Senin, 06 Februari 2012

fermentasi alcohol

menunjukkan bahwa pada proses fermentasi alkohol akan terjadi pengurangan berat, hal ini dikarenakan pada fermentasi alkohol akan dihasilkan gas sehingga hal ini menyebabkan beratnya berkurang. 
Pada fermentasi alkohol kita menggunakan fermipan yang didalamnya terdapat khamir/ragi. Ragi dapat menghasilkan gas asam arang atau karbon dioksida dan sedikit alkohol. Kombinasi karbon dioksida dengan sedikit alkohol itulah yang menciptakan rasa alkohol dan soda dari minuman yang akan kita buat nantinya. Banyak sedikitnya alkohol pada minuman hasil fermentasi sangat dipengaruhi oleh bahan baku, jenis mikroba starter, dan lama fermentasi. Ragi dapat merombak pati menjadi glukosa yang pada akhirnya menghasilkan alcohol
Mikroorganisme dapat dipandang sebagai suatu pabrik kimia yang mempunyai kemampuan yang sangat beragam dalam menciptakan perubahan-perubahan kimiawi. Telah diterima secara umum bahwa setiap substansi alamiah dapat diubah oleh beberapa spesies mikroorganisme. Apabila dijumpai bahwa suatu proses mikrobial ternyata menghasilkan suatu produk yang diperlukan dan mempunyai nilai ekonomis, maka proses ini dapat dikembangkan untuk produksi industri. Dalam hal ini kita mencoba menggunakan mikroorganisme untukkeuntungan ekonomi dan sosial (Handayani, 2000).
Mikroorganisme mampu merombak banyak sekali bahan karena kemampuan biokimiawinya yang beragam. Industri, yang senantiasa menyadari hal ini, mencoba mengembangkan produk-produk yang resisten terhadap perusakan untuk menghindari k erugian ekonomis dan kerugian-kerugian lainnya. Tidak perlu diragukan lagi, akan ditemukan banyak cara baru untuk memamfaatkan mikroorganisme untuk dikembangkan di dalam proses-proses industri. Bidang-bidang penerapannya meliputi usaha mendapatkan logam dari bijih, pengubahan tumbuh-tumbuhan menjadi sumber energi untuk kepentingan domestik, produksi masal protein sel tunggal sebagai sumber makanan bagi manusia dan hewan (Lindquist,1998).
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik .Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya (Tripetchkul, Tonokawa dan Ishizaki,1992). 
Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan (Anonimous B, 2009)
Persamaan Reaksi Kimia
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)
Dijabarkan sebagai
Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa)
Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)
Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan (Anonimous B, 2009).
Fermentasi dibedakan atas 3 macam, yaitu fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka. Beberapa organisme seperti Saccharomyces dapat hidup, baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang demikian disebut aerob fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomyces akan melakukan respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen Saccharomyces akan melakukan fermentasi. Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO2. Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi alkohol tersebut diikuti pula dengan perubahan NADH menjadi NAD+. Dengan terbentuknya NAD+, peristiwa glikolisis dapat terjadi lagi. Dalam fermentasi alkohol ini, dari satu mol glukosa hanya dapat dihasilkan 2 molekul ATP. Sebagaimana halnya fermentasi asam laktat, reaksi ini merupakan suatu pemborosan. Sebagian besar dari energi yang terkandung di dalam glukosa masih terdapat di dalam etanol, karena itu etanol sering dipakai sebagai bahan bakar mesin. Reaksi ini, seperti fermentasi asam laktat, juga berbahaya. Ragi dapat meracuni dirinya sendiri jika konsentrasi etanol mencapai 13% (Hal ini menjelaskan kadar maksimum alkohol pada minuman hasil fermentasi seperti anggur) (Iida, Izumida, Akagi dan Sakamoto,1993).
Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP (Bourbonnais and Paice,1990).
Reaksinya:
1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)

2. Dekarbeksilasi asam piruvat.

Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase (CH3CHO)

3.Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol
(etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 2 C2HsOH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase enzim

Ringkasan reaksi : 

C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
CO2 NADH NAD+ Asam piruvat …………….. asetaldehid ………………. Etil alcohol
Alkohol diperoleh melalui proses fermentasi. Dahulu diduga bahwa proses fermentasi alkohol adalah perubahan satu molekul gula menjadi 2 molekul etanol dan 2 molekul CO2, sehingga diketahui bahwa proses situ cukup kompleks. Merupakan suatu rangkaian enzimatik dan hasil dari fermentasinya terdiri atas bermacam – macam senyawa dengan etanol dan CO2 terbanyak. Alkohol terkandung dalam minuman keras seperti etanol (CH3CH2-OH) yang diperleh dari prose fermentasi (Brock,& Madigan, 1991).
Kadar alkohol hasil fermentasi lebih dari 15 %, Untuk mendapatkan lebih inggi dibuat melalui penyulingan. Reaksi yang terjadi pada fermentasi alkohol secara anaerob adalah: C6H12O6--- 2C2H5OH + 2CO2 + 56 kkal (Prakasham, dan Ramakrishna,998). Senyawa alkohol sering ditemukan dan dimanfaatkan dalam kehidupan sehari – hari seperti dalam industri, kosmetik, minuman.
Fermentasi khamir digunakan untuk menghasilkan alkohol. Konsentrasi alkohol yang dihasilkan disesuaikan menjadi antara 10 sampai 13 persen dan kemudian diberikan pada bakteri asam asetat (Palmqvist, 1998). 
Setelah air, alkohol merupakan zat pelarut dan bahan dasar paling umum yang digunakan di laboratorium dan di dalam industri kimia. Aspek-aspek mikrobiologis dalam proses pembuatan etil alkohol dapat dirangkumkan sebagai berikut :
Substrat : etil alkohol dapat dibuat dari karbohidrat apa saja yang dapat di fermentasi oleh khamir. Apabila pati-patian seperti jagung dan karbohidrat kompleks yang lain dipergunakan sebagai bahan mentah, maka pertama-tama bahan dasar tersebut perlu dihidrolisis menjadi gula sederhana yang dapat difermentasikan. Hidrolisis tersebut dapat dilakukan dengan bantuan enzim dari kapang atau jenis pensuplai karbohidrat yang digunakan seperti : jagung, bit gula, kentang, beras dan buah anggur (Lee, Ha, Kang, McAllister and Cheng, 1997).
Mikroorganisme yang berperan adalah dari galur-galur terpelih Saccharomyces cereviceae. Kultur yang dipilih harus dapat tumbuh dengan baik dan mempunyai toleransi yang tinggi terhadap alkohol serta mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah banyak (Lee, Ha, Kang, McAllister and Cheng, 1997). 


IV. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilaksanakan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Selama fermentasi berat masing – masing sampel berkurang karenaadanya gas CO2 yang dihasilkan.
2. essence yang menghasilkan aroma terbaik adalah essence yang diberi perlakuan dengan fermipan.
3. proses fermentasi ini dilakukan oleh yeast.
4. yeast merubah karbohidrat menjadi alkohol dan asam asetat.
DAFTAR PUSTAKA


Anonimous A, 2009. Sambal Tempoyak Durian Yang Telah Difermentasikan. http://www.vivaborneo.com/sambal-tempoyak-durian-yang-telah-difermentasi.htm. 20 Januari 2010
Anonimous B, 2009. Bioteknologi Fermentasi. http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/01/bioteknologi-fermentasi/. 20 Januari 2010
Bourbonnais R, and Paice M. 1990. Oxidation of non-phenolic substrates. An expanded role of laccases in lignin biodegration. FEBS lett. 267, pp. 99-102
Brock, TD & MT Madigan. 1991. Biology of Microorganism. Sixth edition. “Prentice Hall’ Englewood Cliffs, New Jersey 
Ekowati, ChN. 1998. Suksesi Mikroba dan Pembentukan Asam Organik pada Fermentasi Buah Durian (Durio Zibethinus Murr.). Thesis Program Pasca Sarjana. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Handayani, M. 2000. Uji Aktivitas Isolat Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi Ekstrak Buah Durian (Durio zibethinus Murr.). Skripsi FMIPA. Universitas Lampung, Bandar Lampung.
Hadioetomo, R. S. (1983), “Mikrobiologi dalam Praktek; Teknik dan Prosedur Dasar Laboratorium”, Bagian Mikrobiologi,FMIPA, IPB. 
Iida, T., Izumida, H., Akagi, Y. dan Sakamoto, M. (1993), ”Continuous Ethanol Fermentation in Molasses medium Using Z. mobilis Immobilized in Photo-crosslinkable Resin Gels”, Journal of Fermentation and Bioengineering, Vol. 75, No. 1, 32-35.
Lee, S. S., J. K. Ha, H. S. Kang, T. McAllister, and K.-J. Cheng. 1997. Overview of energy metabolism, substrate utilization and fermentation characteristics of ruminal anaerobic fungi. Korean J. Anim. Nutr. Feedstuffs 21:295–314.
Lindquist, J. 1998. General Overview of The Lactic Acid Bacteria. Departement of Bacteriology, University of Wisconsin. Madison. Food Science (324), 102.
Palmqvist, E. 1998. Fermentation of lignocellulosic hydrolysates: inhibation and detoxification. Doctoral thesis, Lund University, Lund, Sweden.
Prakasham, R.S. dan Ramakrishna, S. V. (1998), Microbial fermentations with immobilized cells, Lecture Handouts, Biochemical and Environmental Engineering, Indian Institute of Chemical Technology, India.
Priani, Nunuk. 2003. Metabolisme Bakteri. http://www.iptek.net.id/ind/pd tanobat/view.php?mnu=2&id=251. 20 JAnuari 2010-01-27
Schlegel, HG. 1994. Mikrobiologi Umum. Edisi Keenam. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. 
Tamime, A.Y. and R.K. Robinson. 1999. Yoghurt: Science and technology. 2nd
Tripetchkul, S., Tonokawa, M., dan Ishizaki, A. (1992), “ Ethanol Production by Zymomonas mobilis Using Natural Rubber Waste as a Nutritional Source”, Journal Fermentation and Bioengineering, Vol. 74, No.6, 384-388.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar