STRUKTUR GULA

 STRUKTUR GULA

Oleh : SRI RAHAYU, S.Pd

Kamis, 6 Agustus 2026

Struktur gula mengacu pada susunan atom dan ikatan dalam molekul karbohidrat sederhana. Pemahaman struktur sangat penting karena menentukan sifat fisik, kimia, kecernaan, dan fungsi gula dalam pangan. Struktur gula dapat digambarkan dalam 3 bentuk: Struktur Rantai Terbuka, Struktur Rantai Siklis, dan Struktur Konfigurasi Ruang.

A. STRUKTUR RANTAI TERBUKA FISCHER PROJECTION

Merupakan struktur dasar yang menunjukkan urutan atom karbon dan gugus fungsional secara linear.

1. Berdasarkan Gugus Fungsional

a. Aldosa: Memiliki gugus aldehid -CHO pada atom C nomor 1.  Contoh: D-Glukosa, D-Galaktosa, D-Ribosa.

b. Ketosa: Memiliki gugus keton C=O pada atom C nomor 2.  Contoh: D-Fruktosa.

2. Berdasarkan Jumlah Atom Karbon

a. Triosa C3: Gliseraldehid, Dihidroksiaseton  

b. Pentosa C5: Ribosa, Xilosa  

c. Heksosa C6: Glukosa, Fruktosa, Galaktosa

Contoh Struktur Rantai Terbuka D-Glukosa:  

$CHO-(CHOH)4-CH2OH$

B. STRUKTUR RANTAI SIKLIS HAWORTH PROJECTION

Di dalam larutan, monosakarida dengan ≥5 atom C cenderung membentuk struktur cincin melalui reaksi intramolekul antara gugus aldehid/keton dengan gugus hidroksil. 

1. Pembentukan Cincin

a. Cincin Piranosa: Cincin 6 anggota, mirip pirana. Dibentuk dari heksosa.   Contoh: α-D-Glukopiranosa, β-D-Glukopiranosa.

b. Cincin Furanosa: Cincin 5 anggota, mirip furan. Dibentuk dari pentosa dan fruktosa.  Contoh: β-D-Fruktofuranosa.

2. Anomer α dan β  

Saat pembentukan cincin, atom C anomerik C nomor 1 pada aldosa, C nomor 2 pada ketosa menjadi kiral baru sehingga terbentuk 2 bentuk:  

a. Anomer α: Gugus -OH pada C anomerik berada di bawah bidang cincin.  

b. Anomer β: Gugus -OH pada C anomerik berada di atas bidang cincin.  

Fenomena perubahan dari α ke β disebut mutarotasi.

C. STRUKTUR DISAKARIDA DAN IKATAN GLIKOSIDIK

Disakarida terbentuk dari 2 monosakarida melalui reaksi kondensasi dengan pelepasan 1 molekul air. Ikatan yang terbentuk disebut ikatan glikosidik.

.Jenis Ikatan Glikosidik:

1.Sukrosa

α-D-Glukopiranosil-(1→2)-β-D-Fruktofuranosida Non-Reduksi Kedua C anomerik terlibat ikatan. Stabil terhadap basa.

2.Maltosa

α-D-Glukopiranosil-(1→4)-D-Glukopiranosa Reduksi C anomerik glukosa kedua bebas.

3.Laktosa

β-D-Galaktopiranosil-(1→4)-D-Glukopiranosa Reduksi C anomerik glukosa bebas. Disusun oleh enzim laktase.

D. STRUKTUR KONFORMASI RUANG

Struktur Haworth disederhanakan lagi menjadi struktur kursi chair conformation untuk menunjukkan stabilitas sterik.

Contoh: β-D-Glukopiranosa  

Semua gugus -OH dan -CH2OH yang besar berada pada posisi ekuatorial, sehingga strukturnya paling stabil. Hal ini menjelaskan mengapa pati dan selulosa dapat membentuk rantai panjang.

E. PENGARUH STRUKTUR TERHADAP SIFAT GULA

1.Gugus Aldehid/Keton Bebas: Menentukan sifat gula pereduksi. Berperan dalam reaksi Maillard.

2.Jumlah Gugus -OH: Menentukan kelarutan dan higroskopisitas. Semakin banyak -OH semakin larut.

3.Bentuk Cincin α/β: Mempengaruhi daya cerna. Enzim amilase hanya memecah ikatan α, tidak memecah ikatan β pada selulosa.

4.Jenis Ikatan Glikosidik: Menentukan dapat tidaknya dicerna manusia. Sukrosa dipecah sukrase, laktosa dipecah laktase.

5.Isomer D/L: Enzim dalam tubuh manusia hanya bekerja pada bentuk D. Bentuk L tidak dapat dimetabolisme.

F. GAMBARAN STRUKTUR TIGA GULA PENTING

1.  D-Glukosa: Aldohexosa. Bentuk paling stabil β-D-Glukopiranosa. Sumber energi utama.

2.  D-Fruktosa: Ketoheksosa. Bentuk dominan β-D-Fruktofuranosa. Tingkat kemanisan paling tinggi.

3.  Sukrosa: Disakarida non-pereduksi. Ikatan antara C1 glukosa dan C2 fruktosa. Stabil, tidak bereaksi dalam uji Benedict.

-

DAFTAR PUSTAKA

1.  Lehninger, A.L., Nelson, D.L., Cox, M.M. Prinsip-Prinsip Biokimia. Edisi Bahasa Indonesia. Jakarta: Erlangga. 2008. 

2.  Belitz, H.D., Grosch, W., Schieberle, P. Food Chemistry. 4th Edition. Springer. 2009.

3.  Winarno, F.G. Kimia Pangan dan Gizi. Edisi Revisi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. 2008.

4.  Voet, D., Voet, J.G. Biochemistry. 5th Edition. Wiley. 2016. Bab Structure and Catalysis.

5.  Codex Alimentarius. Standard for Sugars CXS 212-1999. FAO/WHO. 1999.

6.  Fry, S.C. The Structure and Functions of Spheres of Polysaccharide. Annual Review of Plant Physiology. 1988.

7.  AOAC International. Official Methods of Analysis. 21st Edition. 2019. Metode analisis struktur gula dengan HPLC.