tutorial ebook

KARBOHIDRAT

MAKALAH
disusun untuk memenuhi tugas individu mata kuliah Kimia Pangan

Oleh
MARIA ALBERTA

042200010

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS NUSA NIPA
2022

PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat
dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang membahas
tentang “Karbohidrat” guna memenuhi tugas individu pada mata kuliah Kimia
Pangan.
Penulis menyadari bahwa makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan,
oleh karena itu penulis mengharap kritik dan saran dari semua pihak, terutama yang
bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, penulis sampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah
membantu dalam penyusunan makalah ini sehingga dapat terselesaikan. Semoga
makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan semua orang yang
membacanya.

Maumere, Maret 2022

Maria Alberta

i

DAFTAR ISI

PENGANTAR ............................................................................................................ i
DAFTAR ISI .............................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................... 1

A. Latar Belakang .................................................................................................. 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................................. 2
C. Tujuan................................................................................................................ 3
BAB II PEMBAHASAN........................................................................................... 4
A. Definisi Karbohidrat ......................................................................................... 4
B. Komponen Penyusun Karbohidrat .................................................................... 4
C. Klasifikasi Karbohidrat ..................................................................................... 5
D. Proses Pembentukan Reaksi pada Karbohidrat................................................. 7
E. Sifat-Sifat Karbohidrat ...................................................................................... 8
F. Fungsi Karbohidrat .......................................................................................... 11
BAB 3...................................................................................................................... 13
Kesimpulan .......................................................................................................... 13
DAFTAR PUSTAKA

ii

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Karbohidrat merupakan 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, serta kitin pada hewan dan jamur (Wikipedia). Karbohidarat berasal dari
kata hidrat karbon yang berarti senyawa antara karbon dan air sehingga dehidrasi
sukrosa (C12 H22 O11) oleh asam sulfat menghasilkan karbon. Sebagian besar
karbohidrat memiliki rumus empiris CH2O, misalnya glukosa (C6H12O6). Senyawa
ini diduga “hidrat dari karbon” yang artinya senyawa antara karbon dan air sehingga
disebut karbohidrat. Karbohidrat secara garis besar dikelompokkan menjadi dua jenis
yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Karbohidrat sederhana terdiri
atas monosakarida, disakarida dan poligosakarida. Karbohidrat kompleks terdiri atas
polisakarida dan polisakarida non pati (Siregar, 2014).

Karbohidrat sederhana adalah karbohidrat yang terdiri dari satu atau dua
molekul gula. Karbohidrat sederhana adalah sumber energi yang cepat diolah tubuh.
Struktur kimia molekulnya lebih sederhana membuat karbohidrat sederhana lebih
cepat dicerna tubuh. Karena lebih cepat dicerna tubuh, karbohidrat sederhana dapat
meningkatkan kadar glukosa darah seseorang dengan cepat beberapa saat setelah

1

dikonsumsi. Karbohidrat kompleks adalah karbohidrat yang struktur kimianya terdiri
dari tiga molekul gula atau lebih yang biasanya saling terikat dalam suatu rantai
molekul. Gula ini lebih kaya serat, vitamin, dan mineral. Karena molekulnya lebih
kompleks, karbohidrat kompleks membutuhkan waktu lebih lama untuk dicerna
tubuh. Karena membutuhkan waktu lebih lama untuk dicerna tubuh maka karbohidrat
kompleks menyebabkan kenaikan glukosa darah seseorang dengan lebih lambat
beberapa saat setelah dikonsumsi jika dibandingkan dengan efek mengkonsumsi
karbohidrat sederhana.

Pada umumnya karbohidrat merupakan zat padat berwarna putih, yang
sukar larut dalam pelarut organik, tetapi larut dalam air (kecuali beberapa sakarida).
Sebagian besar karbohidrat dengan berat melekul yang rendah, manis rasanya.
Karena itu, juga digunakan istilah gula untuk zat-zat yang tergolong karbohidrat
(Wibawa, 2017).

B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut.
1. Apa itu karbohidrat ?
2. Apa saja komponen penyusun karbohidrat ?
3. Bagaimana klasifikasi karbohidrat ?
4. Bagaimana proses pembentukan reaksi pada karbohidrat ?
5. Apa saja sifat-sifat dari karbohidrat ?
6. Apa saja fungsi dari karbohidrat ?

2

C. Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan dalam makalah ini

yaitu sebagai berikut.
1. Menjelaskan definisi karbohidrat.
2. Menjelaskan komponen penyusun karbohidrat.
3. Menjelaskan klasifikasi karbohidrat.
4. Menjelaskan proses pembentukan reaksi pada karbohidrat.
5. Menjelaskan sifat-sifat karbohidrat.
6. Menjelaskan fungsi dari karbohidrat.

3

BAB II
PEMBAHASAN

A. Definisi Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hydrogen, dan oksigen yang

terdapat dalam alam. Jumlah atom hidrogen dan oksigen memiliki perbandingan 2 : 1
seperti pada molekul air (Mappanyuki et al., 2019). Karbohidrat atau sakarida (bahasa
Yunani: sakcharon, artinya gula) adalah komponen esensial semua organisme hidup.
Karbohidrat merupakan kelompok molekul biologi yang paling melimpah di bumi.
Meskipun semua organisme dapat mensintesa karbohidrat, namun kebanyakan
karbohidrat dihasilkan oleh organisme fotosintetik termasuk bakteri tertentu, alga dan
tumbuhan. Organisme ini merubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia,
kemudian energi kimia digunakan untuk membuat karbohidrat dari karbondioksida
(CO2).

B. Komponen Penyusun Karbohidrat
Karbohidrat merupakan zat makanan yang tersusun dari unsur karbon (C),

oksigen (O) dan hidrogen (H). Karbohidrat mempunyai nama lain, yaitu sakarida
yang berasal dari kata „saccharum‟ yang mempunyai arti gula. Gula sendiri
merupakan asupan pokok bagi otak. Sekitar 80% dari seluruh kalori yang dibutuhkan
oleh tubuh dipenuhi oleh karbohidrat. Dalam setiap gram karbohidrat terkandung 4,1
kalori.

4

C. Klasifikasi Karbohidrat
Klasifikasi utama karbohidrat adalah: monosakarida, disakarida,

oligosakarida (Azhar, 2016). Monosakarida merupakan unit terkecil dari struktur
karbohidrat. Disakarida terdiri dari dua residu monosakarida yang berikatan kovalen
dengan nama ikatan glikosida. Pada oligosakarida (bahasa Yunani: oligos artinya
sedikit) terikat tiga sampai kira-kira 20 residu monosakarida. Polisakarida (bahasa
Yunani : polys artinya banyak) adalah polimer yang mengandung banyak (biasanya
lebih dari 20) residu monosakarida. Disakarida, oligosakarida dan polisakarida tidak
mempunyai rumus empiris (CH2O)n karena air dikeluarkan selama pembentukan
polimer. Oleh sebab itu, disakarida, oligosakarida dan polisakarida tersusun dari
residu unit monosakarida.
1. Monosakarida

Unit pembangun semua karbohidrat adalah monosakarida. Monosakarida
dapat diartikan sebuah (mono) unit gula (saccharide). Monosakarida adalah
karbohidrat paling sederhana karena monosakarida tidak dapat lagi dihidrolisis
menjadi gula yang lebih sederhana. Sifat monosakarida adalah larut di dalam air,
berwarna putih, padat kristalin, dan berasa manis. Kebanyakan monosakarida
disintesis dari senyawa sederhana pada proses yang dinamakan glukoneogenesis.

Monosakarida lainnya dihasilkan melalui fotosintesis pada tumbuh-
tumbuhan dan bakteri tertentu. Monosakarida juga merupakan komponen asam
nukleat dan senyawa yang penting dari lipid kompleks. Contoh monosakarida adalah
glukosa, fruktosa, galaktosa, dan ribosa. Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan

5

merupakan gula yang paling manis, sedangkan glukosa merupakan gula yang paling
penting dalam tubuh manusia. Glukosa merupakan sumber energi utama otak dan
sistem saraf dan dapat digunakan oleh jaringan lainnya. Kadar glukosa normal di
dalam darah kita adalah 100-120 mg/100 mL darah. Galaktosa terikat glukosa
membentuk laktosa. Laktosa adalah disakarida yang terdapat pada susu.
2. Disakarida
Disakarida dibentuk ketika karbon anomerik dari satu molekul monosakarida
berinteraksi dengan satu dari beberapa gugus hidroksil molekul monosakarida
lainnya. Interaksi ini membentuk ikatan kovalen yang dinamakan ikatan glikosida.
3. Oligosakarida

Oligosakarida paling banyak terdiri dari tiga atau lebih unit residu
monosakarida. Oligosakarida ini tidak berada dalam keadaan bebas tetapi sering
berikatan dengan molekul non gula seperti lipid membentuk glikolipid, protein
membentuk glikoprotein yang keduanya mempunyai fungsi pengatur. Glikoprotein
dan glikolipid adalah glycoconjugates. Contoh oligosakarida yang tidak terikat
dengan molekul lain adalah Fructooligosaccharide (FOS) dan Galactooligosaccharide
(GOS). Peranan utama oligosakarida adalah sebagai pembawa informasi „information
carrier‟, sedangkan peranan penting polisakarida adalah sebagai penyimpan bahan
bakar dan sebagai material struktural.
4. Polisakarida

Kebanyakan karbohidrat yang ditemukan di alam sebagai polisakarida.
Polisakarida dinamakan juga glikan. Antara glikan dapat berbeda dalam hal unit

6

monosakarida penyusunnya, panjang rantai polisakarida, tipe ikatan antara unit
monosakarida dan jumlah (derajat) percabangan. Polisakarida dapat dikelompokkan
menjadi dua kelompok besar yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida.
Homopolisakarida dinamakan juga homoglikan yaitu polisakarida yang mengandung
hanya satu tipe residu monosakarida, sedangkan heteropolisakarida dinamakan juga
heteroglikan yaitu polisakarida yang mengandung residu monosakarida lebih dari satu
tipe.

Polisakarida adalah polimer gula yang mengandung lebih dari 20 unit
residu monosakarida yang berikatan melalui ikatan glikosida. Glukosa adalah
monosakarida yang paling umum ditemui pada polisakarida. Panjang dan komposisi
residu unit monosakarida pada polisakarida bervariasi. Beberapa polisakarida terdiri
dari seratus bahkan sampai seribu unit monosakarida. Oleh sebab itu, ukuran
polisakarida lebih tepat dinyatakan sebagai derajat polimerisasi (DP) bukan massa
molekul relatif (Mr). DP menyatakan jumlah unit monosakarida yang berikatan pada
suatu polimer.

D. Proses Pembentukan Reaksi pada Karbohidrat
Sumber utama karbohidrat adalah berasal dari tumbuh-tumbuhan (nabati).

Karbohidrat terbentuk dalam tumbuh-tumbuhan sebagai hasil reaksi dari
karbondioksida (CO2) dengan air (H2O) dengan bantuan sinar matahari melalui
proses fotosintesis dalam tanaman yang berklorofil (bagian daun). Foto (sinar), tesis
(pembentukan). Reaksi fotosintesis sbb:

7

CO2 + H2O Sinar matahari [C6H12O6]n + O2

Karbohidrat

Selain dari sumber nabati, karbohidrat juga berasal dari pangan hewani
yang terbentuk dalam jumlah yang kecil melalui proses biosintesa glikogen dan
sintesa secara kimiawi. Karbohidrat dapat dioksida menjadi energi, misalnya glukosa
dalam sel jaringan manusia dan hewan. Dalam tubuh, karbohidrat mengalami
perubahan atau metabolisme yang menghasilkan antara lain glukosa yang terdapat
dalam darah. Sedangkan karbohidrat yang disintesa dalam hati berupa glikogen
digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi.

E. Sifat-Sifat Karbohidrat
Beberapa sifat kimia karbohidrat adalah sebagai berikut (Kusmiyati, 2016).
1. Sifat Mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi
terutama dalam suasan basa. Sifat sebagai reduktor ini dapat digunakan untuk
keperluan identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini
disebabkan oleh adanya gugus aldehida atau keton bebas dalam molekul karbohidrat.
Sifat ini tampak pada reaksi reduksi ion-ion logam misalnya ion Cu 2+ dan ion Ag+
yang terdapat pada pereaksi-pereaksi tertentu.
2. Pembentukan Furfural

Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan, monosakarida
umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat,

8

monosakarida menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural
ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa. Pentosa-
pentosa hampir secara kuantitatif semua terdehidrasi menjadi furfural. Dengan
dehidrasi heksosa-heksosa menghasilkan hidroksimetilfurfural. Oleh karena furfural
dan derivatnya dapat membentuk senyawa yang berwarna apabila direaksikan dengan
naftol atau timol, reaksi ini dapat digunakan sebagai reaksi pengenal karbohidrat.
3. Pembentukan Osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid atau keton bebas akan
membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazina berlebih. Osazon yang
terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing
karbohidrat. Hal ini sangat penting karena dapat digunakan untuk mengidentifikasi
karbohidrat dan merupakan salah satu cara untuk membedakan beberapa
monosakarida, misalnya antara glukosa dan galaktosa yang terdapat dalam urine
wanita dalam masa menyusui.
4. Pembentukan Ester

Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester
apabila direaksikan dengan asam. Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH
dan dengan asam fosfat. Ester yang penting dalam tubuh kita adalah α – D glukosa-6-
fosfat dan –D-fruktosa1,6-difosfat. Kedua jenis ester ini terjadi dari reaski
monosakarida dengan adenosintrifosfat (ATP) dengan bantuan enzim tertentu dalam
tubuh kita. Proses esterifikasi dengan asam fosfat yang berlangsung dalam tubuh kita
disebut juga proses fosforilasi.

9

5. Isomerisasi
Apabila dalam larutan asam encer monosakarida dapat stabil, tidak

demikian halnya apabila monosakarida dilarutkan dalam basa encer. Glukosa dalam
larutan basa encer akan berubah sebagai menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga
monosakarida ini ada dalam keadaan keseimbangan. Demikian pula apabila yang
dilarutkan itu fruktosa atau manosa, keseimbangan antara ketiga monosakarida akan
tercapai juga. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry de Bruon van Eckenstein
yang berlangsung melalui proses enosisasi.
6. Pembentukan Glikosida

Apabila glukosa direaksikan dengan metil alkohol, menghasilkan dua
senyawa. Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak
memiliki sifat aldehid. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat reaski
adalah gugus –OH yang terikat pada atom karbon nomor 1. Senyawa yang terbentuk
adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan yang terjadi antara
gugus metil dengan monosakarida disebut ikatan glikosida dab gugus –OH yang
bereaksi disebut gugus –OH glikosidik.
7. Rumus Fischer

Seperti senyawa organik lainnya, molekul karbohidrat terbentuk dari
rantai atom karbon dan tiap atom karbon mengikat atau gugus tertentu.

10

F. Fungsi Karbohidrat
Karbohidrat memainkan peranan sangat penting pada kehidupan

organisme. Polimer karbohidrat pada binatang dan tumbuhan, bertindak sebagai
molekul penyimpan energi. Binatang dan manusia dapat mencerna karbohidrat yang
kemudian dioksidasi menghasilkan energi selama proses katabolisme. Polimer
karbohidrat juga ditemukan pada dinding sel dan sebagai pelindung kebanyakan
organisme. Polimer karbohidrat lainnya berfungsi sebagai molekul penanda yang
memungkinkan satu tipe sel mengenal dan berinteraksi dengan tipe sel lainnya.
Turunan karbohidrat ditemukan dalam sejumlah molekul biologi termasuk beberapa
koenzim dan asam nukleat. Sumber karbohidrat penting adalah biji-bijian, roti, gula
tebu, buah-buahan, susu dan madu. Sumber karbohidrat ini merupakan sumber energi
penting pada manusia dan binatang.

Adapun fungsi lain dari karbohidrat adalah sebagai berikut (Hanum,
2017).
1. Sumber Energi utama tubuh

Fungsi karbohidrat yang utama sebagai pasokan energi tubuh, setiap gram
karbohidrat mengandung 4 kalori. Binatang menyusui (mamalia) dapat mengubah
sukrosa, laktosa (gula susu), maltosa dan pati menjadi glukosa yang kemudian
digunakan sebagai energi atau disimpan sebagai glikogen. Karbohidrat yang
diubahmenjadi glikogen dan lemak disimpan didalam jaringan otot berfungsi sebagai
cadangan energi tubuh. Karbohidrat dapat juga diubah menjadi steroid dan secara
terbatas diubah menjadi protein.

11

2. Memperlancar pencernaan
Karbohidrat yang dapat dicerna berfungsi untuk memperlancar peristaltik

usus dan memudahkan pembuangan feses. Contoh karbohidrat yang dapat dicerna
adalah karbohidrat golongan monokasarida dan disakarida. Selain itu karbohidrat
yang tidak dapat dicerna seperti serat bisa memberikan rasa kenyang.
3. Sebagai pemanis alami
Karbohidrat juga berfungsi sebagai pemberi rasa manis alami pada makanan
khususnya karbohidrat golongan monokasarida dan disakarida.

12

BAB 3
PENUTUP
Kesimpulan
Karbohidrat merupakan zat makanan yang tersusun dari unsur karbon (C),
oksigen (O) dan hidrogen (H). Klasifikasi utama karbohidrat adalah: monosakarida,
disakarida, oligosakarida. Sumber utama karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan
(nabati) sebagai hasil reaksi dari karbondioksida (CO2) dengan air (H2O). Selain dari
sumber nabati, karbohidrat juga berasal dari pangan hewani yang terbentuk melalui
proses biosintesa glikogen dan sintesa secara kimiawi. Sifat dari karbohidrat adalah
mereduksi, pembentukan Furfural, pembentukan osazon, pembentukan ester,
isomerisasi, pembentukan glikosida dan rumus fischer. Karbohidrat memainkan
peranan sangat penting pada kehidupan organisme.

13

DAFTAR PUSTAKA
Azhar, M. (2016). Biomolekul Sel Karbohidrat,Protein dan Ezim (Y. Ahda (ed.); 1st

ed.). UNP Press.
Galuh Ratmana Hanum. (2017). Biokimia Dasar. In S. B. Sartika (Ed.), Universitas

Muhammadiyah Sidoarjo (1st ed.). Umsida Press.
Kusmiyati, M. (2016). Praktikum Kimia Farmasi. Pusdik SDM Kesehatan.

http://bppsdmk.kemkes.go.id/
Mappanyuki, A. A., Ichsani, I., & Ihsan, I. (2019). Perbandingan pemberian

karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks terhadap daya tahan
kardiovaskular pada pemain sepak bola Tim SSB Taeng. Seminar Nasional
LP2M UNM, 0(0), 1–4. http://103.76.50.195/semnaslemlit/article/view/8247
Siregar N.S. (2014). Karbohidrat. Jurnal Ilmu Keolahragaan, 13(2), 38–44.
Wibawa, A. A. P. P. (2017). Karbohidrat (pp. 1–51). https://simdos.unud.ac.id.
Wikipedia. (n.d.). Karbohidrat. https://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrat. Diakses
pada Selasa, 09 Maret 2022 Pukul 18.20.