Peragian Alkoholik

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.  

Percobaan peragian alkoholik ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu dan pengaruh zat penghambat atau inhibitor terhadap proses peragian alkoholik, untuk mengetahui adanya alkohol (etanol) melalui uji iodoform pada proses peragian alkoholik, untuk mengetahui cara kerja enzim akibat adanya denaturasi serta untuk mengetahui pengaruh penambahan natrium hidroksida terhadap gas karbondioksida yang dihasilkan dari proses peragian alkoholik.

Prinsip yang mendasari percobaan ini yaitu berdasarkan reaksi glikolisis , di mana glukosa di ubah menjadi dua molekul piruvat melalui 10 tahapan reaksi enzimatik.Pada tahapan reaksi enzimatik ini terbagi menjadi dua tahap, pada tahap pertama glukosa akan di ubah menjadi gliseraldehid 3-fosfat dan pada tahap kedua griseraldehid 3-fosfat yang terbentuk pada tahap pertama akan di ubah menjadi dua molekul piruvat. Selain itu, prinsip yang mendasari percobaan ini yaitu berdasarkan reksi dekarboksilasi piruvat, di mana piruvat di ubah menjadi asetaldehid dan karbondioksida dengan bantuan enzim piruvat dekarboksilase dan berdasarkan reaksi dehidrogenasi asetaldehid, di mana asetaldehid akan di ubah menjadi alkohol (etanol) dengan bantuan enzim alkohol dehirogenase.

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. Ilustrasi inhibitor kompetitif dan nonkompetitif dapat di lihat pada Gambar 1.

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.

Dalam percobaan ini digunakan lima tabung reaksi dan tiap tabung mengalami perlakuan yang berbeda. 

1. Tabung A

Pada tabung ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu. Dimasukkan larutan makanan, air dan suspensi ragi ke dalam tabung, kemudian dimasukkan tabung durham dengan posisi terbalik. fungsi dari tabung durham yaitu untuk mempermudah pengamatan adanya gas karbondioksida yang dihasilkan. tidak boleh ada rongga ketika tabung durham dimasukkan ke dalam tabung reaksi. setelah itu tabung reaksi A di tutup dengan plastik wrap, kemudian didinginkan pada penangas es selama 1,5 jam. setelah itu diamati dan tabung durham tetap berada di bawah, hal ini menandakan tidak ada aktivitas enzim pada suhu rendah atau dengan kata lain enzim nonaktif. kemudian setelah itu tabung reaksi A di simpan pada inkubator dengan suhu 37oC selama 2,5 jam. Kemudian diamati dan tabung durham naik, hal ini menandakan adanya aktivitas enzim, sehingga terbentuk gas karbondioksida. 

2. Tabung B

Pada tabung ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan natrium hidroksida pada hasil peragian alkoholik. Pada tabung ini ditambahkan larutan natrium hidroksida 2N, kemudian tabung durham turun karena gas karbondioksida bereaksi dengan natrium hidroksida yang membentuk endaan natrium karbonat. seperti reaksi dibawah ini:

NaOH + CO2 ----> Na2CO3 + H2O

3. Tabung C
Pada tabung ini bertujuan untuk mengetahui adanya etanola melalui uji iodoform. dihubungkan dengan tabung F melalui pipa L, kemudian tabung C dipanaskan dengan spirtus, lalu uap etanol akan mengalir ke tabung F yang berisi NaOH 1 N dan larutan KI-I2. sehingga terjadi reaksi:

C2H5OH + NaOH + KI-I2 ----> I3CH + NaOCOH

pada tabung  F akan tercium bau iodoform atau bau antiseptik dan terjadi perubahan warna dari coklat tua menjadi coklat bening.

4. Tabung D

Untuk mengetahui cara kerja enzim akibat adanya denaturasi. Suspensi ragi dipanaskan terlebih dahulu bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu tinggi terhadap proses peragian alkoholik. dan terlihat tabung durham tidak naik, hal ini menandakan bahwa tidak ada kativitas enzim, karena enzim telah terdenaturasi. 

5. Tabung E

Untuk mrngetahui pengaruh zat penghambat. ditambahkan larutan KF, ion flouride dapat menghambat kerja enzim enolase yang berperan dalam proses glikolisis.