Contoh makanan yang mengandung kadar karbohidrat tinggi misalnya beras (nasi), kentang, pati, glukosa, dan lain sebagainya. Karbohidrat dapat di klasifikasikan menjadi beberapa jenis, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida.
Selengkapnya tentang jenis-jenis karbohidrat atau klasifikasi karbohidrat menurut Wikipedia adalah sebagai berikut:
1. Monosakarida, adalah karbohidrat paling sederhana karena molekulnya hanya terbentuk dari 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.
- Struktur molekul monosakarida
Monosakarida merupakan sakarida sederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi satuan terkecil walaupun dalam suasana yang lunak sekalipun. Monosakarida paling sederhana adalah gliseraldehid atau aldotriosa dan isomerinya adalah dihidroksiaseton atau ketotriosa perhatikan Bagan 14.6. Kedua senyawa tersebut merupakan suatu triosa karena mengandung tiga atom karbon. Jadi suatu monosakarida, tidak hanya dapat dibedakan berdasarkan gugus-gugus fungsionalnya melainkan juga dari jumlah atom karbonnya.
Bagan 14.6. Monosakarida sederhana aldotriosa dan ketotriosa
Monosakarida yang paling banyak ditemukan dalam tubuh organisme adalah monosakarida yang dibangun dengan 6 (enam) atom C yang dikenal sebagai Glukosa. Pada molekul ini terdapat lima gugus hidroksil dan satu gugus aldehid yang terikat pada atom karbon. Glukosa memiliki dua isomer yaitu manosa dan Galaktosa, perbedaan antara Glukosa dengan Manosa terletak pada gugus hidroksi pada atom C nomor 2. Demikian pula halnya perbedaan antara Glukosa dan Galaktosa terletak pada gugus hidroksinya, gugus OH disebelah kanan untuk galaktosa sedangkan glukosa terletak disebelah kiri, untuk lebih jelasnya perhatikan Bagan 14.7.
Bagan14.7. Rumus bangun senyawa D-Glukosa, D-Manosa dan D-Galaktosa
Glukosa dengan rumus molekul C6H12O6, adalah monosakarida yang mengandung enam atom karbon. Glukosa merupakan polihidroksi aldehida (memiliki gugus CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk siklik yang disebut “cincin piranosa”, bentuk siklik ini paling stabil untuk aldosa beratom karbon enam.
Dalam cincin piranosa, atom karbon mengikat gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali untuk atom C no.5, yang terikat pada gugus CH2OH sebagai atom karbon nomor 6. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan pada pH 7, struktur D-Glukosa dalam bentuk cincin piranosa ditunjukan pada Gambar 14.8. Selain memiliki isomer, Glukosa juga memiliki enansiomer yaitu isomer cermin terhadap dirinya yaitu D-glukosa dan L-glukosa. Namun kenyataannya yang ditemukan pada organisme, hanya yang dalam bentuk D-isomer. Dalam bentuk rantai lurus kita dapat dengan mudah membedakan Bentuk D atau L konformasi isomer pada karbon nomor 5 atau pada atom C asimetris. Notasi D berasal dari kata Dextro berarti kanan, dan notasi L berarti levo atau kiri, sebagai penanda digunakan gugus hidroksilnya.
Gambar 14.8. Bentuk cincin piranosa senyawa D-Glukosa
Sedangkan pada cincin piranosa juga memiliki dua bentuk yang khas, yaitu posisi dari gugus hidroksil pada atom karbon pertama. Jika gugus hidroksil berposisi di bawah hidrogennya, maka disebut dengan bentuk α (alfa). Demikianpula sebaliknya jika gugus hidroksilnya berposisi di atas hidrogennya, disebut dengan bentuk β (beta), perhatikan Gambar 14.9 dan Gambar 14.10. Glukosa di dalam air akan membentuk keseimbangan dalam dua bentuk, yaitu bentuk α -D–Glukosa dan β -D–Glukosa, dengan komposisi 36 : 64. Proses perubahan dari α -D–Glukosa ke β -D–Glukosa atau sebaliknya disebut dengan disebut mutarotasi.
Gambar 14.9. α–D–Glukosa
Gambar 14.10. β–D–Glukosa
Glukosa merupakan sumber tenaga utama bagi makhluk hidup. Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen.
Glikogen merupakan sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat dibutuhkan kembali. Perombakan karbohidrat yang menghasilkan bentuk lain selain glukosa seperti: fruktosa dan galaktosa, akan diangkut ke hati, dandikonversi atau diubah menjadi glukosa. Fruktosa merupakan monosakarida yang memiliki enam atom karbon merupakan isomer dari glukosa, namun memiliki gugus aldehid. Fruktosa terasa lebih manis dari glukosa dan banyak terdapat dalam buahbuahan. Untuk membedakan struktur molekul glukosa dengan fruktosa, dapat mencermati Bagan 14.11.
Bagan 14.11. Fruktosa
Glukosa juga memiliki keunggulan yaitu tidak mudah bereaksi secara nonspesifik dengan gugus amino suatu protein dengan cara mereduksinya. Reaksi ini dikenal dengan glikosilasi yang dapat merusak fungsi berbagai enzim. Hal ini disebabkan karena glukosa berada dalam bentuk isomer siklik yang kurang reaktif. Beberapa dampak glikosilasi protein adalah komplikasi akut seperti diabetes, gagal ginjal, dan kerusakan saraf periferal.
- Disakarida dan Polisakarida
1. Laktosa
Beberapa sifat lakotsa:
- Hidrolisis laktosa menghasilkan molekul glukosa dan galaktosa
- Hanya terdapat pada binatang mamalia dan manusia
- Dapat dperoleh dari hasil samping pembuatan keju
- Bereaksi positif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens
2. Maltosa
- Hidrolisis maltosa menghasilkan 2 molekul glukosa
- Digunakan dalam makanan bayi dan susu bubuk beragi (malted milk)
- Bereaksi positif terhadap pereaksi fehling, benedict, dan tollens
3. Sukrosa
Beberapa polisakarida penting.
1. Selulosa
- Merupakan komponen utama penyusun serat dinding sel tumbuhan
- Polimer dari glukosa
- Hirolisis lengkap dengan katalis asam dan enzim akan menghasilkan glukosa
2. Pati atau amilum
- Polimer dari glukosa
- Apabila dilarutkan dalam air panas, pati dapat dipisahkan menjadi amilosa dan amilopektin
- Amilopektin merupakan polimer yang lebih besar dari amilosa
- Hirdolisis parsial akan menghasilkan amilosa
- Hidrolisis lengkap akan menghasilkan glukosa
3. Glikogen
- Hidrolisis glikogen akan menghasilkan glukosa
- Dalam sistem hewan, glikogen digunakan sebagai cadangan makanan (glukosa)
4. Kitin
- Bangungan utama dari hewan beraki banyak seperti kepiting
- Merupakan polimer dari glukosamina
- Hidrolisis akan menghasilkan 2-amino-2-deoksi-glukosa
Analisa kualiatif karbohidrat.
1. Uji Molisch
- Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat.
- Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural.
- Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan alpha-naftol dalam pereaksi molish.
2. Uji Seliwanoff
- Merupakan uji spesifik untuk karbohidrat yang mengandung gugus keton atau disebut juga ketosa
- Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya.
3. Uji Benedict
- Merupakan uji umum untuk karbohidrat yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas
- Uji benedict berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis
- Biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tatrat untuk mencegah terjadinya pengendapan CuCO3
- Uji positif ditandai dengan terbentuknya larutan hijau, merah, orange atau merah bata serta adanya endapan.
4. Uji Barfoed
- Digunakan untuk menunjukkan adanya monosakarida dalam sampel
- Uji positif ditunjukkan dengan terbentuknya endapan merah orange
5. Uji Iodin
- Digunakan untuk menunjukkan adanya polisakarida
- Amilum dengan iodine dapat membentuk kompleks biru
- Amilopektin dengan iodin akan memberi warna merah ungu
- sedangkan dengan glikogen dan dekstrin akan membentuk warna merah coklat
6. Uji Fehling
- Digunakan untuk menunjukkan adanya karbohidrat pereduksi (monosakarida, laktosa, maltosa, dll)
- Uji positif ditandai dengan warna merah bata
