Kuliah PBAi – Arie Febrianto M Karbohidrat Kuliah PBAi – Arie Febrianto M

Pendahuluan Karbohidrat atau Hidrat Arang adalah suatu zat gizi yang fungsi utamanya sebagai penghasil energi, dimana setiap gramnya menghasilkan 4 kalori. Walaupun lemak menghasilkan energi lebih besar, namun karbohidrat lebih banyak di konsumsi sehari- hari sebagai bahan makanan pokok, terutama pada negara sedang berkembang.

Di negara sedang berkembang karbohidrat dikonsumsi sekitar 70-80% dari total kalori Sedangkan pada negara maju karbohidrat dikonsumsi hanya sekitar 40-60%. Hal ini disebabkan sumber bahan makanan yang mengandung karbohidrat lebih murah harganya dibandingkan sumber bahan makanan kaya lemak maupun protein.

Definisi Karbohidrat adalah sekelompok nutrien penting dalam susunan makanan, sebagai sumber energi. Senyawa-senyawa ini mengandung unsur karbon, hidrogen, oksigen dan dihasilkan oleh tanaman melalui proses fotosintesa.

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT Monosakarida Karbohidrat yang paling sederhana (simple sugar), oleh karena tidak bisa lagi dihidrolisa. Monosakarida larut di dalam air dan rasanya manis Sifat: Berbentuk kristal yang bagus Larut dalam air Mempunyai rasa manis Dalam Ilmu Gizi hanya ada tiga jenis monosakarida yang penting yaitu, glukosa,fruktosa dan galaktosa

Klasifikasi monosakarida berdasarkan jumlah atom C: A. Triosa Mempunyai 3 atom C (C3H6O3) Contoh: gliserosa, dihidroksi-aseton B. Tetraosa Mempunyai 4 atom C (C4H8O4) Contoh: eritrosa, eritralosa C. Pentosa Mempunyai 5 atom C (C5H10O5) Contoh: ribulosa, arabinosa, silosa D. Heksosa Mempunyai 6 atom C (C6H12O6) Contoh: glukosa, galaktosa, manosa, fruktosa

Glukosa Terkadang orang menyebutnya gula anggur ataupun dekstrosa. Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, madu, sirup jagung dan tetes tebu. Di dalam tubuh glukosa didapat dari hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa dan laktosa. Glukosa dijumpai di dalam aliran darah (disebut Kadar Gula Darah) dan berfungsi sebagai penyedia enersi bagi seluruh sel-sel dan jaringan tubuh. Pada keadaan fisiologis Kadar Gula Darah sekitar 80-120 mg %.

Fruktosa Disebut juga gula buah ataupun levulosa. Merupakan jenis sakarida yang paling manis, banyak dijumpai pada mahkota bunga, madu dan hasil hidrolisa dari gula tebu. Di dalam tubuh fruktosa didapat dari hasil pemecahan sukrosa Galaktosa Tidak dijumpai dalam bentuk bebas di alam, galaktosa yang ada di dalam tubuh merupakan hasil hidrolisa dari laktosa

b. Disakarida C6H12O6 + C6H12O6 -> C12H22O11 + H2O Mempunyai rumus umum C12H22O11 Terbentuk dari gabungan dua molekul monosakarida dengan pelepasan satu molekul air seperti yang terlihat pada gambar. C6H12O6 + C6H12O6 -> C12H22O11 + H2O (monosakarida) (monosakarida) (disakarida) (air)

Senyawa disakarida yang penting meliputi sukrosa, laktosa, maltosa Adalah gula yang kita pergunakan sehari-hari, sehingga lebih sering disebut gula meja (table sugar) atau gula pasir dan disebut juga gula invert. Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul fruktosa. Sumber: tebu (100% mengandung sukrosa), bit, gula nira (50%), jam, jelly. b. Maltosa Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari dua molekul glukosa. Di dalam tubuh maltosa didapat dari hasil pemecahan amilum lebih mudah dicema. Dengan Jodium amilum akan berubah menjadi warna biru

c. Laktosa Mempunyai 2 (dua) molekul monosakarida yang terdiri dari satu molekul glukosa dan satu molekul galaktosa. Laktosa kurang larut di dalam air. Sumber : hanya terdapat pada susu sehingga disebut juga gula susu. -susu sapi 4-5% -asi 4-7%

c. Oligosakarida Merupakan polimer kecil yang terbentuk karena adanya ikatan antara 2 sampai 10 monosakarida dengan pelepasan air. Dua molekul => disakarida Tiga molekul => trisakarida, dst Yang terpenting dalam produk pangan adalah disakarida

d. Polisakarida Merupakan senyawa karbohidrat kompleks, dapat mengandung lebih dari 60.000 molekul monosakarida yang tersusun membentuk rantai lurus ataupun bercabang. Polisakarida rasanya tawar (tidak manis), tidak seperti monosakarida dan disakarida. Rumus umum: (C6H10O5)n, di mana “n” adalah bilangan yang besar. Contoh polisakarida yang umum adalah : pati, glikogen, selulosa, dan dekstrin

Pati (Amilum) Merupakan sumber enersi utama bagi orang dewasa di seluruh penduduk dunia, terutama di negara seclang berkembang oleh karena di konsumsi sebagai bahan makanan pokok. Amilum merupakan karbohidrat dalam bentuk simpanan bagi tumbuh-tumbuhan dalam bentuk granula yang dijumpai pada umbi dan akarnya. Sumber: umbi-umbian,serealia dan biji-bijian merupakan sumber amilum yang berlimpah ruah oleh karena mudah didapat untuk di konsumsi. Jagung, beras dan gandum kandungan amilu,nya lebih dari 70%, sedangkan pada kacang-kacangan sekitar 40%.

Senyawa pati dapat dibedakan menjadi 2 macam : a Senyawa pati dapat dibedakan menjadi 2 macam : a. Amilosa (rantai lurus)

b. Amilopektin (rantai cabang) Proporsi kedua senyawa menentukan tingkat kekentalan gel (viskositas)

Glikogen Glikogen merupakan "pati hewani", terbentuk dari ikatan 1000 molekul, larut di dalam air (pati nabati tidak larut dalam air) dan bila bereaksi dengan iodium akan menghasilkan warna merah. Glikogen terdapat pada otot hewan, manusia dan ikan. Glikogen disimpan di dalam hati dan otot sebagai cadangan enersi, yang sewaktu-waktu dapat diubah kembali menjadi glukosa bila dibutuhkan. Sumber : banyak terdapat pada kecambah, serealia, susu, syrup jagung (26%).

Dekstrin Merupakan zat antara dalam pemecahan amilum. Molekulnya lebih sederhana, lebih mudah larut di dalam air, dengan yodium akan berubah menjadi wama merah. Selulosa Hampir 50% karbohidrat yang berasal dari tumbuh- tumbuhan adalah selulosa, karena selulosa merupakan bagian yang terpenting dari dinding sel tumbuh-tumbuhan. Selulosa tidak dapat dicerna oleh tubuh manusia, oleh karena tidak ada enzim untuk memecah selulosa.

SUMBER KARBOHIDRAT Serealia dan makanan dari serealia Mengandung pati dalam jumlah besar Contoh : Gandum, beras, jagung, oats, barley, Cake, pastry, roti, pasta Gula Murni (sukrosa) mengandung 100 % karbohidrat dipakai dalam bentuk gula ataupun olahannya

Sayuran Buah-buahan Susu yang mengandung karbohidrat tinggi : kentang kacang-kacangan juga mengandung karbohidrat dalam jumlah memadai sayuran hijau mengandung sedikit karbohidrat Buah-buahan Makin manis buah, makin besar kandungan gulanya Pisang selain mengandung gula juga mengandung pati Susu Mengandung gula laktosa

PERUBAHAN PADA PATI Dalam penggunaannya sebagai bahan baku industri, pati mengalami beberapa perubahan baik sebelum, pada saat dan setelah proses sebagai berikut: Perubahan sebelum proses 1. Bahan hasil pertanian masih melakukan respirasi 2. Terjadi hidrolisis: (produk mjd lebih manis) Pati -> maltodekstrin dan gula 3. Terjadi oksidasi: Glukosa -> energi, CO2 dan air 4. Perubahan proporsi pati -> perubahan tekstur dan rasa bahan (menjadi manis) 5. Pengendalian perubahan dapat ditekan dengan perlakuan pendinginan (paling ekonomis)

b. Perubahan selama proses 1. Swelling Pati bila diberi air akan mengalami pengembangan volume Kekuatan swelling sebanding dengan meningkatnya suhu larutan pati 2. Gelatinisasi Amilum tidak larut di dalam air dingin, tetapi larut di dalam air panas membentuk cairan yang sangat pekat seperti pasta; peristiwa ini disebut "gelatinisasi".

3. Retrogradasi Terjadi ikatan balik (set back) pada ikatan hidrogen antara gugus OH pada pati Terjadi selama pendinginan. Pati menjadi tidak terlarut. Berhubungan dengan jumlah cabang pada rantai pati Pati ber-amilopektin tinggi (jagung ketan) tidak mengalami retrogradasi pada pendinginan/ pembekuan.

4. Esterifikasi 1. Pati -> esterifikasi antara gugus OH -> panjang rantai dapat diatur 2. Sifat larutan pati hasil esterifikasi: lebih tahan terhadap panas kemampuan hidrolisis rendah stabil dalam pH rendah swelling dapat dihambat meskipun dalam air panas atau mendidih. 3. Produk pati ini banyak digunakan sebagai: makanan bayi salad dressing stabiliser pengental

5. Hidrolisis Dilakukan dengan: a. pH rendah b. Pemanasan suhu tertentu (mempercepat kerja enzim) c. tekanan tinggi d. Penambahan enzim (amilase) -hasil dari proses: pati --> dextrin  maltosa -> glukosa - Banyak digunakan dalam industri bahan pemanis dari tepung tapioka -> industri HFS (High fructose syrup).

6. Isomerisasi Proses isomerisasi merupakan perubahan glukosa -> fruktosa Tingkat kemanisan fruktosa meningkat 3 kali lipat dibanding glukosa

c. Perubahan setelah proses 1. Higroskopis, Tepung yang mengandung gula reduksi cenderung mudah menyerap uap air, kemasan harus kedap air, dan ruang RH rendah 2. Perubahan aroma Timbulnya bau (jawa=apek) yang dimulai dengan menyerap uap air atau penyimpanan yang terlalu lama 3. Perubahan warna Timbul warna kuning kecoklatan akibat oksidasi dan penyimpanan terlalu lama 4. Serangga dan Rodentia Akibat sanitasi gudang dan kemasan yang kurang baik

Terima kasih...