Monosakarida adalah gula yang tidak terurai menjadi gula sederhana oleh hidrolisis, digolongkan sebagai aldosa atau ketosa, dan mengandung satu atau lebih gugus hidroksil per molekul – disebut juga gula sederhana.
Monosakarida yang ditemukan dalam makanan hampir secara eksklusif D-glukosa dan D-fruktosa dan hampir secara eksklusif hadir sebagai bahan tambahan. d-Glukosa dan d-fruktosa adalah beberapa di antara karbohidrat yang digunakan sebagai bahan untuk memberikan rasa manis. Sementara kristal d-glukosa (dekstrosa) atau d-fruktosa dapat digunakan, mereka terutama ditambahkan bersama-sama, baik dalam produk alami (madu) atau bahan yang diproduksi (gula terbalik, sirup fruktosa tinggi).
Kemampuan untuk mengikat air dan untuk mengontrol pergerakan molekul air dan aktivitas air adalah sifat dasar dan berguna karbohidrat. Kebanyakan karbohidrat menarik dan / atau menahan air, meskipun ada perbedaan dalam kemampuan mereka untuk melakukan ini. Molekul karbohidrat sebenarnya menginduksi struktur dalam molekul air di sekitarnya, dengan efektivitas molekul karbohidrat yang berbeda dalam melakukan hal ini menjadi berbeda karena perbedaan orientasi kelompok hidroksilnya.
Pengertian Monosakarida
Monosakarida adalah zat yang mereduksi dikarenakan adanya gugus karbonil. Biasanya disebut dengan menambahkan akhiran ose (atau osa dalam istilah Indonesia) pada akhir kata, seperti gluocose (glukosa) dan fructose (fruktosa). Akhiran osa ini sering digunakan sebagai nama umum. Selain itu, penggolongan monosakarida tergantung pada jumlah atom oksigen yang terdapat di dalam senyawa.
Monosakarida dari Bahasa Yunani “mono” yang berarti “satu” dan sacchar yang berarti “gula” , adalah senyawa karbohidrat didalam bentuk gula yang paling sederhana. Beberapa dari monosakarida tersebut memiliki rasa manis. Sifat umum pada monosakarida adalah larut air, tidak berwarna, dan juga berbentuk padat kristal. Contoh dari monosakarida adalah glukosa (dekstrosa), galaktosa, xilosa ,fruktosa (levulosa), dan juga ribosa. Monosakarida adalah senyawa pembentuk disakarida (seperti sukrosa) dan juga polisakarida (seperti selulosa serta amilum).
Disakarida
Disakarida adalah gula atau karbohidrat yang dibuat dengan melalui dengan cara menghubungkan dua monosakarida.
Disakarida sangat penting untuk farmasi. seperti sukrosa (gula pasir), laktosa (gula susu), dan gentiobiosa. Sukrosa adalah disakarida yang tidak mereduksi karena tidak memiliki gugus aldehida bebas. Sukrosa adalah satu-satunya disakarida banyak terdapat pada tanaman, sari buah-buahan, air batang tebu, dan tanaman lain.
Disakarida adalah karbohidrat yang terbentuk dari dua molekul monosakarida yang berikatan melalui gugus -OH dengan melepaskan molekul air. Contoh dari disakarida adalah sukrosa, laktosa, dan maltosa.
Polisakarida
Polisakarida sering juga dinamakan senyawa bukan gula karena rasanya tidak manis. Polisakarida adalah senyawa yang terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan satuan monosakarida per molekul. Seperti pada disakarida, satuan-satuan polisakarida saling berhubungan satu sama lain secara glikosidik dan dapat dipecah dengan cara hidrolisis. Polisakarida adalah polimer yang terbentuk secara alami. Polisakarida dianggap berasal dari aldosa atau ketosa dengan polimerisasi kondensasi
Polisakarida adalah karbohidrat yang terbentuk dari banyak sakarida sebagai monomernya. Rumus umum polisakarida yaitu C6(H10O5)n. Contoh polisakarida adalah selulosa, glikogen, dan amilum. Polisakarida dibedakan menjadi dua jenis, yaitu polisakarida simpanan dan polisakarida struktural. Polisakarida simpanan berfungsi sebagai materi cadangan yang ketika dibutuhkan akan dihidrolisis untuk memenuhi permintaan gula bagi sel. Polisakarida struktural berfungsi sebagai materi penyusun dari suatu sel atau keseluruhan organisme.
polisakarida adalah polimer karbohidrat kompleks yang terbentuk melalui hubungan dari banyak monomer monosakarida. Salah satunya dari polisakarida adalah pati, bentuk utama dari penyimpanan energi pada suatu tanaman. Pati adalah bahan makanan pokok pada sebagian besar manusia. Makanan seperti jagung, kentang, beras, dan juga gandum memiliki kandungan pati yang tinggi.
Karbohidrat (hidrat dari karbon, hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti “gula”) adalah segolongan besarsenyawa 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). Pada proses fotosintesis, tumbuhan hijau mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat.
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 mengandungnitrogen, fosforus, atau sulfur.
Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana yang disebut monosakarida, misalnya glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Banyak karbohidrat adalah 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).
Klasifikasi Karbohidrat
Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu :
- Monosakarida; karbohidrat tunggal
- Oligosakarida; karbohidrat yg tersusun dr beberapa(6 – 8) monosakarida
- Polisakarida; karbohidrat yang tersusun dari lebih dari 10 monosakarida
1. Monosakarida
Monosakarida adalah jenis karbohidrat sederhana yang terdiri dari 1 gugus cincin. Contoh dari monosakarida yang banyak terdapat di dalam sel tubuh manusia adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa. Glukosa di dalam industri pangan lebih dikenal sebagai dekstrosa atau juga gula anggur. Di alam glukosa banyak terkandung di dalam buah-buahan, sayuran dan juga sirup jagung.
Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan adalah gula dengan rasa yang paling manis. Di alam fruktosa banyak terkandung di dalam madu (bersama dengan glukosa), dan juga terkandung diberbagai macam buah-buahan.
Sedangkan galaktosa adalah karbohidrat hasil proses pencernaan laktosa sehingga tidak terdapat di alam secara bebas. Selain sebagai molekul tunggal, monosakarida juga akan berfungsi sebagai molekul dasar bagi pembentukan senyawa karbohidrat kompleks pati (starch) atau selulosa.
2. Olisakarida
Olisakarida adalah KH yang jika dihidrolisis menghasilkan 2-8 gugus monosakarida. Contoh: Maltotriose glukosa+glukosa+glukosa. Kelompok oligosakarida ini diantaranya juga termasuk disakarida. Disakarida adalah jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari. Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida.
Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 moleku glukosa & galaktosa. Di dalam produk pangan, sukrosa adalah pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja (table sugar) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa adalah karbohidrat yang banyak terdapat di dalam susu sapi dengan konsentrasi 6.8gr/100 ml.
3. Polisakarida
Polisakarida adalah KH yang jika dihidrolisis menghasilkan lebih dari 6 gugus monosakarida. Contohnya yaitu: Glikogen, Amilum, Selulosa dan Dextrin. Berdasarkan fungsinya polisakarida dibagi menjadi polisakarida sebagai bahan bakar (glikogen dan amilim) dan polisdakarida sebagai struktural (dextran, kitin dan selulosa).
a. Glikogen
Glikogen adalah salah satu bentuk simpanan energi di dalam tubuh yang dapat dihasilkan melalui konsumsi karbohidrat dalam sehari-hari dan adalah salah satu sumber energi utama yang digunakan oleh tubuh pada saat berolahraga. Di dalam tubuh glikogen akan tersimpan di dalam hati dan otot. Kapasitas penyimpanan glikogen di dalam tubuh sangat terbatas yaitu hanya sekitar 350-500 gram atau dapat menyediakan energi sebesar 1.200-2.000 kkal. Namun kapasitas penyimpanannya ini dapat ditingkatkan dengan cara memperbesar konsumsi karbohidrat dan mengurangi konsumsi lemak atau dikenal dengan istilah carbohydrate loading dan penting dilakukan bagi atlet terutama yang menekuni cabang olahraga bersifat endurans (endurance) seperti maraton atau juga sepakbola. Sekitar 67% dari simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh akan tersimpan di dalam otot dan sisanya akan tersimpan di dalam hati. Di dalam otot, glikogen adalah simpanan energi utama yang mampu membentuk hampir 2% dari total massa otot. Amilum (pati) Pati adalah simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm.
Struktur pati terdiri dari α- amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan amilopektin adalah polimer glukosa dengan susunan yang bercabang-cabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna. Di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.
b. Kitin
Kitin adalah polimer dari N-asetil –D-glukosamin yang digabungkan oleh ikatan β. Kitin terdapat pada cangkang kulit luar insekta.
c. Dextran
Dextran adalah polimer dari glukosa, dimana masing-masing residu glukosa dihibun gkan dengan ikatan α 1-6. dextan juga memilki rantai cabang yang dibentuk khusus dengan ikatan α 1-2, α 1-3 atau α 1-4 tergantung pada spesies bakteri yang menggunakan dextran sebagai sumber casdangan makanannya.
d. Selulosa
Selulosa adalah suatu senyawa homopolisakarida yang linier, berbentuk seperti rambut, dan tidak larit dalam air. Selain itu, adalah polosakarida ekstraseluler pada dinding sel tumbuhan tinggi, mikroorganisme dan permukaan luar membran sel hewan. Unit pembentuk selulosa adalah D- glukosa dengan ikatan β 1-4.
Uji Karbohidrat
Pemisahan dan identifikasi karbohidrat dapat dilakukan dengan teknik kromatografi, akan tetapi terdapat sejumlah test-test kualitatif yang dapat dilakukan diantaranya :
Uji Molish
Uji ini adalah uji yang paling umum untuk pengetesan adanya karbohidrat dan senyawa organik lainnya. Pada uji ini asam sulfat pekat berfungsi untuk menghidrolisis ikatan glikosidik, menghasilkan monosakarida yang akan didehidrasi menjadi furfural dan turunanya. Furfural mengalami sulfonasi dengan alpha naftol yang akan menghasilkan cincin warna ungu kompleks (merah-ungu), yang menunjukan adanya karbohidrat.
Uji Benedict
Uji ini digunakan untuk pengetesan adanya gula pereduksi. Hasil tes ini memberikan endapan warna hijau, kuning, atau merah jingga yang memberikan perkiraaan semikualitatif adanya sejumlah gula yang mereduksi.
Uji Barfoed
Uji ini digunakan untuk membedakan monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Barfoed adalah pereaksi yang bersifat asam lemah dan hanya direduksi oleh monosakarida. Disakarida akan dapat dihidrolisis sehingga bereaksi positif dengan pemanasan yang lebih lama. Dengan kata lain untuk membedakan monosakarida, disakarida, polisakarida tergantung berapa lama pemanasan sampai terbentuk endapan tembaga oksida yang berwarna merah bata.
Uji Bial
Uji ini digunakan untuk menguji adanya gula pentosa. Pemanasan pentosa dengan HCL pekat akan menghasilkan furfural yang berkondensasi dengan orcinol dan ion feri . Hasil pemanasan akan menghasilkan warna biru-hijau yang menunjukan adanya gula pentosa.
Uji Selliwanof
Uji ini digunakan untuk menguji adanya gugus keton. Ketosa akan didehidrasi lebih cepat dari aldosa. Furfural akan berkondensasi dengan recorcinol (1,3- dihidroksi benzena) yang akan memberikan warna merah kompleks (merah-cherry).
Uji Iodium
Uji ini digunakan untuk menguji adanya polisakarida. Pembentukan warna biru menunjukan adanya pati, warna merah menunjukan adanya glikogen atau eritrodekstrin.