Eksperimen fermentasi ragi menggunakan nanas, tauge, gula dan ragi Saccharomyces cerevisiae menghasilkan alkohol dan CO2 melalui proses fermentasi anaerobik selama 7 hari, menyebabkan penurunan berat labu.
LAPORAN
PRAKTIKUM BIOKIMIA PANGAN
ENZIMII
YEAST FERMENTATION
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Praktikum Biokimia Pangan
Oleh :
Nama : Fitria Fauziah
NRP :133020129
Kel/meja : E/7
Asisten : Andi Pratama Hidayat
Tgl. Percobaan : 11 April 2015
LABORATORIUM BIOKIMIA PANGAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PASUNDAN
BANDUNG
2015
2.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
I PENDAHULUAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar
Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip
Percobaan, dan (4) Rekasi Percobaan.
1.1. Latar Belakang Percobaan
Enzim adalah suatu protein biokatalis yang diproduksi
oleh sel-sel hidup, termasuk mikroorganisme, untuk
mengkatalis reaksi-reaksi biokimia yang diperlukan untuk
metabolisme sel. Enzim memegang peranan penting
dalam pemecahan komponen-komponen makanan, baik
dalam kebusukan makanan maupun dalam proses
fermentasi. Peranan enzim dalam industri makanan
misalnya dalam lingkungan likuifikasi dan sakarifikasi pati
menjadi gula, mengubah menjadi produk-produk lain,
penjernihan sari buah, pengempukan daging dan
sebagainya (Fardiaz, 1992).
Proses fermentasi sering didefinisikan sebagai proses
pemecahan karbohidrat dan asam amino secara
anaerobik, yaitu tanpa menggunakan oksigen. Senyawa
yang dapat dipecah dalam proses fermentasi terutama
adalah karbohidrat, sedangkan asam amino hanya dapat
difermentasi oleh beberapa jenis bakteri tertentu (Fardiaz,
1992).
1.2. Tujuan Percobaan
Tujuan dari uji yeast fermentation adalah untuk
mengetahui adanya aktivitas enzim pada proses
fermentasi ragi.
3.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
1.3. Prinsip Percobaan
Prinsip dari uji yeast fermentation adalah berdasarkan
pada fermentasi anaerob sehingga menghasilkan alkohol
dan CO2.
1.4. Reaksi Percobaan
H
C = O
OH-C-H H H
Ragi I I
H-C-OH H-C- C-OH + 2CO2
OH-C-H H H
OH-C-H (Etanol)
CH2OH
(Glukosa)
Gambar 1. Reaksi Yeast Fermentation
4.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
II METODE PERCOBAAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Bahan yang
Digunakan, (2) Pereaksi yang Digunakan, (3) Alat yang
Digunakan dan (4) Metode Percobaan.
2.1. Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan pada uji yeast fermentation
antara lain nanas, tauge, ragi, (NH4)2SO4, gula, air kelapa
dan H2SO4.
2.3 Alat yang Digunakan
Alat yang digunakan pada uji yeast fermentation
adalah labu leher angsa dan erlenmeyer.
5.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
2.4. Metode Percobaan
Nanas : 90 gram
Toge : 90 gram
Air : 87,6 gram
Diblender
+ (NH4)3PO4
+ Sacharomyces cereviceae
Tutup dengan kapas
Pasteurisasi
T = 70oC, t = 15'
Inkubasi
selama 7 hari
Gambar 2. Metode Uji Yeast Fermentation
6.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
III HASIL PENGAMATAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil
Pengamatan, dan (2) Pembahasan.
3.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Hasil Pengamatan Yeast Fermentation
Bahan
Berat Keterangan
0 hari 3 hari 6 hari
Labu A 670 g 649 g 647 g
Terjadi
Fermentasi
Labu B 657 g 651 g 650 g
Terjadi
Fermentasi
Sumber : Fitria dan Yulia, kelompok E, Meja 07, 2015.
Labu A Labu B
Gambar 3. Hasil Reaksi Uji Yeast Fermentation
7.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
3.2. Pembahasan
Hasil pengamatan diatas menujukkan bahwa labu A
mengalami penurunan berat yang asalnya 670 gram
setelah di diamkan selama 7 hari menjadi 647 gram,
begitu pula dengan labu B mengalami penurunan berat
yang asalnya 657 gram setelah di diamkan selama 7 hari
menjadi 650 gram.
Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan
pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki.
Mikrobia yang umumnya terlibat dalam fermentasi adalah
bakteri, khamir dan kapang. Contoh khamir dalam
fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae dalam
pembuatan alkohol (Hidayat, 2007).
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel
dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum,
fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik,
akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang
mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam
lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron
eksternal (Munir, 2015).
Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk
respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang
lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai
respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa
akseptor elektron eksternal (Poni, 2007).
Proses fermentasi sering didefinisikan sebagai proses
pemecahan karbohidrat dan asam amino secara
anaerobik, yaitu tanpa memerlukan oksigen. Senyawa
yang dapat dipecah dalam proses fermentasi terutama
adalah karbohidrat, sedangkan asam amino hanya dapat
difermentasi oleh beberapa jenis bakteri tertentu (Fardiaz,
1992).
Fungsi dari nanas adalah memiliki enzim bromelin
sebagai penghasil protein, nanas bisa diganti dengan
8.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
daun papaya. Fungsi dari tauge adalah untuk memberikan
kadar protein sehingga kebutuhan protein untuk
pertumbuhan ragi terpenuhi, selain itu tauge juga
merupakan sumber protein untuk membentuk asam
amino. Fungsi dari gula yaitu untuk mengikat kandungan
glukosa agar reaksinya menjadi sempurna, selain itu gula
juga berfungsi untuk membentuk substrat. Fungsi dari
(NH4)3PO4 adalah sebagai sumber nitrogen, selain itu
berfungsi sebagai nutrisi bagi ragi. Fungsi dari H2SO4
adalah untuk menahan udara yang dari luar agar tidak
masuk ke dalam dan menahan udara dari dalam agar
tidak keluar. Fungsi dari ragi (Saccharomyces cerevisiae)
adalah untuk menghasilkan alkohol.
Pada percobaan yeast fermentation dilakukan
pasteurisasi bertujuan untuk memastikan bahwa tidak ada
mikroorganisme yang ada dalam Erlenmeyer selain ragi
dan hanya mematikan mikroorganisme yang bersifat
patogen. Apabila menggunakan sterilisasi mikroorganisme
yang ada di dalam Erlenmeyer akan mati semua dan tidak
ada mikroorganisme yang akan melakukan proses
fermentasi. Pasteurisasi merupakan suatu proses
pemanasan yang dilakukan pada suhu tertentu dengan
waktu tertentu yang bertujuan untuk membunuh sel
vegetatif sedangkan sporanya masih dapat bertahan.
Suhu pasteurisasi tergantung pada waktu yang
dibutuhkan, misalnya pasteurisasi dengan suhu 600C
memerlukan waktu selama 30 menit. Jika suhu dinaikkan
maka waktu pasteurisasi semakin cepat.
Setelah pasteurisasi tambahkan (NH4)3PO4 dan ragi
ke dalam labu. Ragi yang digunakan adalah
Saccharomyces cerevisiae, ragi ditambahkan setelah
diblender dan dipasteurisasi setelah diblender dan
dipasteurisasi supaya ragi tersebut tidak mati karena suhu
optimum ragi adalah 37oC, Setelah dilakukan
9.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
penambahan (NH4)3PO4 dan ragi, tutup labu dengan
menggunakan leher angsa dan kapas yang telah dibasahi
oleh H2SO4 untuk menciptakan suasana / kondisi
anaerobik (mencegah udara keluar masuk), dan juga
H2SO4 berfungsi sebagai desinfektan. Timbang dan catat
beratnya, kemudian inkubasi pada suhu 30oc – 35oC
selama 7 hari. Amati setiap 3 hari dan timbang pula
beratnya. Berat bahan pangan akan berkurang karena
proses fermentasi, glukosa dengan bantuan ragi akan
menghasilkan etanol dan CO2 , CO2 yang dihasilkan akan
menguap sehingga berat akan berkurang.
Dalam metode percobaan bahan-bahan seperti
nanas, tauge, dan larutan gula harus di blender agar lebih
halus dan dapat mengeluarkan enzim yang ada pada
nanas yaitu enzim bromelin. Perbedaan labu A dan labu B
terletak dalam larutan gulanya, labu A air gula yang
terkandung adalah air dan gula sebagai sumber glukosa
sedangkan labu B air kelapa yang terkandung adalah air
dan kelapa sebagai sumber fruktosa.
Berat bahan pangan akan berkurang karena pada
proses fermentasi, glukosa (C6H12O6) dengan bantuan
ragi akan menghasilkan etanol dan CO2. CO2 yang
dihasilkan akan menguap sehingga berat akan berkurang.
Jika fermentasi dilakukkan lebih dari 7 hari maka
alkohol atau etanol yang dihasikan akan semakin sedikit
karena biasanya mikroorganisme seperti ragi akan hidup
maksimal selama 7 hari apabila lebih dari 7 hari
mikroogranisme tersebut tidak dapat bekerja dengan baik.
Karbohidrat merupakan substrat utama yang dipecah
dalam proses fermentasi. Polisakarida terlebih dahulu
akan dipecah menjadi gula sederhana sebelum
difermentasi, misalnya hidrolisis pati menjadi unit-unit
glukosa. Glukosa kemudian akan dipecah menjadi
10.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
senyawa-senyawa lain tergantung jenis fermentasinya
(Fardiaz, 1992).
Pada bakteri paling sedikit terdapat tujuh proses
fermentasi yang berbeda terhadap glukosa. Masing-
masing proses menghasilkan produk-produk yang
berbeda, dan masing-masing spesifik terjadi pada grup
bakteri tertentu (Fardiaz, 1992).
Saccharomyces cerevisiae adalah jenis ragi yang
paling popular digunakan untuk yeast fermentation karena
ragi ini biasanya digunakan untuk mempelajari
matebolisme, gentika. Pada industri biasanya digunakan
untuk pembuatan alkohol dan asam organik.
Jenis yeast yang paling populer pada bahan pangan
adalah ragi roti Saccharomyces cerevisiae. Yeast ini
sudah dipakai sejak 4000 tahun silam untuk membuat roti
dan minuman keras (bir, wine, sake, arak, dll). S.
cerevisiae merupakan powerhouse bagi riset biologi
molekuler dan genetika. Organisme ini menjadi model
untuk mempelajari metabolisme, genetika, termasuk
aplikasinya dalam metabolik engineering di organisme
tingkat tinggi. Di industri, yeast ini digunakan untuk
produksi alkohol dan asam organik karena ketahanannya
terhadap produk yang dihasilkan (Yalun, 2008).
Khamir ini akan menghasilkan enzim zimase dan
invertase. Enzim zimase berfungsi sebagai pemecah
sukrosa menjadi monosakarida (glukosa dan fruktosa),
sedangkan enzim invertase akan mengubah glukosa
menjadi etanol (Anonim, 2012).
Fermentasi dilakukan dengan kondisi anaerob karena
fermentasi biasanya tidak memerlukan oksigen dan
menggunakan mikroba yang anaerob. Sehingga glukosa
(gula) dapat diubah menjadi alkohol dan CO2.
Molekul-molekul enzim amatlah efisien dalam
mempercepat pengubahan substrat menjadi produk akhir.
11.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
Sebagaimana telah dikemukakan sebelumnya, satu
molekul enzim tunggal dapat melangsungkan perubahan
sebanyak 1000 molekul substrat per detik. Kemempuan
ini, serta kenyataan bahwa enzim tidak dikonsumsi
ataupun mengalami perubahan, menerangkan bahwa
enzim dalam jumlah sedikit sudah cukup bagi proses-
proses selular (Poedjiadi, 2005).
Tetapi enzim bersifat tidak stabil. Aktivitasnya dapat
berkurang dengan nyata atau hancur oleh berbagai
kondisi fisika atau kimiawi. Dalam hal ini terdapat
perbedaan besar di antara enzim yang berbeda-beda.
Beberapa dapat menjadi tidak aktif oleh perubahan-
perubahan yang amat kecil di sekitarnya, misalnya bila
dibiarkan sebentar saja pada suhu kamar. Dua ciri yang
amat menyolok mengenai enzim ialah efisinse katalitiknya
yang tinggi dan derajat kekhususannya yang tinggi
terhapa substrat. Satu enzim tunggal akan bereaksi
dengan satu substrat tunggal, atau dalam beberapa hal
dengan gugusan kimiawi tertentu saja pada substrat-
substrat yang secara kimiawi sekerabat. Artinya, sel
biasanya menghasilkan enzim yang berbeda untuk
senyawa yang harus dikenai proses metabolisme olehnya.
Lagi pula, setiap enzim menyebabkan perubahan satu
langkah pada substratnya. Misalnya khamir, mengubah
glukosa menjadi alkohol dan karbon dioksida. Reaktan
awal dan produk akhir reaksi tersebut diperlihatkan dalam
persamaan berikut :
Glukosa + sel-sel khamir → alkohol + karbon dioksida
Substrat sumber enzim produk akhir
Perubahan ini dicapai bukan oleh suatu enzim tunggal
tetapi oleh sekelompok enzim, yaitu sistem enzim, lebih
dari selusin individu enzim bekerja bermuatan, masing-
masing menyebabkan terjadinya suatu reaksi kimiawi
yang menghasilkan suatu perubahan spesifik pada produk
12.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
yang terbentuk oleh reaksi enzim yang tepat
mendahuluinya. Reaksi terakhir sekian banyak enzim
dalam sistem tersebut menghasilkan produk akhir
(Winarno, 2002).
Organisme anaerobik juga menghasilkan energi, yaitu
melalui reaksi-reaksi yang disebut fermentasi yang
menggunakan bahan organik sebagai donor dan akseptor
elektron. Bakteri anaerobik fakultatif dan bakteri anaerobik
obligat menggunakan berbagai macam fermentasi untuk
menghasilkan energi (Pelczar, 1986).
13.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
IV KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan
dan (2) Saran.
4.1. Kesimpulan
Kesimpulan dari percobaan uji yeast fermentation
didapat bahwa labu A mengalami penurunan berat yang
asalnya 670 gram setelah di diamkan selama 7 hari
menjadi 647 gram, begitu pula dengan labu B mengalami
penurunan berat yang asalnya 657 gram setelah di
diamkan selama 7 hari menjadi 650 gram.
.
4.2. Saran
Saran buat praktikan supaya lebih teliti lagi dalam
mereaksikan suatu larutan sehingga hasil yang didapat
sesuai dengan metode yang di berikan oleh para asisten.
14.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
V DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2012. Khamir.
www.akatsukimegure.blogspot.com.Diakses :
20/04/2015.
Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama.
Hidayat, N. 2007. Fermentasi. http://ptp2007.wordpress.
com/2007/10/08/fermentasi/. Diakses: 20/04/2015.
Munir. 2015. Fermentasi. www.academia.edu. Diakses:
20/04/2015.
Pelczhar Michael J. 1986. Mikrobiologi Dasar. Jakarta:
Penerbit Universitas Indonesia.
Poedjidadi, A. 2005. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI-
Press.
Poni. 2007. Fermentasi. http://id.shvoong.com/exact-
sciences/1663623-fermentasi/. Diakses: 20/04/2015.
Yalun. 2008. Mengenal Ragi Saccharomyces cerevisiae.
http://yalun.wordpress.com/2008/11/23/mengenal-ragi-
saccharomyces-cerevisiae/. Diakses: 20/04/2015.
15.
Laboratorium Biokimia PanganEnzim II (YeastFermentation)
LAMPIRAN
- Labu A
Basis 250 gr
Nanas 37% : 37/100 x 250 = 92,5 gr
Tauge 31% : 31/100 x 250 = 77,5 gr
Air Gula 27% : 27/100 250 = 67,5 mL
Air : Gula
8 : 17
Air : 8/25 x 67,5 = 21,6 mL
Gula : 17/25 x 67,5 = 45,9 gr
Ragi 3% : 3/100 x 250 = 7,5 gr
Amonium Hidrogen Fosfat 2% : 2/100 x 250 gr = 5 gr
- Labu B
Basis 250 gr
Nanas 33,5% : 33,5/100 x 250 = 83,75 gr
Tauge 26,6% : 26,6/100 x 250 = 66,5 gr
L-Fruktosa 34,1% : 34,1/100 x 250 = 85,25 gr
Ragi 3,8% : 3,8/100 x 250 = 9,5 gr