mikroorganisme dapat mencerna glukosa menghasilkan air, karbondioksida dan sejumlah besar energi. Contoh: fermentasi asam asetat, asam nitrat, dan sebagainya. Fermentasi anaerob adalah
fermentasi yang tidak membutuhkan adanya oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan energinya tanpa adanya oksigen. Fermentasi tipe anaerob menghasilkan sejumlah kecil energi,
karbondioksida, air, dan produk akhir metabolik organik lain, seperti asam laktat, asam asetat, dan etanol serta sejumlah kecil asam organik volatil lainnya Buckle et.al., 1985.
3.3.2 Fermentasi Alkohol
Fermentasi alkohol merupakan salah satu proses fermentasi gula yang menghasilkan alkohol sebagai produk akhirnya. Fermentasi ini dilakukan oleh khamir dari genus Saccaromyces. Spesies
yang paling umum terlibat dalam fermentasi ini adalah S. cerevisiae dan S. bayanus Bisson, 2001. Secara singkat, glukosa C
6
H
12
O
6
yang merupakan gula paling sederhana melalui fermentasi akan menghasilkan etanol 2C
2
H
5
OH. Persamaan reaksi kimia pada proses fermentasi meliputi: C
6
H
12
O
6
→ βC
2
H
5
OH + 2CO
2
+ 2 ATP Dalam proses fermentasi, perubahan glukosa menjadi asam piruvat terjadi melalui jalur
Embden-Meyerhoff atau glikolisis. Kemudian asam piruvat ini akan diubah menjadi asetaldehida dan akhirnya menjadi etanol dan CO
2
Fardiaz, 1988. Berikut adalah gambar mengenai proses perubahan glukosa menjadi etanol pada Gambar 4 dan 5.
Menurut Jeffers 2000, proses fermentasi lebih rinci meliputi beberapa tahap. Sukrosa dihidrolisis untuk menghasilkan monosakarida berupa glukosa dan fruktosa. Maltosa dihidrolisis
menghasilkan dua unit glukosa. Pada kondisi yang lain monosakarida masing-masing dikonversi menjadi turunan fosfat. Kemudian, melalui serangkaian reaksi, masing-masing monosakarida-fosfat 6
karbon menghasilkan molekul piruvat 3 karbon. Masing-masing piruvat dikonversi melalui fermentasi dengan kondisi anaerob menjadi etanol dan CO
2
.
Gambar 5. Proses reaksi glikolisis jalur EMP 18
Gambar 6. Proses perubahan asam piruvat menjadi etanol dan karbondioksida
3.3.3 Khamir
Menurut Wanto dan Arif Subagyo dalam Maimuna 2004, khamir merupakan fungi bersel tunggal sederhana, kebanyakan bersifat saprofitik dan biasanya terdapat dalam tumbuh-tumbuhan
yang mengandung karbohidrat. Khamir dapat diisolasi dari tanah yang berasal dari kebun anggur, kebun buah-buahan dan biasanya khamir berada di dalam cairan yang mengandung gula, seperti
cairan buah, madu, sirup, dan sebagainya. Khamir maupun bakteri dapat digunakan untuk memproduksi etanol. Khamir Saccharomyces
cerevisiae var ellipsoides mampu menghasilkan etanol dalam jumlah tinggi 16-18 pada media
yang sesuai. Khamir lain yang dapat digunakan adalah Schizosaccharomyces sp., S. uvarum, dan Kluyveromyces sp
. Bakteri Zymomonas mobilis diketahui merupakan penghasil etanol yang potensial Hartoto, 1992.
Khamir memerlukan media dan lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Unsur-unsur dasar yang dibutuhkan adalah karbon, hidrogen, oksigen, fosfor,
potasium, zat besi, dan magnesium. Unsur karbon banyak diperoleh dari gula, sedangkan sebagai sumber nitrogen dapat digunakan amonia, garam amonium, asam amino, peptida, pepton, nitrat atau
urea tergantung dari jenis khamir Prescott dan Dunn, 1981. Khamir tumbuh optimum pada suhu 25-30ºC dan maksimum pada suhu 35-47ºC, pH yang
disukai antara 4-5. Batas minimal a
w
untuk khamir biasa adalah 0.88-0.94 sedangkan khamir osmofilik dapat tumbuh pada a
w
yang lebih rendah yaitu sekitar 0.62-0.65, namun banyak juga khamir osmofilik yang pertumbuhannya pada a
w
0.78 seperti pada larutan garam ataupun sirup gula Frazier dan Westhoff, 1978. Khamir tumbuh pada kondisi aerobik, tetapi yang bersifat fermentatif dapat
tumbuh secara anaerobik meskipun lambat Fardiaz, 1992. Khamir mempunyai kemampuan untuk memecah pangan karbohidrat menjadi alkohol dan karbondioksida. Proses ini diketahui sebagai
fermentasi alkohol yaitu proses anaerob. Khamir mempunyai sekumpulan enzim yang diketahui sebagai zymase yang berperan pada fermentasi senyawa gula, seperti glukosa menjadi etanol dan
karbondioksida Irianto, 2006. Pada kondisi anaerob pertumbuhan khamir lambat dan piruvat dari jalur katabolik dipecah oleh enzim piruvat dekarboksilase menjadi asetaldehid dan karbondioksida
secara reduksi oleh enzim alkohol dehidrogenase. Kebanyakan yeast bersifat tahan terhadap tekanan osmose tinggi dan biasanya terdapat pada bahan berkadar gula tinggi.
Saccharomyces cerevisiae dapat memfermentasi glukosa, sukrosa, galaktosa, dan rafinosa.
Saccharomyces cerevisiae merupakan top yeast tumbuh cepat dan sangat aktif memfermentasi pada
suhu 20ºC Frazier dan Westhoff, 1978. Saccharomyces cerevisiae dapat toleran terhadap alkohol 19
yang cukup tinggi 12-18 vv, tahan terhadap kadar gula yang tinggi, dan tetap aktif melakukan fermentasi pada suhu 4-32ºC Harisson dan Graham, 1970.
Menurut Hartoto 1992, pada kondisi aerobik atau konsentrasi glukosa tinggi Saccharomyces cerevisiae
tumbuh dengan baik, namun alkohol yang dihasilkan rendah. Akan tetapi, pada kondisi anaerobik pertumbuhan lambat dan piruvat dari jalur katabolik dipecah oleh enzim piruvat
dekarboksilase menjadi asetaldehid dan karbondiokasida secara reduksi oleh enzim alkohol dehidrogenase.
3.4 PERTUMBUHAN MIKROBIAL
