karbohidrat

1. MAKRONUTRIEN
apt. Lindawati Setyaningrum., M.Farm

2. Makronutrien
adalah zat gizi yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar untuk memberikan
energi dan mendukung pertumbuhan, pemeliharaan, serta fungsi tubuh secara
optimal.
Istilah makronutrien berasal dari kata “makro” yang berarti besar, dan “nutrien”
yang berarti zat gizi. Makronutrien berfungsi sebagai sumber energi utama
bagi tubuh serta sebagai bahan baku dalam pembentukan struktur sel, jaringan,
dan berbagai komponen biologis penting.
Dengan demikian, makronutrien dapat didefinisikan sebagai zat gizi esensial
yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar, berperan penting sebagai
sumber energi, bahan pembangun, dan pengatur berbagai proses biologis
untuk mempertahankan kehidupan dan kesehatan manusia secara
keseluruhan

3. Terdapat tiga jenis utama
makronutrien, yaitu:
Karbohidrat Protein Lemak (Lipida)
Selain itu beberapa literatur juga memasukkan air dan serat pangan ke dalam kategori
makronutrien non-energenik, karena meskipun tidak menghasilkan energi, keduanya
dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar untuk menjaga keseimbangan cairan, mendukung
pencernaan, dan membantu proses fisiologis lainnya.

4. ◦ Keseimbangan antara ketiga makronutrien sangat penting untuk
menjaga homeostasis tubuh.
◦ Kekurangan salah satu makronutrien dapat menyebabkan gangguan
fungsi metabolik, penurunan energi, gangguan pertumbuhan, dan
menurunnya daya tahan tubuh.
◦ Sebaliknya, kelebihan asupan makronutrien tertentu, terutama lemak
dan karbohidrat sederhana, dapat memicu masalah kesehatan
seperti obesitas, diabetes melitus, dan penyakit kardiovaskular.

5. Karbohidrat: Sumber Energi Utama
◦ Diubah menjadi glukosa untuk energi langsung atau
cadangan
◦ Dua jenis: Karbohidrat kompleks (sayur, buah, biji-bijian)
dan sederhana (nasi putih, roti, gula)
◦ 1 gram karbohidrat = 4 kalori energi

6. Protein: Pembangun dan Perbaikan
Tubuh
◦ Dicerna menjadi asam amino, penting untuk
pembentukan sel dan jaringan
◦ 20 jenis asam amino, 9 esensial harus dari makanan
(daging, ikan, telur, susu)
◦ 1 gram protein = 4 kalori energi

7. Lemak: Energi dan Pelindung Organ
◦ Cadangan energi, pelindung organ, bantu penyerapan
vitamin
◦ Lemak jenuh (daging, produk susu) dan lemak tak jenuh
(ikan, alpukat, kacang)
◦ 1 gram lemak = 9 kalori energi, konsumsi seimbang
penting untuk kesehatan jantung

8. Dampak Kekurangan Makronutrien
◦ Gejala jangka pendek: mudah lapar, lemas, mual, sembelit
◦ Jangka panjang: rambut rontok, kulit kering, anemia,
malnutrisi, stunting, imun menurun
◦ Penting memenuhi kebutuhan harian sesuai usia dan
kondisi

9. Rekomendasi Asupan Harian
Makronutrien (Kemenkes RI)
◦ Karbohidrat: 225-325 gram (45-65% kalori harian)
◦ Protein: 56-66 gram (tergantung jenis kelamin dan aktivitas)
◦ Lemak: 44-78 gram (20-35% kalori harian)
◦ Penyesuaian berdasarkan usia, jenis kelamin, dan kebutuhan
individu

10. Tips Memenuhi Kebutuhan
Makronutrien Seimbang
◦ Pilih karbohidrat kompleks untuk energi tahan lama
◦ Konsumsi protein lengkap dari sumber hewani dan nabati
◦ Pilih lemak tak jenuh untuk kesehatan jantung
◦ Hindari konsumsi berlebihan yang dapat menyebabkan obesitas
dan penyakit kronis

11. Analisis karbohidrat

12. Apa itu Karbohidrat?
◦ Senyawa organik yang terdiri dari karbon (C), hidrogen (H), dan
oksigen (O) dengan rasio H:O 2:1
◦ Sumber energi utama bagi makhluk hidup, menyumbang 70-80%
kebutuhan energi manusia
◦ Contoh: glukosa, fruktosa, pati, selulosa

14. Klasifikasi Karbohidrat
◦ Monosakarida: gula sederhana, contoh glukosa, fruktosa,
galaktosa
◦ Oligosakarida: 3-10 unit monosakarida, contoh sukrosa, laktosa,
maltosa
◦ Polisakarida: >20 unit monosakarida, contoh pati, glikogen,
selulosa

15. Karbohidrat dalam bahan pangan
• Berdasarkan struktur kimianya, karbohidrat
dapat dikelompokkan menjadi:
– karbohidrat dengan struktur yang sederhana
(seperti mono-sakarida dan disakarida)
– oligosakarida (seperti stakiosa, rafinosa,
fruktooligosakarida, galaktooligosakarida)
– polisakarida (seperti pati, glikogen, selulosa
dan serat pangan).

16. Monosakarida
• Struktur monosakarida ada yang memiliki gugus fungsional aldehida
(seperti glukosa dan galaktosa) dan yang memiliki gugus keton
(seperti fruktosa).
• Gula yang memiliki gugus aldehida bebas umumnya memiliki sifat
mereduksi (disebut juga gula pereduksi).
• Struktur kimia monosakarida dapat dinyatakan sebagai struktur garis
(proyeksi Fischer) atau struktur cincin (proyeksi Haworth).
• Struktur cincin glukosa dan galaktosa adalah piranosa (segi 6),
sedangkan fruktosa Adalah Furanosa (Segi 5)

17. Struktur glukosa dan fruktosa dalam bentuk
proyeksi Fischer dan Haworth

18. DISAKARIDA

19. Fungsi Karbohidrat dalam Tubuh
◦ Sumber energi langsung (glukosa)
◦ Cadangan energi (glikogen di hati dan otot)
◦ Komponen struktural (selulosa pada tumbuhan)
◦ Penyusun asam nukleat (ribosa dan deoksiribosa)

20. Metode Analisis Karbohidrat Kualitatif
◦ Uji Molisch: deteksi karbohidrat umum dengan warna ungu
◦ Uji Iodin: identifikasi polisakarida (pati) dengan warna biru tua
◦ Uji Benedict dan Barfoed: deteksi gula pereduksi dan
monosakarida
◦ Uji Seliwanoff: membedakan fruktosa dan glukosa
◦ Uji Osazon: identifikasi jenis monosakarida melalui kristal osazon

21. Metode Analisis

22. Analisis kualitatif terhadap sampel
Penetapan jenis karbohidrat dalam sampel
Ekstraksi Karbohidrat
Ekstrak (karbohidrat larut)
Pemisahan
komponen
Analisis
Karbohidrat tidak
larut
Pemisahan komponen
Hidrolisis
Analisis
Skema umum analisis karbohidrat

23. Kadar Karbohidrat
• Kadar karbohidrat berdasar analisis proksimat dihitung
secara by difference ditentukan dengan rumus sebagai
berikut:
100 – (% air + % abu + % lemak + %
protein)
• Kadar karbohidrat yang dapat dicerna dihitung secara by
difference ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
100 – (% air + % abu + % lemak + % protein +
% serat pangan)

24. Uji Kualitatif Karbohidrat
Analisis Karbohidrat

25. Molisch Test
• Uji KH secara umum
• Uji Molisch dinamai sesuai penemunya yaitu
Hans Molisch, seorang ahli botani dari Australia.
• Prosedur Kerja :
a. Masukkan ke dalam tabung reaksi 1 ml
sample
b. Tambahkan 2 tetes reagen Molish dan
dikocok.
c. Tambahkan 1 ml H2SO4
Uji Molisch

26. Molisch Test
• Uji ini didasari oleh reaksi dehidrasi karbohidrat oleh
asam sulfat membentuk cincin furfural yang berwarna
ungu.
• Reaksi positif ditandai dengan munculnya cincin ungu
di purmukaan antara lapisan asam dan lapisan sampel
• Sampel yang diuji dicampur dengan reagent Molisch,
yaitu α-naphthol yang terlarut dalam etanol.
• Setelah pencampuran atau homogenisasi, H2SO4 pekat
perlahan-lahan dituangkan melalui dinding tabung
reaksi agar tidak sampai bercampur dengan larutan
atau hanya membentuk lapisan.
Uji Molisch

27. ReactionReaksi

28. Molisch Test
Uji Molisch

29. Benedict Test
• Uji kimia untuk mengetahui kandungan gula
(karbohidrat) pereduksi. Gula pereduksi meliputi semua
jenis monosakarida dan beberapa disakarida seperti
laktosa dan maltosa
• Prosedur Kerja:
a.Masukkan ke dalam tabung reaksi 2 tetes sampel
b. Tambahkan 1 ml Benedict.
c. Panaskan dalam penangas air.
d. Amati hasilnya
Uji Benedict

30. Benedict Test
• Pada uji Benedict, pereaksi ini akan bereaksi
dengan gugus aldehid, kecuali aldehid dalam
gugus aromatik, dan alpha hidroksi keton.
• Oleh karena itu, meskipun fruktosa bukanlah gula
pereduksi, namun karena memiliki gugus alpha
hidroksi keton, maka fruktosa akan berubah
menjadi glukosa dan mannosa dalam suasana
basa dan memberikan hasil positif dengan
pereaksi benedict
Uji Benedict

31. Benedict Test
Uji Benedict

32. Barfoed Test
• Adalah uji untuk membedakan monosakarida dan
disakarida dengan mengontrol kondisi pH serta
waktu pemanasan.
• Prosedur Kerja :
a. tasukkan 5 tetes larutan sample ke dalam
tabung reaksi.
a. tambahkan 1 ml reagen Barfoed.
b. panaskan dalam penangas air, hitung waktu
sampai terbentuk perubahan warna merah bata.
c. amati hasilnya.
Uji Barfoed

33. Barfoed Test
• Prinsipnya berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi
Cu+
• Sampel monosakarida mempunyai waktu yang
lebih cepat membentuk warna merah bata
pada uji barfoed
Uji Barfoed

34. Iodine Test
• Pati dan iodium membentuk
ikatan kompleks berwarna
biru.
• Prosedur kerja:
a.1 tetes sample di atas
druppel plate.
b. tambahkan 1 tetes
larutan
yodium.
c. amati warna yang
terjadi.
Uji Yodium

35. Iodine Test
• Pati dalam suasana asam
bila dipanaskan dapat
terhidrolisis menjadi
senyawa yang lebih
sederhana, hasil
pemecahan pati jika diuji
dengan iodium akan
memberikan warna biru,
coklat, kuning sampai
tidak berwarna
Uji Yodium

36. Uji Kuantitatif Karbohidrat
Analisis Karbohidrat

37. Analisis Karbohidrat
◦Persiapan Sampel
◦(Analisis Total Gula dan Gula Reduksi)

38. • Sampel harus jernih dan bebas dari pengotor
• Pengotor yang dapat mengganggu analisis adalah:
• protein (membentuk kekeruhan),
• fenol (analisis untuk gula pereduksi),
• furan dan turunannya sebagai produk karamelisasi dan
reaksi Maillard (metode anthrone)
• Jika sampel keruh harus dilakukan pengendapan terlebih
dahulu
• Gula yang terukur berasal dari gula dan karbohidrat yang larut
dalam air
Persiapan Sampel cair
17
Sampel Cair

39.  Gula diekstrak dengan etanol 80% panas
 Gula yang terukur adalah gula yang larut dalam
etanol yang terdiri dari mono, di, tri, dan tetra,
dan oligosakarida
 Polisakarida dan protein bersifat tidak larut
dalam etanol
 Sebelum dilakukan ekstraksi, sebaiknya
sampel
dibuat bebas lemak
Persiapan Sampel Padat
18
Sampel Padat

40. Analisis Total gula
Metode Anthrone
•Karbohidrat dalam asam sulfat akan dihidrolisis
menjadi monosakarida
monosakarida mengalami
dan
selanjutnya
dehidrasi oleh asam
sulfat menjadi furfural atau hidroksil metil furfural.
• Selanjutnya senyaw
a
furfural ini dengan
(9, 10
senyaw
a
dihidro-9-oxoanthracene)
kompleks yang
berwarna
anthrone
membentuk
biru.

41. PATI
• Pati tersusun dari dua makromolekul, yaitu amilosa dan
amilopektin yang komposisinya berbeda untuk setiap jenis
pati.
• Kedua makro-molekul ini dibentuk dari monomer D- glukosa
dan berada dalam bentuk granula.
• Amilosa memiliki struktur linear dimana D-glukosa
dihubungkan melalui ikatan -1,4-glikosidik.
• amilopektin tersusun oleh monomer D-glukosa yang memiliki
gugus percabangan yang dibentuk dari ikatan
-1,6-glikosidik di samping ikatan -1,4-glikosidik yang
membentuk struktur linear.
• Rasio amilosa dan amilo-pektin dalam pati menentukan
sifat gelatinisasi pati (kemampuan mengentalkan dan
membentuk gel).

42. (b) Amylopectin
Struktur amilosa (a) dan amilopektin (b)

43. Bentuk granula pati dari berbagai sumber (birefriengence)

44. PATI
• Prinsip analisis: pati dihidrolisis oleh
asam/enzim, dan hasil hidrolisis pati dianalisis
dengan metode gula reduksi. Jumlah gula
reduksi ekuivalen dengan jumlah pati
• Kadar pati = kadar gula reduksi x 0.9
• BM pati/BM gula = (mX162)/(mX180) = 0.9
• Untuk bahan yang mengandung pati dan
dekstrin
19
Analisis Pati

45. Prosedur Penetapan
• Sampel padat 2-5 g yang telah dihaluskan atau cair ditambah 50
ml etanol 80% dan aduk selama 1 jam. Suspensi disaring. Filtrat
mengandung karbohidrat yang larut dibuang.
• Untuk bahan berlemak, maka pati yang terdapat sebagai residu
pada kertas saring dicuci 5 kali dengan 10 ml eter, kemudian
cuci lagi dengan 150 ml alkohol 10% untuk menghilangkan lebih
lanjut karbohidrat terlarut.
• Residu dipindahkan ke dalam erlenmeyer dengan pencucian
200 ml aquades dan tambahkan 20 ml HCl  25% (bj
1.125), refluks selama 2,5 jam.
• Setelah dingin netralkan dengan larutan NaOH 45% dan
encerkan sampai 500 ml, kemudian saring. Kadar
glukosa ditentukan.
• Penentuan glukosa seperti pada penentuan total gula.
Berat glukosa dikalikan 0.9 merupakan berat pati.
20
Analisis Pati

46. Gula Reduksi
• Gula Reduksi
• Golongan gula (KH) yang dapat mereduksi
senyawa-senyawa penerima elektron,
contohnya adalah glukosa dan fruktosa
• Ujung dari suatu gula pereduksi adalah ujung
yang mengandung gugus aldehida atau keto
bebas. Semua monosakarida dan disakarida
kecuali sukrosa termasuk sebagai gula
pereduksi.
Analisis Pati

47. Analisis Gula Reduksi (Nelson-Somogyi)
Analisis Gula Reduksi (Nelson-Somogyi)
• Hasil reduksi kuprooksida yang bereaksi
dengan arsenomolybdat dan akan mereduksi
menjadi molybdine blue dan warna biru inilah
yang akan diukur nilai absorbansinya.
Intensitas warna biru yang terbentuk ekivalen
dengan jumlah gula reduksi dalam sampel
Analisis Pati

48. Contoh Kasus
Konsentrasi Absorbansi
blanko 0.089
2 mg/100ml 0.146 – 0.089 = 0.057
4 mg/100ml 0.189 – 0.089 = 0.100
6 mg/100ml 0.301 – 0.089 = 0.212
8 mg/100ml 0.370 – 0.089 = 0.281
10 mg/100ml 0.432 – 0.089 = 0.343
Analisis Pati

49. Kurva Standar
• Kurva Standart
Analisis Pati

50. Contoh soal :
• Contoh Soal :
• Berdasarkan kurva glukosa standar tersebut,
hitung konsentrasi gula reduksi hasil hidrolisis
sampel pati jika nilai absorbansi yang didapat
adalah 0.5
Analisis Pati

51. SERAT
• Serat kasar adalah residu dari bahan pangan yang telah
diperlakukan dengan asam dan alkali mendidih.
• Serat kasar ditentukan dengan cara menentukan residu
setelah contoh bahan pangan diperlakukan dengan
asam dan basa kuat.
• Serat pangan adalah bagian dari komponen bahan
pangan nabati yang tidak dapat dicerna oleh saluran
pencernaan manusia.
• Serat pangan dapat ditentukan dengan menganalisis
kadar acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber
(NDF), lignin dan
substansi

52. SERAT KASAR
• Serat Kasar
• Komponen bahan pangan yang tidak tercerna
yang dinyatakan sebagai komponen tidak larut
asam/alkali encer
• Residu hasil digesti: serat kasar yang terdiri
dari lignin dan selulosa
26
Analisis Serat Kasar

53. Penetapan Serat Kasar
• Serat kasar merupakan residu dari bahan
makanan atau produk pertanian setelah diberi
perlakuan asam dan alkali mendidih, yang
terdiri dari selulosa dan sedikit lignin dan
pentosan
• Merupakan metode gravimetri
27
Analisis Serat Kasar

54. Prosedur
• Haluskan bahan sehingga dapat melalui ayakan diameter 1
mm dan campurlah baik-baik. Kalau bahan tak dapat
dihalusksan, hancurkan sebaik mungkin.
• Timbang 2 g bahan kering dan ekstraksi lemaknya dengan
soxhlet. Kalau bahan sedikit mengandung lemak,
misalnya sayur-sayuran gunakan 10 g bahan; tidak perlu
dikeringkan dan diekstraksi lemaknya
• Pindahkan bahan ke dalam erlenmeyer 600 ml. Kalau
ada tambahkan 0,5 g asbes yang telah dipijarkan dan 3 tetes
zat anti buih (antifoam agent).
28
Analisis Serat Kasar

55. Analisis Serat Kasar
• Tambahkan 200 ml larutan H2SO4 mendidih (125 g H2SO4
pekat/100 ml = 0.255 N H2SO4) dan tutuplah dengan
pendidngin balik, didihkan selama 30 menit dengan
kadangkala digoyang-goyangkan.
• Saring suspensi melalui kertas saring dan residu yang tertinggal
dalam erlenmeyer dicuci dengan aquades mendidih. Cucilah
residu dalam kertas saring sampai air cucian tidak bersifat asam
lagi (uji dengan kertas lakmus).
• Pindahkan secara kuantitatif residu dari kertas saring ke dalam
erlenmeyer kembali dengan spatula dan sisanya dicuci dengan
larutan NaOH mendidih (1.25g NaOH/100ml = 0,313 N NaOH)
sebanyak 200 ml sampai semua residu masuk ke dalam
erlenmeyer. Dididihkan dengan pendingin balik sambil
kadangkala digoyang- goyangkan selama 30 menit.

56. Serat Pangan (Dietary Fiber)
• Analisis selulosa, hemiselulosa, lignin dan
substansi pektat, meliputi :
• Metode ADF (Acid Detergent Fiber)
• Metode NDF (Neutral Detergent Fiber)
• Penetapan Lignin
• Penetapan Substansi Pektat
Analisis Serat Pangan

57. NDF : Neutral Detergent
Fiber
• Prinsip penetapan NDF adalah dengan
mengekstrak contoh dengan larutan NDF yang
terdiri dari campuran EDTA, Na2B4O7.10H2O, lauril
sulfat, Na2HPO4 dan 2-etoksi-etanol) sehingga
seluruh komponen selain komponen NDF larut.
• Komponen yang tidak larut kemudian disaring,
dikeringkan, ditimbang dan dikoreksi dengan
kandungan mineralnya.

58. ADF : Acid Detergent
Fiber
• Prinsip penetapan ADF adalah dengan
mengekstrak contoh dengan larutan ADF
(setiltrimetil amonium bromida dalam H2SO4 1N),
sehingga seluruh komponen selain komponen
ADF larut.
• Komponen yang tidak larut kemudian disaring,
dikeringkan, ditimbang dan dikoreksi dengan
kandungan mineralnya.

59. Serat Pangan (Dietary Fiber)
• Analisis metode deterjen (NDF dan ADF)
didasarkan pada kemampuan deterjen
melarutkan lemak, komponen mengandung N,
gula dan bbrp jenis pati.
• ADF : sebagian besar selulosa dan lignin
• NDF : sebagian besar selulosa, hemiselulosa
dan
lignin
Analisis Serat Pangan

60. Sehingga :
• Kadar hemiselulosa = kadar NDF – ADF
• Kadar selulosa = kadar ADF – kadar lignin
• Total serat pangan = kadar NDF + substansi
pektat
Analisis Serat Pangan

61. Metode ADF
• Ekstraksi contoh sampel dengan larutan ADF
(setilmetril amonium bromida dalam H2SO4 1
N)
• Komponen selain ADF larut, komponen tak larut
disaring, dikeringkan dan ditimbang
• Dikoreksi kandungan mineralnya dengan
pengabuan kering
• Kadar ADF = selisih berat residu setelah
diabukan
dengan berat sampel awal
Analisis Serat Pangan

62. Metode NDF
• Untuk sampel mengandung pati, hidrolisis dg alfa
amilase terlebih dahulu
• Ekstraksi contoh sampel dengan larutan NDF
(campuran EDTA, Na2B4O7.10H2O, lauril sulfat,
Na2HPO4 dan 2-etoksi etanol) hingga seluruh
komponen non NDF larut
• Komponen tak larut disaring, dikeringkan, ditimbang
dan dikoreksi kandungan mineralnya dg pengabuan
kering
• Kadar NDF = selisih berat residu setelah diabukan
dengan berat sampel awal
Analisis Serat Pangan

63. Penetapan Lignin
• Ekstraksi contoh sampel dengan larutan NDF
(sehingga seluruh komponen selain selulosa dan
lignin larut)
• Selulosa dlm residu dihidrolisis dengan H2SO4
72%, hingga hanya lignin yg ada dlm residu
• Komponen tak larut disaring, dikeringkan,
ditimbang dan dikoreksi kandungan mineralnya
dg pengabuan kering
• Kadar lignin = selisih berat residu setelah
diabukan dengan berat sampel awal
Analisis Serat Pangan

64. Penetapan Substansi Pektat
• 1. Reaksi antara O-hidroksi difenil dengan
anhidrogalakturonat yang menghasilkan warna
yang dapat diukur pada panjang gelombang
520nm… atau
• 2. Metode gravimetri : pektin yg telah diekstrak
dr sampel, disaponifikasi dengan alkali dan
diendapkan sebagai kalsium pektat (dg
penambahan kalsium klorida dlm kondisi asam)
Endapan kalsium pektat dicuci sampai bebas
klorida dikeringkan dan ditimbang residu nya
Analisis Serat Pangan

65. Pentingnya Analisis Karbohidrat
◦ Menjamin kualitas dan keamanan produk pangan
◦ Memahami kandungan energi dan nilai gizi makanan
◦ Membantu pengembangan produk fungsional dan
probiotik

66. Sumber Karbohidrat Sehari-hari
◦ Sereal dan biji-bijian: beras, gandum, jagung
◦ Umbi-umbian: kentang, singkong
◦ Buah-buahan dan sayuran
◦ Produk susu dan gula meja

67. Kebutuhan Karbohidrat Harian
◦ Disarankan 45-65% dari total kalori harian berasal dari karbohidrat
◦ Contoh: untuk kebutuhan 2000 kalori, karbohidrat sekitar 225-325
gram per hari

68. Pencernaan dan Metabolisme
Karbohidrat
◦ Mulai di mulut dengan enzim amilase saliva memecah pati
◦ Di usus halus, karbohidrat dipecah menjadi monosakarida untuk
diserap
◦ Glukosa masuk ke darah dan digunakan sebagai bahan bakar sel

69. Akibat Kekurangan dan Kelebihan
Karbohidrat
◦ Kekurangan: energi rendah, mudah lelah, gangguan fungsi otak
◦ Kelebihan: risiko obesitas, diabetes tipe 2, gangguan metabolik

70. TERIMA KASIH