PENGARUH KADAR GULA TERHADAP PRODUK HASIL FERMENTASI ALKOHOL Disusun Oleh : Kelompok 1 Desvita Amalia Kinandini (07) Fathir Rashya Firmansyah (10) Meizaki Ayu Maharani (15) Muhammad Amhari Septianto (17) Mukrifah Retno Febriani (21) Selfiana Putri (31) SMA NEGERI 1 PALIMANAN Jalan K.H. Agus Salim 128, Desa Pegagan, Kecamatan Palimanan, Kabupaten Cirebon, Provinsi Jawa Barat 45161 2023
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG 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. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi 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 yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot. Fermipan merupakan ragi instant yang biasa dipergunakan dalam pembuatan roti dan kue. Fermipan atau ragi digunakan agar bahan kue atau roti menjadi mengembang ketika dipanggang. Pada percobaan tadi, kita mengetahui bahwa ragi yang dicampur dengan gula maupun yang tidak bercampur dengan gula menjadi mengembang terutama yang komposisinya banya. Maka setelah kita tahu bahwa balonnya mengembang, berarti ada reaksi dari fermipan atau ragi dengan gula dan air. Reaksi fermipan sebagai berikut: C6H12O6 >>>> 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP Ragi atau fermipan itu sendiri merupakan zat yang menyebabkan fermentasi. Ragi mengandung mikroorganisme yang melakukan fermentasi dan media biakan ini dapat berbentuk butiran- butiran kecil atau cairan nutrient. Mikroorganisme yang digunakan di dalam ragi umumnya terdiri atas berbagai bakteri dan fungi, yaitu Rhizopus aspergillus, Mucor, Amylomyces, Endomycopsis, Saccharomyces, Hansenula anomala, Lactobacillus, Acetobacter, dan sebagainya. Berbagai jenis ragi yang digunakan di berbagai Negara dan kebudayaan di dunia dibuat menggunakan media biakan tertentu dan campuran tertentu. 1.2 RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana pengaruh kadar gula terhadap produk hasil fermentasi alkohol? 1.3 TUJUAN PENELITIAN 1. Untuk mengetahui penambahan gula dapat mempengaruhi reaksi fermentasi alkohol 1.4 HIPOTESIS Penambahan gula akan mempengaruhi laju reaksi fermentasi alkohol.
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 FERMENTASI (RESPIRASI ANAEROB) Fermentasi disebut juga sebagai respirasi anaerob atau respirasi intramolekul karena respirasi ini hanya dapat berlangsung tanpa kehadiran oksigen. Jadi, Fermentasi (respirasi anaerob) adalah proses produksi energi dalam sel dengan keadaan anaerobik (tanpa oksigen) yang menghasilkan perubahan biokimia organik melalui aksi enzim. Tujuan fermentasi yaitu mendapatkan energi yang dibutuhkan dengan cara memecah bahan organik karena energi yang dihasilkan dalam respirasi anaerob sangat sedikit. Pada respirasi anacrob, hanya ada fase pertama, yaitu asam piruvat diubah menjadi alkohol. Respirasi anerob dapat berlangsung di udara bebas, tetapi proses ini tidak menggunakan Oz yang tersedia di udara. Pada respirasi anaerob, asam pirurivat hasil proses glikolisis merupakan substrat bagi reaksi lainnya. Respirasi anaerob sebagai berikut: CH120,- 2 C₂HOH+2 CO₂+2 ATP Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etilalkohol) dan karbondioksida menggunakan bantuan aktivitas mikroorganisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae dan Saccharomyces Uvarium untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Substrat atau bahan baku untuk fermentasi alkohol dapat berasal dari gula (gula putih, nira aren, nira kelapa, nira lontar, dan molase) yang dimetabolisme menjadi alkohol. Bisa juga berasal dari berpati (ubi jalar, ubi kayu, dan sagu) dan bahan berselulosa (jerami padi) yang perlu dihidrolisis dulu menjadi gula sederhana, baik dalam bentuk monosakarida atau disakarida. Hidrolisis tersebut dapat berlangsung secara kimia dan secara enzimatik. Mekanisme fermentasi alkohol dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam pirurivat. Reaksi ini tidak ada oksigen, sehingga asam pirurivat diubah menjadi asam laktat yang mengakibatkan elektron tidak meneruskan perjalanannya sehingga tidak lagi menerima elektron dari NADH dan FAD. Berarti NADH yang diperlukan dalam Siklus Krebs juga tidak terbentuk, akibatnya siklus krebs terhenti. Tetapi, NADH di luar mitokondria dapat dibentuk dari NADH melalui proses pembentukan asam laktat dari asam pirurivat. Asam laktat adalah zat kimia yang merugikan karena bersifat beracun. Pada fermentasi alkohol dihasilkan 2 C₂H OH, 2 CO2, dan 2 ATP.\ 2.2. RAGI (FERMIPAN) Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Ragi atau fermipan itu sendiri merupakan zat yang menyebabkan fermentasi. Ragi mengandung mikroorganisme yang melakukan fermentasi dan media biakan ini dapat berbentuk butiran-butiran kecil atau cairan nutrient. Mikroorganisme yang digunakan di dalam ragi adalah Saccharomyces cerevisiae atau disebut juga jamur ragi. Fermipan merupakan jenis ragi instant yang biasa dipergunakan dalam pembuatan roti dan kue. Fermipan atau ragi digunakan agar bahan kue atau roti menjadi mengembang ketika dipanggang. Pada percobaan, kita mengetahui bahwa
ragi yang dicampur dengan gula maupun yang tidak bercampur dengan gula menjadi mengembang terutama yang komposisinya banyak. Maka setelah kita tahu bahwa balonnya mengembang, berarti ada reaksi dari fermipan atau ragi dengan gula dan air. 2.3. GULA Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Fungsi gula pasir dalam fermentasi adalah untuk memberikan rasa manis dan sumber energi. Semakin tinggi konsentrasi gula. maka fermentasi akan berlangsung semakin cepat. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi gula yang tinggi dapat meningkatkan pertumbuhan mikroba. Gula sukrosa (gula pasir) dapat bereaksi dengan ragi, karena sukrosa memiliki karbohidrat yang berupa gula, gula jenis sukrosa yang merupakan sumber energi. Sehingga ketika sukrosa bereaksi dengan rugi, maka akan mengaktifkan bakteri Saccharomyces cerevisiae ketika proses fermentasi adonan roti.
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 JENIS PENELITIAN Penyusunan laporan ini menggunakan metode eksperimen. Metode eksperimen adalah metode yang dilakukan dengan mengadakan manipulasi terhadap objek penelitian serta adanya kontrol (Nazir,2003). 3.2 VARIABEL PENELITIAN 1) Variabel Bebas Variabel Bebas adalah faktor/unsur yang dibuat berbeda untuk diketahui pengaruhnya. Variabel bebas dalam praktikum ini adalah kadar gula. 2) Variabel Terikat Variabel terikat adalah faktor/unsur yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Variabel terikat dalam praktikum ini adalah banyaknya senyawa C2H2OH dan CO2. • Banyaknya C₂H₂OH ditandai oleh jumlah gelembung/busa berbau menyengat seperti alcohol • Banyaknya CO: ditandai oleh kondisi balon yang semakin mengembang karena terisi gas CO₂. 3) Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang bisa dikendalikan agar pengaruh variabel bebas dan variabel terikat tidak diganggu oleh faktor-faktor yang tidak diteliti oleh peneliti. Variabel control dalam praktikum ini adalah • Ukuran botol plastik, • Suhu air hangat (= 40°): • Volume air hangat ( volume botol); • Kadar gula pasir (2 sdm/botol): • Jenis ragi instan; • Durasi pengamatan (20 menit). 3.3 WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN 1. Waktu Rabu, 30 Agustus 2023 2. Tempat Penelitian Di kelas XII MIPA 5 SMA Negeri 1 Palimanan 3.4 ALAT DAN BAHAN • 4 botol plastik berukuran sama • Air hangat (1 termos ukuran sedang) • 8 sendok makan ragi instan (bubuk)
• 6 sendok makan gula pasir • 4 balon (siapkan balon cadangan) • 2 wadah (masing-masing ragi dan gula) • ½ lusin sendok makan • Corong ukuran kecil • Label nama • Stopwatch • Kertas dan alat tulis 3.5 CARA KERJA 1) Siapkan 4 botol plastik jangan lupa bersihkan terlebih dahulu. 2) Tempelkan label nama pada masing-masing botol tersebut, yaitu tanpa gula, 1 sdm gula, 2 sdm gula dan 3 sdm gula. 3) Buatlah larutan gula pada masing masing botol tersebut, dengan cara melarutkan sendok makan gula pasir ke dalam air hangat sebanyak volume botol 4) Pada botol A (tanpa gula) • Pasang tutup botol tersebut, lalu kocok hingga ragi terlarut. • Lepaskan tutup botol, kemudian pasang balon pada malut botol tersebut. • Ambil foto keadaan awal botol A. Tunggu hingga 20 menit (gunakan stopwatch) 5) Pada botol B (1 sdm gula) • Masukkan 1 sendok makan gula (gunakan corong agar tidak tumpah). • Pasang tutup botol tersebut, kemudian kocok hingga ragi dan gula tercampur. • Lepaskan tutup botol, kemudian pasang balon pada mulut botol tersebut •Ambil foto keadaan awal botol B Tunggu hingga 20 menit (gunakan stopwatch) 6) Pada botol C (2 sdm gula). • Masukkan 2 sendok makan gula (gunakan corong agar tidak nampah) • Pasang nutup botol tersebut, lahs kocok hingga ragi dan gula tercampur • Lepaskan tutup botol, kemudian pasang balon pada mulut botol tersebut • Ambil foto keadaan awal botol C. Tunggu hingga 20 menit (gunakan stopwatch) 7) Pada botol D (3 sdm gula). • Masukkan 3 sendok makan gula (gunakan corong agar tidak tumpah) • Pasang tutup botol tersebut, lalu kocok hingga ragi dan gula tercampur. • Lepaskan tutup botol, kemudian pasang balon pada mulut botol tersebut • Ambil foto keadaan awal botol D Tunggu hingga 20 menit (gunakan stopwatch) 8) Setelah 20 menit, ambil foto keadaan akhir masing-masing botol tersebut 9) Amati kondisi balon dan gelembung busa yang terbentuk pada setiap botol Catat has pengamatan dalam bentuk tabel.
10) Lepaskan balon dan mulut botol dengan hati-hat Chum apakah ada bau yang keluar dari botol, lalu catat pada tabel. Disarankan untuk membuka botol A terlebih dahulu, lalu botol B, botol C dan botol D. 11) buatlah kesimpulan tentang pengaruh kadar gula pada proses fermentasi alkohol.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Hasil Pengamatan Unit Bau Larutan (Alkohol) Busa yang Terlihat (H2O) Keadaan Balon (CO2) Botol A (Tanpa Gula) Tidak menyengat + Tidak mengembang Botol B (1 Sdm Gula) Sedikit menyengat +++ Mengembang Botol C (2 Sdm Gula) Sedikit menyengat +++ Mengembang Botol D (3 Sdm Gula) Sedikit menyengat ++ Mengembang Keterangan : - = Tidak ada busa + = Sedikit busa ++ = Banyak busa +++ = Sangat banyak busa 4.2 GRAFIK HASIL PENGAMATAN 1 2 2 2 1 2 3 2 1 2 2 2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Botol A (Tanpa Gula) Botol B (1 Sdm Gula) Botol C (2 Sdm Gula) Botol D (3 Sdm Gula) Keadaan Balon (CO2) Busa yang Terlihat (H2O) Bau Larutan (Alkohol)
4.3 PEMBAHASAN Dari penelitian yang kami lakukan, diketahui bahwa: Pada praktikum ini, kami menyediakan 4 botol yang dibedakan menurut indikator percobaan. Indikator percobaan tersebut adalah perbedaan kadar gula. Fermentasi berlangsung selama 20 menit. Setelah itu, kami mencatat hasil pengamatan berdasarkan bau, banyak busa, dan kondisi balon. Pada Botol A (tanpa gula pasir), memiliki bau yang tidak menyengat, terdapat busa yang sedikit, karena saat mengocok botol dengan kuat sehingga mengeluarkan busa, dan tidak ada reaksi pada balon (mengempis) karena botol ini hanya berisi air hangat yang dicampur dengan ragi instan (bubuk). Pada Botol B, C dan D yang menggunakan jumlah gula yang berbeda dengan jumlah fermipan yang sama terlihat bahwa banyaknya gelembung dan besamya balon sama besamya dikarenakan jumlah pemberian fermipan yang sama, namun kecepatan reaksinya berbeda. Yaitu kecepatan pada reaksi di wadah B lebih cepat daripada reaksi di wadah C dan D kerana jumlah konsentrasi gula di wadah B paling sedikit dibandingkan dengan reaksi gula di wadah C dan D, dan reaksi di wadah D reaksinya paling lambat karena jumlah konsentrasi gula pada wadah D lebih banyak dibandingkan konsentrasi gula di wadah B dan C. Pertanyaan : 1) Mengapa pada percobaan tersebut, botol air mineral di tutup rapat menggunakan balon? Jawab : Proses fermentasi merupakan proses respirasi anaerob yaitu proses yang dimana tidak membutuhkan oksigen sehingga ketika membuat tape harus dalam keadaanditutup rapat dan diperam agar membatasi oksigen dalam wadah fermentasi sehingga prosesnya berjalan dengan cepat dan optimal. 2) Apakah fungsi ragi pada percobaan tersebut? Jawab : Agar fermentasi dapat berlangsung di perlukan adanya mikroorganisme yang akan membantu memecahkan glukosa menjadi alkohol atau asam dan membuat air gula menjadi berwarna, padat dan berbusa. 3) Apakah fungsi gula pada percobaan tersebut? Jawab : Dalam respirasi anaerob glukosa diperlukan untuk berfungsi sebagai substrat/ bahan umum untuk fermentasi yang dapat menghasilkan 2 ATP. 4) Mengapa air yang di gunakan harus hangat? Jawab : Ragi membutuhkan air hangat sebelum diamati karena ragi akan berkembang dengan baik dan cepat dalam suhu hangat Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan menggunakan bantuan mikroba,mikroba yang berperan dalam fermentasi tersebut adalah Saccaromyces sereviciae karena mengandung enzim rerspirasi yang sangat kompleks. Dalam hal ini karbohidrat yang akan diubah menjadi karbondioksida dan alcohol, proses pembuatan alkohol oleh mikroorganisme dan hasil akhirnya disebut fermentasi alkohol.
Pada hasil pengamatan yang dilakukan setiap kelompok yaitu konsentari berbedabeda. semakin sedikit konsentari glukosa yang dipakai maka akan mempercepat terjadinya pembesaran balon dikarenakan karbondioksida,kemudian semakin banyak larutan glukosa maka reaksinya lambat. Pada konsentrasi berbeda-beda juga menghasilkan pengukuran pH berbeda pula pada awal dan setelah konsentrasi itu disebabkan kerena ada pH asam yang dibawa gelembung larutan,setiap konsentrasi juga memiliki bau tape karena khamir akan merubah sebagian gula-gula sederhana tersebut menjadi alKohol Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO2. Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol ini, dari satu mol glukosa hanya dapat dihasilkan 2 molekul ATP
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan Dari hasil praktikum ini didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Cepat atau lamanya proses fermentasi dipengaruhi oleh banyaknya gula/ glukosa sedangkan hasil reaksi fermentasi dipengaruhi banyaknya fermipan/ragi yang diberikan 2. Saat reaksi fermentasi terjadi pembentukan energi, menghasilkan gas CO dan terjadi di keadaan anaerob serta menghasilkan alcohol B. Saran Dari praktikum yang telah kami lakukan saran yang dapat kami berikan sebaiknya saat praktik perlu mengetahui dan memahami dengan baik prosedur penelitian ini terlebih dahulu, serta memperhatikan dengan baik saat guru sedang menerangkan agar tidak terjadi kesalahan yang mengakibatkan terjadinya insiden yang tidak diinginkan. Dan sebaiknya penelitian dilakukan menggunakan wadah yang tertutup rapat agar tidak terjadi kebocoran gas pada saat proses penelitian.
DAFTAR PUSTAKA http://rivanmaulanaa.blogspot.com/2016/08/laporan-praktikum-respirasi-anaerob.html diakses pada tanggal 9 September 2023 https://blog.ruangguru.com/pengertian-tahapan-dan-perbedaan-respirasi-aerob-dan-anaerob diakses pada tanggal 10 September 2023 http://www.kakapintar.com/penjelasan-proses-fermentasi-asam-laktat-dan-alkohol/ diakses pada tanggal 10 September 2023 http://nyemania.blogspot.com/2014/09/laporan-praktikum-fermentasi.html diakses pada tanggal 10 September 2023 https://www.rijal09.com/2016/03/jenis-jenis-penelitian.html diakses pada tanggal 10 September 2023 https://www.studocu.com/id/document/ssekolah-menengah-atas-negeri-10-fajarharapan/melissa-ipa/fermipan-i-dont-knowww/37682115 diakses pada tanggal 10 Seotember 2023 https://id.scribd.com/document/488221467/Praktikum-respirasi-anaerob-XII-IPA-3-kel-5 diakses pada tanggal 11 September 2023
LAMPIRAN