Karbohidrat

Karbohidrat merupakan komponen pangan yang menjadi sumber energi utama dan sumber serat makanan. Komponen ini disusun oleh 3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Rumus umum karbohidrat Cn(H2O)m.  Karena komposisinya yang sedemikian, maka senyawa ini pernah disangka sebagai hidrat karbon, tetapi sejak 1880, telah dibuktikan bahwa senyawa tersebut bukanlah hidrat dari karbon. Nama lain dari karbohidrat adalah sakarida, berasal dari bahasa Arab "sakkar" artinya gula. 

Jenis-jenis karbohidrat sangat beragam dan mereka dibedakan satu dengan yang lain berdasarkan susunan atom-atomnya, panjang/pendeknya rantai serta jenis ikatan akan membedakan karbohidrat yang satu dengan lain. 

Melihat struktur molekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan sebagai suatu polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Contoh glukosa; adalah suatu polihidroksi aldehid karena mempunyai satu gugus aldehid da 5 gugus hidroksil (OH).

Dari kompleksitas strukturnya, Karbohidrat terbagi menjadi 3 kelompok;

1. monosakarida, yaitu terdiri atas 3-6 atom C dan zat ini tidak dapat lagi dihidrolisis oleh larutan asam dalam air menjadi karbohidrat yang lebih sederhana.
2. disakarida, yaitu senyawanya terbentuk dari 2 molekul monosakarida yang sejenis atau tidak. Disakarida dapat dihidrolisis oleh larutan asam dalam air sehingga terurai menjadi 2 molekul monosakarida.
3. polisakarida, yaitu senyawa yang terdiri dari gabungan molekul-molekul monosakarida yang banyak jumlahnya, senyawa ini bisa dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. Contoh, seperti pati, glikogen, selulosa dan hemiselulosa.

Di samping itu, terdapat oligosakarida (stakiosa, rafinosa, fruktooligosakarida, galaktooligosakarida) dan dekstrin yang memiliki rantai monosakarida yang lebih pendek dari polisakarida. 

Berdasarkan nilai gizi dan kemampuan saluran pencernaan manusia untuk mencernanya, karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat yang dapat dicerna dan karbohidrat yang tidak dapat dicerna. Karbohidrat dari kelompok yang dapat dicerna, bisa dipecah oleh enzim amilase untuk menghasilkan energi. Monokasarida, disakarida, dekstrin dan pati adalah kelompok karbohidrat yang dapat dicerna. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna (juga dikelompokkan sebagai serat makanan/dietary fiber) tidak bisa dipecah oleh enzim amilase. Contohnya adalah selulosa, hemiselulosa, lignin dan substansi pektat. 

Fungsi

Bagi manusia; karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi. Bagi tumbuhan; amilum sebagai cadangan makanan, sellulosa sebagai pembentuk kerangka bagi tumbuhan.

Tumbuhan mendapat amilum dan selulosa dari glukosa. Glukosa dihasilkan pada fotosintesis

Disamping sebagai sumber pemanis, fungsi penting karbohidrat dalam proses pengolahan pangan adalah sebagai bahan pengisi, pengental, penstabil emulsi, pengikat air, pembentuk flavor dan aroma, pembentuk tekstur dan berperan dalam reaksi pencoklatan. Komponen ini juga digunakan sebagai bahan baku proses fermentasi. 

Beberapa monosakarida penting

Glukosa

Glukosa disebut juga gula anggur karena terdapat dalam buah anggur, gula darah karena terdapat dalam darah atau dekstrosa karena memutarkan bidang polarisasi kekanan. Glukosa merupakan monomer dari polisakarida terpenting yaitu amilum, selulosa dan glikogen. Glukosa merupakan senyawa organik terbanyak. terdapat pada hidrolisis amilum, sukrosa, maltosa, dan laktosa.

Fruktosa

Fruktosa terdapat dalam buah-buahan, merupakan gula yang paling manis. Bersama-bersama dengan glukosa merupakan komponen utama dari madu. Larutannya merupakan pemutar kiri sehingga fruktosa disebut juga levulosa.

Ribosa dan 2-deoksiribosa. Ribosa da 2-deoksiribosa adalah gula pentosa yang membentuk RNA dan DNA.

Sifat-sifat monosakarida

1. semua monosakarida zat padat putih, mudah larut dalam air.
2. larutannya bersifat optis aktif.
3. larutan monosakarida yang baru dibuat mengalami perubahan sudut putaran disebut mutarrotasi.
4. contoh larutan alfaglukosa yang baru dibuat mempunyai putaran jenis + 113` akhirnya tetap pada + 52,7`.
5. umumnya disakarida memperlihatkan mutarrotasi, tetapi polisakarida tidak.
6. semua monosakarida merupakan reduktor sehingga disebut gula pereduksi.

Identifikasi monosakarida

1. uji umum untuk karbohidrat adalah uji Molisch. bila larutan karbohidrat diberi beberapa tetes larutan alfa-naftol, kemudian H2SO4 pekat secukupnya sehingga terbentuk 2 lapisan cairan, pada bidang batas kedua lapisan itu terbentuk cincin ungu.
   
2. gula pereduksi yaitu monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dapat ditunjukkan dengan pereaksi Fehling atau Bennedict. Gula pereduksi bereaksi dengan pereaksi Fehling atau Benedict menghasilkan endapan merah bata (Cu2O). Selain Pereaksi Benedict dan Fehling, gula pereduksi juga bereaksi positif dengan pereaksi Tollens.
   
3. reaksi Seliwanoff (khusus menunjukkan adanya fruktosa). Pereaksi seliwanoff terdiri dari serbuk resorsinol + HCl encer. Bila fruktosa diberi pereaksi seliwanoff dan dipanaskan dalam air mendidih selama 10 menit akan terjadi perubahan warna menjadi lebih tua.