I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk
hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrien utama sel.
Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga
keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses
metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat
protein dan lemak.
Karbohidrat merupakan salah satu zat gizi yang penting bagi proses tubuh
manusia. Proses katabolisme pada umumnya menggunakan glukosa untuk di
pecah menjadi energi yang berguna bagi keberlangsungan proses hidup
makluk hidup. Makalah yang berjudul Sumber dan Klasifikasi karbohidrat
ini dibuat agar kita dapat mengetahui berbagai jenis makanan yang
mengandung karbohidrat dan macam-macam karbohidrat yang tersedia. Selain
itu makalah ini juga dibuat untuk memenuhi tugas dalam rangka
pelaksanaan pembelajaran untuk matakuliah Ilmu Gizi dan Kesehatan.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah agar mahasiswa dapat :
a) Mengetahui tentang sumber – sumber karbohidrat
b) Mengetahui jenis – jenis karbohidrat
PEMBAHASAN
Sumber Karbohidrat
Ada tiga macam sumber karbohidrat, yang pertama adalah sumber
karbohidrat yang berasal dari makanan berserat yaitu buah-buahan dan
sayur-sayuran, kemudian simple karbohidrat yang didapat dari konsumsi
gula dan yang terakhir adalah kompleks karbohidrat yang didapat dari
nasi, kentang, jagung, roti, dan lain lain.
Sumber karbohidrat adalah padi-padian (gandum dan beras) atau serealia,
umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), jagung, kacang-kacang
kering, dan gula. Hasil olahan dari sumber karbohidrat adalah mie.
bihun, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian
besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur
umbi-umbian, seperti wortel dan kacang-kacangan relatif lebih banyak
mengandung karbohidrat daripada sayuran. Bahan makanan hewani seperti
daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung
karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan
pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu.
Makanan di bawah ini adalah sumber karbohidrat berdasarkan 1 satuan
penukar, dengan kalori yang hampir sama. Bisa digunakan untuk panduan
menyusun menu diet. Bila ingin pas memang harus ditimbang dulu tapi bisa
juga dikira-kira. Masing-masing makanan dibawah ini mengandung:
Energi : 175 kalori
Karbohidrat : 40 gr
Protein : 4 gr
Nasi 100gr———– roti tawar 70gr —— crackers 50gr
(3/4 gelas)———– (3 ptg sdg)————-(5 buah besar)
Mie basah 200gr—–singkong 120gr—-jagung pipilan 125 gr
(2 gelas)—————–(1 ptg)————–(1 piring)
Kentang 210gr——–ubi 135gr———talas 125 gr
(2 biji sedang)———(1 buah)———-(1 potong)
Dengan mengetahui substitusi dan juga besaran dari jumlah karbohidrat
yang dibutuhkan oleh tubuh, maka kita juga dapat merubah kebiasaan kita
makan nasi dengan substitusi yang lain. Yang pasti, tidak makan nasi pun
bisa kenyang.
Klasifikasi Karbohidrat
Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam 2 golongan, yaitu
karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Sesungguhnya semua jenis
karbohidrat terdiri atas karbohidrat sederhana atau gula sederhana;
karbohidrat kompleks mempunyai lebih dari 2 unit gula sederhana di dalam
1 molekul.
Karbohidrat sederhana
Karbohidrat sederhana terdiri atas :
Monosakarida yang terdiri atas jumlah ataom C yang sama dengan molekul air, yaitu [〖C_6 (H_2 O)〗_6 ] dan [〖C_5 (H_2 O)〗_5 ]
Disakarida yang terdiri atas ikatan 2 monosakarida dimana untuk tiap 12 atom C ada 11 molekul air [C_12 (H_2 O)11]
Gula alkohol merupakan bentuk alkohol dari monosakarida
Oligosakarida adalah gula rantai pendek yang dibentuk oleh galaktosa, glukosa, dan fruktosa
Monosakarida
Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas
6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat
pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil
(OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu
glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini
mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom
hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara
penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon.
Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam
tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida
tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam
bentuk insomer dekstro (D). gugus hidroksil pada karbon nomor 2
terletak di sebelah kiri. Struktur kimianya dapat berupa struktur
terbuka atau struktur cincin (gambar 3.1). jenis heksosa lain yang
kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang
mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa, xilosa, dan
arabinosa.
Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di
alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung,
sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Tubuh hanya dapat
menggunakan glukosa dalam bentuk D. glukosa murni yang ada di pasar
biasanya diperoleh dari hasil olahan pati. Glukosa memegang peranan
sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan
pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam
proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di
dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi. Dalam keadaan
normal sistem saraf pusat hanya dapat menggunakan glukosa sebagai sumber
energi. Glikosa dalam bentuk bebas hanya terdapat dalam jumlah terbatas
dalam bahan makanan. Glukosa dapat dimanfaatkan untuk diet tinggi
energi. Tingkat kemanisan glukosa hanya separuh dari sukrosa, sehingga
dapat digunakan lebih banyak untuk tingkat kemanisan yang sama.
Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling
manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia ang sama dengan glukosa, CHO,
namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosa merangsang jonjot
kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis. Gula ini terutama
terdapat dalam madu bersama glukosa, dalam buah, nektar bunga, dan juga
didalam sayur. Sepertiga dari gula madu madu terdiri atas fruktosa.
Fruktosa dapat diolah dari pati dan digunakan secara komersial sebagai
pemanis. Minuman ringanbanyak menggunakan sirup jagung-tinggi-fruktosa
sebagai bahan pemanis. Di dalam tubuh, fruktosa meupakan hasil
pencernaan sakarosa.
Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan
fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan
laktosa.
Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di
i\Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.
Pentosa merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya
sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi. Ribosa dan
deoksiribosa merupakan bagian asam nukleat dalam inti sel. Karena dapat
disintesis oleh semua hewan, ribosa dan deoksiribosa tidak merupakan zat
gizi esensial.
Disakarida
Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa,
laktosa, dan trehalosa. Trehalosa tidak begitu penting dalam ilmugizi,
oleh karena itu akan di bahas secara terbatas. Disakarida terdiri atas
dua unit monosakarida ang terikat satu sama lain melalui reaksi
kondensasi. Kedua monosakarida saling mengikat berupa ikatan glikosidik
melalui satu atom oksigen (O). ikatan glukosidik ini biasanya terjadi
antara atom C nomor 1 dengan atom C nomor 4 dan membentuk ikatan alfa,
dengan melepaskan satu molekul air. Hanya karbohidrat yang unit
monosakaridanya terikat dalam bentuk alfa yang dapat dicernakan.
Disakarida dapat dipecah kembali menjadi dua molekul monosakarida
melalui reaksi hidrolisis. Glukosa terdapat pada ke empat jenis
disakarida; monosakarida lainnya adalah fruktosa dan galaktosa
(gambar3.2).
Sukrosa atau sakarosa dinamakan juga gula tebu atau gula bit. Secara
komersial gula pasir yang 99% terdiri atas sukrosa dibuat dari kedua
macam bahan makanan tersebut melalui proses penyulingan dan
kristalisasi. Gula merah yang banyak digunakan di indonesia dibuat dari
tebu, kelapa atau enau melalui proses penyulingan tidak sempurna.
Sukrosa juga terdapat di dalam buah, sayuran, dan madu. Bila dicernakan
atau dihidrolisis, sukrosa pecah menjadi satu unit glukosa dan satu unit
fruktosa. Pada pembuatan sirup sebagian sukrosa (gula pasir) akan
terurai menjadi glukosa dan fruktosa, yang disebut gula invert. Gula
invert secara alami terdapat di dalam madu dan rasanya lebih manis
daripada sukrosa.
Maltosa (gula malt) tidak terdapat bebas di alam. Maltosa terbentuk pada
setiap pemecahan pati, seperti yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan bila
benih atau bijian berkecambah dan di dalam usus manusia pada pencernaan
pati. Dalam proses berkecambah pati yang terdapat dalam padi-padian
pecah menjadi maltosa, untuk kemudian diuraikan menjadi unit-unit
glukosa tunggal sebagai makanan bagi benih ang sedang tumbuh. Produksi
bir terjadi bila maltosa difermentasi menjadi alkohol. Bila dicernakan
atau dihidrolisis, maltosa pecah menjadi dua unit glukosa.
Laktosa (gula susu) hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit
glukosa dan satu unit galaktosa. Kadar laktosa pada susu sapi adalah
6,8 gram per 100 ml, sedangkan pada air susu ibu (ASI) 4,8 gram per 100
ml. banyak orang, terutama yang berkulit berwarna (termasuk orang
indonesia) tidak tahan tehadap susu sapi, karena kekurangan enzim
laktase yang dibentuk di dalam dinding usus dan diperlukan untuk
pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Kekurangan laktase ini
menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna
tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini
mempengaruhi jenis mikroorganisme yang tumbuh, yang menybabkan gejala
kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih
banyak terjadi pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya paling
tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada
disakarida lain.
Trehalosa seperti juga maltosa, terdiri atas dua mol glukosa dan dikenal
sebagai gula ja-mur. Sebanyak 15% bagian kering jamur terdiri atas
trehalosa. Trehalosa juga terdapat dalam serangga.
Gula alkohol
Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Ada 4 jenis gula alkohol yaitu :
Sorbitol
Sorbitol terdapat di dalam beberapa jenis buah dan secara komersial
dibuat dari glukosa. Enzim aldolase reduktase dapat mengubah gugus
aldehida (CHO) dalam glukosa menjadi alkohol (〖CH〗_2 OH). Sorbitol
banyak digunakan dalam minuman dan makanan khusus pasien diabetes,
seperti minuman ringan, selai dan kue – kue. Tingkat kemanisan sorbitol
hanya 60 % bila dibandingkan denagn sukrosa, diabsorpsi lebih lambat dan
diubah di dalam hati menjadi glukosa. Pengaruhnya terhadap kadar gula
drah lebih kecil daripada sukrosa. Konsumsi lebih dari 50 gr sehari
dapat menyebabkan diare pada pasien diabetes. Sorbitol tidak mudah
dimetabolisme oleh bakteri dalam mulut sehingga tidak mudah menimbulkan
karies gigi. Oleh karena itu sorbitol banyak digunkan dalam pebuatan
permen karet.
Manitol dan Dulsitol
Manitol dan Dulsitol adalah alkohol yang dibuat dari monosakarida
manosa dan galaktosa. Manitol terdapat di dalam nanas, asparagus, ubi
jalar, dan wortel. Secara komersialo manitol diekstraksi dari sejenis
rumput laut. Kedua jenis alkohol ini banyak digunakan dalam industri
pangan.
inositol.
Inositol merupakan alkohol siklis yang menyerupai glukosa. Inositol
terdapat dalam banyak bahan makanan, terutama dalam sekam serealia.
Oligosakarida
Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida.
Rafinosa, stakiosa, dan verbaskosa adalah oligosakarida yang terdiri
atas unit-unit glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga jenis
oligosakarida ini terdapat du dalam biji tumbuh-tumbuhan dan
kacang-kacangan serta tidak dapat dipecah oleh enzim-enzim perncernaan.
Fruktan adalah sekelompok oligo dan polisakarida yang terdiri atas
beberapa unit fruktosa yang terikat dengan satu molekul glukosa. Fruktan
terdapat di dalam serealia, bawang merah, bawang putih, dan asparagus.
Fruktan tidak dicernakan secara berarti. Sebagian besar di dalam usus
besar difermentasi.
Karbohidrat kompleks
Karbohidrat kompleks terdiri atas :
Polisakarida yang terdiri atas lebih dari 2 ikatan monosakarida
Serat yang dinamakan juga polisakarida nonpati
Polisakarida
Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula
sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau
bercabang. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati,
dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati.
Pati merupakan simpanan karbohidrat dalam tumbuh-tumbuhan dan merupakan
karbohidrat utama yang dimakan manusia di seluruh dunia. Pati terutama
terdapat dalam padi-padian, biji-bijian, dan umbi-umbian. Jumlah unit
glukosa dan susunannya dalam satu jenis pati berbeda satu sama lain,
bergantung jenis tanaman asalnya. Bentuk butiran pati ini berbeda satu
sama lain dengan karakteristik tersendiri dalam hal daya larut, daya
mengentalkan, dan rasa. Amilosa merupakan rantai panjang unit glukosa
yang tidak bercabang, sedangkan amilopektin adfalah polimer yang
susunannya bercabang-cabang dengan 15-30 unit glukosa pada tiap cabang.
Dekstrin merupakan produk antara pada perencanaan pati atau dibentuk
melalui hidrolisis parsial pati. Dekstrin merupakan sumber utama
karbohidrat dalam makanan lewat pipa (tube feeding). Cairan glukosa
dalam hal ini merupakan campuran dekstrin, maltosa, glukosa, dan air.
Karena molekulnya lebih besar dari sukrosa dan glukosa, dekstrin
mempunyai pengaruh osmolar lebih kecil sehingga tidak mudah menimbulkan
diare.
Glikogen dinamakan juga pati hewan karena merupakan bentuk simpanan
karbohidrat di dalam tubuh manusia dan hewan, yang terutama terdapat di
dalam hati dan otot. Dua pertiga bagian dari glikogen disimpan dalam
otot dan selebihnya dalam hati. Glikogen dalam otot hanya dapat
digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut, sedangkan
glikogen dalam hati dapat digunakan sebagai sumber energi untuk
keperluan semua sel tubuh. Kelebihan glukosa melampaui kemampuan
menyimpannya dalam bentuk glikogen akan diubah menjadi lemak dan
disimpan dalam jaringan lemak.
Polisakarida nonpati/serat
Serat adalah jenis karbohidrat yang tidak terlarut. Serat dalam saluran
pencernaan manusia tidak dapat dicerna karena manusia tidak memiliki
enzim. Meskipun demikian, dalam usus besar manusia terdapat beberapa
bakteri yang dapat mencerna serat menjadi komponen serat sehingga produk
yang dilepas dapat diserap ke dalam tubuh dan dapat digunakan sebagai
sumber energi.
Klasifikasi serat
Serat dapat dikategorikan menjadi 2 yaitu :
Serat kasar (crude fiber)
Serat yang terlarut (dietary fiber)
Komponen serat yang terbesar adalah polisakarida dan disebut dengan selulosa.
Selulosa
Selulosa merupakan bagian struktural dan material semua jenis tanaman.
Dengan perkataan lain, batang tubuh tanaman, tangkai, akar, dan daun
serta buahnya (wortel, biji – bijian, sayuran), kayu dan lainnya yang
menunjang hidup tanamn. Komposisi selulosa lebih banyak mengandung
glukosa dengan ikatan β (1 – 4) daripada ikatan α (1 – 4) atau α (1 – 6)
dari pati. Namun enzim yang digunakan untuk menghidrolisis menjadi
glukosa berbeda.
Karbohidrat lain yang tidak terlarut (Pektin, Hemiselulosa, dan Lignin)
Jenis karbohidrat ini umumnya tidak dapat dicerna oleh saluran
pencernaan manusia. Kelompok ini bersama – sama dengan selulosa secara
kolektif disebut dengan dietary fiber. Selulosa disebut sebagai crude
fiber yang merupakan bagian dari dietary fiber secara keseluruhan.
Dietary fiber
Dietary fiber adalah suatu bahan yang tidak dapat dicerna oleh enzim
pencernaan manusia. Beberapa bakteria dalam saluran pencernaan dapat
mencerna serat ini dan menghasilkan suatu produk yang dapat diserap dan
barkontribusi memberikan kalori penghasil energi.
Dietary fiber berdasarkan sruktur kimia terbagi menjadi terlarut dan tak
terlarut. Serat yang terlarut ditemukan dalam buah-buahan, beberapa
jenis kacang-kacangan, danbeberpa biji-bijian seperti oat, rye, dan
barley.
Serta tersebut terlarut dan membentuk gel dalam air. Bentukan gel ini
dalam saluran pencernaan menyebabkan kecepatan melambat dalam mendorong
komponen makanan ke usus. Keadaan ini memberikan kesempatan untuk
meningkatkan absorpsi zat gizi. Serat yang terlaru mempunyai efek
menurunkan kolesterol, karena serat merangsang peningkatan ekskresi asam
empedu ke dalam usus. Dengan demikian, absorpsi kolesterol dan lemak
lainnya melambat, sehingga terjadi peningkatan produksi asam lemak
rantai pendek dengan cara fermentasi. Faktor efek rendahnya kolesterol
akibat serat terlarut ini menyebabkan serat terlarut menjadi faktor
sangat penting, tetapi bagaiman mekanismenya masih belum banyak
diketahui orang.
Insoluble fiber (Serat tak Terlarut)
Tergolong dalam insoluble fiber adalah selulosa, hemiselulosa,
danlignin. Golongan ini dijumpai dalam sayuran dan kulit gandum. Serat
jenis ini mempunyai kecenderungan menyerap air dan meningkatkan
pemadatan (bukly) sehingga mempunyai kontribusi pada volume tinja
menjadi besar. Dengan demikian, serat tak terlarut dapat meningkatkan
kecepatan pergerakan material melalui saluran pencernaan sampai ke
kolon. Poin penting adalah: serat dapat dicerna oleh inzim pencernaan
manusia, tetapi sangat sedikit dan umumnya serat hanya lewat serta tidak
mengalami banyak perubahan.
III. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Ada tiga macam sumber karbohidrat, yang pertama adalah sumber
karbohidrat yang berasal dari makanan berserat yaitu buah-buahan dan
sayur-sayuran, kemudian simple karbohidrat yang didapat dari konsumsi
gula dan yang terakhir adalah kompleks karbohidrat yang didapat dari
nasi, kentang, jagung, roti, dan lain lain.
2. Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam 2 golongan, yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks.
3. Karbohidrat sederhana terdiri atas monosakarida, disakarida, gula alkohol, dan oligosakarida.
4. Karbohidrat kompleks terdiri atas polisakarida dan serat.