Fermentasi adalah

Oleh Diposting pada

Fermentasi adalah – Pengertian, Jenis, Faktor dan Proses – Untuk pembahasan kali ini kami akan mengulas mengenai Fermentasi yang dimana dalam hal ini meliputi pengertian, jenis, faktor dan proses, nah agar lebih dapat memahami dan mengerti simak ulasan selengkapnya dibawah ini.

Fermentasi adalah

Pengertian Fermentasi

Baca Cepat tampilkan

Fermentasi adalah proses terjadinya penguraian senyawa-senyawa organik untuk menghasilkan energi serta terjadi pengubahan substrat menjadi produk baru oleh mikroba “Madigan, 2011”. Fermentasi berasal dari bahasa Latin Ferfere yang artinya mendidihkan.

Jenis-Jenis Fermentasi

Berikut ini terdapat beberapa jenis-jenis fermentasi, terdiri atas:

1. Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat adalah fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.

Reaksinya:

C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi

enzim

Prosesnya :

1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
enzim

C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Campuran Homogen Heterogen Adalah

2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.

2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
piruvat
dehidrogenase

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :

8 ATP — 2 NADH2 = 8 – 2(3 ATP) = 2 ATP.

2. Fermentasi Alkohol

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.

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.
alcohol dehidrogenase
enzim

Ringkasan reaksi :

C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Sublimasi Adalah

3. 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 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.

Ahli Kimia Perancis, Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika di tahun 1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. Ia mendefinisikan fermentasi sebagai “respirasi (pernafasan) tanpa udara”.

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Taksonomi Bloom

Pasteur melakukan penelitian secara hati-hati dan menyimpulkan, “Saya berpendapat bahwa fermentasi alkohol tidak terjadi tanpa adanya organisasi, pertumbuhan dan multiplikasi sel-sel secara simultan….. Jika ditanya, bagaimana proses kimia hingga mengakibatkan dekomposisi dari gula tersebut… Saya benar-benar tidak tahu”.

Ahli kimia Jerman, Eduard Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907, berhasil menjelaskan bahwa fermentasi sebenarnya diakibatkan oleh sekeresi dari ragi yang ia sebut sebagai zymase.

Penelitian yang dilakukan ilmuan Carlsberg (sebuah perusahaan bir) di Denmark semakin meningkatkan pengetahuan tentang ragi dan brewing (cara pembuatan bir). Ilmuan Carlsberg tersebut dianggap sebagai pendorong dari berkembangnya biologi molekular.

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.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi

Keberhasilan fermentasi ditentukan oleh beberapa faktor yaitu:

  • Keasaman “pH”

Makanan yang mengandung asam biasanya tahan lama, tetapi jika oksigen cukup jumlahnya dan gampang dapat tumbuh serta fermentasi berlangsung terus, maka daya awet dari asal tersebut hilang. Tingkat keasamaan sangat berpengaruh dalam perkembangan bakteri. Kondisi keasamaan yang baik untuk bakteri ialah 4,5-5,5.

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Teori Atom Rutherford

  • Mikroba

Fermentasi biasanya dilakukan dengan kultur murni yang dihasilkan di laboratorium, kultur ini dapat disimpan dalam keadaan kering atau dibekukan.

  • Suhu

Suhu fermentasi sangat menentukan macam mikroba yang dominan selama fermentasi. Tiap-tiap mikroorganisme memiliki suhi pertumbuhan yang maksimal, suhu pertumbuhan minimal dan suhu optimal yaitu suhu yang memberikan terbaik dan perbanyakan diri tercepat.

  • Oksigen

Udara atau oksigen selama fermentasi harus diatur sebaik mungkin untuk memperbanyak atau menghambat pertumbuhan mikroba tertentu. Setiap mikroba membutuhkan oksigen yang berbeda jumlahnya untuk pertumbuhan atau membentuk sel-sel baru dan untuk fermentasi. Misalnya ragi roti “Saccharomycess cereviseae” akan tumbuh lebih baik dalam keadaan aerobik, tetapi keduanya akan melakukan fermentasi terhadap gula jauh lebih cepat dengan keadaan anaerobik.

  • Waktu

Laju perbanykan bakteri bervariasi menurut spesies dan kondisi pertumbuhannya. Pada kondisi optimal, bakteri akan membelah sekali setiap 20 menit. Untuk beberapa bakteri memilih waktu generasi yaitu selang waktu antara pembelahan, dapat dicapai selama 20 menit. Jika waktu generasinya 20 menit pada kondisi yang cocok sebuah sel dapat menghasilkan beberapa juta sel selama 7 jam.

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Hukum Hess adalah

Proses Fermentasi

Fermentasi adalah kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Mikrobia yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Contoh bakteri yang digunakan dalam fermentasi adalah Acetobacter xylinum pada pembuatan nata decoco, Acetobacter aceti pada pembuatan asam asetat.

Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopus sp pada pembuatan tempe, Monascus purpureus pada pembuatan angkak dan sebagainya.Fermentasi dapat dilakukan menggunakan kultur murni ataupun alami serta dengan kultur tunggal ataupun kultur campuran.

Fermentasi menggunakan kultur alami umumnya dilakukan pada proses fermentasi tradisional yang memanfaatkan mikroorganisme yang ada di lingkungan. Salah satu contoh produk pangan yang dihasilkan dengan fermentasi alami adalah gatot dan growol yang dibuat dari singkong. Tape merupakan produk fermentasi tradisional yang diinokulasi dengan kultur campuran dengan jumlah dan jenis yang tidak diketahui sehingga hasilnya sering tidak stabil. Ragi tape yang bagus harus dikembangkan dari kultur murni.

Kultur murni adalah mikroorganisme yang akan digunakan dalam fermentasi dengan sifat-dan karaktersitik yang diketahui dengan pasti sehingga produk yang dihasilkan memiliki stabilitas kualitas yang jelas. Dalam proses fermentasi kultur murni dapat digunakan secara tunggal ataupun secara campuran. Contoh penggunaan kultur murni tunggal adalah Lactobacillus casei pada fermentasi susu sedang contoh campuran kultur murni adalah pada fermentasi kecap, yang menggunakan Aspergillus oryzae pada saat fermentasi kapang dan saat fermentasi garam digunakan bakteri Pediococcus sp dan khamir Saccharomyces rouxii.

Industri fermentasi dalam pelaksanaan proses dipengaruhi oleh beberapa faktor:

  1. Mikrobia
  2. Bahan dasar
  3. Sifat-sifat proses
  4. Pilot-plant

  1. Mikrobia

Mikrobia dalam industri fermentasi merupakan faktor utama, sehingga harus memenuhi syarat-syarat tertentu yaitu:

  1. Murni
  2. Unggul
  3. Stabil
  4. Bukan patogen

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Reaksi Eksoterm adalah

– Murni

Dalam proses-proses tertentu harus menggunakan biakan murni (dari satu strain tertentu) yang telah diketahui sifat-sifatnya. Untuk menjaga agar biakan tetap murni dalam proses maka kondisi lingkungan harus dijaga tetap steril. Penggunaan kultur tunggal mempunyai resiko yang tinggi karena kondisi harus optimum. Untuk mengurangi kegagalan dapat digunakan biakan campuran. Keuntungan penggunaan biakan campuran adalah mengurangi resiko apabila mikrobia yang lain tidak aktif melakukan fermentasi. Dalam bidang pangan penggunaan biakan campuran dapat menghasilkan aroma yang spesifik.

Pengembangan inokulum yang terdiri campuran biakan murni belum berkembang di Indonesia. Sebagai contoh, inokulum tempe yang dibuat LIPI masih merupakan inokulum kultur tunggal sehingga produsen tempe sering mencampur inokulum murni dengan inokulum tradisional dengan maksud memperoleh hasil yang baik.

Inokulum tape (ragi tape) juga belum berkembang. Di Malaysia, telah dikembangkan campuran kultur murni untuk membuat tape rendah alkohol. Ini merupakan upaya untuk memenuhi tuntutan masyarakat yang sebagian besar muslim. Isolatnya sendiri diperoleh dari ragi yang telah ada di pasaran.

Penggunaan inokulum campuran harus memperhatikan kebutuhan nutrisi mikroorganismenya. Kultur campuran yang baik adalah model suksesi sehingga antar organisme tidak bersaing namun saling mendukung untuk pembentukan produk.

– Unggul

Pada kondisi fermentasi yang diberikan, mikrobia harus mampu menghasilkan perubahan-perubahan yang dikehendaki secara cepat dan hasil yang besar. Sifat unggul yang ada harus dapat dipertahankan. Hal ini berkaitan dengan kondisi proses yang diharapkan. Proses rekayasa genetik dapat dilakukan untuk memperbaiki sifat jasad dengan maksud mempertinggi produk yang diharapkan dan mengurangi produk-produk ikutan.

– Stabil

Pada kondisi yang diberikan, mikrobia harus mempunyai sifat-sifat yang tetap, tidak mengalami perubahan karena mutasi atau lingkungan.

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Koloid adalah

– Bukan Patogen

Mikrobia yang digunakan adalah bukan patogen bagi manusia maupun hewan, kecuali untuk produksi bahan kimia tertentu. Jika digunakan mikrobia patogen harus dijaga, agar tidak menimbulkan akibat samping pada lingkungan.

  1. Bahan Baku

Bahan dasar untuk kepentingan fermentasi dapat berasal dari hasil-hasil pertanian, perkebunan maupun limbah industri. Bahan dasar yang umum digunakan di negara berkembang adalah:

  • Molase, karena banyak tebu
  • Jerami
  • Dedak
  • Kulit kopi, kulit coklat, sabut kelapa
  • Ampas tebu, ampas biji-bijian yang telah diambil minyaknya
  • Kotoran binatang
  • Air limbah
  • Sampah sebagai komponen pupuk
  • Sisa pabrik kertas, pabrik susu dan sebagainya.

Bahan dasar harus mempunyai syarat-syarat:

  1. Mudah didapat
  2. Jumlah besar
  3. Murah harganya
  4. Bila diperlukan ada penggantinya.

  1. Sifat-sifat Proses

Sifat-sifat proses harus disesuaikan dengan kondisi yang dibutuhkan oleh mikrobia dalam melakukan metabolisme. Kondisi yang dibutuhkan dapat aerob ataupun anaerob, sedang bentuk medium dapat cair ataupun padat. Dalam proses produksi dapat digunakan proses tertutup ataupun kontinyu. Perbedaan kondisi yang dibutuhkan oleh mikrobia dalam proses industri juga akan menentukan :

  1. Tipe fermentor
  2. Optimasi lingkungan: pH, aerasi, suhu. kadar nutrien
  3. Macam alat bantu: sumber air, listrik, kompresor dan sebagainya
  4. Cara pengunduhan hasil, sterilisasi.

  1. Pilot-plant

Pilot plant adalah semacam laboratorium tetapi di atas skala laboratorium dan di bawah skala perusahaan. Jika dalam pilot plant sudah menunjukkan hasil baik, dapat dibawa ke skala industri, karena dalam skala industri sudah terkait modal sehingga diperhitungkan kegagalan. Dengan pilot plant kegagalan dikurangi 75% daripada langsung dari laboratorium.

Demikianlah pembahasan mengenai Fermentasi adalah – Pengertian, Jenis, Faktor dan Proses semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian semua,, terima kasih banyak atas kunjungannya. 🙂 🙂 🙂