BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadangkadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan energi, energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita konsumsi. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid. Dalam hal ini yang akan dibahas dalam makalah mengenai karbohidrat. Karbohidrat merupakan salah satu makromolekul penting yang dibutuhkan oleh manusia. Karbohidrat dalam bentuk gula dan pati melambangkan bagian utama kalori total yang dikonsumsi manusia dan kebanyakan hewan. Karbohidrat juga merupakan pusat metabolisme tanaman hijau dan organisme fotosintetik lainnya yang menggunakan energi cahaya untuk melakukan sintesa karbohidrat dari CO 2 dan H 2 O (Lehninger 1982). Zat gizi ini banyak dimiliki dalam beberapa jenis bahan makanan sebagai komponen utamanya. Oleh karena itu, bukan hal yang sulit untuk dapat menemukan bahan menu utama setiap hidangan ini. Karbohidrat dapat diperoleh dari banyak jenis pangan, misalnya serealia, umbi-umbian, buah, dll. Di Indonesia, padi merupakan sumber karbohidrat yang dijadikan sebagai makanan pokok yang masih belum tergantikan. Hal itulah yang mendasari pentingnya pengetahuan mengenai karbohidrat yang sangat kompleks ini. 1.2. TUJUAN PENULISAN a. Mengetahui cara pembagian gula berdasarkan jumlah molekul gulanya b. Mengetahui pengertian tentang monosakarida dan tetrasakarida c. Mengetahui pembagian monosakarida berdasarkan jumlah atom C nya d. Mengetahui pengertian polisakarida e. Mengetahui jenis-jenis tanaman penghasil sukrosa secara komersil f. Mengetahui cara memperoleh gula dari tebu g. Mengetahui kegunaan sukrosa dalam bidang farmasi h. Mengetahui cara membuat laktosa
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. DEFINISI KARBOHIDRAT Karbohidrat berasal dari kata karbon dan hidrat sehingga disebut hidrat dari karbon. Karbohidrat memiliki rumus umum C n (H 2 O) m yang pada umumnya harga n = harga m. Karbohidrat merupakan kelompok besar senyawa polihidroksildehida dan polihidroksiketon atau senyawa-senyawa yang dapat dihidrolisis menjadi polihidroksialdehida atau polihidroksiketon (Wahyudi,dkk., 2003:94). Karbohidrat adalah komposisi yang terdiri dari elemen karbon, hydrogen dan oksigen, terdapat dalam tumbuhan seperti beras, jagung, gandum, umbi-umbian, dan terbentuk melalui proses asimilasi dalam tumbuhan (Pekik, 2007). Di alam, karbohidrat merupakan hasil sintesa CO 2 dan H 2 O dengan pertolongan sinar matahari dan hijau daun (klorofil). Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur. Karbohidrat berasal dari pengertian atom karbon yang terhidrasi dengan rumus (CH2O)n. Tetapi pengertian ini sebenarnya sudah tidak tepat lagi karena banyak senyawa karbohidrat yang tidak mengandung atom hidrogen dan oksigen dengan perbandingan 2:1, misalnya gula deoksiribosa yang mempunyai rumus C5H10O4. Disamping itu banyak pula karbohidrat yang mengandung atom lain seperti, nitrogen, sulfur dan lain-lain yang menunjukkan tidak sesuainya dengan rumus karbohidrat tersebut. Walaupun demikian, nama karbohidrat sampai sekarang masih terus dipergunakan. Karbohidrat terususun atas dua sampai delapan monosakarida yang dikenal sebagai oligosakarida. Karbohidrat memiliki rumus struktur dari Fisher dan Haworth. Struktur Fisher merupakan struktur rantai terbuka sedangkan struktur Haworth merupakan struktur tertutup (siklik). Misalnya untuk glukosa yang memiliki rumus molekul C 6 H 12 O 6. 2.2. KLASIFIKASI KARBOHIDRAT Karbohidrat terdapat dalam berbagai golongan yang dikalsifikasikan kedalam 2 grup yaitu gula dan polisakarida. Gula terdiri dari 4 kelompok yaitu monosakarida, disakarida, trisakarida,dan tetrasakarida. Disakarida, trisakarida dan tetrasakarida termasuk kedalam golongan oligosakarida.
Monosakarida Monosakarida merupakan karbohidrat sederhana terdiri atas satu unit polihidroksi aldehida atau keton. Monosakarida adalah senyawa yang tidak dapat dihidrolisis menjadi gula yang lebih sederhana dan tidak kehilangan sifat gulanya. Contoh dari monosakarida adalah ribosa, arabinosa, fruktosa, glukosa, dan lainnya. Golongan monosakarida ini biasanya dikelompokkan dalam triosa, tetrosa, pentosa dan heksosa Gula yang termasuk ke dalam monosakarida adalah glukosa, galaktosa dan fruktosa. Oligosakarida Oligosakarida merupakan karbohidrat yang terdiri atas rantai pendek unit monosakarida yang digabungkan bersama-sama oleh ikatan kovalen dan bila dihidrolisis menghasilkan beberapa monosakarida. Contohnya adalah raffinosa yang dihidrolisis menghasilkan glukosa, fruktosa, galaktosa, sukrosa, dan sebagainya. Kebanyakan oligisakarida yang mempunyai tiga atau lebih unit monosakarida tidak terdapat secara bebas, tetapi digabungkan sebagai rantai samping polipeptidapada glikoprotein dan proteoglikan (Lehninger 1982). Oligosakarida terdiri dari disakarida, trisakarida dan tetrasakarida. Disakarida merupakan senyawa yang jika dihidrolisa akan menghasilkan dua molekul monosakrida. Gula yang termasuk kedalam disakarida adalah maltosa,sukrosa dan laktosa. Maltosa terdiri atas glukosa dan glukosa. Sukrosa terdiri atas glukosa dan fruktosa. Sedangkan laktosa terdiri atas glukosa dan galaktosa. Trisakarida merupakan senyawa yang jika dihidrolisa akan menghasilkan tiga molekul monosakarida. Sedangkan tetrasakarida merupakan senyawa yang jika dihidrolisa akan menghasilkan empat molekul monosakarida. Polisakarida Kelompok karbohidrat yang terakhir adalah polisakarida yang merupakan polimer monosakarida yang memiliki bobot molekul yang tinggi. Bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh monosakarida. Contohnya adalah amilum, dekstrin, glikogen, selulosa dan lainnya. Jenis karbohidrat ini umumnya tidak berasa, tidak larut dan berupa senyawa amorf dengan bobot molekul tinggi. Contohnya pati dan glikogen. 2.3. FUNGSI KARBOHIDRAT 1. Sumber energi utama yang diperlukan untuk gerak 2. Memberi rasa kenyang.
3. Pembentukan cadangan sumber energi, kelebihan karbohidrat dalam tubuh akan disimpan dalam bentuk lemak sebagai cadangan sumber energi yang sewaktu-waktu dapat dipergunakan. 4. Komponen Struktural sel
BAB III PEMBAHASAN Karbohidrat disebut 'hidrat dari karbon', hidrat arang atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti "gula") adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat adalah alkohol aldehid atau keton yang mengandung karbon, hidrogen dan oksigen dimana perbandingan H dan O pada umumnya sam dengan perbandingan H dan O dalam air. Rumus empiris karbohidrat adalah C n H 2n O n atau C n (H 2 O) n. Karbohidrat merupakan hasil utama proses fotosintesa dan dengan melalui reaksi organik selanjutnya akan diperoleh sejumlah besar senyawa organik jenis lain. Karbohidrat diklasifikasikan kedalam 2 golongan yaitu gula dan polisakarida. Yang akan dibahas pada kali ini adalah karbohidrat golongan gula. Berdasarkan jumlah molekul gula nya, karbohidrat golongan gula dikelompokan menjadi 4 kelompok, yaitu : 1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula) Termasuk gula sederhana yang tidak bisa dihidrolisis menjadi bagian yang lebih kecil. Gula sederhana dapat didefinisikan sebagai zat yang termasuk golongan karbohidrat yang merupakan hasil substitusi dari aldehid atau keton dari suatu polihidroksialkohol. Yang paling sederhana adalah diosa HO-CH 2 -CHO (hidroksi asetaldehid) yang tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam. Monosakarida yang diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom karbon dalam molekulnya terdiri atas 8 kelompok yaitu : Triosa Triosa merupakan monosakarida yang mengandung 3 atom karbon dalam molekul gulanya. Suatu triosa aldehid dan keton (gliseraldehid dan dihidroksiketon) umunya terdapat dalam bentuk ester fosfat. Tetrosa Tetrosa merupakan monosakarida yang mengandung 4 atom karbon dalam molekul gulanya. Jenis ini tidak pernah ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Pentosa Pentosa merupakan monosakarida yang mengandung 5 atom karbon dalam molekul gulanya. Pentosa terdapat di alam, merupakan hasil hidrolisis hemiselulosa, gom dan mucilago.
Heksosa Heksosa merupakan monosakarida yang mengandung 6 atom karbon dalam molekul gulanya. Merupakan monosakarida paling penting yang terdapat dalam tanaman. Heksosa merupakan komponen paling dasar dalam pembentukan polisakarida. Heptosa Heptosa merupakan monosakrida yang mengandung 7 atom karbon dalam molekul gulanya. Oktosa Oktosa merupakan monosakarida yang mengandung 8 atom karbon dalam molekul gulanya. Monosakarida terdiri dari dua seri yaitu aldosa (aldotetrosa, aldopentrosa, aldoheksosa) dan ketosa ( ketotetrosa, ketopentosa, ketoheksosa). Monosakarida yang paling umum dialam adalah heksosa ( glukosa, galaktosa, dan manosa), aldopentosa terdapat sebagai komponen penting asam nukleat, turunan triosa dan heptosa ditemukan sebagai senyawa antara dalam metabolisme karbohidrat. Semua monosakarida sederhana berbentuk Kristal putih, larut dalam air, tidak larut dalam pelarut non polar, dan hampir semua berasa manis. Ada 16 aldoheksosa dan 18 ketoheksosa tapi hanya ada 2 yang terdapat bebas di alam yang terdapat pada tanaman yaitu D-fruktosa (Levulosa) dan D-glukosa (dekstosa). Keduanya terdapat dalam buah-buahan manis dan gula invert. Gula yang termasuk ke dalam monosakarida adalah glukosa, galaktosa dan fruktosa.glukosa da fruktosa dibedakan oleh gugus yang dikandung dalam molekulnya. Pada glukosa mengandung gugus aldehid. Sedangkan pada fruktosa mengandung gugus keton. Perbedaan gugus itu yang menyebabkan sifat pereduksi dari monosakarida sehingga dikenal istilah gula pereduksi. 2. Disakarida Gula jika dihidrolisis menghasilkan 2 satuan gula monosakarida yang terikat bersama. Disakarida terdiri atas sukrosa, laktosa dan maltosa. Sukrosa (α-d-gluko-piranosil-β-dfruktofuranisida) adalah satu-atunya disakarida yang terdapat di alam (dalam tanaman). Sukrosa ditemukan dalam buah jeruk, tebu, bit dan beberapa tanaman lain. Jika dihidrolisa, sukrosa akan menghasilkan gula invert yang mengandung glukosa dan fruktosadalam kuantitas yang sama. Sukrosa adalah gula yang tidak mereduksi atau bukan pereduksi. Laktosa Maltose dihasilkan bila pati dihidrolisis oleh enzim β-amilase. Pada maltosa molekul glukosa dihubungkan oleh ikatan glikosida melalui atom karbon pertama dengan
gugus hidroksil atom karbon ke 4 pada molekul gula lainnya. Selobiosa merupakan disakarida yang diperoleh dari hidrolisis selulosa. Selobiosa diobentuk dari 2 molekul glukosa melaluji ikatan β-1,4-glikosida dan merupakan gula pereduksi. Laktosa disebut gula susu terdiri dari D-glaktosa dan D-glukosa yang berikatan melalui β-1,4-glikosida, luktosa juga merupakan gula pereduksi. Sukrosa adalah disakarida yang terbentuk dari gluktosa dan fruktosa yang dihubungkan melalui ikatan α-1,2-glikosida. Gula ini banyak terdapat dalam tanaman. Sukrosa tidak mempunyai atom karbon hemiasetal dan hemiketal, karena kedua atom ini saling berikatan, sehingga sukrosa tidak bersifat gula pereduksi. Oligosakarida yang lain adalah tetrasakarida, yang tersusun atas empat unit monosakarida dan pentasakarida yang tersusun atas lima unit monosakarida. Contoh tetra sakarida adalah stakiosa dan skorodosa sedangkan contoh pentasakarida adalah verbaskosa. 3.2. JENIS-JENIS TANAMAN PENGHASIL GULA (SUKROSA) Sukrosa Gula atau gula meja sukrosa yang kita kenal berasal dari hasil ekstraksi tanaman. Dua tanaman gula yang paling penting adalah tebu (Saccharum spp.) dan bit (Beta vulgaris), dengan kadar gula bisa mencapai 12% - 20% dari berat kering tanaman. Beberapa tanaman gula komersial lainnya termasuk kurma (Phoenix dactylifera), sorgum (Sorghum vulgare), dan mapel (Acer saccharum). Tebu Tebu (Saccharum) merupakan genus yang terdiri dari 6-37 spesies (tergantung dari pengertian taksonominya) dari rerumputan tinggi (famili Poaceae), berasal dari kawasan bersuhu hangat hingga tropis di Dunia Tua (sebagian Eropa, Asia dan Afrika) dan Pasifik. Tanaman ini memiliki batang berserat yang kuat dan beruas dengan ketinggian 2-6 m dan mengandung cairan yang kaya dengan gula. Seluruh spesies saling berkawinan, dan varietas komersial yang paling banyak ditemui adalah jenis hibrida kompleks terutama dari varietas Saccharum officinarum, S. spontaneum, S. barberi dan S. sinense. Bit Bit (Beta vulgaris L.) termasuk dalam anggota sub-famili Chenopodiaceae dan famili Amaranthaceae. Bit merupakan tanaman yang umbinya mengandung sukrosa dalam jumlah yang dengan konsentrasi tinggi. Bit secara langsung memiliki hubungan dengan beetroot, chard dan fodder beet.