Praktikum membuat contoh Produk Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol)

 FERMENTASI ALKOHOL PADA PEMBUATAN TAPAI SINGKONG

1.                   Fermentasi

Dalam keadaan normal, respirasi seluler organisme dilakukan melalui proses fosforilasi oksidatif yang memerlukan oksigen bebas. Sehingga hasil ATP respirasi sangat tergantung pada pasokan oksigen yang cukup bagi selnya. Tanpa oksigen elektronegatif untuk menarik elektron pada rantai transport elektron, fosforilasi oksidatif akan terhenti. Akan tetapi, fermentasi memberikan suatu mekanisme sehingga sebagian sel dapat mengoksidasi makanan dan menghasilkan ATP tanpa bantuan oksigen.

Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

Secara prosedural, fermentasi merupakan suatu perluasan glikolisis yang dapat menghasilkan ATP hanya dengan  fosforilasi tingkat substrat sepanjang terdapat pasokan NAD+ yang cukup untuk menerima elektron selama langkah oksidasi dalam glikolisis. Mekanisme fermentasi tidak dapat mendaur ulang NAD+  dari NADH karena tidak mempunyai agen pengoksidasi (kondisi anaerob). Sehingga yang terjadi adalah NADH melakukan transfer elektron ke piruvat atau turunan piruvat. Berikut bahasan terhadap dua macam fermentasi yang umum yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

A.      Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. Aseton dan methanol merupakan beberapa produk samping fermentasi mikroba jenis lain yang penting secara komersil. Dalam fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2.

Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay oksigen di dalam tubuh kurang. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat, sehingga otot menjadi rileks kembali.

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 terbentak 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 asamasetat 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. Dekarboksilasi asam piruvat.
    Asam piruvat ————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase          (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 ————————> 2 C2H5OH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

 Khamir atau Sacharomyces cereviceae

Organisme yang disebut khamir adalah termasuk subdivisi thallopyta dan digolongkan dalam tiga famili yaitu Sacharomyces cereviceae, Sporabolomy cereviceae, Cryptocceae. Ciri khas organisme ini adalah reproduksinya yang vegetative disebut Budding atau penyembulan (Muldjiono dkk,1978).

Sifat-sifat umum (Muldjiono dkk,1978)

§  Bersel satu bentuk coccus atau rod.

§  Khamir mesofilik yaitu yang tahan terhadap.  suhu 30-35 derajat celcius.

§  Anaerobik.

§  Tidak berspolurasi.    

§  Tidak berflagella.

§  Tahan terhadap asam pada pH 4-5.

ALAT DAN BAHAN

a.       Bahan

-          Singkong

-          Daun pisang

-          Ragi

-          Air

b.      Alat

-          Panci

-          Baskom

-          Dandang

-          Pisau

-          Kain lap

-          Sendok dan Garpu

-          Kompor

-          Penyaring

-          Piring

LANGKAH KERJA

-         Kupas dan cucilah singkong. Kukus singkong hingga matang. Setelah setengah matang, tiriskan singkong hingga dingin.

-         Siapkan panci dan atur daun pisang pada dasar panci. Masukkan singkong yang telah dingin ke panci.

-         Taburkan ragi tapai di atas singkong dalam panci.

-         Tutuplah singkong dengan daun pisang. Kemudian tutup panci dengan rapat dan simpan pada tempat yang hangat. Diamkan selama 3 hari.

PERTANYAAN

1. Bagaimana perbedaan singkong sebelum dan sesudah didiamkan selama tiga hari?

2.      Apakah proses yang terjadi pada singkong ketika didiamkan selama tiga hari?

3.      Bagaimana rasa tapai singkong yang kamu buat? Kaitkan jawabanmu dengan reaksi fermentasi!