LAPORAN PRAKTIKUM FERMENTASI (1). docx
NUNUNG TRIYANA
A. Judul Percobaan
“FERMENTASI”
B. Tujuan Percobaan
Untuk mempelajari kemampuan memfermentasi amilum, glukosa,
fruktosa, dan sukrosa oleh beberapa jenis inokulum murni ragi roti
(Saccharomyses ceserevisiae), ragi tape dan inokulum murni Rhizopus
oligosporus.
C. Landasan Teori
Karbohidrat dapat difermentasikan menjadi alkohol. Glukosa dapat
difermentasikan oleh sel-sel khamir (ragi) menjadi alkohol sambil
membebaskan gas CO2, tetapi pati/amilum dan korbohidrat monosakarida
selain glukossa tidak dapat difermentasikan oleh sel-sel ragi. Ragi yang
banyak digunakan untuk fermentasi singkong dan beras ketan, sebenarnya
bukan ragi murni, melainkan terdiri dari beberapa jenis mikroba antara lain
khamir
(Saccharomyses
ceserevisiae)
dan
kapang
(Rhizopus
atau
Aspergellus). Rhizopus dan Aspergillus mengkonversi pati menjadi glukosa
sedangkan khamir sendir meengkonversi glukosa menjadi etanol dan karbon
dioksida (Tim Dosen Kimia, 2010).
Kemampuan memfermentasikan karbohidrat dan produk fermentasi
yang dihasilkan merupakan ciri yang sangat berguna dalam identifikasi
mikroorganisme. Hasil akhir fermentasi karbohidrat ditentukan oleh sifat
mikroba, media biakan yang digunakan, serta faktor llinkungan, antara lain
suhu dan pH. Media fermentasi harus mengandung senyawa yang dapat
diaksidasikan dandifermentasikan oleh mikroorganisme dalam proses
fermentasi itu (Anonim, 2010).
Fermen merupakan enzim yang bertindak sebagai biokatalis organik
yang dalam jumlah kecil mengkatalis reaksi-reaksi organik dengan proses
fermentasi (ferment) (Pudjaatmaka, 1990 : 69).
Saccharomyses ceserevisiae telah lama digunakan dalam industri
alkohol dan minuman beralkohol sebab memiliki kemampuan dalam
memfermentasikan glukosa menjadi etanol. Hal yang paling menarik adalah
proses fermentasi etanol pada khamir tersebut berlangsung pada kondisi
anaerob (Anonim, 2010).
Respirasi anaerob
disebut
pula
fermentasi
atau
respirasi
intramolekuler. Proses ini terjadi pada Saccharomyses ceserevisiaebertujuan
samadengan respirasi aerob yaitu mendapatkan energi. Hanya saja energi
yang dihasilkan dalam respirasi anaerob jauh lebih sedikit daripada respirasi
aerob. Perhatikan reaksi yang ada di bawah ini :
Respirasi aerob : C6H12O6 6CO2 +6H2O + 675 kalori + 38 ATP
Respirasi anaerob : C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 21 kalori + 38 ATP
(Latunra, 2007 : 42).
Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat jalur
fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber karbon yang ada akan
digunakan melalui jalur respirasi. Fenomena ini sering disebut pasteur effect.
Pasteur effek diamati pada sel khamir pada sel yang telah memasuki fase
stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi ketika sel berada pada
fase pertumbuhan. Hal inilah yang diduga bahwa Pasteur effek bukan
fenomena yang terjadi saat produksi etanol oleh mikroba Saccharomyses
ceserevisiae (Anonim, 2010).
Pada ragi asam piruvat didekarbosilasi (sebuah CO 2 yang dikeluarkan)
sebelum direduksi oleh NADH. Hasilnya ialah sebuah molekul CO 2 dan
sebuah molekul etanol(sebenarnya masing-masing dua molekul untuk setiap
molekul glukosa yang difermentasi)
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Sebagaimana halnya dengan fernmentasi asam laktat, proses ini merupakan
suatu pemborosan. Sebagian besar dari energi yang terkandung di dalam
glukosa masih terdapat di dalam etanol (inilah sebabnya mengapa etanol
sering dipakai sebagai bahan bakar mesin). Dan sebagaimana halnya pada
fermentasi asam laktat, perlu dicatat bahwa fermentasi alkohol telah
membuang sebuah korbohidrat (C3H603), mengoksidasi sebuah karbon
denngan sempurna (menjadi CO2) dan mereduksi lainnya (CH 3CH2OH)
(Kimbal,1999 : 151)
Pada reaksi hudrollisis parsial, amilum terpecah menjadi molekulmolekul yang lebih kecil yang dikenal dengan nama dekstrin. Jadi, dekstrin
adalah hasil antara pada proses hidrolisis amilum sebelum terbentuk maltosa.
Tahap-tahap dalam proseshidrolisis amilum sebelum terbentuk maltosa.
Tahap-tahap dalam proses hidrolisis amilum serta warna yang terjadi pada
reaksi dengan iodium adalah sebagai berikut.
Tahap Hidrolisis
warna dengan Iodium
Amilum
Biru
Amilum terlarut
Biru
Amilodekstrin
lembayung
Eritrodekstrin
merah
Akrodekstrin
tidak berwarna
Maltosa
(Poedjiadi, 1994 : 38)
D. Alat dan Bahan
1. Alat
a) Tabung reaksi besar 12 buah
b) Tabung reaksi kecil 3 buah
c) Rak tabung reaksi 3 buah
d) Plat tetes 1 buah
e) Pipet tetes
f) Sendok
g) Batang pengaduk
h) Gelas piala 50 mL 3 buah, 500 mL 2 buah
i) Pembakar spiritus
j) Kaki tiga dan kasa
k) Botol semprot
l) Gelas ukur 10,50 mL
m) Stopwatch
n) Sterilisator
2. Bahan
a) Amilum 1%, glukosa,sukrosa, dan fruktosa
b) Ragi roti, ragi tape, dan ragi tempe
c) Larutan iod
d) Pereaksi bennedict dan pereaksi tollens
e) Aquades
f) Kapas
E. Prosedur Kerja
1. Tes Hidrolisis Pati
a) Membuat suspensi ragi roti,ragi tape, dan ragi tempe dengan jalan
melarutkan 1/10 bagian sendok teh masing-masing ke dalam 25 mL
aquades.
b) Mengisi 10 lubang plat tetes, masing-masing setetes larutan amilum
1%, lau memberi nomor 1-10.
c) Menambahkan masing-masing 3 tetes suspensi ragi roti pada lubang
2,3,4. Menambahkan ragi tape pada lubang 5,6,7 dan menambahkan
ragi tempe pada lubang 8,9,10. Sedangkan lubang nomor 1
menambahkan aquades (sebagai kontrol).
d) Setelah 5 menit menambahkan masing-masing 1 tetes iod 0,1% ke
dalam lubang 2,5, dan 8. Mencatat warna yang terbentuk pada lubang
4,7,10 masing-masing setelah 10 menit dan 15 menit. Mencatat warna
yang terbentuk pada masing-masing lubang pada plat tetes.
2. Fermentasi Alkohol
a) Menyiapkan 12 tabung reaksi
b) Mengisi 10 mL larutan pati 1% ke dalam tabung 1,2, dan 3. Kemudian
menutup dengan kapas. Tabung tidak boleh terisi sepertiganya.
c) Melakukan perlakuan yang sama terhadap tabung lainnya masingmasing dengan glukosa, fruktosa dan sukrosa.
d) Mensterilisasi pada suhu 110 oC selama 10 menit.
e) Setelah dingin (suhu kamar) ketiga tabung reaksi yang berisi amilum,
menambahkan 1 pipet (1 mL) ragi tape dan tabung 3 dengan 1 pipet (1
mL) ragi tempe (melakukan penambahan ragi secara aseptis).
f) Melakukan perlakuan yang sama masing-masing terhadap glukosa,
fruktosa, dan sukrosa.
g) Menginkubasi pada suhu kamar, kemudian memeriksa adanya gas
CO2 dengan jalan menggoyang-goyangkan tabung reaksi setalah 24
jam. Setelah itu periksa juga adanya bau alkoholdengan jalan
membuka tutup tabung kemudian mencium mulut tabung.
h) Khusus untuk tabung yang berisi amilum (tabung 1-3) melakukan uji
bennedict dan uji tollens.
F.
Hasil Pengamatan
1. Tes Hidrolisis Pati
a) Amilum 3 tetes + aquades 3 tetes + iod 0,1% 1 tetes (merah
kecokelatan)
larutan biru tua
b) Amilum 3 tetes + ragi roti 3 tetes
Plat 2 setelah 5 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 3 setelah 10 menit+ 1 tetes iod 0,1%
Plat 4 setelah 15 menit + 1 tetes iod 0,1%
c) Amilum 3 tetes + ragi tape 3 tetes
Plat 5 setelah 5 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 6 setelah 10 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 7 setelah 15 menit + 1 tetes iod 0,1%
d) Amilum 3 tetes + ragi tempe 3 tetes
Plat 8 setelah 5 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 9 setelah 10 menit + 1 tetes iod 0,1%
larutan biru tua
larutan biru
larutan biru
larutan biru
larutan sedikit biru
larutan sedikit biru
larutan biru
sedikit
biru
ungu
Plat 10 setelah 15 menit + 1 tetes iod 0,1%
biru keunguan
2. Fermentasi Alkohol
Perlakuan :
10 mL amilum 1%
disterilisasi pada 110 oC selama 10 menit
Didinginkan pd suhu kamar
larutan bening + ragi didismksn selama 24 jam
(catat adanya bau alkohol dan gelembung gas).
Tabel pengamatan :
Amilum 1%
Perlakuan
Ditambah
roti
ragi
Ditambah ragi tape
Ditambah
ragi tempe
Bau alkohol
Tidak ada
Ada
Tidak ada
Gelembung gas
Tidak ada
Ada
Tidak ada
a. Uji Bennedict
Tabung 1 : amilum (hasil permentasi dari ragi roti) + pereaksi
bennedict (biru)
larutan biru
Tabung 2 : amilum (hasil permentasi dari ragi tape) + pereaksi
bennedict (biru)
larutan biru
Tabung 3 : amilum (hasil permentasi dari ragi tempe) + pereaksi
b.
bennedict (biru)
endapan ,erah bata dan larutan orange
Uji Tollens
Tabung 1 : amilum (hasil permentasi dari ragi roti) + pereaksi Tollens
Tidak terbentuk cermin perak
Tabung 2 : amilum (hasil permentasi dari ragi tape) + pereaksi Tollens
Tidak terbentuk cermin perak
Tabung 1 : amilum (hasil permentasi dr ragi tempe) + pereaksi Tollens
Terbentuk cermin perak
Tabel hasil pengamatan fermentasi dari senyawa karbohidrat
Glukosa
Perlakuan
Ditambah ragi
roti
Bau alkohol
Gelembung gas
Ada
Ada
Perlakuan
Ditambah ragi
roti
Bau alkohol
Gelembung gas
Ada
Ada
Ditambah ragi tape
Ada
Ada
Fruktosa
Ditambah ragi tape
Ada
Ada
Ditambah
ragi tempe
Tidak ada
Tidak ada
Ditambah
ragi tempe
Tidak ada
Tidak ada
Sukrosa
Perlakuan
Ditambah ragi
roti
Bau alkohol
Gelembung gas
G.
Ada
Ada
Ditambah ragi tape
Ada
Ada
Ditambah
ragi tempe
Tidak ada
Tidak ada
Pembahasan
1. Hidrolisis Pati
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan
mikroba yang terdapat dalam ragi roti, ragi tape, dan ragi tempe dalam
menghidrolisis pari. Hal pertama yang dilakukan dalam percobaan ini
yaitu mengisi 10 lubang plat tetes dengan amilum. Pada tabung 1
ditambahkan dengan aquades . lubang tersebut dijadikan sebagai
kontrol dalam membandingkan setiap perlakuan yang bereda.
Selanjutnya ditetesi dengan larutan iod 0,1% menghasilkan larutan
berwarna biru tua. Hal ini menandakan bahwa larutan tersebut memang
benar amilum. Sebab jika amilum ditambah dengan iod akan
menghasilkan warna biru atau biru tua.
Pada lubang 2,3, dan 4 yang telah berisi amilum selanjutnya
ditambahkan dengan suspensi ragi roti dan larutan iod, dimana
penambahan iod dilakukan pada waktu yang berbeda-beda yaitu setelah
5 menit, 10 menit, dan 15 menit untuk mengetahui seberapa cepat ragi
tersebut menghidrolisis larutan pati tersebut. Ppada menit ke-5 setelah
dilakukan penambahan iod menghasilkan larutan biru tua, pada menit
ke -10 menghasilkan larutan sedikit biru dan pada menit ke-15
menghasilkan larutan biru. Hal terseebut menunjukkan bahwa tidak
terjadi perubahan (hidrolisis) yang berarti dilakukan oleh ragi roti. Hal
ini telah sesuai dengan teori bahwa dalam ragi roti hanya terdapat
mikroba khamir yang hanya dapat mengubah glukosa menjadi etanol
dan CO2 dan tidak dapat mengubah pati menjadi glukosa.
Pada lubang 5,6, dan 7 yang telah berisi amilum selanjutnya
ditambahkan dengan suspensi ragi tape dan larutan iod. Penambahan
iod juga dilakukan pada waktu yang berbeda-bea (5 menit, 10 menit,
dan 15 menit). Pada menit ke-5 menghasilkan larutan biru, pada menit
ke-10 mengahsilkan laruutan yang warnanya sedikit biru (biru pudar)
dan lama kelamaan warna biru menghilang. Dari data tersebut
menunjukkannn bahwa pada menit ke-5 larutan tersebut masih amilum,
pada menit ke-10 larutan pati/amilum mulai mengalami hidrolisis, dan
pada menit ke-10 bukan lagi amilum karena warna birunya semakin
pudar dan lama kelamaan menghilang. Hal ini telah sesuai dengan teori
yang menyatakan bahwa ragi tape memiliki kemampuan yang baik
untuk menghidrolisis amilum/pati karena mempunyai dua mikroba
yaitu kapang dan khamir. Dimana kapang mampu mengubah pati
menjadi glukosa.
Pada lubang 8, 9, dan 10 yang telah berisi amilum
ditambahkan dengan suspensi ragi tempe dan larutan iod. Penambahan
iod jugadilakukan waktu yang berbeda-beda. Pada menit ke-5, menit
ke-10, dan menit ke-15 terjadi perubahan warna yaitu biru, sedikit biru,
dan biru sedikit (lembayung). Hal ini menandakan bahwa ragi tempe
juga memiliki kemampuan untuk menghidrolisis pati. Sebab dalam ragi
tempe tersebut terdapat mikroba kabang (Aspergillus) yang mampu
mengubah amilum/pati.
Adapun reaksi yang terjadi, yaitu :
HOH 2C
HOH 2C
O
O
H
H
H
+ 3H 2O
rhizopus
O
O
O
O
H
H
H
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
n
HOH 2C
O
H
3n
S. Cereviciae
H
H
2C2H5OH + 2CO2
OH
H
OH
OH
H
2. Fermentasi Alkohol
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan ragi
roti, ragi tape, daan ragi tempe dalam memfermentasi amilum, glukosa,
fruktosa dan sukrosa.
Pada percobaan ini amilum, glukosa, fruktosa dan sukrosa
masing-masing diisikan ke dalam 3 tabung reaksi. Semua tabung
ditutup dengan kapas agar larutan tersebut tidak lagi terkontaminasi
dengan udara sebab fermentasi nantinya berlangsung secara anaerob
(tanpa udara). Selanjutnya disterilisasi pada suhu 110 oC selama 10
menit.
Hal
ini
dilakukan
untuk
menghilangkan
zat-zat
atau
mikroorganisme yang ada pada tabung, sehingga memungkinkan dapat
mempengaruhi proses fermentasi. Selanjutnya tabung didinginkan
OH
sampai pada suhu kamar karena pada suhu kamar mikroba dalam ragi
dapat bekerja optimal. Jika suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah
dikahawatirkan mikroba-mikroba tersebut akan rusak.
Stelah didingin pada ketiga tabung yang berisi amilum
ditambahkan ragi yang berbeda. Tabung 1 ditambahkan ragi roti, tabung
2 ditambahkan ragi tape dan tabung 3 ditambahkan ragi tempe. Hal
yang sama juga dilakukanuntuk tabung-tabung yang berisi glukosa,
fruktosa, dan sukrosa.
Setelah itu diinkubasi selama 24 jam. Dalam proses ini
mikroba yang ada pada setiap ragi akan memfermentasi zat-zat tersebut
selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap adanya gelembung gas dan
adanya bau alkohol.
Pada tabung yang berisi amilum, tabung1 tidak terdapat bau
alkohol dan gelembung gas. Hal ini telah sesuai dengan teori karena
pada tabung 1 yang ditambahkan ragi roti yang tidak mampu
menghidrolisis
amilum
menjadi
glukosa,
tetapi
hanya
dapa
menghidrolisis glukosa menjadi etanol dan gas CO2. Sedangkan yang
terdapat dalam tabung adalah amilum. Pada tabung dua yang berisi ragi
tape terdapat bau etanol dan gelembung gas CO 2. Hal ini disebabkan
karena dalam ragi tape terdapat dua mikroba yaitu kapang dan khamir.
Di mana kapang mengubah amilum menjadi glukosa dan khamir
mengubah glukosa menjadi etanol dan gas CO 2 pada tabung 3 yang
berisi ragi tempe tidak terdapat bau etanol dan gelembung gas karena
pada ragi tempe hanya ada mikroba kapang ynag hanya dapat
mengubah amilum menjadi glukosa.
Padap tabung yang berisi glukosa, tabung 1 terdapat bau etanol
dan gelembung gas CO2, tabung 2 terdapat bau etanol dan gelembung
gas CO2. Dan pada tabung 3 tidak terdapat bau etanol dan gelembung
gas CO2. Hal ini telah sesuai dengan teori.
Pada tabung yang berisi fruktosa, tabung 1 terdapat bau etanol
dan CO2, tabung 2 terdapat bau etanol dan gas CO2. Hal ini tidak sesuai
dengan teori sebab monosakrida yang dapat difermentasi menjadi etanol
dan gas CO2 hanyalah glukosa. Untuk tabung 3 tidak terdapat bau
etanol dan gas CO2.
Pada tabung yang berisi sukrosa, tabung 1 terdapat bau etanol
dan gelembung gas CO2. Hal ini tidak sesuai dengan teori, sebab ragi
roti hanya dapat mengubah glukosa tidak dapat mengubah sukrosa.
Tabung 2 terdapat bau etanol dan gas CO2. Hal ini telah sesuai dengan
teori, sukrosa terdiri atas fruktosa dan glukosa sementara glukosa dapat
diubah menjadi etanol dan gas CO 2.pada tabung 3 tidak terdapat bau
etanol dan gas CO2karena ragi tempe tidak mampu mengubah glukosa
menjadi etanol dan CO2.
Proses Fermentasi
HOH 2C
O
H
H
H
Saccharomyces cerevisiae
2C2H5OH + 2CO2
H
OH
OH
OH
H
OH
(Glukosa)
HOH 2C
HOH 2C
O
O
H
H
H
H
H
O
OH
RhizopusH oligosporus
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
OH
saccharomyces cereviciae
2C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
(Maltosa)
HOH 2C
O
O
H
CH 2OH
H
H
Rhizopus oligosporus
O
H
OH
OH
H
OH H
CH 2OH
H
H
OH
OH
HOH 2C
H
H
+
OH
H
OH
H
H
H HO
OH
OH
H
O
CH 2OH
O
CH 2OH
H
OH
HO
2C2H5OH + 2CO2
(Sukrosa)
HOH 2C
HOH 2C
O
O
H
O
H
H
H
rhizopus
O
O
O
H
+
3H 2O
H
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
n
HOH 2C
O
H
3n
S. Cereviciae
H
H
2C2H5OH + 2CO2
OH
H
H
OH
OH
OH
(Amilum)
Uji bennedict yang dilakukan pada amilum yang telah
difermentasikan yang positif yaitu amilum yang difermentasikan
dengan ragi tempe yang ditandai terbentuknya endapan merah bata.
Begitu pula pada uji Tollens yang posif yaitu amilum yang
difermentasikan dengan ragi tempe yang ditandai dengan terbentuknya
cermin perak. Hal ini menandakan bahwa ragi tempe dapat
menfermentasikan amilum menjadi gula pereduksi. Persamaan reaksi :
Pereaksi Benedict/Fehling
HOH 2C
HOH 2C
O
H
OH
H
H
H
H
- H2O
H
OH
OH
OH
O
2+
+ 2Cu
+ 5OHC H
OH
H
H
OH
OH
H
OH
HOH 2C
OH
H
H
O
OH
H
H
OH
C
+
OH
2Cu2O
+ 2H2O
Merah bata
OH
Reaksi Tollens
HOH 2C
HOH 2C
O
H
OH
H
H
H
- H2O
H
OH
OH
OH
H
O
+ 2Ag(NH
3)2OH
C OH
OH
H
H
OH
OH
H
OH
HOH 2C
OH
H
H
O
OH
H
H
OH
OH
H.
Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
a) Hidrolisis Pati
C
+
2Ag
ONH 4
Cermin perak
+
2H2O
Ragi yang dapat menghidrolisis pati yaitu ragi tape dan
ragi tempe, sedangkan ragi roti tidak dapat menghidrolisis pati. Hal
ini disebabkan karena ragi tape dan ragi tempe memiliki mikroba
kapang ynag dapat mengubah amilum/pati menjadi glukosa.
Sedangkan roti hanya memiliki mikroba khamir yang dapt
mengubah glukosa menjadi etanol dan gas CO2
b) Fermentasi Alkohol
Amilum difernmentasi menjadi alkohol hanya bisa dilakukan
oleh ragi tape.
Glukosa difermentasi menjadi alkohol dan gas CO 2 bisa
dilakukan oleh ragi roti dan ragi tape.
Fruktosa tidak dapat difermentasikan oleh ragi apapun.
Sukrosa dapat difermentasi menjadi alkohol dan gas CO2 oleh
ragi tape.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2010.
Fermentasi
karbohidrat.
http://wepingembul.blogspot.com/2010/03/fermentasi-alkohol.html.
Diakses pada tanggal 25 November 2010.
Anonim.
2010. Fermentasi etanol oleh Saccharomyces serevisiae.
http://www.forumsains.com/indeks.php.html Diakses pada tanggal 25
November 2010.
Anonim. 2010. Mikroba Fermentasi. http://www.Forumsains.com/index. Diakses
pada tanggal 25 November 2010.
Kimbal, W. 1999. Biologi Jilid I Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Latunra, Ilham. 2007. Diktat Biologi Dasar. Makassar : UPT MKU Universitas
Hasanuddin.
Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : UI-Press
Pudjaatmaka, handayana. 1990. Kamus Kimia. Jakarta : Departemen Pendidikan
dan Kebudayaan.
A. Judul Percobaan
“FERMENTASI”
B. Tujuan Percobaan
Untuk mempelajari kemampuan memfermentasi amilum, glukosa,
fruktosa, dan sukrosa oleh beberapa jenis inokulum murni ragi roti
(Saccharomyses ceserevisiae), ragi tape dan inokulum murni Rhizopus
oligosporus.
C. Landasan Teori
Karbohidrat dapat difermentasikan menjadi alkohol. Glukosa dapat
difermentasikan oleh sel-sel khamir (ragi) menjadi alkohol sambil
membebaskan gas CO2, tetapi pati/amilum dan korbohidrat monosakarida
selain glukossa tidak dapat difermentasikan oleh sel-sel ragi. Ragi yang
banyak digunakan untuk fermentasi singkong dan beras ketan, sebenarnya
bukan ragi murni, melainkan terdiri dari beberapa jenis mikroba antara lain
khamir
(Saccharomyses
ceserevisiae)
dan
kapang
(Rhizopus
atau
Aspergellus). Rhizopus dan Aspergillus mengkonversi pati menjadi glukosa
sedangkan khamir sendir meengkonversi glukosa menjadi etanol dan karbon
dioksida (Tim Dosen Kimia, 2010).
Kemampuan memfermentasikan karbohidrat dan produk fermentasi
yang dihasilkan merupakan ciri yang sangat berguna dalam identifikasi
mikroorganisme. Hasil akhir fermentasi karbohidrat ditentukan oleh sifat
mikroba, media biakan yang digunakan, serta faktor llinkungan, antara lain
suhu dan pH. Media fermentasi harus mengandung senyawa yang dapat
diaksidasikan dandifermentasikan oleh mikroorganisme dalam proses
fermentasi itu (Anonim, 2010).
Fermen merupakan enzim yang bertindak sebagai biokatalis organik
yang dalam jumlah kecil mengkatalis reaksi-reaksi organik dengan proses
fermentasi (ferment) (Pudjaatmaka, 1990 : 69).
Saccharomyses ceserevisiae telah lama digunakan dalam industri
alkohol dan minuman beralkohol sebab memiliki kemampuan dalam
memfermentasikan glukosa menjadi etanol. Hal yang paling menarik adalah
proses fermentasi etanol pada khamir tersebut berlangsung pada kondisi
anaerob (Anonim, 2010).
Respirasi anaerob
disebut
pula
fermentasi
atau
respirasi
intramolekuler. Proses ini terjadi pada Saccharomyses ceserevisiaebertujuan
samadengan respirasi aerob yaitu mendapatkan energi. Hanya saja energi
yang dihasilkan dalam respirasi anaerob jauh lebih sedikit daripada respirasi
aerob. Perhatikan reaksi yang ada di bawah ini :
Respirasi aerob : C6H12O6 6CO2 +6H2O + 675 kalori + 38 ATP
Respirasi anaerob : C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 21 kalori + 38 ATP
(Latunra, 2007 : 42).
Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat jalur
fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber karbon yang ada akan
digunakan melalui jalur respirasi. Fenomena ini sering disebut pasteur effect.
Pasteur effek diamati pada sel khamir pada sel yang telah memasuki fase
stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi ketika sel berada pada
fase pertumbuhan. Hal inilah yang diduga bahwa Pasteur effek bukan
fenomena yang terjadi saat produksi etanol oleh mikroba Saccharomyses
ceserevisiae (Anonim, 2010).
Pada ragi asam piruvat didekarbosilasi (sebuah CO 2 yang dikeluarkan)
sebelum direduksi oleh NADH. Hasilnya ialah sebuah molekul CO 2 dan
sebuah molekul etanol(sebenarnya masing-masing dua molekul untuk setiap
molekul glukosa yang difermentasi)
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Sebagaimana halnya dengan fernmentasi asam laktat, proses ini merupakan
suatu pemborosan. Sebagian besar dari energi yang terkandung di dalam
glukosa masih terdapat di dalam etanol (inilah sebabnya mengapa etanol
sering dipakai sebagai bahan bakar mesin). Dan sebagaimana halnya pada
fermentasi asam laktat, perlu dicatat bahwa fermentasi alkohol telah
membuang sebuah korbohidrat (C3H603), mengoksidasi sebuah karbon
denngan sempurna (menjadi CO2) dan mereduksi lainnya (CH 3CH2OH)
(Kimbal,1999 : 151)
Pada reaksi hudrollisis parsial, amilum terpecah menjadi molekulmolekul yang lebih kecil yang dikenal dengan nama dekstrin. Jadi, dekstrin
adalah hasil antara pada proses hidrolisis amilum sebelum terbentuk maltosa.
Tahap-tahap dalam proseshidrolisis amilum sebelum terbentuk maltosa.
Tahap-tahap dalam proses hidrolisis amilum serta warna yang terjadi pada
reaksi dengan iodium adalah sebagai berikut.
Tahap Hidrolisis
warna dengan Iodium
Amilum
Biru
Amilum terlarut
Biru
Amilodekstrin
lembayung
Eritrodekstrin
merah
Akrodekstrin
tidak berwarna
Maltosa
(Poedjiadi, 1994 : 38)
D. Alat dan Bahan
1. Alat
a) Tabung reaksi besar 12 buah
b) Tabung reaksi kecil 3 buah
c) Rak tabung reaksi 3 buah
d) Plat tetes 1 buah
e) Pipet tetes
f) Sendok
g) Batang pengaduk
h) Gelas piala 50 mL 3 buah, 500 mL 2 buah
i) Pembakar spiritus
j) Kaki tiga dan kasa
k) Botol semprot
l) Gelas ukur 10,50 mL
m) Stopwatch
n) Sterilisator
2. Bahan
a) Amilum 1%, glukosa,sukrosa, dan fruktosa
b) Ragi roti, ragi tape, dan ragi tempe
c) Larutan iod
d) Pereaksi bennedict dan pereaksi tollens
e) Aquades
f) Kapas
E. Prosedur Kerja
1. Tes Hidrolisis Pati
a) Membuat suspensi ragi roti,ragi tape, dan ragi tempe dengan jalan
melarutkan 1/10 bagian sendok teh masing-masing ke dalam 25 mL
aquades.
b) Mengisi 10 lubang plat tetes, masing-masing setetes larutan amilum
1%, lau memberi nomor 1-10.
c) Menambahkan masing-masing 3 tetes suspensi ragi roti pada lubang
2,3,4. Menambahkan ragi tape pada lubang 5,6,7 dan menambahkan
ragi tempe pada lubang 8,9,10. Sedangkan lubang nomor 1
menambahkan aquades (sebagai kontrol).
d) Setelah 5 menit menambahkan masing-masing 1 tetes iod 0,1% ke
dalam lubang 2,5, dan 8. Mencatat warna yang terbentuk pada lubang
4,7,10 masing-masing setelah 10 menit dan 15 menit. Mencatat warna
yang terbentuk pada masing-masing lubang pada plat tetes.
2. Fermentasi Alkohol
a) Menyiapkan 12 tabung reaksi
b) Mengisi 10 mL larutan pati 1% ke dalam tabung 1,2, dan 3. Kemudian
menutup dengan kapas. Tabung tidak boleh terisi sepertiganya.
c) Melakukan perlakuan yang sama terhadap tabung lainnya masingmasing dengan glukosa, fruktosa dan sukrosa.
d) Mensterilisasi pada suhu 110 oC selama 10 menit.
e) Setelah dingin (suhu kamar) ketiga tabung reaksi yang berisi amilum,
menambahkan 1 pipet (1 mL) ragi tape dan tabung 3 dengan 1 pipet (1
mL) ragi tempe (melakukan penambahan ragi secara aseptis).
f) Melakukan perlakuan yang sama masing-masing terhadap glukosa,
fruktosa, dan sukrosa.
g) Menginkubasi pada suhu kamar, kemudian memeriksa adanya gas
CO2 dengan jalan menggoyang-goyangkan tabung reaksi setalah 24
jam. Setelah itu periksa juga adanya bau alkoholdengan jalan
membuka tutup tabung kemudian mencium mulut tabung.
h) Khusus untuk tabung yang berisi amilum (tabung 1-3) melakukan uji
bennedict dan uji tollens.
F.
Hasil Pengamatan
1. Tes Hidrolisis Pati
a) Amilum 3 tetes + aquades 3 tetes + iod 0,1% 1 tetes (merah
kecokelatan)
larutan biru tua
b) Amilum 3 tetes + ragi roti 3 tetes
Plat 2 setelah 5 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 3 setelah 10 menit+ 1 tetes iod 0,1%
Plat 4 setelah 15 menit + 1 tetes iod 0,1%
c) Amilum 3 tetes + ragi tape 3 tetes
Plat 5 setelah 5 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 6 setelah 10 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 7 setelah 15 menit + 1 tetes iod 0,1%
d) Amilum 3 tetes + ragi tempe 3 tetes
Plat 8 setelah 5 menit + 1 tetes iod 0,1%
Plat 9 setelah 10 menit + 1 tetes iod 0,1%
larutan biru tua
larutan biru
larutan biru
larutan biru
larutan sedikit biru
larutan sedikit biru
larutan biru
sedikit
biru
ungu
Plat 10 setelah 15 menit + 1 tetes iod 0,1%
biru keunguan
2. Fermentasi Alkohol
Perlakuan :
10 mL amilum 1%
disterilisasi pada 110 oC selama 10 menit
Didinginkan pd suhu kamar
larutan bening + ragi didismksn selama 24 jam
(catat adanya bau alkohol dan gelembung gas).
Tabel pengamatan :
Amilum 1%
Perlakuan
Ditambah
roti
ragi
Ditambah ragi tape
Ditambah
ragi tempe
Bau alkohol
Tidak ada
Ada
Tidak ada
Gelembung gas
Tidak ada
Ada
Tidak ada
a. Uji Bennedict
Tabung 1 : amilum (hasil permentasi dari ragi roti) + pereaksi
bennedict (biru)
larutan biru
Tabung 2 : amilum (hasil permentasi dari ragi tape) + pereaksi
bennedict (biru)
larutan biru
Tabung 3 : amilum (hasil permentasi dari ragi tempe) + pereaksi
b.
bennedict (biru)
endapan ,erah bata dan larutan orange
Uji Tollens
Tabung 1 : amilum (hasil permentasi dari ragi roti) + pereaksi Tollens
Tidak terbentuk cermin perak
Tabung 2 : amilum (hasil permentasi dari ragi tape) + pereaksi Tollens
Tidak terbentuk cermin perak
Tabung 1 : amilum (hasil permentasi dr ragi tempe) + pereaksi Tollens
Terbentuk cermin perak
Tabel hasil pengamatan fermentasi dari senyawa karbohidrat
Glukosa
Perlakuan
Ditambah ragi
roti
Bau alkohol
Gelembung gas
Ada
Ada
Perlakuan
Ditambah ragi
roti
Bau alkohol
Gelembung gas
Ada
Ada
Ditambah ragi tape
Ada
Ada
Fruktosa
Ditambah ragi tape
Ada
Ada
Ditambah
ragi tempe
Tidak ada
Tidak ada
Ditambah
ragi tempe
Tidak ada
Tidak ada
Sukrosa
Perlakuan
Ditambah ragi
roti
Bau alkohol
Gelembung gas
G.
Ada
Ada
Ditambah ragi tape
Ada
Ada
Ditambah
ragi tempe
Tidak ada
Tidak ada
Pembahasan
1. Hidrolisis Pati
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan
mikroba yang terdapat dalam ragi roti, ragi tape, dan ragi tempe dalam
menghidrolisis pari. Hal pertama yang dilakukan dalam percobaan ini
yaitu mengisi 10 lubang plat tetes dengan amilum. Pada tabung 1
ditambahkan dengan aquades . lubang tersebut dijadikan sebagai
kontrol dalam membandingkan setiap perlakuan yang bereda.
Selanjutnya ditetesi dengan larutan iod 0,1% menghasilkan larutan
berwarna biru tua. Hal ini menandakan bahwa larutan tersebut memang
benar amilum. Sebab jika amilum ditambah dengan iod akan
menghasilkan warna biru atau biru tua.
Pada lubang 2,3, dan 4 yang telah berisi amilum selanjutnya
ditambahkan dengan suspensi ragi roti dan larutan iod, dimana
penambahan iod dilakukan pada waktu yang berbeda-beda yaitu setelah
5 menit, 10 menit, dan 15 menit untuk mengetahui seberapa cepat ragi
tersebut menghidrolisis larutan pati tersebut. Ppada menit ke-5 setelah
dilakukan penambahan iod menghasilkan larutan biru tua, pada menit
ke -10 menghasilkan larutan sedikit biru dan pada menit ke-15
menghasilkan larutan biru. Hal terseebut menunjukkan bahwa tidak
terjadi perubahan (hidrolisis) yang berarti dilakukan oleh ragi roti. Hal
ini telah sesuai dengan teori bahwa dalam ragi roti hanya terdapat
mikroba khamir yang hanya dapat mengubah glukosa menjadi etanol
dan CO2 dan tidak dapat mengubah pati menjadi glukosa.
Pada lubang 5,6, dan 7 yang telah berisi amilum selanjutnya
ditambahkan dengan suspensi ragi tape dan larutan iod. Penambahan
iod juga dilakukan pada waktu yang berbeda-bea (5 menit, 10 menit,
dan 15 menit). Pada menit ke-5 menghasilkan larutan biru, pada menit
ke-10 mengahsilkan laruutan yang warnanya sedikit biru (biru pudar)
dan lama kelamaan warna biru menghilang. Dari data tersebut
menunjukkannn bahwa pada menit ke-5 larutan tersebut masih amilum,
pada menit ke-10 larutan pati/amilum mulai mengalami hidrolisis, dan
pada menit ke-10 bukan lagi amilum karena warna birunya semakin
pudar dan lama kelamaan menghilang. Hal ini telah sesuai dengan teori
yang menyatakan bahwa ragi tape memiliki kemampuan yang baik
untuk menghidrolisis amilum/pati karena mempunyai dua mikroba
yaitu kapang dan khamir. Dimana kapang mampu mengubah pati
menjadi glukosa.
Pada lubang 8, 9, dan 10 yang telah berisi amilum
ditambahkan dengan suspensi ragi tempe dan larutan iod. Penambahan
iod jugadilakukan waktu yang berbeda-beda. Pada menit ke-5, menit
ke-10, dan menit ke-15 terjadi perubahan warna yaitu biru, sedikit biru,
dan biru sedikit (lembayung). Hal ini menandakan bahwa ragi tempe
juga memiliki kemampuan untuk menghidrolisis pati. Sebab dalam ragi
tempe tersebut terdapat mikroba kabang (Aspergillus) yang mampu
mengubah amilum/pati.
Adapun reaksi yang terjadi, yaitu :
HOH 2C
HOH 2C
O
O
H
H
H
+ 3H 2O
rhizopus
O
O
O
O
H
H
H
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
n
HOH 2C
O
H
3n
S. Cereviciae
H
H
2C2H5OH + 2CO2
OH
H
OH
OH
H
2. Fermentasi Alkohol
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan ragi
roti, ragi tape, daan ragi tempe dalam memfermentasi amilum, glukosa,
fruktosa dan sukrosa.
Pada percobaan ini amilum, glukosa, fruktosa dan sukrosa
masing-masing diisikan ke dalam 3 tabung reaksi. Semua tabung
ditutup dengan kapas agar larutan tersebut tidak lagi terkontaminasi
dengan udara sebab fermentasi nantinya berlangsung secara anaerob
(tanpa udara). Selanjutnya disterilisasi pada suhu 110 oC selama 10
menit.
Hal
ini
dilakukan
untuk
menghilangkan
zat-zat
atau
mikroorganisme yang ada pada tabung, sehingga memungkinkan dapat
mempengaruhi proses fermentasi. Selanjutnya tabung didinginkan
OH
sampai pada suhu kamar karena pada suhu kamar mikroba dalam ragi
dapat bekerja optimal. Jika suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah
dikahawatirkan mikroba-mikroba tersebut akan rusak.
Stelah didingin pada ketiga tabung yang berisi amilum
ditambahkan ragi yang berbeda. Tabung 1 ditambahkan ragi roti, tabung
2 ditambahkan ragi tape dan tabung 3 ditambahkan ragi tempe. Hal
yang sama juga dilakukanuntuk tabung-tabung yang berisi glukosa,
fruktosa, dan sukrosa.
Setelah itu diinkubasi selama 24 jam. Dalam proses ini
mikroba yang ada pada setiap ragi akan memfermentasi zat-zat tersebut
selanjutnya dilakukan pengamatan terhadap adanya gelembung gas dan
adanya bau alkohol.
Pada tabung yang berisi amilum, tabung1 tidak terdapat bau
alkohol dan gelembung gas. Hal ini telah sesuai dengan teori karena
pada tabung 1 yang ditambahkan ragi roti yang tidak mampu
menghidrolisis
amilum
menjadi
glukosa,
tetapi
hanya
dapa
menghidrolisis glukosa menjadi etanol dan gas CO2. Sedangkan yang
terdapat dalam tabung adalah amilum. Pada tabung dua yang berisi ragi
tape terdapat bau etanol dan gelembung gas CO 2. Hal ini disebabkan
karena dalam ragi tape terdapat dua mikroba yaitu kapang dan khamir.
Di mana kapang mengubah amilum menjadi glukosa dan khamir
mengubah glukosa menjadi etanol dan gas CO 2 pada tabung 3 yang
berisi ragi tempe tidak terdapat bau etanol dan gelembung gas karena
pada ragi tempe hanya ada mikroba kapang ynag hanya dapat
mengubah amilum menjadi glukosa.
Padap tabung yang berisi glukosa, tabung 1 terdapat bau etanol
dan gelembung gas CO2, tabung 2 terdapat bau etanol dan gelembung
gas CO2. Dan pada tabung 3 tidak terdapat bau etanol dan gelembung
gas CO2. Hal ini telah sesuai dengan teori.
Pada tabung yang berisi fruktosa, tabung 1 terdapat bau etanol
dan CO2, tabung 2 terdapat bau etanol dan gas CO2. Hal ini tidak sesuai
dengan teori sebab monosakrida yang dapat difermentasi menjadi etanol
dan gas CO2 hanyalah glukosa. Untuk tabung 3 tidak terdapat bau
etanol dan gas CO2.
Pada tabung yang berisi sukrosa, tabung 1 terdapat bau etanol
dan gelembung gas CO2. Hal ini tidak sesuai dengan teori, sebab ragi
roti hanya dapat mengubah glukosa tidak dapat mengubah sukrosa.
Tabung 2 terdapat bau etanol dan gas CO2. Hal ini telah sesuai dengan
teori, sukrosa terdiri atas fruktosa dan glukosa sementara glukosa dapat
diubah menjadi etanol dan gas CO 2.pada tabung 3 tidak terdapat bau
etanol dan gas CO2karena ragi tempe tidak mampu mengubah glukosa
menjadi etanol dan CO2.
Proses Fermentasi
HOH 2C
O
H
H
H
Saccharomyces cerevisiae
2C2H5OH + 2CO2
H
OH
OH
OH
H
OH
(Glukosa)
HOH 2C
HOH 2C
O
O
H
H
H
H
H
O
OH
RhizopusH oligosporus
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
OH
saccharomyces cereviciae
2C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
(Maltosa)
HOH 2C
O
O
H
CH 2OH
H
H
Rhizopus oligosporus
O
H
OH
OH
H
OH H
CH 2OH
H
H
OH
OH
HOH 2C
H
H
+
OH
H
OH
H
H
H HO
OH
OH
H
O
CH 2OH
O
CH 2OH
H
OH
HO
2C2H5OH + 2CO2
(Sukrosa)
HOH 2C
HOH 2C
O
O
H
O
H
H
H
rhizopus
O
O
O
H
+
3H 2O
H
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
n
HOH 2C
O
H
3n
S. Cereviciae
H
H
2C2H5OH + 2CO2
OH
H
H
OH
OH
OH
(Amilum)
Uji bennedict yang dilakukan pada amilum yang telah
difermentasikan yang positif yaitu amilum yang difermentasikan
dengan ragi tempe yang ditandai terbentuknya endapan merah bata.
Begitu pula pada uji Tollens yang posif yaitu amilum yang
difermentasikan dengan ragi tempe yang ditandai dengan terbentuknya
cermin perak. Hal ini menandakan bahwa ragi tempe dapat
menfermentasikan amilum menjadi gula pereduksi. Persamaan reaksi :
Pereaksi Benedict/Fehling
HOH 2C
HOH 2C
O
H
OH
H
H
H
H
- H2O
H
OH
OH
OH
O
2+
+ 2Cu
+ 5OHC H
OH
H
H
OH
OH
H
OH
HOH 2C
OH
H
H
O
OH
H
H
OH
C
+
OH
2Cu2O
+ 2H2O
Merah bata
OH
Reaksi Tollens
HOH 2C
HOH 2C
O
H
OH
H
H
H
- H2O
H
OH
OH
OH
H
O
+ 2Ag(NH
3)2OH
C OH
OH
H
H
OH
OH
H
OH
HOH 2C
OH
H
H
O
OH
H
H
OH
OH
H.
Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
a) Hidrolisis Pati
C
+
2Ag
ONH 4
Cermin perak
+
2H2O
Ragi yang dapat menghidrolisis pati yaitu ragi tape dan
ragi tempe, sedangkan ragi roti tidak dapat menghidrolisis pati. Hal
ini disebabkan karena ragi tape dan ragi tempe memiliki mikroba
kapang ynag dapat mengubah amilum/pati menjadi glukosa.
Sedangkan roti hanya memiliki mikroba khamir yang dapt
mengubah glukosa menjadi etanol dan gas CO2
b) Fermentasi Alkohol
Amilum difernmentasi menjadi alkohol hanya bisa dilakukan
oleh ragi tape.
Glukosa difermentasi menjadi alkohol dan gas CO 2 bisa
dilakukan oleh ragi roti dan ragi tape.
Fruktosa tidak dapat difermentasikan oleh ragi apapun.
Sukrosa dapat difermentasi menjadi alkohol dan gas CO2 oleh
ragi tape.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2010.
Fermentasi
karbohidrat.
http://wepingembul.blogspot.com/2010/03/fermentasi-alkohol.html.
Diakses pada tanggal 25 November 2010.
Anonim.
2010. Fermentasi etanol oleh Saccharomyces serevisiae.
http://www.forumsains.com/indeks.php.html Diakses pada tanggal 25
November 2010.
Anonim. 2010. Mikroba Fermentasi. http://www.Forumsains.com/index. Diakses
pada tanggal 25 November 2010.
Kimbal, W. 1999. Biologi Jilid I Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Latunra, Ilham. 2007. Diktat Biologi Dasar. Makassar : UPT MKU Universitas
Hasanuddin.
Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : UI-Press
Pudjaatmaka, handayana. 1990. Kamus Kimia. Jakarta : Departemen Pendidikan
dan Kebudayaan.