Karmila Yusuf: Maret 2014

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan lengkap praktikum Biokimia I dengan judul percobaan “FERMENTASI” yang disusun oleh :

Nama : Karmila Yusuf

NIM : 1213140007

Klp / kls : II / B

Telah diperiksa dan dikoreksi oleh asisten dan koordinator asisten dan dinyatakan diterima.

Makassar, Januari 2014

Koordinator asisten Asisten

Abdul Rahman Abdul Rahman

Dosen Penanggung Jawab

Dr. Pince Salempa, M.Si

NIP. 19571220 198602 2 001

A. JUDUL PERCOBAAN

FERMENTASI

B. TUJUAN PERCOBAAN

Untuk mempelajari kemampuan memfermentasi amilum, glukosa, fruktosa, mannosa, galaktosa oleh beberapa jenis inokulum murni ragi roti ( saccharomyces cerecisiasae ), ragi tape dan inokulum murni rhizopus oligosporus.

C. LANDASAN TEORI

Fermentasi adalah proses kimia yang berlangsung oleh adanya mikroorganisme yang mengkatalis reaksi, jenis mikroorganisme yang dapat digunakan antara lain berupa ragi, bakteri, atau jamur untuk menghasilkan senyawa-senyawa seperti etanol, butanol, gliserol, asam asetat, atau asam sitrat. Reaksi fermentasi yang umum adalah pengubahan gula menjadi alcohol yang dikatalis oleh enzim zimese (Mulyono, 2009 : 128).

Fermentasi etanol disebut juga sebagai fermentasi alcohol, adalah proses biologi dimana gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa diubah menjadi energy seluler dan juga dapat menghasilkan etanol dan karbondioksida sebagai produk samnpingan. Karena proses ini tidak membuktikan oksigen, melainkan khamir melakukannya, maka fermentasi etanol digolongkan sebagai respirasi anaerob (Wikipedia, 2014).

Menurut Sudarmadja (2003) dalam bukunya Kamus pintar kimia, pengertian fermentasi, yaitu :

a. Fermentasi merupakan penguraian metabolik senyawa organic oleh mikroorganisme yang menghasilkan energy yang umumnya berlangsung dengan kondisi anaerob dan dengan pembebasan gas.

b. Fermentasi adalah penguraian metabolic senyawa organic yang berlangsung dalam suatau organisme, tanpa kehadiran oksigen molecular dan dengan menggunakan senyawa organic, baik sebagai zat pengoksidasi maupun substrat yang dioksidasi.

c. Fermentasi adalah proses perubahan kimia yang disebabkan oleh mikroorganisme atau enzim. Reaksi biasanya merupakan penguraian gula dan pati menjadi etanol dan karbondioksida dengan rumus :

C₆H₁₂O₆ 2CO₂+ 2 C₂H₅OH

Fermentasi alcohol merupakan kumpulan reaksi, khususnya ragi, tempat glukosa difermentasi menjadi etil alcohol.

Pada dasarnya metabolism glukosa dapat dibagi dalam dua bagian yaitu yang tidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob. Reaksi anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob. Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Proses ini disebut dengan glikolisis. Glikolisis anaerob adalah proses penguraian karbohidrat menjadi laktat melalui piruvat tanpa melibatkan oksigen. Proses senyawa kimia secara enzimatis menghasilkan gas, dalam hal ini adalah penguraian karbohidrat menghasilkan etanol dan CO₂ tanpa melibatkan oksigen (Danial, 2010 : 27).

Etanol atau lebih dikenal dengan alcohol mempunyai rumus kimia C₂H₅OH. Etanol sudah ditemukan sejak ratusan tahun lalu yakni pada proses peragian gula. Fermentasi merupakan salah satu upaya untuk mengubah senyawa karbohidrat menjadi etanol dengan bantuan mikroorganisme. Fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia yang disebabkan oleh aktivitas mikroba. Jalur akivitas enzim yaitu jalur metabolism karbohidrat yang pernah diselidiki adalah system fermentasi etanol. Khamir yang sering digunakan ialah saccharomyces cerevisiae. Dalam fermentasi ini glukosa didegradasi menjadi etanol dan CO₂ melaui suatu jalur metabolism yang disebut glikolisis. Jalur glikolisis disebut juga jalur embden-meyerhof-parnas (Sebayang, 2006 ).

Hanya saccharmyces cerevisiae strain tertu saja yang dapat bertahan pada kadar alcohol 2,5-5 %. Oleh karena itu dibutuhkan lama fermentasi yang tepat untuk proses fermentasi etanol agar didapatkan kadar etanol dalam jumlah yang tinggi, nilai pH rendah, dan produksi gas yang tinggi tetapi tidak mengganggu pertumbuhan saccharomyces cerevisiae (Sebayang, 2006).

Boietanol dapat dibuat dari bahan yang mengandung gula sederhana, pati maupun bahan berserat melalui proses fermentasi. Masing-masing bahan berbeda cara pengolahannya untuk bisa dijadikan bioetanol. Produksi bioetanol dengan menggunakan bahan berpati menjadi gula sederhana atau glukosa melalui metode hidrolisis asam atau enzimatis (Azizah, 2012).

Karbohidrat dapat difermentasi menjadi alcohol. Glukosa dapat difermentasi oleh sel-sel khamir (ragi) menjadi alcohol sampai membebaskan gas CO₂, tetapi bahan pati/amilum dan karbohidrat monosakarida selain glukosa tidak dapat difermentasi oleh sel-sel ragi. Ragi banyak digunakan untuk fermentasi singkong dan beras ketan, sebenarnya bukan ragi murni, melainkan terdiri dari beberapa jenis mikroba antara lain khamir (saccharomyces cerevisiae) dan kapang (Rhizopus atau Apergillus) (Tim dosen kimia, 2013 : 1)

Laktosa merupakan gula sederhana sehingga dalam proses produksi bioetanol tidak membutuhkan proses hdrolisis. Mikroorganisme yang umumnya digunakan dalam proses produksi bioetanol adalah saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan mikroorganisme lain yang dapat memproduksi bioetanol. Kelebihan tersebut yaitu mudah beradaptasi dengan lingkungan, lebih tahan terhadap kadar alcohol tinggi, dan lebih mudah didapat (Azizah, 2012).

Saccharomyces cerevisiae sendiri tidak dapat memfermentasi pati menjadi etanol, melainkan diperlukan kapang untuk mengkonversi pati dahulu menjadi glukosa (Tim Dosen Kimia, 2013 : 1).

D. ALAT DAN BAHAN

a. Alat yang digunakan :

1. Plat tetes 1 buah

2. Pipet tetes 5 buah

3. Tabung reaksi 12 buah

4. Sendok 1 buah

5. Rak tabung reaksi 2 buah

6. Batang pengaduk 1 buah

7. Gelas kimia 100 ml 1 buah

8. Gelas kimia 80 ml 2 buah

9. Gelas kimia 400 ml 1 buah

10. Gelas kimia 250 ml 2 buah

11. Botol semprot 1 buah

12. Lap kasar

13. Stopwatch 1 buah

14. Autoklaf 1 buah

15. 1 set pemanas

b. Bahan yang digunakan:

1. Ragi roti (seccaromyces cerevisiae)

2. Ragi tape

3. Ragi tempe (Rhizopus oligosporus)

4. Amilum 1%

5. Glukosa (C₆H₁₂O₆)

6. Fruktosa

7. Galaktosa

8. Larutan I₂ (Iod) 0,1%

9. Pereaksi benedict

10. Pereaksi tollens

11. Pereaksi fehling

12. Aquadest

13. Kapas penutup 12 buah

14. Tissue

15. Label

E. PROSEDUR KERJA

a. Tes hidrolisis Pati

1. Membuat suspensi ragi tape, ragi roti, dan ragi tempe dengan jalan melarutkan 1/10 bagian sendok teh masing-masing kedalam 25 ml aquadest.

2. Mengisi 10 lubang plat tetes masing-masing 3 tetes larutan amilum 1%, lalu beri nomor 1-10.

3. Menambahkan 4 tetes suspensi ragi roti pada lubang 2,3,4.

4. Menambahkan 4 tetes suspensi ragi tape pada lubang 5,6,7

5. Menambahkan 4 tetes suspensi ragi tempe pada lubang 8,9,10.

6. Lubang 1 sebagai control (mengisi dengan 2 tetes H₂O).

7. Menambahkan masing-masing 1 tetes iod 0,1% setelah 10 menit kedalam lubang 2, 5 dan 8, mencatat warna yang terbentuk. Melakukan hal yang sama pada lubang 3,6 dan 9 dan pada lubang 4,7, dan 10 masing-masing setelah 15 menit dan 20 menit.

8. Mencatat perubahan warna yang terbentuk.

b. Fermentasi alkohol

1. Menyiapkan 12 buah tabung reaksi

2. Mengisi 10 ml larutan pati 1 % ke dalam tabung 1,2 dan 3, kemudian menutup dengan kapas.

3. Melakukan perlakuan yang sama terhadap tabung lainnya masing-masing dengan glukosa, fruktosa dan galaktosa.

4. Mensterilkan pada suhu 110^oC selama 10 menit

5. Setelah dingin (temperatur kamar) ketiga tabung reaksi yang berisi amilum, menambahkan 1 ml suspensi ragi roti pada tabung 1, 1 ml suspensi ragi tape pada tabung 2 dan tabung 3 dengan 1 ml ragi tempe

6. Melakukan perlakuan yang sama masing-masing terhadap glukosa, fruktosa, dan galaktosa.

7. Inkubasi pada temperatur kamar, kemudian periksa adanya gas karbondioksida dengan jalan menggoyang-goyangkan tabung reaksi setelah 24 jam. Setelah itu periksa juga adanya bau alkohol dengan jalan membuka tutup tabung kemudian mencium mulut tabung.

8. Menguji benedict, amilum, dan tollens untuk tabung yang berisi amilum (tabung 1-3). Membuat kesimpulan hasil percobaan.

F. HASIL PENGAMATAN

1. Hidrolisis pati

Ragi roti + 25 ml air kuning bening

Ragi tape + 25 ml air putih susu

ragi tempe + 25 ml air putih keruh

Ø Mengisi 10 lubang plat tetes 3 tetes amilum, pada masing-masing lubang

keruh agak bening

Lubang 2, 3, 4 + 4 tetes ragi roti putih keruh

Lubang 5, 6, 7 + 4 tetes ragi tape putih keruh

Lubang 8, 9, 10 + 4 tetes ragi tempe putih keruh

Lubang 1 + 4 tetes H₂O bening

10 menit : lubang 2, 5, 8, + 1 tetes I₂ 0,1 % biru tua

15 menit : lubang 3, 6, 9 + 1 tetes I₂ 0,1 % biru tua

20 menit : lubang 4, 7, 10 + 1 tetes I₂ 0,1 % biru tua

2. Fermentasi Alkohol

Tabung 1, 2, 3 diisi 10 ml amilum bening

Tabung 4, 5, 6, diisi 10 ml glukosa bening

Tabung 7, 8 ,9 , diisi 10 ml fruktosa bening

Tabung 10, 11, 12, , diisi 10 ml galaktosa bening

Tabung 1 + 1 ml ragi roti larutan keruh

Tabung 2 + 1 ml ragi tape larutan keruh

Tabung 3 + 1 ml ragi tempe larutan keruh

Tabung 4, 5, 6 + masing-masing 1 ml ragi roti, tape, dan tempe lar. keruh

Tabung 7, 8, 9 + masing-masing 1 ml ragi roti, tape, dan tempe lar. keruh

Tabung 10, 11, 12 + masing-masing 1 ml ragi roti, tape, dan tempe lar. keruh

Inkubasi selama 24 jam.

- Hasil inkubasi :

Tabung 4 (fruktosa) tidak ada CO₂ dan bau alcohol (keruh)

Tabung 5 (fruktosa) tidak ada CO₂ dan tidak ada bau alcohol (bening)

Tabung 6 (fruktosa) tidak ada CO₂ dan tidak ada bau alcohol (bening)

Tabung 7 (glukosa) tidak ada CO₂ dan tidak ada bau alcohol (bening)

Tabung 8 (glukosa) tidak ada CO₂ dan tidak ada bau alcohol (keruh)

Tabung 9 (glukosa) tidak ada CO₂ dan ada bau alcohol (keruh)

Tabung 10 (galaktosa) tidak ada CO₂ dan ada bau alcohol (keruh)

Tabung 11 (galaktosa) tidak ada CO₂ dan tidak ada bau alcohol (bening)

Tabung 12 (galaktosa) tidak ada CO₂ dan tidak ada bau alcohol (bening)

Tabung 1 (amilum) + Fehling A larutan biru

Tabung 1 (amilum) + benedict larutan biru tua

Tabung 1 (amilum) + tollens larutan bening

G. PEMBAHASAN

1. Tes Hidrolisis Pati

Percobaan ini amilum/pati akan dihidrolisis menjadi glukosa dengan melakukan penambahan mikroba yaitu ragi roti, ragi tempe, dan ragi tape. Lengkah awal percobaan ini adalah membuat suspense dari semua ragi. Dalam pengujian ini digunakan plat tetes sebagai medianya, yang diisi dengan amilum 1 % dan diberi nomor 1-10.

Lubang plat nomor 2, 3, 4 diisi dengan suspense ragi roti, plat 5, 6, 7 diisi dengan suspense ragi tape dan plat 8, 9, 10 diisi dengan suspense ragi tempe, sedangkan plat nomor 1 sebagai control yang hanya ditambah aquadest. Setiap interval waktu tertentu plat ditambah dengan Iod 0,1 %. Tujuan penambahan iod adalah untuk mengetahui pembentukan kompleks dengan amilum yang ditandai dengan larutan menjadi biru dan saat pati terhidrolisis larutan biru akan berubah menjadi tidak berwarna (Hamdani,2011).

Hasil percobaan seluruh plat tetap berwarna biru, artinya tidak ada larutan yang terhidrolisis. Hal ini tidak sesuai dengan teori, yang menyatakan bahwa pati akan terhidrolisis menjadi glukosa. Hal ini karena pati termasuk polisakarida yang apabila terhidrolisis akan menjadi monosakarida (Hamdani,2011)

Pati yang terhidrolisis akan berubah menjadi tidak berwarna dari larutan sebelumnya yang berwana biru. Ragi yang dapat terhidrolisis adalah ragi tape dan tempe. Adapun reaksinya yaitu:

(C₆H₁₀O₅)n Ragi tape/tempe 2C₆H₁₂O₆+ 2C₂H₅OH + 2CO₂+ 2ATP

(amilum) (glukosa) (alkohol)

(Hamdani,2011)

2. Fermentasi alkohol

Percobaan ini akan dibuktikan apakah amilum, glukosa, fruktosa, dan galaktosa dengan adanya bantuan mikroba dalam hal ini ragi roti, ragi tape, dan ragi tempe dapat difermentasi dan menghasilkan alcohol dan mmbebaskan gas karbondioksida.

Tabung yang berisi karbohidrat yang akan diuji ditutup dengan kapas terlebih dahulu dan disterilisasi pada suhu 110⁰C. tabung reaksi ditutup dengan kapas karena reaksi fermentasi yang dilakukan adalah reaksi anaerob, dimana dalam prosesnya tidak membutuhkan O₂. Jikapun ada oksigen yaitu dalam jumlah yang sangat sedikit shingga dapat diabaikan. Adapun disterilisasi bertujuan agar mikroorganisme yang dapat mengganggu dalm proses fermentasi dapat mati. Kemudian, tabung reaksi diinkubasi selama 24 jam. Hal ini dilakukan agar reaksi dapt berlangsung meksimal.

Hasil percobaan larutan pati yang ditambahkan ragi tidak menghasilkan bau alcohol. Hal ii karena pati merupakan polisakarida, sehingga ragi hanya dapat mengkonversi pati adalah ragi tape dan ragi tempe.

Hasil percobaan seluruh sampel tidak menghasilkan CO₂ dan yang menghasilkan bau alcohol hanya pada tabung 4 (fruktosa dengan rai roti), tabung 9 (glukosa dengan ragi tempe), dan tabung 11 (galaktosa dengan ragi roti).

Kebanyakan dari tabung tidak sesuai dengan teori bahwa yang menghasilkan gas CO₂dan alcohol adalah larutan yang ditambahkanragi roti (saccharomyces cerevisiae). Sedangkan monosakrida yang ditambahkan ragi tape dan ragi tempe hanya dapat mengkonversi pati menjadi monosakarida (tim dosen kimia, 2013)

Pengujian pati dapat dikonversi menjadi monosakarida dilakukan uji gula pereduksi yaitu fehling, benedict, dan tollens. Dari hasil percobaan tidak ada yang positif menunjukkan adanya glukosa. Dimana seharusnya uji positif dari fehling dan benedict yaitu diperoleh endapan merah bat dan untuk tollens diperoleh cermin perak.

Adapun reaksi-reaksi yang diperoleh pada fermentasi alcohol adalah :

C₆H₁₂O₆ Ragi roti 2C₂H₅OH + 2CO₂+ 2ATP

(glukosa)

C₆H₁₂O₆ Ragi roti 2C₂H₅OH + 2CO₂+ 2ATP

(galaktosa)

C₆H₁₂O₅ Ragi roti 2C₂H₅OH + 2CO₂+ 2ATP

(fruktosa)

(Tim Dosen,2013:1)

Saccaromyces Cerevisiae) mengkonversi monosakarida menjadi etanol + CO₂.

Reaksi gula pereduksi

Fehling/Benedict:

Tollens :

H. SIMPULAN DAN SARAN

1. Simpulan

Dari hasil percobaan dapat disimpulakan bahwa:

a. Ragi tape dan tempe dapat menghidrolisis pati menjadi glukosa.

b. Ragi roti mampu memfermentasi glukosa, fruktosa, dan galaktosa dan menghasilkan etanol dan karbondioksida.

2. Saran

Diharapkan untuk praktikum selanjutnya bahan-bahan yang akan digunakan berkualitas baik, sehingga hasil yang diperoleh sesuai dengan teori.

DAFTAR PUSTAKA

Azizah, H dkk. 2012. Pengaruh lama fermentasi terhadapa kadar alcohol, pH, dan produksi gas pada proses fermentasi bioetanol dengan subtitusi kulit nanas. Jurnal aplikasi teknologi pangan Vol 1. No. 2. Ponegoro : UNDIP

Danial, Muhammad. 2010. Konsep-konsep dasar biokimia. Malang : Selaras

Hamdani, s. 2011. Fermentasi. Http://catatankimia.com. Diakses pada tanggal 16 januari 2014.

Mulyono. 2009. Kamus kimia. Jakarta : Bumi Aksara

Sebayang, Firman. 2006. Pembuatan etanol dari molase setara fermentasi menggunakan sel saccharomyces cerevisiae yang termobilisasi pada kalsium alginate. Jurnal teknologi proses Vol 5. No. 2. Medan : USU

Suradmaja. 2003. Kamus pintar kimia. Jakarta. Eramedia

Tim Dosen Biokimia. 2013. Penuntun Praktikum Biokimia. Makassar : Lab. Kimia FMIPA UNM

Wikipedia. 2014. Fermentasi Etanol. Http://wikipedia.org. diakses pad tanggal 16 januari 2014.

JAWABAN PERTANYAAN

1. Adapun uji positif:

a. saccharomyces cerevisiae : dapat memfermantasi glukosa, fruktosa, dan galaktosa menghasilkan etanol dan CO₂

b. Ragi tape : dapat memfermentasi amilum menghasilkan glukosa, alcohol dan CO₂

c. Ragi tempe : dapat memfermentasi amilum menghasilkan glukosa, alcohol dan CO₂

2. Reeaksi fermentasi yang terjadi pada :