Karbohidrat: Pengertian, Jenis-Jenis, Fungsi, Metode Pengujian [Lengkap + Referensi]

Karbohidrat adalah sumber utama energi kita. Karbohidrat terdiri atas ikatan polihidroksi yang mengandung gugus aldehida dan keton. Ada banyak jenis karbohidrat di sekitar kita. Karbohidrat dapat diuji dengan beberapa cara, seperti uji mollisch, uji tollens, uji fehling, uji seliwanoff, dan uji iodin. pengujian

---

Komputer menggunakan listrik sebagai sumber energi, kendaraan menggunakan minyak sebagai sumber energi, lalu bagaimana dengan manusia? Manusia menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi. Pada artikel ini akan dijelaskan terkait karbohidrat, jenis-jenisnya, fungsi dan metode pengujiannya.

Pengertian Karbohidrat Pengujian

Kata karbohidrat merupakan gabungan kata dari karbo dan hidrat yang artinya hidrat dari karbon. Dalam bahasa Indonesia juga biasa disebut sebagai hidrat arang. Dalam bahasa Yunani, karbohidrat disebut sebagai saccharine yang artinya gula, dan masih banyak lagi definisi karbohidrat menurut bahasa.

Menurut ilmuwan, karbohidrat adalah polihidroksialdehida, polihidroksiketon, atau senyawa yang memberikan senyawa semacam itu apabila dihidrolisis.

Jenis Jenis Karbohidrat

Karbohidrat dapat diklasifikasikan ke dalam banyak kategori. Berdasarkan gugusnya, karbohidrat dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu:

• Polihidroksialdehida : adalah karbohidrat yang memiliki gugus aldehida dalam strukturnya. Beberapa contoh karbohidrat yang tergolong dalam jenis ini adalah gliseraldehid, eritrosa, treosa, dll.
• Polihidroksiketon : adalah karbohidrat yang memiliki gugus aldehida dalam strukturnya.

Contoh karbohidrat yang termasuk dalam jenis ini adalah ketosa.

Berdasarkan jumlah atom karbonnya, karbohidrat dapat dibedakan menjadi empat jenis, diantaranya:

• Triosa : yaitu karbohidrat yang memiliki jumlah karbon sebanyak tiga dalam rantainya, karbohidrat ini merupakan karbohidrat dengan rantai paling sederhana. Contoh : gliseraldehida.
• Tetrosa : yaitu karbohidrat yang memiliki jumlah karbon sebanyak empat dalam rantainya, contoh : eritrosa, treosa.
• Pentosa : yaitu karbohidrat yang memiliki jumlah karbon sebanyak lima dalam rantainya, contoh : ribosa, arabinosa, xilosa, liksosa.
• Heksosa : yaitu karbohidrat yang memiliki jumlah karbon sebanyak enam dalam rantainya, contoh : alosa, altrosa, glukosa, manosa, gulosa, idosa, galaktosa, talosa.

 Berdasarkan jumlah monosakaridanya karbohidrat dibedakan menjadi tiga macam, diantaranya :

• Monosakarida

Monosakarida adalah karbohidrat seperti pentosa dan heksosa yang berbentuk segienam karena adanya ikatan hemiasetal siklik. Ikatan hemiasetal terjadi karena oksigen pada gugus hidroksil karbohidrat, menyerang (secara nukleofilik) karbon pada gugus aldehid. Gugus hidroksil yang terlibat biasanya merupakan gugus yang berada di karbon urutan kelima dari enam karbon. Ikatan serupa juga dapat terjadi pada ketosa dan nama ikatannya disebut hemiketal. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah :

• Oligosakarida

Oligosakarida merupakan karbohidrat yang terdiri atas beberapa monosakarida, umumnya 2 sampai 20 monosakarida. Monosakarida-monosakarida ini dihubungkan oleh ikatan glikosida yang merupakan ikatan yang terbentuk karena adanya interaksi antara gugus hidroksida pada karbon pertama (C-1) dan karbon keempat (C-4) pada monosakarida lainnya. Oligosakarida dengan dua monosakarida sering juga disebut sebagai disakarida. Beberapa contoh disakarida adalah : sukrosa, gabungan glukosa dan fruktosa, yang biasanya terdapat dalam gula; laktosa, gabungan glukosa dan galaktosa, contohnya gula pada susu; maltosa, gabungan glukosa dan glukosa.

• Polisakarida

Polisakarida merupakan gabungan dari banyak monosakarida, bisa mencapai ratusan hingga ribuan. Umumnya ada beberapa jenis polisakarida diantaranya

• Pati

Merupakan jenis polisakarida yang terdapat dalam pati, jagung, dan beras. Polisakarida ini biasanya kita konsumsi sebagai sumber energi utama. Monosakarida penyusun utama pati adalah glukosa. Ada dua fraksi yang menyusun pati, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa adalah polisakarida yang terdiri atas 50 sampai 300 unit glukosa, sedangkan amilopektin adalah polisakarida yang terdiri atas 300 sampai 5000 unit glukosa. Struktur amilopektin sama dengan amilosa, namun perbedaannya adalah amilopektin memiliki cabang sedangkan amilosa tidak memiliki cabang. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut.

• Glikogen

Glikogen merupakan karbohidrat yang disimpan dalam tubuh kita. Glikogen sama seperti pati, namun memiliki cabang di setiap unit glukosa ke 8 sampai 12. Strukturnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

• Selulosa

Selulosa merupakan polisakarida yang terdapat pada kayu, jerami, kapas, batang pisang dan lain-lain. Selulosa juga tersusun dari unit-unit glukosa hingga mencapai 5000 unit, namun kita tidak dapat mengkonsumsinya. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan stereokimia pada ikatan glikosidanya. Selain itu, tubuh kita tidak memiliki enzim untuk mencerna senyawa yang satu ini. Ada beberapa hewan yang dapat mengkonsumsi selulosa diantaranya rayap dan hewan ruminansia (seperti sapi).

Selulosa nitrat merupakan turunan selulosa lain yang dapat dikonversi dengan asam nitrat menjadi ester nitrat. Selulosa ini banyak dimanfaatkan sebagai bubuk mesiu.

• Kitin

Kitin merupakan polisakarida yang mengandung nitrogen dan umumnya terdapat pada kulit udang atau serangga. Strukturnya mirip selulosa, namun gugus hidroksil pada C-2 dari setiap unit glukosa digantikan oleh gugus asetilamino.

• Pektin

Pektin merupakan polisakarida yang digunakan dalam pembuatan jelly. Pektin merupakan polimer linear dari asam galakturonat. Asam galakturonat memiliki struktur yang sama dengan galaktosa, kecuali gugus hidroksil pada C-6 digantikan oleh gugus karboksil.

Fungsi karbohidrat

Fungsi utama dari karbohidrat umumnya adalah sebagai sumber energi, penyusun dinding sel tanaman, sumber karbon, penyusun struktur asam nukleat, penyusun kerangka luar (eksoskeleton), dan pelumas sendi kerangka senyawa perekat di antara sel.

Pengujian Karbohidrat

• Uji Molisch

Dalam uji Molisch, karbohidrat (jika ada) mengalami dehidrasi setelah masuknya asam klorida atau sulfat pekat, menghasilkan pembentukan aldehida. Aldehida ini mengalami kondensasi bersama dengan dua molekul tipe fenol (seperti ∝-naftol, resorsinol, dan timol), menghasilkan pembentukan kompleks berwarna ungu atau ungu kemerahan.

Uji Molisch umumnya bisa digunakan untuk berbagai jenis monosakarida, kecuali tetrosa dan triosa.

• Uji Tollens

Reagen Tollens mengacu pada reagen kimia yang digunakan dalam mendeteksi gugus fungsi aldehida, gugus fungsi aldehida aromatik, atau gugus fungsi alfa hidroksi keton dalam zat uji tertentu.

Reagen Tollens dinamai menurut Bernhard Tollens, seorang ahli kimia Jerman yang menemukan reagen ini dan penggunaannya. Pereaksi Tollens adalah larutan perak nitrat (AgNO₃) dan Amonia (NH₃).

Saat aldehida dimasukkan ke reagen Tollens, dua hal terjadi:

• Aldehida dioksidasi oleh reagen Tollens dan membentuk asam karboksilat.
• Ion perak yang ada dalam reagen Tollens direduksi menjadi perak metalik. Umumnya, Uji Tollens dilakukan pada tabung reaksi bersih yang terbuat dari kaca. Hal ini karena reduksi ion perak menjadi perak metalik membentuk cermin perak pada tabung reaksi.

• Uji Fehling

Tes Fehling terdiri dari larutan yang biasanya disiapkan langsung di laboratorium. Awalnya, larutan tersebut ada dalam bentuk dua larutan terpisah yang diberi label sebagai Larutan Fehling A dan Larutan Fehling B. Larutan Fehling A adalah larutan yang mengandung tembaga (II) sulfat, yang berwarna biru. Larutan Fehling B adalah cairan bening yang terdiri dari kalium natrium tartrat (garam Rochelle) dan alkali kuat, biasanya natrium hidroksida. Selama pengujian, Larutan A dan B disiapkan secara individual dan disimpan.

Kedua larutan tersebut kemudian dicampur dalam volume yang sama untuk mendapatkan larutan akhir Fehling yang berwarna biru tua. Bahan biru tua adalah kompleks bis (tartrat) dari Cu²⁺. Tetra-anion tartrat berfungsi sebagai agen pengkelat dalam larutan.

Beberapa kegunaan umum dari uji Fehling adalah untuk menentukan apakah gugus karbonil adalah aldehida atau keton. Aldehida cenderung teroksidasi dan memberikan hasil yang positif. Keton selain alfa-hidroksi-keton tidak bereaksi dan larutan tetap bewarna biru.

• Uji Seliwanoff

Tes Seliwanoff digunakan untuk membedakan aldosa dari ketosa. Pada penanganan dengan asam pekat, ketosa didehidrasi lebih cepat menghasilkan turunan furfural dan pada kondensasi dengan resorsinol menghasilkan kompleks merah ceri. Tes akan beperngaruh pada fruktosa, sukrosa dan keto lain yang mengandung karbohidrat. Jika reaksi dibiarkan untuk waktu yang lebih lama (lebih dari 10 menit), aldosa juga dapat memberikan hasil yang positif. Tes Seliwanoff sering dianggap sebagai tes untuk ketoheksosa dalam karbohidrat.

• Uji Iodine

Uji Iodine adalah reaksi kimia yang digunakan untuk menguji keberadaan pati atau iodium. Pada reaksinya, Anion triiodida langsung menghasilkan warna biru kehitaman yang pekat saat bersentuhan dengan pati.

Kesimpulan

Karbohidrat adalah sumber utama energi kita. Karbohidrat terdiri atas ikatan polihidroksi yang mengandung gugus aldehid dan keton. Ada banyak jenis karbohidrat di sekitar kita. Karbohidrat dapat diuji dengan beberapa cara, seperti uji mollisch, uji tollens, uji fehling, uji seliwanoff dan uji iodin.

Referensi

[1] Hart, H., craine, L.E. and Hart. D.J. 2003. Kimia Organik Edisi Kesebelas. Erlangga. Jakarta.

[2] https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/chemical-processes/aldehydes-and-ketones/a/cyclic-hemiacetals-and-hemiketals Diakses pada tanggal 30 Desember 2020.

[3] https://byjus.com/chemistry/molischs-test/ Diakses pada tanggal 30 Desember 2020.

[4] https://byjus.com/chemistry/tollens-test/ Diakses pada tanggal 30 Desember 2020.

[5] https://byjus.com/chemistry/fehling-test/ Diakses pada tanggal 30 Desember 2020.

[6] https://byjus.com/questions/what-is-seliwanoffs-test/ Diakses pada tanggal 30 Desember 2020.