Fermentasi Alkohol.docx

FERMENTASI ALKOHOL I.

TUJUAN Mengetahui reaksi fermentasi dan zat hasil fermentasi

II.

ALAT dan BAHAN Alat : 2 buah tabung elemeyer Termometer Pipet tetes Pipa gabus Sendok Pisau Selang

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. III.

Bahan : 1. Gula pasir 2. Air kapur 3. Fermipan 4. Indikator PP 5. Plastisin

LANDASAN TEORI Fermentasi Respirasi anaerob (fermentasi) adalah respirasi yang terjadi dalam keadaan ketersediaan oksigen bebas. Asam piruvat yang merupakan produk glikolisis jika dalam keadaan ketiadaan oksigen bebas akan diubah menjadi alkohol atau asam laktat. Pada manusia, kekurangan oksigen sering terjadi pada atlet-atlet yang berlari jarah jauh dengan kencang. Atlet tersebut membutuhkan kadar oksigen yang lebih banyak daripada yang diambil dari pernafasan. Dengan kurangnya oksigen dalam tubuh, maka proses pembongkaran zat dilakukan dengan cara anaerob, yang disebut dengan fermentasi. Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Beberapa jenis mikroorganisme mampu melakukan fermentasi dalam keadaan aerob. 1. Fermentasi Asam Asetat Bakteri Acetobacter aceti merupakan baktei yang mula pertama diketahuisebagai penghasil asam asetat dan merupakan jasad kontaminan pada pembuatanwine. Saat ini bakeri Acetobacter aceti digunakan pada produksi asam asetatkarena kemampuanya mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat. 2. Fermentasi Asam Laktat Fermentasi asam laktat banyak terjadi pada susu. Jasada yang palingberperan dalam fermentasi ini adalah Lacobacillus sp. Laktosa diubah menjadiasam laktat. Kini asam laktat juga digunakan untuk produksi plastik dalam bentukPLA.

3. Fermentasi Asam Sitrat Asam sitrat dihasilkan melalui fermentasi menggunakan jamur Aspergillus niger. Meskipun beberapa bakteri mampu melakukan, namun yang paling umum digunakan adalah jamur ini. Pada kondisi aerob jamur ini mengubah gula atau pati menjadi asm sitrat melalui pengubahan pada TCA. 4. Fermentasi Asam Glutamat Asam glutamat digunakan untuk penyedap makanan sebagai penegas rasa. Mula pertama dikembangkan di Jepang. Organisme yang kini banyak digunakan adalah mutan dari Corynebacterium glutamicu Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa akhir yang dihasilkan. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam lakta, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka.

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. C6H12O6 " 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi Faktor yang Mempengaruhi Fermentasi Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi untuk menghasilkan etanol adalah: sumber karbon, gas karbondioksida, pH substrat, nutrien, temperatur, dan oksigen. Untuk pertumbuhannya, yeast memerlukan enersi yang berasal dari karbon. Gula adalah substrat yang lebih disukai. Oleh karenanya konsentrasi gula sangat mempengaruhi kuantitas alkohol yang dihasilkan. Kandungan gas karbondioksida sebesar 15 gram per liter (kira-kira 7,2 atm) akan menyebabkan terhentinya pertumbuhan yeast, tetapi tidak menghentikan fermentasi alkohol. Pada tekanan lebih besar dari 30 atm, fermentasi alkohol baru terhenti sama sekali. 1. pH PH dari media sangat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Setiap mikroorganisme mempunyai pH minimal, maksimal, dan optimal untuk pertumbuhannya. Untuk yeast, pH optimal untuk pertumbuhannya ialah berkisar antara 4,0 sampai 4,5. Pada pH 3,0 atau lebih rendah lagi fermentasi alkohol akan berjalan dengan lambat. 2. Nutrien Dalam pertumbuhannya mikroba memerlukan nutrient. Nutrien yang dibutuhkan digolongkan menjadi dua yaitu nutrien makro dan nutrien mikro. Nutrien makro meliputi unsur C, N, P, K. Unsur C didapat dari substrat yang mengandung karbohidrat, unsur N didapat dari penambahan urea, sedang unsur P dan K dari pupuk NPK (Halimatuddahliana, 2003). Unsur mikro meliputi vitamin dan mineral-mineral lain yang disebut trace element seperti Ca, Mg, Na, S, Cl, Fe, Mn, Cu, Co, Bo, Zn, Mo, dan Al. 3. Temperatur Mikroorganisme mempunyai temperatur maksimal, optimal, dan minimal untuk pertumbuhannya. Temperatur optimal untuk yeast berkisar antara 25-30 oC dan temperatur maksimal antara 35-47 oC. Beberapa jenis yeast dapat hidup pada suhu 0 oC. Temperatur selama fermentasi perlu mendapatkan perhatian, karena di samping temperatur mempunyai efek yang langsung terhadap pertumbuhan yeast juga mempengaruhi komposisi produk akhir. Pada temperatur yang terlalu tinggi akan menonaktifkan yeast. Pada temperatur yang terlalu rendah yeast akan menjadi tidak aktif. IV. 1. 2. 3. 4.

5.

6. 7.

CARA KERJA Siapkan 2 tabung elemeyer yang diisi dengan air glukosa dan air kapur. Tambahkan 1 sendok fermipan pada tabung yang berisi air glukosa. Tambahakan 2 tetes indicator PP pada tabung elemeyer yang berisi larutan kapur atau air kapur. Beri penutup pada masing-masing tabung dengan menggunakan gabus. Beri dua lubang pada gabus tabung yang berisi larutan glukosa dan satu lubang pada gabus tabung yang berisi air kapur. Sambungkan tabung elemeyer dengan selang. Pada salah satu lubang penutup larutan glukosa dimasukkan thermometer hingga menyentuh larutan, dan lubang satunya dimasukkan selang tetapi jangan sampai menyentuh larutan tersebut. Tutup ke-2 tabung menggunakan plastisin. Amati perubahan yang terjadi pada ke-2 tabung selama 15 menit.

V.

DATA PENGAMATAN PENGAMATAN KEADAAN AWAL PERCOBAAN Tabung air glukosa Tabung air kapur

Tidak ada gelembung Tidak ada gelembung

KEADAAN SETELAH 15 MENIT Banyak gelembung Warna memudar

Suhu Bau (aroma)

28⁰C Tidak menyengat

30⁰C Khas tape (alcohol)

KETERANGAN

Terjadi fermentasi Tidak terjadi fermentasi Suhu meningkat Terjadi fermentasi

VI. ANALISIS SUHU AWAL REAKSI Berdasarkan pengukuran dengan termometer , suhu awal pada campuran larutan gula dan ragi yaitu 28ᵒ C. Suhu tersebut termasuk tinggi . Hal tersebut disebabkan lamanya pengadukan kedua zat sehingga panas yang dihasilkan cukup tinggi . Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm karena menghasilkan panas yang merupakan gesekan antara pengaduk , wadah dan larutan dalam tabung tersebut . SUHU AKHIR REAKSI Setelah suhu awal sebelum fermentasi , tabung erlemenyer tesebut ditutup dengan kapas dan lilin malam sehingga terjadi reaksi yang menghasilkan gelembung – gelembung selama 30 menit . Suhu akhirnya 30ᵒ C . Kenaikan suhu cukup signifikan yaitu sebesar 3 derajat celcius mengingat waktu reaksi yang cukup lama . INDIKATOR PP Air kapur yang ditetesi Phenolphthalein berubah warna menjadi merah bata . Hal tersebut disebabkan karena indikator PP memiliki trayek PH 8,3 – 10 dengan indikasi tidak berwarna hingga berwarna . Jika warna yang dihasilkan merah , mengindikasikan bahwa PH lebih dari 10 . Itulah yang menyebabkan hasil reaksi berbau seperti alkohol dimana alkohol bersifat basa . Pada reaksi : Ca(OH)₂ + CO₂ —> CaCO₃ + H₂O Reaksi ini terjadi secara terus menerus sehingga larutan air kapur + PP yang semula berwarna merah muda menjadi keruh bahkan menyerupai warna larutan pada tabung elemeyer A. Perubahan ini diikuti dengan perubahan suhu yang semula 290 C menjadi 34⁰C. Pada labu elenmeyer B tercium bau alkohol, hal ini menunjukan adanya zat etanol setelah reaksi berlangsung. Ca(OH)2 + H2O + Hin + hasil reaksi tabung 1 à CaCO3 + H2O Larutan kapur (Ca(OH)2) pada tabung kedua berfungsi untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme pembusuk seperti Saccharomyces sehingga reaksi mulai terhenti ketika hasil reaksi pada tabung 1 mengalir menuju tabung 2 . Setelah reaksi hampir terhenti , muncul gelembung - gelembung air atau uap air yang merupakan hasil reaksi seperti diatas , keluar melalui selang kecil. Selain itu , terdapat endapan kapur ( CaCO3 ) yang mengendap pada tabung 2 . VII. PERTANYAAN 1. Bagaimanakah suhu perangkat percobaan setelah didiamkan 15 menit? Jelaskan! 2. Apakah fungsi larutan pp dan fungsi air kapur pada percobaan? 3. Zat apakah yang dihasilkan dari percobaan diatas? Tuliskan reaksi kimia dari percobaan diatas! Jawaban! 1. Setelah didiamkan selama 15 menit suhu mengalami perubahan dari 28⁰C menjadi 30⁰C.

2.

Untuk merubah air kapur dari warna merah menjadi memudar karena air kapur mengikat CO2. 3. C6H12O6 → C2H5OH + CO2 + 2 ATP (reaksi alcohol) Ca(OH)2 + pp + CO2 → CaCO3 + H2O ( reaksi air kapur) VIII. KESIMPULAN 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.