sharing + solution: FERMENTASI

sharing + solution

Mengenai Saya

risna ^^

mendasari hal yg paling dasar dan mendalami hingga ke bagian terdalam...

Lihat profil lengkapku

Jumat, 22 Maret 2013

FERMENTASI

PengertianFermentasi

Dalam keadaan normal, organisme melakukanpembongkaran zat dengan cara oksidasi biologi atau respirasi aerob, yaiturespirasi yang memerlukan oksigen bebas. Akan tetapi, pada saat kadar oksigenterlalu rendah, oksidasi biologi tidak dapat berlangsung. Misalnya, padatumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukanrespirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

Pada manusia, kekurangan oksigen seringterjadi pada atlet-atlet yang berlari jarah jauh dengan kencang. Atlet tersebutmembutuhkan kadar oksigen yang lebih banyak daripada yang diambil daripernafasan. Dengan kurangnya oksigen dalam tubuh, maka proses pembongkaran zatdilakukan dengan cara anaerob, yang disebut dengan fermentasi.Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Beberapa jenismikroorganisme mampu melakukan fermentasi dalam keadaan aerob, misalnya pada fermentasi asam cuka.

Jika dibandingkan dengan respirasi,sebenarnya fermentasi ini sangat merugikan sel karena dua alasan:

1. Seringdihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya alkohol.

2. Darijumlah mol zat yang sama akan dihasilkan jumlah energi yang lebih rendah/lebihsedikit.

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam seldalam keadaan anaerobik(tanpa oksigen).Fermentasi padaawalnya hanya menunjukkan pada suatu peristiwa alami pada pembuatan anggur yangmenghasilkan buih (ferment berarti buih). Beberapa ahliu mendefinisiksn katafermentasi dengan pengertian yang berbeda. Ferdiaz (1992) mendefinisikanfermentasi sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secaraanaerobic, yaitu tanpa memerlukan oksigen.

Senyawa yang dapat dipecahdalam fermentasi terutama adalah karbohidrat, sedangkan asam amino hanya dapatdifermentasi oleh beberapa jenis bakteri tertentu. Satiawihardja (1992)mendefinisikan fermentasi dengan suatu proses dimana komponen-komponen kimiawidihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme mikroba.

Pengertian itu mencakupfermentasi aerob dan anaerob. Namun secara umum,fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik,akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasisebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpaakseptor elektron eksternal.

Gulaadalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasiadalah etanol, asam laktat,dan hidrogen.Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasiseperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagaibahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya.

Pada kebanyakantumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namundemikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, makahewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi yaitu prosespembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerobik.

Respirasianaerobik dalam ototmamalia selama kerja yang keras (yang tidakmemiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentukfermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasiasam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

Fermentasi mempunyaibeberapa fungsi atau kegunaan antara lain, fermentasi dapat meningkatkan nilaigizi bahan yang berkualitas rendah serta berfungsi dalam pengawetan bahan, merupakansuatu cara untuk menghilangkan zat anti nutrisi atau racun yang terkandungdalam suatu bahan makanan, menyelamatkan makanan dari barbagai masalah makanan,penganekaragaman pangan, memperpanjang masa penyimpanan, meminimalkankerugian,dan menambah gizi makanan

Tujuanfermentasi secara khusus adalah mengendalikan pertumbuhan mikrobia,mempertahankan gizi yang dikehendaki, dan menciptakan kondisi kurang memadaiuntuk mikrobia kontaminan

Mikroorganisme merupakan mahkluk hidup yang sangat kecil tetapi sangat pentingdalam kelangsungan daur hidup dari biota lain dalam biosfir. Mikroorganismemampu melaksanakan semua kegiatan atau reaksi-reaksi biokimia yang sangatkompleks untuk melangsungkan pengembangan generative dengan kecepatan relativecepat.

Dunia mikroorganisme tidak dapat digolongkan kedalam dunia hewan atautumbuhan tetapi masuk kedalam suatu golongan tersendiri yaitu protista.Mikroorganisme termasuk golongan protista adalah bakteri, fungi, protozoa, danalgae (judoamidjojo dkk, 1989)

Contoh bakteri yang digunakan dalamfermentasi adalah Acetobacter xylinum pada pembuatan nata decoco, Acetobacteraceti pada pembuatan asam asetat. Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomycescerevisiae dalam pembuatan alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopussp pada pembuatan tempe, Monascus purpureus pada pembuatan angkak dansebagainya.Fermentasi dapat dilakukan menggunakan kultur murni ataupun alamiserta dengan kultur tunggal ataupun kultur campuran.

Fermentasi menggunakan kultur alamiumumnya dilakukan pada proses fermentasi tradisional yang memanfaatkanmikroorganisme yang ada di lingkungan. Salah satu contoh produk pangan yangdihasilkan dengan fermentasi alami adalah gatot dan growol yang dibuat darisingkong. Tape merupakan produk fermentasi tradisional yang diinokulasi dengankultur campuran dengan jumlah dan jenis yang tidak diketahui sehingga hasilnyasering tidak stabil. Ragi tape yang bagus harus dikembangkan dari kulturmurni.Kultur murni adalah mikroorganisme yang akan digunakan dalam fermentasidengan sifat-dan karaktersitik yang diketahui dengan pasti sehingga produk yangdihasilkan memiliki stabilitas kualitas yang jelas. Dalam proses fermentasikultur murni dapat digunakan secara tunggal ataupun secara campuran. Contohpenggunaan kultur murni tunggal adalah Lactobacillus casei padafermentasi susu sedang contoh campuran kultur murni adalah pada fermentasikecap, yang menggunakan Aspergillus oryzae pada saat fermentasi kapangdan saat fermentasi garam digunakan bakteri Pediococcus sp dan khamir Saccharomycesrouxii.

Contoh bakteri yang menguntungkan:Steptococcus lactis (pada mentega dan keju), Steptococcus thermophilus (padayoghurt), Lactobacillus bulgaricus (pada keju), Rhizopus (pada tempe),Sacharomyces sereviceae (pada kecap dan tempe), Sacharomyces lactis (padafermentasi susu), dan Acetobacter xyllium (pada nata de cocco)

Contoh bakteri merugikan (mikrobiakontaminan biasanya menghasilkan toxin) : Pseudomonas cocovenans (pada tempebongkrek), Aspergillus flavus (pada kacang tanah), Pinicillium citrinum (padaroti & biji-bijian), Phicia (pada wine), Torulops (pada susu), Candida(pada asinan), dan Clostridium botulinum (pada produk makanan kaleng).

1.Penggolongan fermentasi

Penggolongan fermentasi dibagimenjadi dua macam yaitu menurut produk yang dihasilkan dari fermentasi danberdasarkan media dari fermentasi itu sendiri.

1.1Penggolongan fermentasi menurut produk yang dihasilkan

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan fermentasi alcohol serta fermentasi asamcuka.

1.1.1Fermentasi asamlaktat/asam susu

Pada sel hewan tingkat tinggi dan manusia,jika bekerja terlalu berat dan kebutuhan oksigen untuk melakukan respirasi seltidak cukup, maka senyawa asam piruvat dalam sel otot akan direduksi menjadiasam laktat (asam lelah). Asam laktat adalah suatu senyawa yang dapatmenurunkan pH sampai pada suatu titik yang mengakibatkan gangguan serius padafungsi sel. Salah satu gangguan yang ditimbulkannya adalah kelelahan, sehinggaasam laktat sering disebut juga asam lelah.

Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat.Jika cukup oksigen, glikolisis akan dilanjutkan dengan siklus Krebs. Bilakondisi anaerob (kurang oksigen) yang terjadi, asam piruvat akan diubah menjadiasam laktat. Akibatnya, rantai transpor elektron tidak terjadi karena tidaklagi menerima elektron dari NADH dan FADH2 yang dalam keadaan aerobdihasilkan oleh siklus Krebs. Karena tidak terjadi penyaluran elektron, makaNAD+ dan FAD yang mutlak diperlukan dalam siklus Krebs juga tidakterbentuk sehingga daur Krebs terhenti.

Reaksi ini merupakan suatu pemborosan,karena hanya 7% dari energi yang terdapat pada asam piruvat yang dibebaskan.Meskipun fermentasi asam laktat menghasilkan senyawa yang merugikan otot,tetapi poses ini menghasilkan ATP bagi sel yang tidak dapat melakukan respirasisecara aerob. Pada fermentasi asam laktat ini, dari satu molekul glukosadihasilkan ATP sebanyak 2 molekul. Secarasederhana, fermentasi asam laktat berlangsung sebagai berikut.

Mungkin Anda heran mengapa didalam fermentasi asam laktatdapat dihasilkan energi. Sebab kalau dipikir, molekul asam piruvat tidak lebihteroksidasi daripada molekul glukosa. Jika rumus molekulnya diperhatikan, C3H4O3,maka seakan-akan apa yang terjadi pada glikolisis hanyalah pemecahan molekulglukosa, (C6H12O6), menjadi dua bagian (C3H6O3),yang kemudian kehilangan 2 elektronnya dalam bentuk 2 atom hidrogen. Hal inimemang benar.

Tetapi, penelitian lebih lanjut mengungkapkan bahwa apayang terjadi bukan sekedar itu. Satu ujung dari molekul asam piruvat (CH3)sekarang lebih tereduksi daripada yang terdapat pada glukosa, sedangkan padaujung lainnya (COOH) lebih teroksidasi. Reaksi reduksi dan oksidasi inilahyang kemudian membebaskan energi yang sedikit tersebut.

1.1.2Fermentasi alcohol

Beberapa organisme seperti Saccharomycesdapat hidup, baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen.Organisme yang demikian disebut aerob fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomycesakan melakukan respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungankurang oksigen Saccharomyces akan melakukan fermentasi.

Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yangdihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO2.Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetatmenjadi 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 dihasilkan2 molekul ATP. Fermentasi alkohol, secara sederhana, berlangsungsebagai berikut.

Sebagaimana halnya fermentasi asam laktat,reaksi ini merupakan suatu pemborosan. Sebagian besar dari energi yangterkandung di dalam glukosa masih terdapat di dalam etanol, karena itu etanolsering dipakai sebagai bahan bakar mesin. Reaksi ini, seperti fermentasi asamlaktat, juga berbahaya. Ragi dapat meracuni dirinya sendiri jika konsentrasietanol mencapai 13% (Hal ini menjelaskan kadar maksimum alkohol pada minumanhasil fermentasi seperti anggur).

6.1.3 Fermentasiasam cuka

Fermentasi asam cukamerupakan satu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob.Fermentasi ini biasa dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter)dengan substrat etanol. Jika diberikan oksigen yang cukup, bakteri-bakteri inidapat memproduksi cuka dari bermacam-macam bahan makanan yang beralkohol.

Bahan makanan yang biasadigunakan yaitu sari buah apel, anggur, biji-bijian fermentasi, malt, beras,atau bubur kentang. Dari proses fermentasi asam cuka, energi yang dihasilkanlima kali lebih besar daripada energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol.Secara umum reaksi kimia yang terfasilitasi oleh bakteri ini adalah:

C2H5OH+ O2 > CH3COOH +H2O

1.2Penggolongan fermentasi menurut medianya

Penggolongan fermentasimenurut medianya secara umum dibagi menjadi 2 model utama, yaitu fermentasimedia cair (Liquid State Fermentation, LSF) dan Fermentasi media padat (SolidState Fermentation, SSF).

1.2.1 Fermentasi media cair(Liquid State Fermentation, LSF)

Fermentasi media cairdiartikan sebagai fermentasi yang melibatkan air sebagai fase kontinu darisystem pertumbuhan sel bersangkutan atau substrat baik sumber karbon maupunmineral terlarut atau tersuspensi sebagai partikel-partikel dalam fase cair.Fermentasi media cair meliputi fermentasi minuman anggur dan alcohol,fermentasi asam cuka, yoghurt, dan kefir.

1.2.2 Fermentasi media padat(Solid State Fermentation, SSF)

Fermentasi media padatmerupakan proses fermentasi yang berlangsung dalam substrat tidak terlarut,namun mengandung air yang cukup sekalipun tidak mengalir bebas. Fermentasimedia padat meliputi fermentasi tape, oncom, kecap, dan silase.

Diposting oleh

risna ^^

di02.42

Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest

1 komentar:

Agnan De6 Oktober 2015 06.34

Makasih ya kakak :)

BalasHapus

Tambahkan komentar

Muat yang lain...

Posting Lebih Baru

Posting Lama

Beranda

Langganan:Posting Komentar (Atom)

Arsip Blog

2013

(6)

April

(1)

Maret

(5)TEMPEFERMENTASIbaffleYOGURTMINYAK

Translate

Tema Tanda Air. Gambar tema oleh -ASI-. Diberdayakan oleh Blogger.