Pengertian Fruktosa, Struktur, Sifat, dan Fungsinya

Fruktosa kerpkali kali dikelompoklan dalam arti gula buah, dimana definisi menjadi satu-satunya unsur ketoheksosa yang senantiasa terjadi secara alami. Atas alasan demikianlah pula fruktosa dikenal sebagai levulosa karena memiliki rotasi optik yang sangat levorotatoris sehingga proses monosakarida ketonik terjadi dengan sederhana.

Disisi lain banyak yang mengemukakan pada monosakarida ketonik sederhana sebagai unit dasar karbohidrat yang tidak dapat direduksi lebih lanjut menjadi senyawa yang lebih sederhana. Adapun beberapa sifat fruktosa termasuk dalam jenis senyawa organik dengan rumus kimia C₆H₁₂O₆, yang kesemuanya memiliki massa molar fruktosa senilai 180,16 g / mol dan titik leleh 103 ° C, serta rasa seperti kristal, larut dalam air, dan manis.

Fruktosa

Dalam sejarahnya seorang kimiawan Prancis Augustin Pierre Dubrunfaut pada tahun 1797 sampai dengan 1881 menemukan fruktosa. Akan tetapi untuk nama fruktosa diciptakan oleh ahli kimia Inggris William Allen Miller 1817-1870 pada tahun 1857. Miller juga dikreditkan sebagai orang yang menciptakan nama sukrosa pada tahun yang sama. Secara etimologis, fruktosa berasal dari bahasa Latin fructus (artinya buah) dan -ose (artinya “gula”).

Pengertian Fruktosa

Fruktosa adalah gula sederhana yang kerapkali ditemukan di banyak makanan dan merupakan salah satu dari tiga gula darah terpenting bersama dengan glukosa dan galaktosa. Seperti madu, buah pohon, beri, melon, dan beberapa sayuran umbi-umbian, seperti bit, ubi jalar, parsnip, dan bawang merah, mengandung fruktosa, biasanya dikombinasikan dengan sukrosa dan glukosa.

Pengertian Fruktosa Menurut Para Ahli

Adapun definisi fruktosa menurut para ahli, antara lain:

1. Biology Online, Fruktosa adalah monosakarida ketoheksosa dengan rumus kimia C6H12O6, yang paling manis dari semua karbohidrat alami, dan bila dikombinasikan dengan glukosa membentuk sukrosa disakarida.
2. Collins Dictionary, Arti fruktosa adalah salah satu bentuk zat kimia bersifat manis yang terjadi secara alami pada buah dan sayuran. Terkadang digunakan untuk membuat makanan lebih manis.

Struktur Fruktosa

Fruktosa memiliki struktur siklik atau struktur seperti kursi (chair-like structure). Bentuk kursi fruktosa mirip dengan glukosa tetapi dalam struktur fruktosa, ada beberapa pengecualian. Fruktosa memiliki gugus fungsi keton dan penutupan cincin terjadi dari posisi karbon ke-2. Hal ini mengakibatkan timbulnya cincin beranggota 5 atau terjadi pembentukan hemiasetal intramolekul pada fruktosa. OH di karbon ke-5 bergabung dengan karbon di posisi ke-2.

Cincin beranggota lima memiliki empat karbon dan satu oksigen. Pada dasarnya ada pembentukan karbon kiral dan dua pengaturan gugus CH₂OH dan OH. Intinya, fruktosa menampilkan stereoisomerisme.

Jika gugus alkohol (OH) ada di sisi cincin yang sama dengan karbon pada 6 maka itu adalah struktur Beta. Struktur cincin siklik mengarah ke proyeksi ke atas dari gugus alkoholik (OH) pada karbon 2. Jika-OH ada di sisi berlawanan dari cincin sebagai karbon pada 6 maka struktur cincin mengarah ke proyeksi ke bawah dari OH pada karbon.

Fruktosa diidentifikasi sebagai cincin beranggota lima yang memiliki enam karbon, heksosa sedangkan glukosa adalah cincin beranggota enam dengan gugus-OH pada karbon pada posisi ke-4 dalam proyeksi ke bawah.

Fruktosa adalah monosakarida levorotatori yang berarti fruktosa memutar cahaya terpolarisasi bidang ke arah kiri. Komposisi kimiawi fruktosa adalah C₆H₁₂O₆ tetapi menunjukkan ikatan yang berbeda dengan glukosa. Fruktosa adalah heksosa namun itu ada sebagai cincin hemiketal beranggota 5 orang.

Cincin hemiketal ini dikenal membantu jalur metabolisme yang panjang dan reaktivitas tinggi dibandingkan dengan glukosa.

Sifat Fruktosa

Secara umum fruktosa berasal dari pencernaan sukrosa, disakarida yang sifatnya terdiri dari glukosa dan fruktosa yang dipecah oleh enzim hidrolase glikosida selama pencernaan. Fruktosa adalah gula alami termanis, diperkirakan dua kali lebih manis dari sukrosa. Dengan karakterisik tersebagai berikut;

Diantaranya yaitu:

1. Kelarutan / kristalisasi: Fruktosa memiliki kelarutan yang lebih tinggi dibandingkan gula lainnya; oleh karena itu, lebih sulit bagi fruktosa untuk mengkristal dari larutan air.
2. Suhu: Titik leleh fruktosa adalah 103 ° C. Fruktosa umumnya memiliki titik leleh yang lebih rendah dibandingkan dengan gula lain seperti glukosa yang memiliki titik leleh 146 ° C.
3. Kepadatan massa: Senyawa fruktosa memiliki massa molar 180,16 mol / g, dan kepadatan 1,69g / cm².
4. Tampilan: Fruktosa kristal halus berwarna putih dan dalam bentuk bubuk. Kelihatannya seperti gula meja, tetapi ukuran butirannya sedikit lebih kecil.
5. Rasa: Dibandingkan dengan gula meja, fruktosa jauh lebih manis. Faktanya, fruktosa adalah yang paling manis di antara semua gula.
6. Viskositas: Fruktosa dapat menghasilkan peningkatan viskositas yang lebih tinggi dalam cairan dibandingkan sukrosa.

Sedangkan, ditinjau dari sifat kimianya fruktosa merupakan polihidroksiketon 6 karbon. Fruktosa kristal mengadopsi struktur beranggota enam siklik karena stabilitas ikatan hidrogen internalnya dan hemiketal.

Bentuk tersebut secara resmi disebut d-fructopyranose. Dalam larutan air, fruktosa ada sebagai campuran kesetimbangan dari 70% fruktopiranosa dan sekitar 22% fruktofuranosa, serta sejumlah kecil dari tiga bentuk lainnya, termasuk struktur asiklik.

Arti reaksi kimia yang berkaitan dengan fruktosa, diantaranya yaitu:

1. Fruktosa dan fermentasi

Fruktosa dapat difermentasi secara anaerobik oleh ragi atau bakteri. Enzim ragi mengubah gula (glukosa, atau fruktosa) menjadi etanol dan karbon dioksida.

Karbondioksida yang dilepaskan selama arti fermentasi akan tetap terlarut dalam air, dimana akan mencapai kesetimbangan dengan asam karbonat, kecuali jika ruang fermentasi dibiarkan terbuka ke udara. Karbon dioksida dan asam karbonat terlarut menghasilkan karbonasi dalam minuman fermentasi dalam kemasan.

2. Reaksi Fruktosa dan Maillard

Fruktosa mengalami reaksi Maillard, pencoklatan non-enzimatik, dengan asam amino. Karena fruktosa ada lebih banyak dalam bentuk rantai terbuka daripada glukosa, tahap awal reaksi Maillard terjadi lebih cepat daripada glukosa.

Oleh karena itu, fruktosa memiliki potensi untuk berkontribusi pada perubahan palatabilitas makanan, serta efek nutrisi lainnya, seperti warna coklat yang berlebihan, pengurangan volume dan kelembutan selama persiapan kue, dan pembentukan senyawa mutagenik.

3. Dehidrasi

Fruktosa dengan mudah mengalami dehidrasi menghasilkan hydroxymethylfurfural (“HMF”). Proses ini, di masa mendatang, dapat menjadi bagian dari sistem netral karbon berbiaya rendah untuk menghasilkan pengganti bensin dan solar dari pembangkit listrik.

Fungsi Fruktosa

Fruktosa memiliki beberapa fungsi, diantaranya yaitu:

1. Produksi energi

Sel tubuh membutuhkan energi untuk dapat terlibat dalam berbagai proses. Misalnya menurut Drs. Reginald Garrett dan Charles Grisham dalam bukunya “Biokimia”, penggunaan utama energi oleh banyak sel adalah untuk mempertahankan apa yang disebut “potensi membran istirahat”, yang memungkinkan sel untuk mengambil zat tertentu dari cairan yang mengelilinginya dan memungkinkan sel komunikasi-ke-sel.

Seperti glukosa, fruktosa adalah sumber energi untuk sel. Sel memproses fruktosa untuk mengekstraksi energi melalui proses yang disebut respirasi aerobik, yang pada dasarnya berarti pembakaran fruktosa di hadapan oksigen untuk menghasilkan ATP, molekul energi seluler.

2. Produksi Glikogen

Sel-sel juga dapat menggunakan fruktosa untuk membuat bentuk penting dari penyimpanan karbohidrat, yang disebut glikogen. Menurut Dr. Lauralee Sherwood dalam bukunya “Human Physiology,” hati dan otot menyimpan glikogen, yang terdiri dari rantai panjang glukosa, untuk memenuhi kebutuhan glukosa seluler selama keadaan darurat atau periode puasa.

Otot mempertahankan glikogen untuk digunakan sendiri, sementara hati memecah glikogen untuk melepaskan glukosa ke aliran darah untuk digunakan oleh semua sel tubuh. Kerusakan sebagian fruktosa menghasilkan senyawa gliseraldehida dan dihidroksiaseton fosfat.

Modifikasi gliseraldehida untuk menghasilkan gliseraldehida-3 fosfat memungkinkan untuk produksi glikogen – fosfat gliseraldehida-3 bereaksi dengan dihidroksiaseton fosfat untuk menghasilkan prekursor dalam sintesis glikogen.

3. Penyimpanan Lemak

Selain menyimpan energi dalam bentuk glikogen, tubuh juga menyimpan energi dalam bentuk trigliserida, atau lemak. Lemak, kata Dr. Gary Thibodeau dalam bukunya “Anatomy and Physiology“, adalah bentuk penyimpanan energi yang penting karena ringan dan padat secara energik.

Dengan demikian, tubuh dapat menyimpan sejumlah besar energi tanpa sejumlah besar simpanan berat. Reaksi kimia memodifikasi fruktosa untuk menghasilkan prekursor sintesis lemak.

Karena hati memetabolisme fruktosa secara berbeda dari glukosa, pemecahannya juga memiliki efek biokimia dan fisiologis yang berbeda. Metabolisme fruktosa memberi hati banyak piruvat dan laktat untuk degradasi lebih lanjut, sehingga metabolit dari siklus asam sitrat, seperti sitrat dan malat, juga terbentuk.

Sitrat dapat diubah menjadi asetil KoA, yang berfungsi sebagai prekursor untuk sintesis asam lemak atau sintesis kolesterol. Dengan demikian, peningkatan konsumsi fruktosa atau sukrosa dalam jangka panjang dapat menyebabkan peningkatan kadar trigliserida dan laktat dalam plasma, serta peningkatan penyimpanan lipid dalam jaringan adiposa.

Fruktosa sering ditemukan dalam kombinasi dengan glukosa sebagai sukrosa disakarida (gula meja). Pada hewan, fruktosa juga dapat digunakan sebagai sumber energi, dan turunan fosfat dari fruktosa berpartisipasi dalam metabolisme karbohidrat.

Nah, demikinlah artikel yang bisa kami kemukakan pada semua pembaca berkenaan dengan pengertian fruktosa menurut para ahli, struktur, sifat, dan fungsinya yang ada di dalam kehidupan sehari-hari. Semoga memberi edukasi bagi semua kalangan.