MAKALAH KIMIA ORGANIK KARBOHIDRAT

MAKALAH KIMIA ORGANIK

KARBOHIDRAT

Oleh:

1. Anry Kurniawan (1314022)

2. Waelmy Artiana P. (1314035)

3. Lidia Fransica S. (1314040)

4. Mayang Pesona S. (1314078)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG

2014

BAB I

PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang

Karbohidrat adalah sumber energi utama untuk manusia.

Kebanyakan karbohidrat yang kita makan makan ialah

tepung/amilum/pati, yang ada dalam gandum, jagung, beras,

kentang dan padi-padian lainnya, buah-buahan, dan sayuran.

Karbohidrat mempunyai rumus umum (CH2O)n. Berbagai senyawa

yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang

berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa yang sederhana

yang mempunyai berat molekul 90 hingga senyawa yang

mempunyai berat molekul 500000 bahkan lebih. Berbagai

senyawa itu dibagi dalam tiga golongan, yaitu golongan

monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Dalam

makalah ini kami akan membahas lebih lanjut tentang

karbohidrat.

1.2. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian dari senyawa karbohidrat?

2. Apa saja macam-macam penggolongan dari karbohidrat?

3. Bagaimanakan reaksi pemecahan polisakarida menjadi

disakarida dan monosakarida?

4. Bagaimanakah dari molasses yang menghasilkan glukosa

dan fruktosa, glukosa menghasilkan etanol dan asam

asetat, dan selulosa menghasilkan oligo dan mono?

5. Apa saja aplikasi karbohidrat di kehidupan sehari-

hari?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Karbohidrat

Secara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik

yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan

pada umumnya unsur hidrogen dan oksigen dalam komposisi

menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk

dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak.

Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari

bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber

bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Pembentukan karbohidrat di alam terjadi dalam tumbuh-

tumbuhan dalam proses yang disebut fotosintesis. Tumbuh-

tumbuhan mengandung klorofil yang merupakan katalisator

untuk perubahan CO2 + H2O menjadi glukosa dengan adanya

sinar matahari.

6CO2 + 6H2O C6H12O)6 + 6O2

(karbon dioksida) (air) (glukosa)

(oksigen)

Pada proses fotosintesis, klorofil pada tumbuh-tumbuhan

akan menyerap dan menggunakan enersi matahari untuk

membentuk karbohidrat dengan bahan utama CO2 dari udara dan

air (H2O) yang berasal dari tanah. Enersi kimia yang

terbentuk akan disimpan di dalam daun, batang, umbi, buah

dan biji-bijian.

Karbohidrat mempunyai rumus umum (CH2O)n. Secara

biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau

polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan

senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karena itu,

karbohidrat merupakan suatu polihidroksi aldehid (aldosa)

atau polihidroksi keton (ketosa), atau turunan senyawa-

senyawa tersebut.

2.2. Penggolongan Karbohidrat

Karbohidrat dibagi menjadi beberapa kelas atau golongan

sesuai dengan sifat-sifatnya terhadap zat-zat

penghidrolisis. Karbohidrat atau gula dibagi menjadi tiga

kelas pokok:

1. Monosakarida

Monosakarida ialah karbohidrat sederhana, dalam arti

molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja

dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam

kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarida yang

paling sederhana adalah gliseraldehida dan

dihidroksiaseton.

D-gliseraldehida Dihidroksiaseton

Gliseraldehida dapat disebut aldotriosa karena terdiri

atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida.

Dihidroksiaseton dinamakan ketotriosa karena terdiri atas

tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton.

D-eritrosa D-eritrulosa

Monosakarida yang terdiri atas empat atom karbon disebut

tertosa dengan rumus C4H8O4. Eritrosa adalah contoh

aldotetrosa dan eritrulosa adalah suatu ketotetrosa.

Pentosa ialah monosakarida yang mempunyai lima

atomkarbon. Contoh pentose adalah ribose dan ribulosa.

D-ribosa D-ribolosa

a. Glukosa

Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut

dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya

terpolarisasi kearah kanan.

D-glukosaα-D-glukosa β-D-glukosa

Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbon

dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan

klorofil dalam daun. Proses ini disebut fotosintesis

dan glukosa yang terbentuk terus digunakan untuk

pembentukan amilum atau selulosa.

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6CO2

Sinar matahari

Klorofil

Amilum terbentuk dari glukosa dengan jalan penggabungan

molekul-molekul glukosa yang membentuk rantai lurus

maupun bercabang dengan melepaskan molekul air.

nC6H12O6 (C6H10O5)n+nH2O

(Glukosa) (Amilum)

b. Fruktosa

Fruktosa adalah suatu ketohektosa yang mempunyai sifat

memutar cahaya terpolarisasi kekiri dan karenanya

disebut juga levulosa. Pada umumnya monosakarida dan

disakarida mempunyai rasa manis. Fruktosa mempunyai

rasa lebih manis daripada glukosa, juga lebih manis

daripada gula tebu atau sukrosa.

D-fruktosaα-D-fruktosa

α-D-fruktofuranosa

β-D-fruktosa

β-D-fruktofuranosa

c. Galaktosa

Monosakarida ini jarang terdapat bebas dalam alam.

Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa,

yaitu gula yang terdapat dalam susu. Galaktosa

mempunyai rasa kurang manis daripada glukosa dan kurang

larut dalam air. Galaktosa mempunyai sifat memutar

bidang cahaya terpolarisasi ke kanan.

D-galaktosaα-D-galaktosa

α-D-galaktopiranosa

β-D- galaktosa

β-D-galaktopiranosa

Asam sakarat Asam musat

d. Pentosa

Beberapa pentose yang penting di antaranya ialah

arabinosa, xilosa, ribose dan 2-deoksiribosa. Keempat

pentosa ini ialah aldopentosa dan tidak terdapat dalam

keadaan bebas di alam.

Arabinosa

2-deoksiribosa

Ribosa

xilosa

2. Oligosakarida

Senyawa yang termasuk oligosakarida mempunyai molekul

yang terdiri atas beberapa molekul monosakarida. Dua

molekul monosakarida yang berikatan satu dengan yang

lain, membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida

yang lain adalah trisakarida, yaitu yang terdiri atas

tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida yang

terbentuk dari empat molekul monosakarida. Oligosakarida

yang paling banyak terdapat di alam ialah disakarida.

a. Sukrosa

Sukrosa ialah gula yang kita kenal sehari-hari, baik

yang berasal dari tebu maupun dari bit. Dengan

hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan

glukosa dan fruktosa.

b. Laktosa

Dengan hidrolisis laktosa akan menghasilkan D-galaktosa

dan D-glukosa, karena itu laktosa adalah suatu

disakarida.

c. Maltosa

Maltosa adalah suatu disakarida yang terbentuk dari dua

molekul glukosa. Maltosa merupakan hasil antara dalam

proses hidrolisis amilum dengan asam maupun dengan

enzim. Telah diketahui bahwa amilum akan memberikan

hasil akhir glukosa.

d. Rafinosa

Rafinosa adalah suatu trisakarida yang penting, terdiri

atas tiga molekul monosakarida yang berkaitan, yaitu

galaktosa-glukosa-fruktosa.

e. Stakiosa

Stakiosa adalah suatu tetrasakarida.

3. Polisakarida

Pada umumnya polisakarida mempunyai molekul yang besar

dan lebih kompleks daripada mono dan oligosakarida.

Molekul polisakarida terdiri atas banyak molekul

monosakarida. Polisakarida yang terdiri atas satu macam

monosakarida saja disebut homopolisakarida, sedangkan

yang mengandung senyawa lain disebut heteropolisakarida.

Umumnya polisakarida berupa senyawa berwarna putih dan

tidak berbentuk kristal, tidak mempunyai rasa manis dan

tidak mempunyai sifat mereduksi. Berat molekul

polisakarida bervariasi dari beberapa ribu hingga lebih

dari satu juta. Polisakarida yang dapat larut dalam air

akan membentuk larutan koloid. Beberapa polisakarida yang

penting antara lain amilum, glikogen, dekstrin, dan

selulosa.

a. Amilum

Polisakarida ini terdapat banyak di alam, yaitu pada

sebagian besar tumbuhan. Amilum atau dalam bahasa

sehari-hari disebut pati terdapat pada umbi, daun,

batang, dan biji-bijian. Struktur dari pati adalah

sebgai berikut:

pati

b. Glikogen

Seperti amilum, glikogen juga menghasilkan D-glukosa

pada proses hidrolisis.

c. Dekstrin

Pada reaksi hidrolisis parsial, amilum terpecah menjadi

molekul-molekul yang lebih kecil yang dikenal dengan

nama dekstrin. Jadi dekstrin adalah hasil antara proses

hidrolisis amilum sebelum terbentuk maltose.

d. Selulosa

Selulosa terdapat dalam tumbuhan sebagai bahan

pembentuk dinding sel. Selulosa (C6H10O5), adalah

polisakarida yang merupakan pembentuk sel-sel kayu

hampir 50%. Kertas saring dan kapas hampir merupakan

selulosa yang murni.

selulosa

e. Mukopolisakarida

Mukopolisakarida adalah suatu heteropolisakarida, yaitu

polisakarida yang terdiri atas dua jenis derivat

monosakarida yang membentuk mukopolisakarida tersebut

ialah gula amino dan asam uronat.

2.3. Reaksi Pemecahan Polisakarida menjadi Disakarida dan

Monosakarida

2.4. Reaksi yang Menghasilkan

2.5. Aplikasi di Kehidupan Sehari-hari

Ada banyak fungsi dari karbohidrat dalam penerapannya

di industri pangan, farmasi maupun dalam kehidupan manusia

sehari-hari, diantaranya:

a. Sebagai sumber kalori atau energi

b. Sebagai bahan pemanis dan pengawet

c. Sebagai bahan pengisi dan pembentuk

d. Sebagai bahan penstabil

e. Sebagai sumber flavor (karamel)

f. Sebagai sumber serat