Fermentasi

Report
Widelia Ika Putri, S.T.P., M.Sc


Fermentasi berasal dari bahasa latin ferve
yang berarti mendidih, berasal dari
fermentasi alkohol yang dicirikan adalah
gelembung-gelembung gas seperti cairan
mendidih
Fermentasi merupakan proses pemecahan
senyawa organik menjadi senyawa sederhana
yang melibatkan mikroorganisme
a. Tipe aerobik
 Tipe ini merupakan fermentasi yang pada
prosesnya memerlukan oksigen. Semua
organisme untuk hidupnya memerlukan
sumber energi yang diperoleh dari hasil
metabolisme bahan pangan dimana
organisme itu berada. Dengan adanya
oksigen maka mikroorganisme dapat
mencerna glukosa sehingga menghasilkan
air, karbondioksida dan sejumlah besar
energi.
b. Tipe anaerobik
 Pada proses fermentasinya tidak memerlukan
oksigen, sehingga hanya sebagian bahan
energi yang dipecah dan akan menghasilkan
sebagian energi, karbondioksida dan air
termasuk sejumlah asam laktat, asetat,
etanol, asam volatile, alkohol dan ester.

Fermentasi diklasifikasikan menjadi
fermentasi alkohol oleh yeast, fermentasi
asam oleh bakteri, fermentasi campuran
alkohol/asam dan fermentasi fungi


Proses fermentasi dimaksudkan untuk
mengubah glukosa menjadi etanol/bioetanol
(alkohol) dengan menggunakan mikroba.
Alkohol yang diperoleh dari proses
fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar
8 sampai 10 persen volume.






Etanol (CH3CH2OH) juga dikenal dengan nama
etil- alkohol atau alkohol.
Bentuknya berupa cairan tak bewarna
dengan bau yang khas.
Berat spesifik pada 15 oC sebesar 0,7937.
Mulai mendidih pada suhu 78,32 oC (760
mmHg).
Mudah larut dalam air dan eter.
Kandungan kalorinya (gross value) sebesar
7100 kalori/gram

Persamaan reaksi sederhana proses
fermentasi alkohol berdasarkan teori Gay
lussac
C6H12O6
Glukosa
Fermentasi
2C2H5OH
Etanol
+
2CO2
Karbondioksida


Mikroba dari golongan yeast adalah
Saccharomyces cereviseae, Saccaromyces
diastaticus, Saccharomyces rouxii,
Kluyveromyces fragilis, K. Lactis, Candida
pseudotropicalis, Pachysolen tannophillus,
Scwaniomyces alluvins, S. castellii,
Endomycopsis fibulifera.
Mikroba golongan bakteri adalah Zymomonas
mobilis, Clostridium thermocellum,
Clostridium thermohydrosulfuricum,
Thermoanaerobium brockii (Kartika, 1992).
a. SUHU
 Suhu merupakan salah satu faktor penting dalam
kehidupan mikroba.
 Beberapa mikroba dapat tumbuh pada kisaran
suhu yang luas.
 Suhu minimum adalah suhu yang paling rendah
dimana kegiatan mikroba masih berlangsung,
suhu optimum adalah suhu yang paling baik
untuk kehidupan jasad, sedang suhu maksimum
adalah suhu tertinggi yang masih dapat
menumbuhkan mikroba tetapi pada kegiatan
fisiologi yang paling rendah.


Suhu selama proses fermentasi sangat
menentukan jenis mikroorganisme dominan
yang akan tumbuh.
Setiap golongan mikroorganisme mempunyai
suatu suhu pertumbuhan optimal, sehingga
pengaturan suhu suatu substrat merupakan
suatu kendali yang positif terhadap
pertumbuhannya untuk memperoleh hasil
yang maksimal selama dalam proses
fermentasi, harus diciptakan kondisi suhu
yang optimal bagi pertumbuhan organisme


Sifat dan kualitas dari beberapa produk
dipengaruhi oleh pH atau aktivitas keasaman.
Definisi pH adalah konsentrasi ion hidrogen
dari sebagian besar larutan,atau log negatif
dari konsentrasi hidrogen.
pH menentukan intensitas kemasaman atau
alkalinitas dari suatu cairan encer dan
mewakili konsentrasi ion hidrogen


Pertumbuhan sebagian besar organisme
sangat peka terhadap perubahan pH karena
setiap kelompok organisme mempunyai pH
optimal sendiri yang tertentu.
Nilai optimal pH untuk pembentukan produk
biasanya berbeda dengan yang dibutuhkan
untuk pertumbuhan. pH diperkirakan
berpengaruh pada permeabilitas dinding sel
dan laju pada reaksi enzim yang menempel
pada dinding luar sel

Untuk fermentasi alkohol, khamir
memerlukan media dengan suasana asam,
yaitu antara pH 4,8 – 5,0. Pengaturan pH
dapat dilakukan dengan penambahan asam
sulfat jika substratnya alkalis atau dengan
natrium bikarbonat jika substratnya asam


Medium fermentasi adalah medium tumbuh
mikroba yang menyediakan nutrien yang
dibutuhkan oleh mikroba untuk memperoleh
energi, untuk pertumbuhan, membentuk sel
dan biosintesa produk-produk metabolit.
Pertumbuhan menunjukkan kinetika tipe
penjenuhan bila konsentrasi nutrien semakin
tinggi. Dalam banyak keadaan bila
konsentrasi nutrien semakin tinggi, maka
suatu daerah penghambatan substrat akan
terjadi.

Bagi nutrien seperti glukosa hambatan tidak
akan terjadi sampai konsentrasi yang sangat
tinggi (lebih tinggi dari 100-150gr/liter)
tetapi pada konsentrasi mencapai 350-500
gr/liter bagi sebagian besar organisme tidak
mungkin ada pertumbuhan. Hal ini
menunjukkan bahwa telah terjadi dehidrasi
sel dalam larutan yang pekat

Beberapa nutrisi merupakan faktor pembatas
pada pertumbuhan mikrobia. Faktor
pembatas tersebut merupakan sejumlah
nutrisi yang harus ada dalam medium
pertumbuhan dalam jumlah tertentu. Jika
faktor pembatas kurang dari yang dibutuhkan
dalam pertumbuhan mikroba maka akan
mengganggu proses metabolisme sel (Sa’id
1990).


Karbon termasuk bahan cadangan didalam
sel. Hasil oksidasi dari senyawa karbon
digunakan sebagai sumber energy.
Sumber karbon didapat dari karbohidrat yaitu
monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa),
disakarida (maltose, laktosa, sukrosa),
trisakarida (rafinosa), dan polisakarida (pati,
dextosa, pektin, selulosa).


Pada khamir konsentrasi gula optimum
adalah 14 - 18%, jika konsentrasi gula terlalu
tinggi akan berakibat buruk bagi khamir yang
digunakan atau alkohol yang dihasilkan.
Akibat lain jika konsentrasi gula terlalu
tinggi adalah waktu fermentasi menjadi lebih
lama dan sebagian gula tidak terkonversi
sehingga proses fermentasi tidak ekonomis


Pada permulaan proses, khamir memerlukan
oksigen untuk pertumbuhannya oleh karena
itu perlu dilakukan aerasi. Setelah terbentuk
gas CO2 reaksi dikondisikan menjadi
anaeraob.
Proses fermentasi etanol dalam keadaan
anaerob atau tidak ada oksigen agar khamir
melakukan degradasi tidak sempurna
sehingga gula diubah menjadi molekul etanol


Efisiensi adalah perbandingan yang terbaik
antara input dan output, untuk mendapatkan
hasil maksimum yang dicapai dengan
penggunaan yang terbatas.
Efisiensi terdiri atas dua unsur yaitu kegiatan
dan hasil dari kegiatan tersebut. Suatu
kegiatan dianggap mewujudkan efisiensi
kalau hasil tertentu tercapai dengan kegiatan
terkecil, dan suatu kegiatan dianggap
mewujudkan efisiensi kalau dengan kegiatan
tertentu tercapai hasil yang terbesar

Efisiensi fermentasi adalah ukuran banyaknya
jumlah gram etanol yang terbentuk per 100
gr gula dalam substrat dibandingkan dengan
gram etanol yang terbentuk secara teoritis
menurut persamaan Gay lussac. Efisiensi
fermentasi etanol menunjukkan banyaknya
mol gula yang diubah menjadi alkohol.
(1) Kadar alkohol (%) x 0,794 = a (%)
(2) a (%) x volume media fermentasi = b
(3)

Effisiensi fermentasi =
c
x 100%
0,511
Keterangan:
 0,511 = Koefisien Gay-Lussac
 Berat Jenis Alkohol 100% = 0,794
Terima
Kasih....

similar documents