FERMENTASI

PENDAHULUAN

·         LATAR BELAKANG

Adakalanya pembebasan energi terjadi tanpa peran Oksigen bebas. Salah satu contoh adalah fermentasi oleh ragi dalam prosos pemecahan Karbohidrat. Dalam kegiatan ini kita akan menemukan apa saja yang dihasilkan oleh proses fermentasi ini.

·         RUMUSAN MASALAH

1.      Pada akhir percobaan, apa yang terjadi dengan air kapur yang sudah ditetesi fenoftalin ? Jelaskan mengapa demikian !

2.      Apa fungsi air kapur pada tabung B ?

3.      Bagaimana keadaan dalam tabung A pada akhir percobaan ? Apa artinya ?

4.      Apakah energi dibebaskan ? Darimana ada mengetahuinya ?

5.      Bukalah sumbat botol A dari kedua perangkat! Ciumlah bau yang keluar dari botol tersebut ! Perbedaan apakah yag terdapat pada botol A kedua perangkat ?

6.      Bandingkan perangkat percobaan I dan II! Perbedaan apa sajakah yang dapatdiamati ?

7.      Berdasarkan data pengamatan, apa yang dihasilkan pada proses yang terjadi dalam tabung A perangakat I ?

Proses di bawah ini disebut fermentasi. Perubahan kimia yang terjadi :

C₆H₁₂O₆                 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 28 Kkal

Bagaimana cara mengujinya ?

8.      Diskusikan dengan kelompokmu apa pengaruh gas yang ada didalam tabung A diatas adonan ( dibawah penyumbat) terhadap proses yang sedang berjalan?

·         TUJUAN

Mengetahui senyawa kimia yang dihasilkan dalam fermentasi glukosa.

·         LANDASAN TEORI

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 dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

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. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

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.

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.

Fermentasi diperkirakan menjadi cara untuk menghasilkan energi pada organisme purba sebelum oksigen berada pada konsentrasi tinggi di atmosfer seperti saat ini, sehingga fermentasi merupakan bentuk purba dari produksi energi sel.

Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya (yang lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap produk sampah (buangan). Konsekwensinya adalah bahwa produksi ATP dari fermentasi menjadi kurang effisien dibandingkan oxidative phosphorylation, di mana pirufat teroksidasi penuh menjadi karbon dioksida. Fermentasi menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa bila dibandingkan dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik.

"Glikolisis aerobik" adalah metode yang dilakukan oleh sel otot untuk memproduksi energi intensitas rendah selama periode di mana oksigen berlimpah. Pada keadaan rendah oksigen, makhluk bertulang belakang (vertebrata) menggunakan "glikolisis anaerobik" yang lebih cepat tetapi kurang effisisen untuk menghasilkan ATP. Kecepatan menghasilkan ATP-nya 100 kali lebih cepat daripada oxidative phosphorylation. Walaupun fermentasi sangat membantu dalam waktu pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak dapat bertahan dalam jangka waktu lama pada organisme aerobik yang kompleks. Sebagai contoh, pada manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi selama 30 detik hingga 2 menit.

Tahap akhir dari fermentasi adalah konversi piruvat ke produk fermentasi akhir. Tahap ini tidak menghasilkan energi tetapi sangat penting bagi sel anaerobik karena tahap ini meregenerasi nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), yang diperlukan untuk glikolisis. Ia diperlukan untuk fungsi sel normal karena glikolisis merupakan satu-satunya sumber ATP dalam kondisi anaerobik.

·         METODE PENELITIAN

Praktikun fermetasi ini berlangsung pada hari Senin tanggal 19 September 2011. Alat-alat yang digunakan dalam praktikum fermentasi ini adalah gelas kimia, erlemeyer, pipa kaca bentuk L dan J, thermometer, sumbat gabus berlubang dua, timbangan, air kapur, glukosa, air suling, ragi roti, vaselin, dan fenoftalin. Dengan prosedur kerja:

1.      Melarutkan 40 gr glukosa kedalam 200 ml air suling.

2.      Membagi glukosa yang telah dilarutkan dengan air suling tadi menjadi dua bagian dan masukkannya kedalam tabung I A dan tabung II A.

3.      Mengisi tabung I B dan tabung II B dengan air kapur dan menetesinya dengan fenoftalin sampai berwarna merah jambu.

4.      Kemudian menutup keempat tabung tersebut dengan menggunakan sumbat gabus berlubang yang telah di masuki pipa kaca L dan J, menyusunnya menjadi 2 perangkat, dan mengolesi sumbat yang masih berlubang dengan menggunakan salep sampai semuanya tetutupi.

5.      Mengamati kedua perangkat alat tersebut selama 20 menit.

PERCOBAAN

·      ALAT DAN BAHAN

1.         Gelas kimia

2.         Erlemeyer 4 buah

3.         Pipa kaca bentuk L dan J 0,5 cm

4.         Thermometer

5.         Sumbat gabus berlubang dua 4 buah

6.         Timbangan

7.         Air kapur

8.         Glukosa

9.         Air suling

10.     Ragi roti

11.     Vaselin

12.     Fenoftalin

·      PROSEDUR PERCOBAAN

A.        Larutkan 10 gr glukosa kedalam 50 ml air suling dalam tabung A dan masukan kedalam larutan tersebut seberat 2 gr.

B.        Isilah tabung B dengan air kapur yang sudah ditetesi fenoftalin sehingga warna merah jambu.

C.        Kemudian susunlah 2 perangkat alat

D.        Amatilah kedua perangkat alat tersebut selama 20 menit. Catatlah apa yang terjadi dan masukkan tabel pengamatan.

·      HASIL PERCOBAAN

Perangkat percobaan	Keadaan sebelum percobaan		Keadaan sesudah percobaan
	Suhu	Bau	Suhu	Bau
Tabung I A	25	Biasa	24	Asam
Tabung I B	25	Biasa	28	Biasa
Tabung II A	25	Biasa	24	Asam
Tabung II B	25	Biasa	28	Biasa

DISKUSI DAN PEMBAHASAN

1.    Air kapur yang ditambah PP awalnya berwarna merah muda tetapi pada akhir percobaan menjadi tidak berwarna. Sehingga dapat dituliskan reaksi:

Botol B : CaCO3 + H2O                    Ca(OH)2 + H2O

2.    pada fermentasi produk utama yang dihasilkan adalah R-OH dan CO2, air kapur mengikat CO2 sehingga tidak lepas ke udara.

3.    Pada botol A setelah bereaksi timbul busa, warna menjadi muda dan berbau yang disebabkan oleh pembentukan C2H5OH. Sehingga dapat dituliskan reaksi :

Botol A : C6H12O6                   2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

4.    Ya, energi dibebaskan. Diketahui dari persamaan reaksi kimia

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

5.    Pada botol A perangkat I bau yang dikeluarkan dari botol tersebut berbau asam seperti bau tapai yang disebabkan oleh C2H5OH. Sementara pada botol A diperangkat II baunya masih sama seperti bau semula karena botol A perangkat II tersebut tidak ditambahkan dengan ragi.

6.    Dari tabel pengamatan perbedaan yang dapat diamati adalah bau dan suhu di akhir percobaan.

7.    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.
Fermentasi diperkirakan menjadi cara untuk menghasilkan energi pada organisme purba sebelum oksigen berada pada konsentrasi tinggi di atmosfer seperti saat ini, sehingga fermentasi merupakan bentuk purba dari produksi energi sel.

KESIMPULAN

Fermentasi adalah proses peragian atau proses penguraian makanan oleh jamur dan bakteri yang berlangsung dalam keadaan anaerob ( tidak memerlukan oksigen dari udara bebas ) dengan bantuan enzim. Selain itu fermentasi juga berarti pemecahan senyawa organik oleh mikroba yang berlangsung dalam suasana anaerob dengan menghasilkan energi.