BIOKIMIA PERAGIAN ALKOHOLIK

PERAGIAN ALKOHOLIK

       I.            TUJUAN

1.1  Untuk mengetahui pengaruh suhu dan pengaruh zat penghambat atau inhibitor terhadap proses peragian alkoholik

1.2  Untuk mengetahui adanya alcohol melalui uji iodoform pada proses peragian alkoholik

    II.            PRINSIP

2.1  Berdasarkan reaksi glikolisis, dimana glukosa diubah menjadi dua molekul asam piruvat melalui 10 tahapan reaksi enzimatis

2.2  Berdasarkan reaksi dekarboksilasi piruvat, dimana piruvat diubah menjadi asetaldehid dan karbondioksida dengan bantuan enzim

 III.            REAKSI

3.1        C6H12O6 →C2H5OH + 2CO2 + 2NaDH2 +energi

3.2        2CH3CHO + 2NaDH2 → 2C2H5CH + 2NAD

3.3        As. Piruvat → asetil aldehid + CO2 + piruvat dekarboksilate (CH3CHO)

3.4        C2H5OH + NaOH + KI → I3CH + NaOCOH

3.5        NaOH + CO2→ Na2CO3 + H2O

 IV.            TEORI

            Fermentasi merupakan aktivitas mikroorganisme untuk memperoleh energi melalui pemecahan substrat atau katabolisme yang diperlukan untuk proses metabolisme dan pertumbuhannya. Adapun pengertian dari peragian alkoholik itu sendiri yaitu suatu proses pengubahan glukosa menjadi alkohol dan gas karbondioksida melalui suatu rangkaian reaksi enzimatik yang terdapat pada ragi, ragi yang digunakan dalam percobaan ini yaitu Saccharomyces cerevisiae.  

            Proses peragian alkoholik sangat dipengaruhi oleh kerja enzim untuk mengubah glukosa menjadi alkohol. Enzim adalah substansi yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan berperan sebagai katalisator pada reaksi kimia yang berlangsung dalam organisme. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim yaitu konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, suhu, pH dan inhibitor atau zat penghambat. Fungsi enzim adalah sebagai katalisator, oleh karena itu enzim memerlukan kondisi yang optimum dalam melakukan aktivitasnya.Inhibitor terbagi menjadi dua, yaitu inhibitor reversible dan inhibitor irreversible. Inhibitor reversible yaitu suatu zat penghambat yang dapat dihilingkan dengan meggeseser kesteimbangan,  inhibitor reversible di bagi lagi menjadi dua yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Inhibitor kompetitif dimana zat penghambat memiliki stuktur yang sama dengan substrat dan zat penghambat tersebut akan masuk pada sisi aktif enzim, dan merusak bagian sisi aktif enzim, sehingga substrat tidak dapat bereaksi dengan enzim. contoh dari inhibitor kompetitif yaitu anion malonat yang menghambat enzim dehidrogenase suksinat. Inhibitor nonkometitif dimana zat penghambat tidak memiliki struktur yang sama dengan substrat, akan tetapi zat penghambat ini akan menempel pada bagian enzim yang dapat merusak bagian aktif enzim, sehingga mengakibatkan substrat tidak dapat bereaksi dengan enzim. contoh dari inhibitor nonkompetitif yaitu dehidratase treonin di hambat oleh isoleusin, antibiotik penisilin menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri.

Inhibitor irreversible disebabkan karena terjadinya proses destruksi atau modifikasi gugus fungsi yang terdapat pada enzim. contoh inhibitor irreversible yaitu senyawa diisoprofilfluorofosfat (DFP) menghambat enzim asetilkolinesterase yang penting dalam transmisi implus syaraf. Iodoasetamida yang dapat bereaksi dengan enzim yang memiliki gugus SH.

Sifat-sifat enzim yaitu kecepatan reaksi yang dikatalis oleh enzim sangat tinggi, enzim bersifat spesifik untuk reaksi tertentu, tidak ada produk samping yang terbentuk pada reaksi enzim, reaksi enzim bersifat reversible, enzim yang digunakan untuk suatu reaksi dapat digunakan sedikit mungkin.

Dalam percobaan ini digunakan larutan makanan yang mengandung gula, ammonium sulfat, dan buffer asetat. fungsi dari gula yaitu sebagai substrat dan sebagai sumber energi karbon. ammonium sulfat berfungsi sebagai sumber nitrogen anorganik yang digunakan sebagai sumber makanan, sedangkan buffer asetat berfungsi sebagai larutan penyangga agar pH dari medium tetap optimum. Digunakan pH 5,6 karena merupakan pH optimum. jika di atas pH 5,6 dikhawatirkan enzim akan terdenaturasi. Selain itu digunakan air yang berfungsi sebagai sumber mineral, pelarut dan menghomogenkan substrat. Suspensi ragi merupakan penghasil mikroba sacharomyces cerevisiae, merupakan mikroba yang terdapat pada roti. mikroba ini memiliki 10 enzim yang berperan dalam proses glikolisis.

                        Fermentasi adalah proses produksi energi dala sel dalam keadaan    anaerobik         (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu             bentuk anaerobik,        akan tetapi terdapat defenisi yang lebih jelas yang             mendefenisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik         dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan yang umum   dalam fermentasi. Beberapa contoh hasilfermentasi adalah etanol, asam laktat,             dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari       fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang      umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir,   anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot            mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron         eksternal) dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi (Anonim, 2007)

Beberapa organisme seperti saccharomyices dapat hidup baik dalam kondisi           lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang     demikian disebutaerob fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen,           saccharomyces akan melakukan respirasi biasa. Akan tetapi jika dalam        keadaan lingkungan kurang oksigen, saccharomyces akan melakukan             fermentasi. Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses    glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO₂. Selanjutnya asam asetat   akan diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi alkohol           tersebut  diikuti pula dengan perubahan NADH menjadi NAD⁺

    V.            ALAT DAN BAHAN

5.1  ALAT:

1.      Tabung reaksi

2.      Incubator

3.      Tabung durham

4.      Pipet tetes

5.2  BAHAN:

1.      Larutan / suspense ragi

2.      Larutan makanan

3.      NaOH

4.      KI-I2

5.      KF

6.      Es

 VI.            PROSEDUR

6.1  Tabung A:

      Diisi dengan 8 ml larutan makanan, ditambahkan 1 ml H2O dan 1 ml suspense ragi, lalu tabung durham dimasukan dan dikocok sampai tidak ada gelembung di dalam tabung durham. Kemudian tabung disimpan di dalam lemari es selama 1 jam. Setelah itu tabung dimasukan kedalam incubator 37°C selama 2 jam

6.2  Tabung B:

      Diisi dengan 8 ml larutan makanan, ditambahkan 1 ml H2O dan 1 ml suspense ragi, lalu tabung durham dimasukan dan dikocok sampai tidak ada gelembung didalam tabung durham. Kemudian disimpan dalam incubator 37°C selama 2 jam. Setelah itu ditambahkan NaOH 2N sebanyak 2 ml

6.3  Tabung C:

      Diisi dengan 8ml larutan makanan, ditambahkan 1 ml H2O dan 1 ml suspense ragi, lalu tabung durham dimasukan dan dikocok sampai tidak ada gelembung didalam tabung durham. Kemudian disimpan dalam incubator 37°C selama 2 jam. Setelah itu tabung dihubungkan melalui pipa L dengan tabung G yang berisi larutan 1N NaOH dan larutan KI-I2.

6.4  Tabung D:

      Diisi dengan 8ml larutan makanan, ditambahkan 1ml H2O dan 1 ml suspense ragi yang telah dididihkan terlebih dahulu, lalu tabung durham dimasukan dan dikocok sampai tidak ada gelembung didalam tabung durham. Kemudian dimasukan kedalam incubator 37°C selama 2 jam

6.5  Tabung E:

      Diisi dengan 8ml larutan makanan, ditambahkan 1ml H2O, 1 ml suspense ragi dan 1ml larutan KF, lalu tabung durham dimasukan dan dikocok sampai tidak ada gelembung di dalam tabung durham. Kemudian disimpan didalam incubator 37° selama 2 jam

6.6  Tabung F:

      Diisi dengan 8ml larutan makanan, 1 ml H2O dan 1 ml suspense ragi, lalu tabung durham dimasukan dan dikocok sampai tidak ada gelembung di dalam tabung durham. Kemudian dimasukan kedalam incubator selama 2 jam

VII.            DATA PENGAMATAN

Keterangan:

(-)        = Tidak terdapat gelembung gas

(+)       = Terdapat gelembung gas

VIII.            PEMBAHASAN

            Pada praktikum kali ini akan dibahas mengenai peragian alkoholik. Bahan uji yang digunakan adalah larutan gula, air, dan suspense ragi. Dan juga dengan beberapa zat penghambat. Pertama-tama, 5 tabung reaksi disiapkan dengan masing-masing tabungnya berisikan 8 ml larutan gula, 1 ml H2O dan 1 ml suspense ragi.

Pada tabung A, setelah tabung diisi dengan 8 ml larutan gula, 1 ml H2O dan 1 ml suspense ragi, lalu dimasukan tabung durham dengan keadaan terbalik dan dikocok sampai tidak ada gelembung gas yang tersisa, karena jika masih ada gelembung gas yang tersisa akan menyulitkan dalam mengamati gelembung gas hasil dari proses peragian alkoholik ini. Kemudian tabung ditutup agar tidak ada oksigen yang masuk, hal ini bertujuan agar proses glikolisis dalam sel ragi dapat berjalan sempurna sehingga menghasilkan etanol + gas CO2. Tabung tersebut disimpan didalam lemari es selama 1 jam. Tujuannya adalah untuk mengistirahatkan enzim, karena pada suhu rendah tidak ada aktivitas enzim. Kemudian setelah 1 jam, tabung dimasukan kedalam incubator selama 2jam yaitu untuk mengetahui adanya aktivitas enzim yang ditandai dengan adanya gelembung gas di dalam tabung durham. Pemilihan suhu didalam incubator sebesar 37°C adalah karena pada suhu 35°-40°C adalah suhu paling optimum untuk proses fermentasi. Ternyata didapatkan hasil bahwa pada tabung A ini tidak terdapat gelembung gas CO2, walaupun waktu penyimpanan didalam incubator ini lebih dari 2 jam tetapi tetap tidak terdapat gelembung gas CO2. Hal ini kemungkinan disebabkan karena pada saat memipet suspense ragi hanya dapat larutannya saja, ragi yang terpipet nya sangat sedikit sehingga proses fermentasi tidak berjalan dengan baik.

            Pada tabung B, perlakuannya sama dengan tabung A yaitu dengam dimasukan tabung durham, lalu ditutup, tapi tidak dimasukan ke dalam lemari es. Tabung B ini didiamkan beberapa menit didalam air dingin bersama dengan tabung C, D, E, F. tujuannya adalah agar aktivitas enzim berjalan lamban. Penyimpanan tabung didalam lemari es dengan penyimpanan tabung didalam air dingin memiliki tujuan yang berbeda. Yaitu karena pada suhu 4°C (± suhu lemari es) adalah suhu untuk ragi dalam keadaan istirahat. Sedangkan pada suhu 25°-28°C (± suhu air dingin) adalah suhu untuk ragi dengan aktivitas yang sangat lamban. Kemudian setelah tabung didiamkan beberapa menit di dalam air dingin, tabung dimasukan kedalam incubator 37°C selama 2 jam. Dan didapatkan hasil bahwa tabung B menunjukan reaksi positif yaitu dengan ditandai adanya gelembung gas pada tabung durham. Setelah itu tabung tersebut ditambahkan larutan NaOH sebanyak 2 ml, dan ternyata didapatkan hasil bahwa gelembung gas yang terdapat pada tabung durham tersebut bertambah.

            Pada tabung C, perlakuannya sama dengan tabung A namun tidak disimpan didalam lemari es terlebih dahulu. Tabung C disimpan didalam air dingin sama seperti tabung B. ternyata didapatkan hasil bahwa pada tabung C setelah dimasukan kedalam incubator 37°C selama 2 jam menunjukan hasil positif, yaitu dengan ditandai adanya gelembung gas yang terdapat pada tabung durham. Setelah itu larutan pada tabung C ini dihubungkan melalui pipa L dengan tabung F yang berisi larutan IN NaOH + larutan KI-I2. Ternyata didapatkan hasil bahwa pada tabung C tersebut tercium bau iodoform dan warna berubah menjadi warna coklat muda. Hal ini menunjukan adanya etanol pada tabung C.

            Pada tabung D, perlakuannya sama dengan tabung A namun tidak disimpan didalam lemari es terlebih dahulu tetapi disimpan didalam air dingin selama beberapa menit. Akan tetapi pada tabung D ini sedikit berbeda dengan tabung-tabung yang lain, yang membedakan adalah pada saat penambahan suspense ragi, yaitu menggunakan suspense ragi yang sudah dipanaskan terlebih dahulu. Tujuan dari pemanasan ragi ini adalah untuk mengetahui pengaruh suhu tinggi terhadap proses peragian alkoholik. Karena pada suhu 60°C (suhu tinggi) ragi akan mati. Kemudian setelah disimpan didalam incubator selama 2 jam didapatkan hasil bahwa tabung menunjukan hasil yang negative karena tidak terdapat gelembung gas CO2 didalam tabung durham tersebut. Hal ini kemungkinan dikarenakan ragi yang terdapat pada tabung reaksi tersebut sangat sedikit sehingga membutuhkan waktu yang sangat lama untuk proses fermentasi.

            Pada tabung E, perlakuannya sama dengan tabung-tabung sebelumnya. Namun pada tabung E ini ditambahkan 1 ml larutan KF, tujuannya adalah untuk menghambat enzim yang berperan dalam proses glikolisis. Lalu dimasukan tabung durham dalam keadaan terbalik dan dikocok sampai tidak ada gelembung gas didalam tabung durham. Tabung E ini disimpan didalam didalam air dingin selama beberapa menit lalu dimasukan kedalam incubator 37°C selama 2 jam. Ternyata didapatkan hasil bahwa tabung menunjukan hasil yang positif yaitu dengan ditandai adanya gelembung gas CO2 didalam tabung durham.

            Pada tabung F, perlakuannya sama dengan tabung A namun tidak disimpan didalam lemari es, tabung F ini didiamkan didalam air dingin selama beberapa menit dan tidak terdapat zat penghambat pada tabung F. ternyata didapatkan hasil bahwa pada tabung F ini menunjukan hasil yang negative. Kemungkinan ini terjadi dikarenakan ragi yang dimasukan terlalu sedikit sehingga membutuhkan waktu yang sangat lama untuk proses fermentasi.

 IX.            KESIMPULAN

            Dari  hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa suhu dan inhibitor dapat mempengaruhi proses peragian alkoholik. Semakin tinggi suhu maka aktivitas ragi akan melemah karena pada suhu tinggi ragi akan mati.

    X.            DAFTAR PUSTAKA

Kusnawijaya, 1993. Biokimia. Exact Ganeca. Bandung.

Poejiandi, Anna.2006. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta : Universitas Indonesia

Sunarya . yayan dkk 2001 .praktikum kimia dasar. Bandung;FPMIPA