PERCOBAAN FERMENTASI ALKOHOL

 

 

I.   TUJUAN

1.   Mahasiswa mampu memproduksi alkohol secara fermentasi

2.   Mahasiswa mampu melakukan distilasi untuk memisahkan (memurnikan) alkohol

II.   DASAR TEORI

2.1  Latar Belakang

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-9. Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri (Darma, 2010).

Fermentasi merupakan bentuk tertua dari bioteknologi minuman beralkohol (bir, anggur, tuak), makanan terfermentasi (keju, yoghurt, tape, tempe, petis, terasi). Orang Somaria dan Babilon kuno sudah minum bir sejak 6000 tahun sebelum masehi. Orang Mesir sudah membuat adonan Kue Asam sejak tahun 4000 sebelum masehi. Sedangkan di Eropa, minuman anggur sudah dikenal jauh dimasa lalu dengan proses fermentasi perkembangan bioteknologi jaman sebelum Louis Pasteur. Tujuan fermentasi adalah untuk menghasilkan suatu produk (bahan pangan) yang mempunyai kandungan nutrisi, tekstur, biological availability yang lebih baik, disamping itu juga menurunkan zat anti nutrisinya (Darma, 2010).

Sehingga yang melatarbelakangi percobaan ini yaitu untuk mengetahui bagaiamana cara pembuatan alkohol dari bahan-bahan yang mengandung gula.

 

2.2  Fermentasi

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19,pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasiyang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal. Berikut akan kami bahas mengenai salah satu bentuk Bioteknologi yaitu Fermentasi (Darma, 2010).

Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan (Darma, 2010).

Fermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yang akan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol. Proses tersebut dipengaruhi oleh enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Umumnya bahan makanan yang diawetkan ditaburi dengan ragi, kemudian disimpan dalam keadaan lembab tanpa sinar matahari. Beberapa contoh Fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim. Enzim yang berperan dapat dihasilkan oleh mikroorganisme atau enzim yang telah ada dalam bahan pangan (Bucle, 1985).

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi adalah mikroorganisme dan media yang digunakan, adanya komponen media yang dapat menghambat pertumbuhan serta kemampuan fermentasi mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi (Astuty, 1991).

Pemilihan sel khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium   untuk   memproduksi   alkohol   dari   pati   dan   gula digunakan Saccharomyces cerevisiae. Suhu yang baik untuk proses fermentasi berkisar antara 25-30°C. Derajat keasaman (pH) optimum untuk proses fermentasi sama dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH 4,0-4,5. (Rizani, 2000)

Menurut Fardiaz (1992), fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu:

1.  Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen melalui jalur EMP (Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa.

2.  Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membntuk senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol.

Penggunaan ethanol sangat luas, misalnya bahan baku kosmetik, pelarut organik, obat-obatan, minuman berethanol, dan sumber energi. Ragi yang sering digunakan dalam industri fermentasi ethanol adalah Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces adalah yeast yang dapat tumbuh dengan baik dalam kondisi aerob maupun anaerob. Tapi dalam kondisi anaerob, yeast akan memfermentasi subtrat menjadi gula sangat cepat dan akan segera dikonversi menjadi ethanol. 

Dalam penelitian Hartati (1999), Pengaruh Saccharomyces cerevisiae terhadap pembuatan ethanol dari buah nangka sortiran ini mencoba menggunakan baker yeast untuk proses fermentasi alkohol. Seperti yang telah kita ketahui bahwa ternyata di dalam udara masih banyak terdapat spora-spora bakteri dan mikroorganisme hidup. Agar tidak mengganggu jalannya fermentasi yang utama, maka semua spora maupun mikroorganisme yang ada dalam udara harus dihilangkan terlebih dahulu. Penghilangan mikroorganisme dilakukan dengan cara sterilisasi. Variabel-variabel yang berpengaruh adalah temperatur,konsentrasi glukosa, jumlah nutrien N, P dan K (Hartati,1999).

III.         DAFTAR ALAT DAN BAHAN

3.1  Alat

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      Hot Plate

2.      Gelas ukur 100 ml

3.      Botol sirup

4.      Selang plastik

5.      Corong

6.      Kertas saring

7.      Tabung reaksi

8.      Batang pengaduk

          3.2 Bahan

1.     Nanas

2.      Khamir Saccaromyces cereviseae

3.      Kapas

4.      Lilin

5.      Aquades

6.      Glukosa (sesuai penugasan)

IV.      LANGKAH KERJA

1. Buah, sayur (sesuai penugasan) ditimbang sebanyak 500 gram.
2. Bahan direbus dalam air sebanyak 1 liter, hingga mendidih.
3. Air ekstrak dituangkan sebanyak 200 ml ke dalam botol yang telah disterilkan.
4. Glukosa ditambahkan kedalam masing-masing botol sebanyak (misal 5%, 10%, 15% dan 20%. (sesuai penugasan)
5.  Larutan didinginkan hingga suhu kamar.
6. 10 % suspensi khamir ditambahkan sebagai starter.
7. Botol ditutup dengan kapas dan memasang pipa plastik menutupi kapas tersebut.
8.  Kapas ditutup dengan lapisan lilin, dilakukan dengan merata hingga tidak ada udara dari luar yang bisa masuk ke dalam botol fermentasi.
9. Ujung pipa plastik dipasang ke dalam tabung reaksi yang diikatkan pada botol dan diisi air.
10. Mengamati pada hari ke tiga dan hari ke tujuh dan memperhatikan adanya gelembung udara yang keluar lewat pipa plastik. Adanya gelembung menunjukkan berlangsungnya proses fermentasi.
11.  Setelah hari ke tujuh, aroma alkohol dan asam akan tercium saat tutup botol dibuka