah Karbohidrat pada Daging??? Karbohidrat terdapat dalam bentuk glikogen yang disimpan dalam jaringan otot dan dalam hati

6 Struktur Kimia Karbohidrat 1. Karbon (C) 2. Hidrogen (H) 3. Oksigen (O) Terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

7 Penggolongan Karbohidrat Berdasarkan jumlah gula penyusun: 1. Monosakarida (triosa, treptosa, pentose, heksosa, dan septosa) C 5 H 10 O 5 (Pentosa) C 6 H 12 O 6 (Heksosa) Jumlah atom C sama dg molekul air Ribose Xylose Arabinose

8 a. Glukosa Massa molar : 180,1559 g/mol Nama IUPAC : D-glucose Rumus kimia : C 6 H 12 O 6 Kelarutan dalam air : 909 g/1 L (25 C (77 F)) Kapasitas kalor (C) : J K 1 mol 1 C 6 H 12 O 6 (Heksosa) Glukosa adalah gula sederhana yang paling dapat diabsorbsi oleh tubuh.

9 b. Galaktosa Nama IUPAC: (3R,4S,5R,6R)-6-(hydroxymethyl)oxane- 2,3,4,5-tetrol Massa molar : 180,156 g/mol Titik lebur : 167 C Kepadatan : 1,72 g/cm³ Larut dalam : Air C 6 H 12 O 6 (Heksosa)

10 c. Fruktosa Nama IUPAC Massa molar Kepadatan : Fructose : 180,16 g/mol : 1,69 g/cm³ Rumus kimia : C 6 H 12 O 6 Larut dalam : Air Fruktosa selain ada pada buah, paling banyak ditemukan pada madu. C 6 H 12 O 6 (Heksosa) Tingkatan paling manis dari monosakarida adalah fruktosa, glukosa, xylose dan galaktosa.

11 d. Ribosa Nama IUPAC : D-Ribose Massa molar : 150,13 g/mol Titik lebur : 95 C Kepadatan : 800 kg/m³ Larut dalam : Air C 5 H 10 O 5 (Pentosa) Ribosa merupakan komponen RNA yang berperan dalam transkripsi genetik, berhubungan erat dengan Deoksiribosa yang merupakan komponen DNA.

12 e. Xilosa Massa molar : 150,13 g/mol Kepadatan : 1,52 g/cm³ C 5 H 10 O 5 (Pentosa) Xylose contains 0 calories per gram (Helmer and Paul, 1936)

13 f. Arabinosa Kepadatan : 1,58 g/cm³ C 5 H 10 O 5 (Pentosa) Arabinosa merupakan Monosakarida yang larut dalam air dan gliserol, namun tidak larut dalam alkohol dan eter

14 Penggolongan Karbohidrat 2. Disakarida Tiap 12 atom C ada 11 molekul air

15 a. Sukrosa Rumus : C 12 H 22 O 11 Massa molar : 342,2965 g/mol Titik lebur : 186 C Kepadatan : 1,59 g/cm³ Larut dalam : Air Sukrosa merupakan gula dapur yang biasa ditemui, dan digunakan. Proses fermentasinya adalah fermentasi tertua di dunia yang menggunakan khamiratau ragi.

16 b. Maltosa Maltosa memiliki rasa yang manis, sekitar setengahnya glukosa dan sekirat seperenam manisnya fruktosa Rumus kimia Massa molar C12H22O g mol 1 Penampilan White powder or crystals Densitas 1.54 g/cm 3 Titik lebur Kelarutandalam air C (anhydrous) C (monohydrate) g/ml (20 C)

17 b. Laktosa Rumus : C 12 H 22 O 11 Nama IUPAC : β-d-galactopyranosyl-(1 4)-D-glucose Massa molar : 342,3 g/mol Titik lebur : 202,8 C Klasifikasi : FODMAP Larut dalam : Air, Etanol

18

19 Penggolongan Karbohidrat 3. Oligosakarida Gula rantai pendek terbentuk dari galaktosa, glukosa, dan fruktosa (2-10). Oligosakarida dapat berupa homo- atau hetero- polimer dari monosakarida yang terdiri dari dua atau sepuluh monosakarida yang bergabung melalui ikatan glikosidik.

20 Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim pencernaan. Seperti halnya polisakarida nonpati, oligosakarida ini di dalam usus besar mengalami fermentasi

21 Penggolongan Karbohidrat 4. Gula alkohol Ada ernpat jenis gula alkohol yaitu: sorbitol, manitol, dulsirol, dan inositol. Sorbitol banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes, seperti minuman ringan, selai dan kue-kue. Tingkat kemanisan sorbitol hanya 60% bila dibandingkan dengan sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan diubah di dalam hati menjadi glukosa.

22 Manitol dan dulsitol adalah gula alkohol yang dibuat dari monosakarida manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi jalar, dan wortel. Secara komersial manitol diekstraksi dan sejenis rumput laut.

23 Inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol terdapat dalam banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia. Bentuk esternya dengan asam fitat menghambat absorpsi kalsium dan zat besi dalam usus halus.

24 Penggolongan Karbohidrat 5. Polisakarida Glikogen Amilum Selulosa Terdiri hingga 3000 unit gula sederhana, berbentuk rantai panjang, lurus atau bercabang Jenis polisakarida penting: 1. Pati 2. Dekstrin 3. Glikogen 4. Inulin 5. Polisakarida non pati

25 Dextrin Sumber karbohidrat utama pada enteral food atau tube feeding, karena memiliki nilai osmolaritas kecil sehingga tidak menimbulkan diare pada pasien.

26 Glikogen Pati hewan, penyimpanan gula dalam tubuh manusia dan hewan, karena lebih mudah dipecah. Namun jika terlalu banyak akan disimpan menjadi lemak.

27 Tersusun lebih dari unit glukosa Strukturnya bercabang melalui ikatan 1,4 dan 1,6 glikosidik Tidak larut dalam air Larut dalam pelarut organik non polar : eter, kloroform, heksana.

28 Inulin Inulin adalah suatu polisakarida fruktosa, terdapat banyak dalam tumbuh-tumbuhan (akar dan umbi). Good Prebiotic

29 Struktur Macam- macam Polisakarida

30 Sifat Karbohidrat 1. Pada umumnya sukar larut pada larutan nonpolar (eg: eter, kloroform, benzene), pada umumnya larut di air membentuk ikatan hydrogen. 2. Gelatinisasi > Bila pati dimasukkan dalam air dingin, granula pati akan menyerap air dan membengkak (55 C sampai 78 C, dengan ph optimum 4-7).

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

32 3. Retrogradasi > Proses kristalisasi kembali pati yang telah mengalami gelatinasi

33 4. Sineresis > Keluarnya air dari gel karbohidrat yang telah tergelatinisasi, karena perlakuan tertentu. Faktornya: Panas, waktu dan enzim

34 5. Polimerisasi pati >pembentukan pati dimulai dari monosakarida hingga ke polisakarida (glukogenesis).

35 6. Pemecahan pati > pemberian panas dan enzim tertentu pada karbohidrat akan memotong ikatan kimianya.

36 Pengaruh Pengolahan terhadap Karbohidrat 1. Pemanasan, Pengolahan karbohidrat biasanya melibatkan panas atau suhu tinggi. Hal tersebut menyebabkan adanya gelatinisasi, pemecahan pati dan polimerisasi. Pada umunya dapat meningkatkan daya cerna karbohidrat. 2. Penambahan soda pada caramel adanya panas dan asam akan mengeluarkan gelembung-gelembung CO2 yang mengembangkan cairan karamel. Bila didinginkan akan membentuk benda yang kropos dan rapuh. Bila soda ditambahkan ke dalam gula yang telah terkaramelisasi, maka adanya panas dan asam akan mengeluarkan gelembung-gelembung CO2 yang mengembangkan cairan karamel. Bila didinginkan akan membentuk benda yang kropos dan rapuh.

37 3. Kristalisasi Metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan titik beku. Contohnya adalah pembuatan gula putih dari tebu, dengan penguap hampa udara sehingga air tebu tersebut menjadi kental, lewat jenuh, dan terjadi pengkristalan gula. Kristal ini kemudian dikeringkan sehingga diperoleh gula putih atau gula pasir. (Suhardjo,1986) Sering terjadi, bila suatu larutan menjadi dingin, padatannya akan mengendap. Partikel padatan tersebut akan menjadi suatu bentuk geometrik yang khas, yang dikenal sebagai kristal.

38 Interaksi Karbohidrat dengan Zat Lain 1. Karbohidrat dengan air Reaksi Hidrolisis (interaksi karbohidrat dan air), selain itu struktur karbohidrat dapat memerangkap air (pengikatan).

39 2. Karbohidrat dengan protein Reaksi Maillard (interaksi protein dan gula pereduksi) merupakan reaksi antara protein dengangula- gula pereduksi merupakan sumber utama menurunnya nilai gizi protein pangan. Reaksi Maillard ini dapat terjadi pada waktu pembuatan (pembakaran) roti, produksi breakfast cereals (serpihan jagung, beras, gandum, dll), pemanasan daging, atau susu

40 3. Karbohidrat dengan Vitamin C (asam askorbat) Menjadi senyawa reduktor yang dapat bertindak sebagai prekursor untuk pembentukan warna cokiat nonenzimatik. Asam-asam askorbat berada dalam keseimbangan dengan asam dehidroaskorbat. Dalam suasana asam, cincin lakton asam dehidroaskorbat terurai secara irreversible dengan membentuk suatu senyawa diketogulonat; dan kemudian berlangsunglah reaksi Maillard dan proses pencoklatan.

41 4. Karbohidrat dengan Iodin Polisakarida yang ada dalam sampel akan membentuk komplek adsorpsi berwarna spesifik dengan penambahan iodium. Polisakarida jenis amilum akan memberikan warna biru. Desktrin akan memberikan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan pati mengalami hidrolisis parsial akan memberikan warna merah coklat.

42 TERIMAKASIH Materi dapat diunduh di: GM Lantai 1, R