Karbohidrat

KARBOHIDRAT

            Definisi Karbohidrat

Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui proses fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbondioksida yang berasal dari udara dan air dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa. Disamping itu dihasilkan oksigen yang dilepaskan ke udara.

                                                Sinar matahari

6CO₂    +      6H₂O              à              C₆H₁₂O₆     +    6O₂

                                                    Klorofil

Karbohidrat (hidrat dari karbon) adalah segolongan besar senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur).

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH₂O)_n, yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur.

              Klasifikasi Karbohidrat

Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta dapat pula bercabang-cabang, disebut polisakarida, misalnya pati, kitin, dan selulosa. Selain monosakarida dan polisakarida, terdapat pula disakarida (rangkaian dua monosakarida) dan oligosakarida (rangkaian beberapa monosakarida).

Monosakarida merupakan karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom C dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis menjadi karbohidrat lain. Monosakarida dibedakan menjadi aldosa dan ketosa. Contoh dari aldosa yaitu glukosa dan galaktosa. Contoh ketosa yaitu fruktosa. Macam-macam monosakarida adalah sebagai berikut :

1.    Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, san bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Tubuh hanya dapat menggunakan glukosa dalam bentuk D. Glukosa murni yang di pasar biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel meruppakan sumber energi. Dalam keadaan normal sistem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Glukosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam bentuk terbatas dalam bahan makanan. Glukosa dapat dimanfaatkan untuk diet tinggi energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya separuh dari sukrosa, sehingga dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yanng sama.

2.    Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah adalah gula yang paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa C₆H₁₂O₆ namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosa meranggang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis. Gula ini terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga, dan juga di dalam sayur. Sepertiga dari gula madu terdiri atas fruktosa. Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial sebagai pemanis. Minuman ringan banyak menggunakan sirup jagung-tinggi-fruktosa sebagai bahan pemanis. Di dalam tubuh, fruktosa merupakan hasil pencernaan sukrosa.

3.    Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktossa, akan tetapi terdapat dalaam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

4.    Manosa, jarang teradapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.

5.    Pantosa merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sanagt kecil, sehingga tidak penting sebagai sunber energi. Ribosa dan deoksiribosa merupakan bagian asam nukleat dalam inti sel. Karena dapat disintesis oleh semua hewan, ribosa daan deoksiribosa tidak merupakan zat gizi esensial.

Disakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.

·      Sukrosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari kedua macam bahan makanan tersebut melalaui proses penyulingan daan kristalisasi. Gula merah yang
banyak digunakan di Indonesia dibuat dari teu, kelapa atau enau melalui proses penyulinagn tidak sempurna. Sukrosa jjuga terdapat dalam buah, sayuran, dan madu. Bila dicernakan atau dihisrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukoosa dan satu unit fruktosa. Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut sebagai gula invert. Gula invert secara alami terdapat dalam madu dan rasanya lebih manis daripada sukrosa.

·      Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuhan bila benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan pati. Dalam proses berkecambah pati yang terdapat dalam padi-padian  pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraikan menjadi unit-unit glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih yang sedang tumbuh. Produksi bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alkohol. Bila dicernakan atau dihidrolisis, maltosa pecah menjadi dua unit glukosa.

·      Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar laktosa dalam susu adalah 6,8 gram per 100 ml, sedangkan pada air susu ibu (ASI) 4,8 gram per 100 ml. Banyak orang, terutama yang berkulit berwarna (termasuk orang Indonesia) tidak tahan terhadap susu sapi, karena kekurangan enzim laktase yang dibentuk di dalam dinding usus dan  diperlukan untuk pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis mikroorganisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada dissakarida lain.

Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida (oligo berarti sedikit). Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri atas unit-unit fruktosa, dan galaktosa. Ketigs jenis oligosakarida ini terdapat di dalam biji tumbuh-tumbuhan dan kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim pencernaan. Oligosakarida mengalami fermentasi di dalam usus besar.

Polisakarida merupakan karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C₆(H₁₀O₅)_n. Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen,pati,  dan amilum.

·           Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian. Beras, jagung, dan gandum mengamdung 70-80% pati; kacang-kacang kering seperti kedelai, kacang merah dan kacang hijau 30-60%, sedangkan ubi, talas, kentang, dan singkong 20-30%.

·           Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan karbohidrat dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di dalam hati dan otot. Glikogen terdiri atas unit-unit glukosa dalam bentuk rantai lebih bercabang daripada amilopektin. Struktur yang lebih bercabang ini membuat glikogen mudah dipecah. Tubuh mempunyai kapasitas terbatas untuk menyimpan glikogen hanya sebanyak 350 gram. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam otot selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai energi untuk keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan disimpan dalam jaringan lemak. Glikogen tidak merupakan sumber karbohidrat yang penting dalam bahan makanan, karena hanya terdapat di dalam makanan kenyang berasal dari hewan dalam jumlah terbatas.

      

                    Sumber karbohidrat

Sumber karbohidrat adalah padi-padian, umbi-umbian, kacang-kacangan kering dan gula. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan bit serta sayur kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada syur daun-daunan. Bahan makanan seperti daging, ayam, ikan, telur dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat.

Kandungan karbohidrat beberapa bahan makanan (gram/100 gram)

Bahan makanan	Nilai KH	Bahan makanan	Nilai KH
Gula pasir	94,0	Kacang tanah	23,6
Gula kelapa	76,0	Tempe	12,7
Jelli/jam	64,5	Tahu	1,6
Pati (maizena)	87,6	Pisang ambon	25,8
Bihun	82,0	Apel	14,9
Makaroni	78,7	Mangga harumanis	11,9
Beras setengah giling	78,3	Pepaya	12,2
Jagung kuning	73,7	Daun singkong	13,0
Kerupuk udang dengan pati	68,2	Wortel	9,3
Mie kering	50,0	Bayam	6,5
Roti putih	50,0	kangkung	5,4
Singkong	34,7	Tomat masak	4,2
Ubi jalar merah	27,9	Hati sapi	6,0
Kentang	19,2	Telur bebek	0,8
Kacang ijo	62,9	Telur ayam	0,7
Kacang merah	59,5	Susu sapi	4,3
Kacang kedelai	34,8	Susu kental manis	4