FERMENTASI ALKOHOL

Oleh Tazbhy

Wednesday, October 15, 2014

Bagikan :

Tweet

FERMENTASI ALKOHOL

1. Diawali dengan bahan Glukosa yang kemudian di Lisis dalam Glikolisis di sitoplasma
2. Hasil pemecahan terbentuk 2,2,2 ( 2 piruvat, 2NADH , 2ATP)
3. Proses berpindah ke mitocondria jika di tempat itu banyak Oksigen , namun karena Sacharomyces cerevisae , ini tidak perlu oksigen dalam respirasinya maka Asam Piruvat akan di ubah menjadi Asetal dehide yang kemudian dijadikan Etanol .

Kesimpulan yang dihasilkan pada proses ini

1. Asam piruvat ( 3C) diubah menjadi Asetal dehid (2C ) sehingga dilepaskan molekul CO2 (1C)
2. Asetaldehide segera mengikat ion H+ dari penguraian NADH menjadi NAD maka sebagai akseptor ion H+ dalam proses fermentasi etanol ini adalah Asetal dehide
3. Pengikatan ion H+ oleh Asetaldehide akan membentuk senyawa Etil alkohol ( Etanol),
4. jadi Produk fermentasi ini adalah 2 ETANOL , 2 CO2 , 2 ATP ,
5. Bahan fermentasi alkohol tetap menggunakan Glukosa , jika bahannya Glukosa anggur maka akan menjadi Wine OK

Jadi Fermentasi alkohol itu mempunyai karakter

1. berjalan anaerob
2. menghasilkan 2 ATP , 2 CO2 , 2 Asetaldehid yang kemudian jadi 2 Etanol
3. proses tanpa butuh oksigen itu karena di mitocondria oksigen praktis tidak ada , sehingga akseptor elektron pada fosforilasi elektron bukan oksigen , digantikan oleh senyawa asetaldehid
4. praktis hanya berjalan respirasi ini tahap glikolisis , sehingga hasil produknya 2 ATP dan 2 NADH , 2 CO2 dan 2 Piruvat yang dirubah jadi Asetal dehid
5. NADH harusnya dikirim ke mitocondria untuk diberikan ke oksigen jadi H2O namun karena tak ada olksigen NADH berikatan ion H+ nya oleh asetal dehid menjadi Etanol
6. Perubahan Asam Piruvat menjadi asetal dehid meleppaskan CO2 maka dalam Bir , Pembuatan adonan roti keluar gas CO2 ( lihat reaksinya)
7. Karena produk akhirnya berupa etanol ( etil alkohol) maka Fermentasi ini disebut Fermentasi alkohol sesuai produknya OK

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.

B. Fermentasi Alkohol
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.

Reaksinya :

1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarboksilasi asam piruvat.

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

3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol
2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HsOH + 2 NAD.
enzim alkohol dehidrogenase


Kesimpulan : senyawa Asetaldehid adalah Akseptor ion H+ dari NADH

Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

untuk jelasnya lihat skema ini



C. Fermentasi Asam Cuka
Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.

Reaksi:
aerob
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH ———————————————> 2 CH3COOH + H2O + 116 kal
(glukosa) bakteri asam cuka asam cuka

Fermentasi asam cuka ini berjalan aerob karena menghasilkan H2O ( Air )
Tetap disebut Fermenasi meskipun Aerob karena bahannya Alkohol senyawa produk dari fermentasi

maka jika ada Bir terbuka diatas meja lama kelamaan rasa Bir jadi asem karena alkohol
diteruskan dirubah oleh Acetobacter Acet jadi cuka dalam keadaan aerob
Jadi sekali lagi saya ulangi

Fermentasi alkohol

Beberapa organisme seperti khamir (Saccharomyces cereviceace) melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi alkohol (etanol).

Bagan fermentasi alkohol

Proses fermentasi alkohol diawali dengan pemecahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Pada proses tersebut, dibentuk juga 2 ATP dan 2 NADH. Setiap asam piruvat diubah menjadi asetildehid dengan membebaskan CO₂. Asetildehid diubah menjadi etanol dan NADH diubah menjadi NAD⁺ untuk selanjutnya digunakan dalam glikolisis kembali.

Fermentasi alkohol merupakan jenis fermentasi yang banyak digunakan manusia selama ribuan tahun dalam pengolahan bahan makanan. Khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti dan minuman beralkohol

 

.            Tinjauan Pustaka

Fermentasi berasal dari bahasa Latin fervere yang berarti mendidihkan. Seiring perkembangan teknologi, definisi fermentasi meluas, menjadi semua proses yang  melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang disebut metabolit  primer dan sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan. Pada mulanya istilah  fermentasi digunakan untuk menunjukkan proses pengubahan glukosa menjadi alkohol  yang berlangsung secara anaerob. Namun, kemudian istilah fermentasi berkembang lagi  menjadi seluruh perombakan senyawa organik yang dilakukan mikroorganisme yang  melibatkan enzim yang dihasilkannya. Dengan  kata lain, fermentasi adalah perubahan  struktur kimia dari bahan-bahan organik  dengan memanfaatkan agen-agen biologis  terutama enzim sebagai biokatalis (Anonim, 2013).

Menurut Anonim (2013), produk fermentasi dapat digolongkan menjadi 4 jenis:

1.      produk biomassa

2.      produk enzim

3.      produk metabolit

4.      produk transformasi

Dalam bioproses fermentasi memegang peranan penting karena merupakan kunci (proses utama) bagi produksi bahan-bahan yang berbasis biologis. Bahan-bahan yang diuhasilkan melalui fermentasi merupaklan hasil-hasil metabolit sel mikroba, misalnya antibiotik, asam-asam organik, aldehid, alkohol, fussel oil, dan sebagainya. Di samping hasil-hasil metabolit tersebut, fermentasi juga dapat diterapkan untuk menghasilkan biomassa sel mikroba seperti ragi roti (baker yeast) yang digunakan dalam pembuatan roti. Untuk menghasilkan tiap-tiap produk fermentasi di atas dibutuhkan kondisi fermentasi yang berbeda-beda dan jenis mikroba yang bervariasi juga karakteristiknya. Oleh karena itu, diperlukan keadaan lingkungan, substrat (media), serta perlakuan (treatment) yang sesuai sehingga produk yang dihasilkan optimal (Anonim, 2013).

Menurut Anonim (2013), pada percobaan ini digunakan ragi Saccharomycess cereviceae, yang bersifat fakulktatif anaerobik. Pada kondisi aerobik sebagai akseptor elektron terakhir pada jalur reaksi bioenergetik adalah oksigen. Pemanfaatan pada keadaan ini menghasilkan penambahan biomassa sel dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

C6H12O6 → CO2 + H2O + biomassa sel

Menurut Anonim (2013), pada kondisi anaerobik, Saccharomycess cereviceae menggunakan senyawa organik sebagai akseptor elektron terakhir pada jalur reaksi bioenergetik. Dalam hal ini yang digunakan adalah glukosa dari substrat dengan hasil akhir perombakan berupa alkohol (etanol), aldehid, asam organik, dan fussel oil. Reaksi yang berlangsung dalam keadaan anaerobik tersebut adalah sebagai berikut:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + produk samping

Menurut Anonim (2013), pada percobaan ini digunakan glukosa sebagai substrat utama. Hal ini disebabakan struktur model glikosa yang sederhana sehingga mudah digunakan oleh Saccharomycess cereviceae. Glukosa digunakan sebagai sumber energi dan sumber karbon yang digunakan untuk membentuk material penyusun sel baru.  Glukosa disebut juga reducing sugar sehingga pemanfaatannya oleh Saccharomycess cereviceae dilakukan dengan mengoksidasi glukosa yaitu dengan cara pemutusan ikatan rangkap pada gugus karbonil glukosa.  Media yang digunakan di dalam fermentasi harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

1.      Mengandung nutrisi yang dibutuhkan bagi pertumbuhan sel Saccharomycesscereviceae

2.      Mengandung nutrisi yang dapat digunakan sebagai sumber energi bagi sel Saccharomycess cereviceae

3.      Tidak mengandung zat yang menghambat pertumbuhan sel

4.      Tidak terdapat kontaminan yang dapat meningkatkan persaingan dalam penggunaan substrat.

Oleh karena itu, selain glukosa, ke dalam medium fermentasi juga ditambahkan zat-zat lain yang berfungsi sebagai sumber makronutrien dan mikronutrien serta growth factor (Anonim, 2013).

Proses pertumbuhan mikroba sangat dinamik dan kinetikanya dapat digunakaan untuk meramal produksi biomassa dalam suatu proses fermentasi. Faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan dan perilaku mikroba dapat digolongan dalam faktor intraseluler dan faktor ekstraselular. Faktor intraselular meliputi struktur, mekanisme, metabolisme, dan genetika. Sedangkan faktor ekstraselular meliputi kondisi lingkungan seperti pH, suhu, tekanan (Anonim, 2013).

Menurut Anonim (2013), proses pertumbuhan mikroba merupakan proses yang memiliki batas tertentu. Pada saat tertentu, setelah melewati tahap minimum, mikroba akan mengalami fasa kematian. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan berhentinya pertumbuhan mikroba antara lain:

1.      Penyusutan konsentrasi nutrisi yang dibutuhkan dalam pertumbuhan mikroba karena habis terkonsumsi.

2.      Produk akhir metabolisme yang menghambat pertumbuhan mikroba karena terjadinya inhibisi dan represi.

Menurut Anonim (2013), pertumbuhan kultur mikroba umumnya dapat digambarkan dalam suatu kurva pertumbuhan. Pertumbuhan mikroba dapat terbagi dalam beberapa tahapn antara lain:

1.      Fasa stationer adalah fasa yang disebut fasa adaptasi/ lag phase. Pada saat ini mikroba lebih berusaha menyesuaikan diri dengan lingkungan dan medium baru daripada tumbuh ataupun berkembang biak. Pada saat ini mikroba berusaha merombak materi-materi dalam medium agar dapat digunakan sebagai nutrisi untuk pertumbuhannya. Bila dalam medium ada komponen yang tidak dikenal mikroba, mikroba akan memproduksi enzim ekstraselular untuk merombak komponen tersebut. Fasa ini juga berlangsung seleksi. Hanya mikroba yang dapat mencerna nutrisi dalam medium untuk pertumbuhannya lah yang dapat bertahan hidup.

2.      Fasa pertumbuhan dipercepat adalah fasa dimana mikrioba sudah dapat menggunakan nutrisi dalam medium fermentasinya. Pada fasa ini mikroba banyak tumbuh dan membelah diri sehingga jumlahnya meningkat dengan cepat.

Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan klik disini untuk berlangganan gratis via email, dengan begitu Anda akan mendapat kiriman artikel setiap ada artikel yang terbit di Media Pembelajaran

Tag : Kesehatan