Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang banyak dijumpai di alam, terutama sebagai penyusun utama jaringan tumbuh-tumbuhan. Karbohidrat atau sakarida (berasal dari bahasa Latin saccharum = gula) adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton yang mengandung unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) dengan rumus empiris total (CH2O)n. Pada umumnya, karbohidrat berupa serbuk putih yang mempunyai sifat sukar larut dalam pelarut nonpolar, tetapi mudah larut dalam air.
Berdasarkan monomer penyusunnya, karbohidrat dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu:
1). Monosakarida
Merupakan senyawa karbohidrat yang paling sederhana yang tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi karbohidrat lain. Monosakarida mempunyai rumus kimia (CH2O)n dimana n = 3 atau lebih. Jika gugus karbonil pada ujung rantai monosakarida adalah turunan aldehida, maka monosakarida ini disebut aldosa. Dan bila gugusnya merupakan turunan keton maka monosakarida tersebut dinamakan ketosa.
Contoh monosakarida yaitu:
a). Glukosa
Glukosa adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Glukosa sangat penting dalam produksi protein dan dalam metabolisme lipid.
b). Fruktosa
Fruktosa adalah gula sederhana (monosakarida) yang ditemukan di banyak jenis makanan dan merupakan salah satu dari tiga gula darah penting bersama dengan glukosa dan galaktosa.
c). Dextrosa
Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.
2). Oligosakarida
Merupakan karbohidrat yang terbentuk dari dua sampai sepuluh monosakarida. Oligosakarida yang paling banyak ditemukan di alam adalah disakarida. Disakarida mempunyai rumus molekul C12H22O11.
Contoh disakarida yaitu:
a). Sukrosa (gula tebu)
Sukrosa terbentuk melalui proses fotosintesis yang ada pada tumbuh-tumbuhan. Pada proses tersebut terjadi interaksi antara karbon dioksida dengan air didalam sel yang mengandung klorofil. Di dalam batang tebu mengandung sukrosa 10 – 12%.
b). Laktosa (gula susu)
Laktosa adalah bentuk disakarida dari karbohidrat yang dapat dipecah menjadi bentuk lebih sederhana yaitu galaktosa dan glukosa. Laktosa ada di dalam kandungan susu, dan merupakan 2-8% bobot susu keseluruhan.
3). Polisakarida
Merupakan karbohidrat bentuk polimer dari satuan monosakarida yang sangat panjang, yaitu tersusun lebih dari sepuluh satuan monosakarida dan dapat berantai lurus atau bercabang. Polisakarida dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentu yang kerjanya spesifik. Rumus kimia polisakarida adalah (C6H10O5)n.
Contoh polisakarida yaitu:
a). Amilum
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Amilum dengan air dingin akan membentuk suspensi dan bila dipanaskan akan terbentuk pembesaran berupa pasta, dan bila didinginkan akan membentuk koloid yang kental semacam gel.
Amilum tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa memberikan sifat keras sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket. Amilosa memberikan warna ungu pekat pada tes iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi. Hal ini dapat digunakan untuk mengidentifikasikan adanya amilum dalam suatu bahan. Hidrolisis sempurna amilum oleh asam atau enzim akan menghasilkan glukosa.
Sifat kimia karbohidrat berhubungan erat dengan gugus fungsinya yaitu gugus –OH, gugus aldehid dan gugus keton. Sifat aldehid atau keton bebas dalam molekul karbohidrat menyebabkan karbohidrat mempunyai sifat dapat mereduksi terutama dalam suasana basa. Sifat ini dapat digunakan untuk identifikasi karbohidrat.
Untuk mengidentifikasi karbohidrat dapat digunakan beberapa reagen seperti:
1). Iodium
Iodium adalah halogen yang reaktivitasnya paling rendah dan paling bersifat elektropositif. Iodium digunakan dalam dunia medis, fotografi, dan sebagai pewarna. Seperti halnya semua unsur halogen lain, iodium ditemukan dalam bentuk molekul diatomik. Uji iodium biasanya digunakan untuk membuktikan adanya polisakarida. Polisakarida dengan penambahan iodium akan membentuk kompleks adsorpsi berwarna yang spesifik. Amilum atau pati dengan iodium menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, sedangkan glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis bereaksi dengan iodium membentuk warna merah coklat.
2). Benedict
Uji benedict digunakan untuk membuktikan adanya gula reduksi. Gula yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan mereduksi ion Cu2+ dalam suasana alkalis menjadi Cu+ yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata. Reaksi positif dengan pengujian gula reduksi dengan benedict ditandai dengan timbulnya endapan berwarna biru kehijauan, kuning, merah bata, tergantung pada kadar gula pereduksi yang ada. Uji benedict dapat pula digunakan untuk menentukan kadar gula dalam urin secara semikuantitatif.
3). Fehling A & Fehling B
Pereaksi Fehling terdiri dari dua bagian, yaitu : fehling A dan fehling B. Fehling A adalah larutan CuSO4 sedangkan fehling B merupakan campuran larutan NaOH dan kalium natrium tartrat. Pereaksi Fehling dibuat dengan mencampurkan kedua larutan tersebut, sehingga diperoleh suatu larutan yang berwarna biru tua. Dalam pereaksi fehling, ion Cu2+ terdapat sebagai ion kompleks. Pereaksi fehling dapat dianggap sebagai larutan CuO. Pereaksi fehling digunakan sebagai identifikasi adanya gula reduksi (seperti glukosa) dalam air kemih pada penderita penyakit diabetes (glukosa mengandung gugus aldehida).
