Fermentasi alkohol (pembuatan sari buah beralkohol)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar belakang

           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.

    Sehingga yang melatarbelakangi pembuatan laporan ini yaitu untuk mengetahui bagaiafmana cara pembuatan alkohol dari buah mangga (Mangifera indica).

1.2  Tujuan

           Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mempelajari prosedur pembuatan sari buah beralkohol dan mempelajari proses terbentuknya alkohol dengan bantuan Saccaromyces sereviciae.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

           Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-9.Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri (Umrah, 2012).

            Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan (Umrah, 2012).

  Fermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yang akan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol. Proses tersebut dipengaruhi oleh enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Umumnya bahan makanan yang diawetkan ditaburi dengan ragi, kemudian disimpan dalam keadaan lembab tanpa sinar matahari. Beberapa contoh proses fermentasi sering digunakan dalam pembuatan tempe, tape, tahu, kecap, tauco, dan lain-lain (Umrah, 2012).

  Fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim. Enzim yang berperan dapat dihasilkan oleh mikroorganisme atau enzim yang telah ada dalam bahan pangan. (Bucle, 1985)

  Fermentasi merupakan suatu reaksi yang biasanya terjadi pada senyawa organik zat gula. Senyawa tersebut akan diubah oleh reaksi reduksi dengan katalis enzim menjadi senyawa lain. Hal ini yang menyebabkan buah-buahan dapat diproses secara fermentasi, karena didalam buah-buahan terdapat senyawa organik berupa zat gula. (Fardiaz, 1984)

  Etanol atau etil alkohol yang di pasaran lebih dikenal sebagai alkohol merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C₂H₅OH. Dalam kondisi kamar, etanol berwujud cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, mudah terbakar, mudah larut dalam air dan tembus cahaya. Etanol adalah senyawa organik golongan alkohol primer. Sifat fisik dan kimia etanol bergantung pada gugus hidroksil. Reaksi yang dapat terjadi pada etanol antara lain dehidrasi, dehidrogenasi, oksidasi, dan esterifikasi (Rizani, 2000).

  Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi adalah mikroorganisme dan media yang digunakan, adanya komponen media yang dapat menghambat pertumbuhan serta kemampuan fermentasi mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi (Astuty, 1991)

           Pemilihan sel khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan Saccharomyces cerevisiae. Suhu yang baik untuk proses fermentasi berkisar antara 25-30°C. Derajat keasaman (pH) optimum untuk proses fermentasi sama dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH 4,0-4,5. (Rizani, 2000)

           Fardiaz (1992), fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu:

1.        Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen melalui jalur EMP (Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa.

2.        Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membntuk senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol.

           Penggunaan ethanol sangat luas, misalnya bahan baku kosmetik, pelarut organik, obat-obatan, minuman berethanol, dan sumber energi. Ragi yang sering digunakan dalam industri fermentasi ethanol adalah Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces adalah yeast yang dapat tumbuh dengan baik dalam kondisi aerob maupun anaerob. Tapi dalam kondisi anaerob, yeast akan memfermentasi subtrat menjadi gula sangat cepat dan akan segera dikonversi menjadi ethanol. Dalam penelitian Hartati (1999), Pengaruh Barker Yeast Terhadap Pembuatan Ethanol Dari Buah Nangka Sortiran ini kami mencoba menggunakan baker yeast untuk proses fermentasi alkohol. Seperti yang telah kita ketahui bahwa ternyata di dalam udara masih banyak terdapat spora-spora bakteri dan mikroorganisme hidup. Agar tidak mengganggu jalannya fermentasi yang utama, maka semua spora maupun mikroorganisme yang ada dalam udara harus dihilangkan terlebih dahulu. Penghilangan mikroorganisme dilakukan dengan cara sterilisasi. Variabel-variabel yang berpengaruh adalah temperatur,konsentrasi glukosa, jumlah nutrien N, P dan K (Hartati,1999).

           Berdasarkan peran oksigen, dikenal dua macam respirasi, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob (fermentasi). Umumnya respirasi aerob mempunyai tahap-tahap reaksi, mulai dari awal sampai akhir berturut-turut ialah: glikolisis, pembentukan asetil coenzim A (Asetil CoA), siklus krebs dan sistem transport elektron (Soedirokoesoemo, 1993)

           Fermentasi adalah proses penghasil energi utama dari berbagai mikroorganisme. Mikroorganisme seperti itu disebut anaeroob, karena mereka mampu hidup dan memecah senyawa organik tanpa oksigen. Beberapa dari organisme tersebut akan mati jika didedahkan dengan oksigen. Dalam hal ini mereka disebut anaerob obligat (Sasmitamihardja, 1996).

BAB III

METODOLOGI

3.I  Waktu dan Tempat                                

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum yaitu :

Hari / tanggal    :    Selasa, 12 November 2012

Pukul                 :    15 WITA sampai selesai

Tempat              : Laboratorium Bioteknologi Jurusan Biologi F-MIPA UNTAD

3.2 Alat Dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu:

a.   Alat

1.    Naraca analitik

2.    Hot Plate

3.    Gelas ukur 100 ml

4.    Botol sirup

5.    Pipa plastik

6.    Corong

7.    Kertas saring

8.    Tabung reaksi

b.      Bahan

1.    Buah mangga

2.    Khamir Saccaromyces sereviceae

3.    Kapas

4.    Lilin

5.    Akuades

6.    Glukosa 5 %

3.2    Prosedur kerja

Adapun prosedur kerja pada percobaan ini yaitu :

1.         Menimbang buah mangga sebanyak 500 gram.

2.         Merebus buah mangga dalam air sebanyak 1 liter, hingga mendidih.

3.         Menuangkan air ekstrak buah sebanyak 200 ml ke dalam botol yang telah disterilkan.

4.         Menambahkan gula kedalam masing-masing botol sebanyak  5 %.

5.         Mendinginkan larutan hingga suhu kamar.

6.         Menambahkan 10 % suspensi khamir sebagai starter.

7.         Menutup botol dengan kapas dan memasang pipa plastik menutupi kapas tersebut.

8.         Menutup kapas dengan lapisan lilin, melakukan dengan merata hingga tidak ada udara dari luar yang bisa masuk ke dalam botol fermentasi.

9.         Memasukkan ujung pipa plastik ke dalam tabung reaksi yang diikatkan pada botol dan diisi air.

10.     Mengamati pada hari ke tiga dan hari ke tujuh dan memperhatikan adanya gelembung udara yang keluar lewat pipa plastik. Adanya gelembung menunjukkan berlangsungnya proses fermentasi.

11.     Setelah hari ke tujuh, aroma alkohol dan asam akan tercium saat tutup botol dibuka.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil Pengamatan

tabel Hasil Pengamatan

No.	Waktu Pengamatan	Gambar	Keterangan
1.	Hari ke- 3 15 November 2012		Tidak menghasilkan alkohol karena terkontaminasi
2.	Hari ke-8 20 Novenber 2012		Tidak menghasilkan alkohol karena terkontaminasi

4.2    Pembahasan

       Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba. Produk-produk tersebut biasanya dimanfaatkan sebagai makanan atau minuman. Pada praktikum ini yaitu pembuatan sari buah beralkohol

      Pada praktikum ini menggunakan buah mangga, mangga tersebut dikupas kemudian dipotong-potong dan ditimbang sebanyak 500 gram, kemudian dimasukkan kedalam erlenmeyer dan dicampur dengan aqdes hingga mendidih hal ini bertujuan untuk memudahkan melakukan fermentasi serta untuk memperoleh kandungan glukosa yang larut dalam air, kemudian disaring dengan kertas saring agar ampas dari perebusan tidak ada, kemudian di masukkan kedalam botol steril  yang telah disediakan dan menambahkan gula 5% dan khamir (Saccaromyces sereviciae) sebagai starter. Penggunaan Saccaromyces sereviciae karena mengandung enzim rerspirasi yang sangat kompleks. Saccaromyces sereviciae dapat hidup baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccaromyces sereviciae akan melakukan respirasi biasa akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen Saccaromyces sereviciae akan melakukan fermentasi. Kemudian diberi selang yang dimasukkan kedalam botol dan disumbat menggunakan kapas dan ditetesi dengan lilin tertutup dengan rapat agar udara tidak dapat masuk, kemudian ujung selang yang lain dimasukkan kedalam tabung reaksi yang berisi air hal ini dikarenakan selain membentuk alkohol, hasil fermentasi akan menghasilkan gas hal ini dapat dibuktikan dengan munculnya gelembung-gelembung udara pada botol yang berisi air, jika hal ini terjadi maka proses fermentasi sedang berlangsung. Dalam keadaan anaerob, asam pirufat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO₂. Selanjuntnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi alkohol tersebut di ikuti pula dengan perubahan NADH menjadi NAD ­⁺. Dengan terbentuknya NAD ⁺  peristiwa glikolisis dapat terjadi lagi.

         Hasil yang diperoleh dari percobaan ini tidak maksimal karena terkontaminasi sehingga menimbulkan warna kehitaman akibat mikroba, hal ini dapat terjadi kemungkinan pada saat memotong dan mencuci buah alat yang digunakan tidak steril selain itu kemungkinan starter khamir yang digunakan terlalu sedikit.

        Menurut (Fardiaz, 1992), kemampuan mikroorganisme untuk tumbuh dan tempat hidup merupakan hal yang penting dalam ekosistem pangan. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi sistem fermentasi alkohol oleh mikroorganisme meliputi : suplai makanan, waktu, suhu, air, pH, ketersediaan oksigen, substrat dan mikroba.

BAB V

PENUTUP

5.1  Kesimpulan

          Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah

1.         Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba

2.         Penggunaan Saccaromyces sereviciae pada percobaan ini karena dapat hidup baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccaromyces sereviciae akan melakukan respirasi biasa akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen Saccaromyces sereviciae akan melakukan fermentasi

3.         Pada percobaan ini terkontaminasi karena kemungkinan pada saat memotong dan mencuci buah alat yang digunakan tidak steril selain itu kemungkinan starter khamir yang digunakan terlalu sedikit.

  

DAFTAR PUSTAKA

Astuty, E. D. 1991. Fermentasi Etanol Kulit Buah Pisang. UGM. Yogyakarta.

Buckle, K.A, 1985, Ilmu pangan, Jakarta : UI Pres

Fardiaz, Winarmo, 1984. Biofermentasi dan Biosintesa Protein, Bandung : Angkasa

Fardiaz. 1992. Mikrobiologi Pangan. Gramedia Pustaka Utam. Jakarta

Rizani, K. Z. 2000. Pengaruh Konsentrasi Gula Reduksi dan Inokulum (Saccharomyces cerevisiae) pada Proses Fermentasi Sari Kulit Nanas (Ananas comosus L. Merr) untuk Produksi Etanol. Skripsi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Brawijaya. Malang.

Sasmitamihardja, Dardjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Soedirokoesoemo, Wibisono. 1993. Materi Pokok Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Umrah, 2012, Fermentasi, Dosen Bioteknologi, Universitas Tadulako, Palu.