Laboratorium Biokimia Pangan Enzim II (Yeast Fermentation)

Laboratorium Biokimia Pangan Enzim II (Yeast Fermentation)

LAPORANPRAKTIKUM BIOKIMIA PANGANENZIM IIYEAST FERMENTATION

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Praktikum Biokimia PanganOleh :

Nama : Juwita Desturia Putri PuretaNRP: 123020106Kel/Meja: D / 9Asisten : Nadya RahmawatiTgl. Percobaan : 3 Mei 2014

LABORATORIUM BIOKIMIA PANGANJURUSAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG2014I PENDAHULUAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Latar Belakang Percobaan, (2) Tujuan Percobaan, (3) Prinsip Percobaan, dan (4) Reaksi Percobaan.

1.1. Latar Belakang Percobaan Enzim merupakan senyawa organik bermolekul besar yang berfungsi untuk mempercepat atau membantu jalannya reaksi metabolisme di dalam tubuh tumbuhan tanpa mempengaruhi keseimbangan reaksi. Enzim adalah katalis untuk reaksi-reaksi dalam sistem biologi atau sebagai biokatalisator. Enzim tidak ikut bereaksi, struktur enzim tidak berubah baik sebelum dan sesudah reaksi tetap.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.

1.2. Tujuan PercobaanTujuan dari percobaan yeast fermentation adalah untuk mengetahui adanya aktifitas enzim pada proses fermentasi ragi.

1.3. Prinsip PercobaanPrinsip dari percobaan yeast fermentation adalah berdasarkan pada fermentasi anaerob sehingga menghasilkan alkohol dan CO2.

1.4. Reaksi Pecobaan

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

Gambar 124. Reaksi Percobaan Yeast Fermentation

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 DigunakanBahan yang digunakan dalam yeast fermentation adalah ekstrak daun pepaya, air, kedelai, larutan fruktosa, tauge, nanas, gula, dan ragi.

2.2. Pereaksi yang DigunakanPereaksi yang digunakan dalam yeast fermentation adalah larutan (NH4)3PO4.

2.3. Alat yang DigunakanAlat yang digunakam dalam yeast fermentation adalah labu erlenmeyer, leher angsa, timbangan, kapas, blender, dan inkubator.

2.4. Metode Percobaan Nanas, tauge, gula, air Masing-masing diblender

Pasteurisasi, T : 70oC, t : 15 menit

+ (NH4)3 PO4 dan Ragi, kemudian tutup dengan kapas

Timbang berat awal

Inkubasi pada suhu 30oC 35oCselama 7 hari lalu timbang

Gambar 125. Metode Percobaan Yeast FermentationIII HASIL PENGAMATAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Hasil Pengamatan dan (2) Pembahasan.

3.1. Hasil Pengamatan

Tabel 72. Hasil Pengamatan Yeast FermentationLabuHari ke-0Hari ke-2Hari ke-4Hari ke-6

Labu A648 gr645 gr641 gr640 gr

Labu B687 gr669 gr670 gr669 gr

(Sumber : Juwita dan Yoga, Kelompok D, Meja 9, 2014)

Gambar 126. Hasil Pengamatan Yeast Fermentation

3.2. PembahasanBerdasarkan hasil pengamatan yeast fermentation dapat diketahui bahwa labu A berat awalnya adalah 648 gram, kemudian pada inkubasi hari ke-2 beratnya 645 gram, pada inkubasi hari ke-4 adalah 641 gram, dan setelah di inkubasi hari ke-6 beratnya 640 gram. Pada labu B berat awalnya adalah 687 gram, kemudian pada inkubasi hari ke-2 beratnya 669 gram, pada inkubasi hari ke-4 adalah 670 gram, dan setelah di inkubasi hari ke-6 beratnya 669 gram.Enzim merupakan senyawa organik bermolekul besar yang berfungsi untuk mempercepat atau membantu jalannya reaksi metabolisme di dalam tubuh tumbuhan tanpa mempengaruhi keseimbangan reaksi. Enzim adalah katalis untuk reaksi-reaksi dalam sistem biologi atau sebagai biokatalisator. Enzim tidak ikut bereaksi, struktur enzim tidak berubah baik sebelum dan sesudah reaksi tetap (Effendi, 2014).Fungsi enzim yaitu sebagai biokatalisator, sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun luar sel. Sebagai katalis yang efisien, disamping itu mempunyai derajat kekhasan yang tinggi. Enzim dapat menurunkan energi aktivasi suatu reaksi kimia. Reaksi kimia ada yang membutuhkan energi (reaksi endergonik) dan ada pula yang menghasilkan energi atau mengeluarkan energi (eksergonik) (Poedjiadi, 2005).Enzim adalah protein yang mempunyai sifat katalitik, sifat ini menyebabkan enzim berguna dalam telaah analitik. Beberapa enzim hanya terdiri atas protein, tetapi kebanyakan enzim mengandung komponen nonprotein tambahan sepeti karbohidrat, lipid, logam, fosfat, atau beberapa bagian organik yang lain. Enzim lengkap disebut holoenzim, bagian protein apoenzim, dan bagian nonprotein kofaktor. Senyawa yang diubah dalam reaksi yang dikatalisis enzim disebut substrat. Dalam reaksi enzim, substrat bergabung dengan holoenzim dan dilepas dalam bentuk dimodifikasi (deMan, 1997).Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim yaitu : Konsentrasi enzim Konsentrasi substrat Suhu Pengaruh pH Pengaruh inhibitor (Poedjiadi, 2005).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).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 senyawa-senyawa lain tergantung dari jenis fermentasinya (Fardiaz, 1992).Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa dengan senyawa kimia C6H12O6 yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol dengan senyawa kimia C2H5OH. Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan (Effendi, 2012).Seperti ditunjukkan pada persamaan reaksi dibawah ini : ragiC6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP (enzim)

Gambar 127. Reaksi Fermentasi

Prosedur yeast fermentation adalah pertama-tama disiapkan sampel diblender hingga hancur lalu dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer, kemudian di pasteurisasi selama 15 menit dengan suhu 70oC. Setelah di pasteurisasi kemudian ditambahkan dengan (NH4)3PO4 dan ragi. Kemudian ditutup dengan kapas dan ditutup dengan leher angsa. Setelah itu di inkubasi pada suhu 30o - 35oC selama 7 hari, lalu ditimbang.Pada labu A ekstrak daun pepaya berfungsi sebagai penghasil enzim yaitu enzim papain. Kedelai berfungsi sebagai sumber nutrisi protein. Larutan fruktosa berfungsi sebagai media pertumbuhan bagi ragi. Ragi tersebut berfungsi sebagai mikroorganisme yang akan menghidrolisis gula. Pada labu B tauge berfungsi sebagai sumber nutrisi. Nanas berfungsi sebagai penghasil enzim, yaitu enzim bromelin. Air gula sebagai media pertumbuhan bagi ragi. Ragi sebagai mikroorganisme yang menghidrolisis gula. Tujuan pasteurisasi adalah untuk membunuh sel vegetatif sedangkan sporanya masih dapat bertahan. H2SO4 6N memiliki kerapatan yang kecil sehingga berfungsi untuk menghalangi masuknya udara atau membuat suasana anaerobik. (NH4)3PO4 berfungsi sebagai pendukung atau sebagai sumber nitrogen dan fosfor (sebagai nutrisi).Pasteurisasi adalah proses pemanasan pada suhu dan waktu tertentu dimana semua patogen yang berbahaya bagi manusia akan terbunuh. Pasteurisasi dapat dilakukan pada suhu relatif rendah dalam waktu yang relatif lama yaitu 65oC selama 30 menit, atau pada suhu tinggi dalam waktu singkat yaitu 70 oC selama 15 menit. Beberapa bakteri vegetatif yang tahan panas (termofil) dan spora tahan proses pasteurisasi. Proses pasteurisasi, produk harus didinginkan dengan cepat untuk mencegah pertumbuhan bakteri yang masih hidup (Fardiaz, 1992).Berikut merupakan komposisi dari masing-masing sampel:

Gambar 128. sampel ekstrak daun pepaya

KandunganJumlah

Kalori 79 kal

Protein8,0 gr

Lemak2 gr

Hidrat arang11,9 gr

Kalsium353 mg

Fosfor63 mg

Besi0,8 mg

Vitamin A18250 SI

Vitamin B10,15 mg

Vitamin C 140 mg

Air75,4 gr

Tabel 73. Daftar komposisi ekstrak daun pepaya

Gambar 129. Sampel kedelai

KandunganJumlah

Protein 34,9 gram

Kalori331 kal

Lemak18,1 gram

Hidrat arang34,8 gram

Kalsium227 mg

Fosfor585 mg

Besi8 mg

Vitamin A110 SI

Vitamin B11,07 mg

Air7,5 mg

Tabel 74. Daftar komposisi kedelai

Gambar 130. Sampel nanas

KandunganJumlah

Energi52 kkal

Protein0,4 gr

Lemak0,2 gr

Karbohidrat13,7 gr

Kalsium16 mg

Fosfor11 mg

Zat besi0 mg

Vitamin A130 IU

Vitamin B10,08 mg

Vitamin C24 mg

Tabel 75. Daftar komposisi nanas

Gambar 131. Sampel Tauge

Kandungan Jumlah

Energi23 kal

ProteinProtein gr

Lemak0,2 gr

Karbohidrat4,1 gr

Serat1,0 gr

Kalsium29 mg

Fosfor69 mg

Zat besi0,8 mg

Vitamin A10 IU

Vitamin B10,07 mg

Vitamin C15 mg

Air 92,4 gr

Tabel 76. Daftar komposisi tauge (Organisasi, 2012).

Fermentasi merupakan proses perubahan karbohidrat menjadi alkohol. Zat-zat yang bekerja pada proses ini ialah enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Lamanya proses peragian tergantung dari bahan yang akan diragikan. Fermentasi terbagi dua tipe, tipe berdasarkan kebutuhan akan oksigen yaitu aerobik dan anaerobik. Tipe anaerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya tidak memerlukan oksigen. Beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan energinya tanpa adanya oksigen. Tipe aerobik adalah fermentasi yang pada prosesnya memerlukan oksigen (Effendi, 2012).Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik. Hasil-hasil fermentasi tergantung pada jenis bahan pangan yang dikenal dengan istilah substrat, macam mikroba, dan kondisi di sekelilingnya yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroba tersebut (Effendi, 2012).Fermentasi glukosa pada prinsipnya terdiri dari dua tahap, yaitu : 1. Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen, menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa.2. Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membentuk senyawa-senyawa lain sebagai hasil fermentasi. Reaksi oksidasi tidak dapat berlangsung tanpa reaksi reduksi yang seimbang. Oleh karena itu, jumlah atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama fermentasi selalu seimbang dengan jumlah yang digunakan dalam tahap kedua (Fardiaz, 1992).Ragi merupakan khamir, khamir termasuk fungi, tetapi dibedakan dari kapang karena bentuknya yang terutama uniseluler. Reproduksi vegetatif pada khamir terutama dengan cara pertunasan. Sebagai sel tunggal, khamir tumbuh dan berkembang biak lebih cepat dibandingkan dengan kapang yang tumbuh dengan pembentukan filamen. Khamir juga lebih efektif dalam memecah komponen kimia dibandingkan dengan kapang karena mempunyai perbandingan luas permukaan dengan volume yang lebih besar. Khamir mudah dibedakan dari bakteri karena ukurannya yang lebih besar dan morfologinya yang berbeda (Fardiaz, 1992).Spesies ragi yang paling umum digunakan dalam industri makanan adalah Saccharomyces cerevisiae. Penggunan khamir dalam industri terutama dalam produksi alkohol dari sumber karbohidat, misalnya pati dan molase. Prinsip fermentasi ini digunakan dalam produksi alkohol, anggur, brem, minuman keras, dan sebagainya (Fardiaz, 1992).Pada khamir yang bersifat fermentatif, 70% dari glukosa di dalam subtrat akan diubah menjadi karbondioksida dan alkohol, sedangkan sisanya sebanyak 30% tanpa adanya nitrogen akan diubah menjadi produk penyimpanan cadangan. Produk penyimpanan tersebut akan digunakan kembali melalui fermentasi endogenous jika glukosa di dalam medium sudah habis (Fardiaz, 1992).Masing-masing khamir mempunyai batas aktivitas air minimal dan kisaran aktivitas air untuk pertumbuhan berbeda-beda, yaitu dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti kandungan nutrien substrat, pH, suhu, tersedianya oksigen, ada tidaknya senyawa penghambat, dan sebagainya. Batas aktivitas air terendah untuk pertumbuhan khamir berkisar antara 0,88 0,94. Kisaran suhu untuk pertumbuhan kebanyakan khamir pada umumnya hampir sama dengan kapang, yaitu dengan suhu optimum antara 25-30oC dan suhu maksimum 35-47 oC. Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0 oC atau kurang (Fardiaz, 1992).Kebanyakan khamir lebih menyukai tumbuh pada keadaan asam, yaitu pada pH 4 4,5, dan tidak dapat tumbuh dengan baik pada medium alkali, kecuali jika telah beradaptasi. Khamir tumbuh baik pada kondisi aerobik, tetapi yang bersifat fermentatif dapat tumbuh secara anaerobik meskipun lambat (Fardiaz, 1992). Khamir dapat dibedakan atas dua kelompok berdasarkan sifat metabolismenya, yaitu bersifat fermentatif dan oksidatif. Khamir fermentatif dapat melakukan fermentasi alkohol, yaitu memecah glukosa melalui jalur glikolisis (Fardiaz, 1992).Berat bahan pangan akan berkurang karena ada proses fermentasi, glukosa C6H12O6 dengan bantuan ragi akan menghasilkan etanol dan CO2. CO2 yang dihasilkan akan menguap sehingga berat akan berkurang.

IV KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini akan menguraikan mengenai : (1) Kesimpulan dan (2) Saran.

4.1. KesimpulanBerdasarkan hasil pengamatan yeast fermentation dapat disimpulkan bahwa labu A berat awalnya adalah 648 gram, kemudian pada inkubasi hari ke-2 beratnya 645 gram, pada inkubasi hari ke-4 adalah 641 gram, dan setelah di inkubasi hari ke-6 beratnya 640 gram. Pada labu B berat awalnya adalah 687 gram, kemudian pada inkubasi hari ke-2 beratnya 669 gram, pada inkubasi hari ke-4 adalah 670 gram, dan setelah di inkubasi hari ke-6 beratnya 669 gram.

4.2. SaranSaran dari praktikum percobaan uji yeast fermentation adalah sebaiknya dalam melakukan percobaan ini harus dengan teliti dan hati-hati dalam pengerjaannya. Selain itu pun agar hasil yang didapatkan sesuai dengan yang diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Komposisi Nutrisi Bahan Makanan. www.organisasi.org. Diakses : 23 April 2014.DeMan, John M. 1997. Kimia Makanan. Penerbit ITB : Bandung.Effendi, M. Supli. 2014. Catatan Biokimia Pangan. Bandung: Universitas Pasundan.Effendi, M. Supli. 2012. Teknologi Pengolahan dan Pengawetan Pangan. Alfabeta: Bandung.Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta.Poedjadi, Anna. 2005. Dasar-dasar Biokimia. Penerbit Universitas Indonesia : Jakarta.

LAMPIRAN PERHITUNGAN

1. Basis Labu A Erlenmeyer kosong : 335 gr Leher angsa : 93 grFormulasi Basis : 250 gr Ekstrak daun pepaya (3 : 1) = 20% x 250 = 50 grAir = x 50 = 37,5 grDaun = x 50 = 12,5 gr Kedelai : 31% = x 250 = 77,5 gr Larutan fruktosa : 40% = x 250 = 100 gr Ragi : 4,5 % = x 250 = 11,25 gr (NH4)3PO4 : 4,5% = x 250 = 11,25 gr Berat akhir keseluruhan : 640 gr

2. Basis Labu B Erlenmeyer kosong : 335 gr Leher angsa : 99 grFormulasi Basis : 250 gr Tauge : 30% = x 250 = 75 gr Nanas : 29,5% = x 250 = 73,75 gr Air gula (3:1) = 32% = x 250 = 80 grAir = x 80 = 60 grGula = x 80 = 20 gr (NH4)3PO4 : 4,5% = x 250 = 11,25 gr Ragi : 4% = x 250 = 10 gr Berat akhir keseluruhan : 669 grLAMPIRAN MODUL

1. Tuliskan reaksi fermentasi ragi !Jawab :

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

2. Sebutkan fungsi pasteurisasi dalam percobaan tersebut !Jawab :untuk membunuh sel vegetatif sedangkan sporanya masih dapat bertahan.