Jenis Fermentasi dan contohnya

Fermentasi adalah proses metabolisme di mana aktivitas mikroorganisme menciptakan perubahan yang diinginkan dalam makanan dan minuman, baik itu meningkatkan rasa, mengawetkan bahan makanan, memberikan manfaat bagi kesehatan, atau lainnya.

Kata “fermentasi” berasal dari kata kerja Latin “fervere”, yang berarti “mendidih”. Ironisnya, fermentasi dimungkinkan tanpa panas.

Pengertian

Fermentasi adalah proses metabolisme di mana organisme mengubah karbohidrat, seperti pati atau gula, menjadi alkohol atau asam. Misalnya, ragi melakukan fermentasi untuk mendapatkan energi dengan mengubah gula menjadi alkohol. Bakteri melakukan fermentasi, mengubah karbohidrat menjadi asam laktat. Studi fermentasi disebut zimologi.

Bagaimana anggur dibuat? Anda mungkin menyadari bahwa anggur yang diperlukan untuk membuat minuman anggur. Mungkin Anda tidak menyadari bahwa, ragi yang juga merupakan pusat dalam proses pembuatan anggur. Ragi mengambil gula dari buah anggur dan mengubahnya menjadi alkohol melalui proses fermentasi.

Jenis

Mikroba yang berspesialisasi dalam mengubah zat tertentu menjadi zat lain dapat menghasilkan berbagai bahan makanan dan minuman. Ini adalah tiga jenis fermentasi berbeda yang digunakan orang.

1. Fermentasi asam laktat.

Strain ragi dan bakteri mengubah pati atau gula menjadi asam laktat, tidak memerlukan panas dalam persiapan. Reaksi kimia anaerobik ini, asam piruvat menggunakan nicotinamide adenine dinucleotide + hydrogen (NADH) untuk membentuk asam laktat dan NAD +. (Fermentasi asam laktat juga terjadi pada sel otot manusia. Selama aktivitas berat, otot dapat mengeluarkan adenosin trifosfat (ATP) lebih cepat daripada oksigen yang dapat disuplai ke sel otot, mengakibatkan penumpukan asam laktat dan nyeri otot. Dalam skenario ini, glikolisis, yang rusak menurunkan molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat dan tidak menggunakan oksigen, menghasilkan ATP.) Bakteri asam laktat sangat penting untuk memproduksi dan mengawetkan makanan sehat yang murah, yang terutama penting dalam memberi makan populasi yang miskin. Cara ini membuat sauerkraut, acar, kimchi, yogurt, dan roti penghuni pertama.

2. Fermentasi etanol / fermentasi alkohol.

Ragi memecah molekul piruvat — keluaran metabolisme glukosa (C6H12O6) yang disebut glikolisis — dalam pati atau gula menjadi molekul alkohol dan karbon dioksida. Fermentasi alkohol menghasilkan anggur dan bir.

3. Fermentasi asam asetat.

Fermentasi asam asetat. Pati dan gula dari biji-bijian dan buah difermentasi menjadi cuka dan bumbu asam. Contohnya termasuk cuka sari apel, cuka anggur, dan kombucha.

Tahapan

Bergantung pada apa yang Anda fermentasi, prosesnya dapat memiliki beberapa tahapan.

  • Fermentasi primer. Dalam fase singkat ini, mikroba mulai bekerja dengan cepat pada bahan mentah seperti buah, sayuran, atau susu. Mikroba yang ada atau di dalam cairan di sekitarnya (seperti air garam untuk sayuran yang difermentasi) mencegah bakteri pembusuk menjajah makanan. Ragi atau mikroba lain mengubah karbohidrat (gula) menjadi zat lain seperti alkohol dan asam.
  • Fermentasi sekunder. Dalam tahap fermentasi yang lebih lama, yang berlangsung beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu, kadar alkohol meningkat dan ragi serta mikroba mati dan sumber makanan yang tersedia (karbohidrat) menjadi lebih langka. Pembuat anggur dan pembuat bir menggunakan fermentasi sekunder untuk membuat minuman beralkohol mereka. PH fermentasi dapat berbeda secara signifikan dari saat dimulai, yang memengaruhi reaksi kimia yang terjadi antara mikroba dan lingkungannya. Setelah alkohol berada di antara 12-15% dan membunuh ragi, mencegah fermentasi lebih lanjut, distilasi diperlukan untuk menghilangkan air, kondensasi kandungan alkohol untuk membuat persentase alkohol lebih tinggi (bukti).

 

Fakta Fermentasi

  • Fermentasi adalah proses anaerob, artinya tidak memerlukan oksigen untuk dapat terjadi. Namun, bahkan ketika oksigen berlimpah, sel-sel ragi lebih memilih fermentasi daripada respirasi aerob, asalkan tersedia pasokan gula yang cukup.
  • Fermentasi terjadi pada sistem pencernaan manusia dan hewan lain.
  • Dalam kondisi medis yang langka yang disebut sindrom fermentasi usus atau auto-brewery syndrome, fermentasi dalam saluran pencernaan manusia menyebabkan keracunan oleh produksi etanol.
  • Fermentasi terjadi pada sel otot manusia. Otot dapat mengeluarkan ATP lebih cepat daripada oksigen dapat dipasok. Dalam situasi ini, ATP diproduksi oleh glikolisis, yang tidak menggunakan oksigen.
  • Meskipun fermentasi adalah jalur umum, itu bukan satu-satunya metode yang digunakan oleh organisme untuk memperoleh energi secara anaerob. Beberapa sistem menggunakan sulfat sebagai akseptor elektron terakhir dalam rantai transpor elektron.

Pengertian Fermentasi

Kadang-kadang sel-sel harus memperoleh energi dari gula, tetapi tidak ada oksigen yang hadir untuk menyelesaikan respirasi selular. Dalam situasi ini, respirasi selular dapat menjadi anaerob, terjadi tanpa adanya oksigen.

Dalam proses ini, yang disebut fermentasi, hanya langkah pertama dari respirasi, glikolisis, terjadi, menghasilkan dua ATP; tidak ada tambahan ATP yang diproduksi. Oleh karena itu, organisme hanya memperoleh dua molekul ATP per molekul glukosa dari glikolisis.

Dibandingkan dengan 36-38 ATP yang dihasilkan di bawah kondisi aerobik, respirasi anaerobik bukanlah proses yang sangat efisien. Fermentasi memungkinkan langkah pertama dari respirasi selular untuk melanjutkan dan menghasilkan beberapa ATP, bahkan tanpa oksigen.produk FermentasiProduk fermentasi termasuk keju (fermentasi asam laktat) dan anggur (fermentasi alkohol).

Ragi (organisme eukariotik bersel tunggal) melakukan fermentasi alkohol tanpa adanya oksigen. Produk fermentasi alkohol adalah etil alkohol (minum alkohol) dan karbon dioksida. Proses ini digunakan untuk membuat makanan umum dan minuman. Sebagai contoh, fermentasi alkohol digunakan untuk memanggang roti. Gelembung karbon dioksida memungkinkan roti untuk mengembang dan menjadi lembut. Sementara itu, alkohol menguap. Dalam pembuatan anggur, gula anggur yang difermentasi untuk menghasilkan anggur.

Hewan dan beberapa bakteri dan jamur melakukan fermentasi asam laktat. Asam laktat merupakan produk limbah dari proses ini. Otot-otot kita melakukan fermentasi asam laktat selama latihan berat, karena oksigen tidak dapat dikirimkan ke otot-otot yang cukup cepat.

Penumpukan asam laktat diyakini untuk membuat otot-otot Anda sakit setelah berolahraga. Bakteri yang menghasilkan asam laktat yang digunakan untuk membuat keju dan yogurt. Asam laktat menyebabkan protein dalam susu menebal. Asam laktat juga menyebabkan kerusakan gigi, karena bakteri menggunakan gula dalam mulut Anda untuk energi.

Fermentasi dimasa lalu

Fermentasi adalah proses alami. Orang menerapkan fermentasi untuk membuat produk seperti anggur, mead, keju, dan bir jauh sebelum proses biokimia dipahami. Pada tahun 1850-an dan 1860-an, Louis Pasteur menjadi zymurgist atau ilmuwan pertama yang mempelajari fermentasi ketika ia menunjukkan fermentasi disebabkan oleh sel-sel hidup.

Namun, Pasteur tidak berhasil dalam upayanya untuk mengekstrak enzim yang bertanggung jawab untuk fermentasi dari sel-sel ragi. Pada tahun 1897, ahli kimia Jerman Eduard Buechner ragi tanah, mengekstraksi cairan dari mereka, dan menemukan cairan itu dapat memfermentasi larutan gula. Eksperimen Buechner dianggap sebagai awal dari ilmu biokimia, membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel 1907 dalam bidang kimia.

Produksi Gas Hidrogen dan Metana

Proses fermentasi dapat menghasilkan gas hidrogen dan gas metana.

Metanogenik archaea mengalami reaksi disproporsionasi di mana satu elektron ditransfer dari karbonil dari gugus asam karboksilat ke kelompok metil asam asetat untuk menghasilkan metana dan gas karbon dioksida.

Banyak jenis fermentasi menghasilkan gas hidrogen. Produk dapat digunakan oleh organisme untuk meregenerasi NAD + dari NADH. Gas hidrogen dapat digunakan sebagai substrat oleh reduksi sulfat dan metanogen. Manusia mengalami produksi gas hidrogen dari bakteri usus, menghasilkan flatus.

Proses

Fermentasi terjadi tanpa oksigen (kondisi anaerob), dan dengan adanya mikroorganisme yang menguntungkan (ragi, jamur, dan bakteri) yang memperoleh energinya melalui fermentasi. Jika tersedia cukup gula, beberapa sel ragi, seperti Saccharomyces cerevisiae, lebih memilih fermentasi daripada respirasi aerobik meskipun oksigen berlimpah.

  • Selama proses fermentasi, mikroba bermanfaat ini memecah gula dan pati menjadi alkohol dan asam, membuat makanan lebih bergizi dan mengawetkannya sehingga orang dapat menyimpannya untuk waktu yang lebih lama tanpa merusaknya.
  • Produk fermentasi menyediakan enzim yang diperlukan untuk pencernaan. Ini penting karena manusia dilahirkan dengan jumlah enzim yang terbatas, dan enzim tersebut menurun seiring bertambahnya usia. Makanan fermentasi mengandung enzim yang dibutuhkan untuk memecahnya.
  • Fermentasi juga membantu pra-pencernaan. Selama proses fermentasi, mikroba memakan gula dan pati, memecah makanan bahkan sebelum dikonsumsi.

Manfaat

Makanan fermentasi kaya akan probiotik, mikroorganisme bermanfaat yang membantu menjaga kesehatan usus sehingga dapat mengekstraksi nutrisi dari makanan.

Probiotik membantu sistem kekebalan karena usus menghasilkan zat antibiotik, anti tumor, anti virus, dan antijamur, dan patogen tidak bekerja dengan baik dalam lingkungan asam yang dihasilkan makanan fermentasi.
Fermentasi juga membantu menetralkan anti-nutrisi seperti asam fitat, yang terdapat dalam biji-bijian, kacang-kacangan, biji-bijian, dan polong-polongan dan dapat menyebabkan kekurangan mineral. Fitat juga membuat pati, protein, dan lemak kurang mudah dicerna, jadi menetralkannya sangat bermanfaat.

Fermentasi dapat meningkatkan vitamin dan mineral dalam makanan dan membuatnya lebih tersedia untuk diserap. Fermentasi meningkatkan vitamin B dan C dan meningkatkan asam folat, riboflavin, niasin, thiamin, dan biotin. Probiotik, enzim, dan asam laktat dalam makanan fermentasi memfasilitasi penyerapan vitamin dan mineral ini ke dalam tubuh.

Kosa kata

  • aerobik: Dengan adanya oksigen.
  • fermentasi alkohol: Pembuatan etil alkohol dan karbon dioksida dari gula dalam ketiadaan oksigen.
  • anaerobik: Dengan tidak adanya oksigen.
  • respirasi anaerob: Respirasi tanpa adanya oksigen; fermentasi.
  • fermentasi: Proses pembuatan ATP dari gula dalam ketiadaan oksigen.
  • glikolisis: Tahap pertama dari respirasi selular di mana glukosa dibagi untuk membentuk dua molekul piruvat.
  • fermentasi asam laktat: Membuat asam laktat dari gula dalam ketiadaan oksigen.

Ringkasan

  • Fermentasi akan terjadi tanpa adanya oksigen.
  • Hanya dua ATP dari glikolisis diproduksi di bawah kondisi anaerobik.
  • Fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat adalah dua jenis fermentasi.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *