NAMA : GRESI ELYANTARI

NIM : 06121009027

PRODI : PENDIDIKAN BIOLOGI

MATA KULIAH : BIOTEKNOLOGI

BIOTEKNOLOGI FERMENTASI

A. Pengertian Fermentasi

Pengertian fermentasi menurut L. Pasteur merupakan proses penguraian gula

pada buah anggur menjadi gelembung-gelembung udara (CO2) oleh khamir yang

terdapat dalam cairan ekstrak buah anggur tersebut.

Fermentasi merupakan proses perombakan dari struktur keras secara fisik,

kimia, dan biologis sehingga bahan dari struktur kompleks menjadi sederhana

sehingga daya cerna menjadi lebih efisien (Hanafi, 2008)

Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi produk

tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba. Produk-produk

tersebut biasanya dimanfaatkan sebagai minuman atau makanan.

Fermentasi dapat juga diartikan sebagai suatu disimilasi senyawa-senyawa

organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Disimilasi merupakan reaksi

katabolik sel yang membebaskan energi melalui perombakan nutrien.

Sebagai suatu proses fermentasi memerlukan:

1. Mikroba sebagai inokulum

2. Tempat (wadah) untuk menjamin proses fermentasi berlangsung dengan optimal.

3. Substrat sebagai tempat tumbuh (medium) dan sumber nutrisi bagi mikroba.

Gambar 1: Skema Proses Fermentasi

Keterangan :

Raw material : komponen baku

Fermenter mikroba : Tangki atau wadah dimana didalamnya seluruh sel (mikrobia)

mengubah bahan dasar menjadi produk biokimia dengan atau tanpa produk

sampingan

Produk : hasil fermentasi

RAW MATERIAL

FERMENTER MIKROBA PRODUK

B. Reaksi fermentasi

Proses umum fermentasi

Raw material sel mikroba

Sterilisasi persiapan inokulum

FERMENTASI

by produk PEMISAHAN

PENGHANCURAN pengolahan limbah

ISOLASI DAN PURIFIKASI

FORMULASI

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.

Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah

respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada

sesuatu hal. Maka dari itu  hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses

fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya

adalah respirasi anaerob.

C. Jenis fermentasi

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam

susu dan fermentasi alkohol.

A. Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat yaitu 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

2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.

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

piruvat

dehidrogenasa

Energi yang terbentuk dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :

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

B. 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 C2H5OH + 2 NAD.

                                                  alkohol dehidrogenase enzimRingkasan reaksi : C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

Prinsip-prinsip Fermentasi

Agar fermentasi dapat berjalan dengan optimal, maka harus memperhatikan faktor-faktor

berikut ini:

1. Aseptis: bebas kontaminan.

2. Komposisi medium pertumbuhan.

3. Penyiapan inokulum

4. Kultur

5. Tahap produksi akhir.

Tabel fermentasi alkohol dan non-alkohol

No Ditinjau dari Fermentasi asam laktat Fermentasi alkohol

1 Pelaku Mikroorganisme anaerobic dari kelompok bakteri asam laktat, sel-sel tertentu pada organisme

Mikroorganisme anaerobic dari golongan khamir / yeast

2 Proses yang terjadi piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2. Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay

piruvat diubah menjadi etanol dalam dua langkah. Langkah pertama menghidrolisis piruvat dengan molekul air sehingga melepaskan karbondioksida dari piruvat dan mengubahnya menjadi asetaldehida

oksigen tubuh kurang. berkarbon dua. Dalam langkah kedua, asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol sehingga meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.

3 hasil Asam laktat Ethanol/alkohol

4 Pemanfaatan oleh

manusia

Membuat keju dan yogurt Pembuatan bird an anggur

DAFTAR PUSTAKA

Pujaningsih.2005.teknologiferentasidanpeningkatanpakan.http://www.fp.undip.ac.id/

fapetundip/jurusan/nutrisi/download/BiokimiaFermentasi.pdf.28 januari 2015

Saepudia,endang.2008.kuliahbioteknologi.http://staff.ui.ac.id/system/files/users/

endang.saefudin/material/handoutkuliahbioteknologi-esaepudin.pdf.28 januari

2015

TimBiologiUNY.2005.Bioteknologifermentasi.http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/tmp/

BioTekFermentasi05.pdf.29 januari 2015.