Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-9.Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri (Umrah, 2012).
Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan (Umrah, 2012).
Fermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yang akan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol. Proses tersebut dipengaruhi oleh enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Umumnya bahan makanan yang diawetkan ditaburi dengan ragi, kemudian disimpan dalam keadaan lembab tanpa sinar matahari. Beberapa contoh proses fermentasi sering digunakan dalam pembuatan tempe, tape, tahu, kecap, tauco, dan lain-lain (Umrah, 2012).
Fermentasi adalah perubahan kimia dalam bahan pangan yang disebabkan oleh enzim. Enzim yang berperan dapat dihasilkan oleh mikroorganisme atau enzim yang telah ada dalam bahan pangan. (Bucle, 1985)
Fermentasi merupakan suatu reaksi yang biasanya terjadi pada senyawa organik zat gula. Senyawa tersebut akan diubah oleh reaksi reduksi dengan katalis enzim menjadi senyawa lain. Hal ini yang menyebabkan buah-buahan dapat diproses secara fermentasi, karena didalam buah-buahan terdapat senyawa organik berupa zat gula. (Fardiaz, 1984)
Etanol atau etil alkohol yang di pasaran lebih dikenal sebagai alkohol merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C2H5OH. Dalam kondisi kamar, etanol berwujud cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, mudah terbakar, mudah larut dalam air dan tembus cahaya. Etanol adalah senyawa organik golongan alkohol primer. Sifat fisik dan kimia etanol bergantung pada gugus hidroksil. Reaksi yang dapat terjadi pada etanol antara lain dehidrasi, dehidrogenasi, oksidasi, dan esterifikasi (Rizani, 2000).
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi adalah mikroorganisme dan media yang digunakan, adanya komponen media yang dapat menghambat pertumbuhan serta kemampuan fermentasi mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi (Astuty, 1991)
Pemilihan sel khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan Saccharomyces cerevisiae. Suhu yang baik untuk proses fermentasi berkisar antara 25-30°C. Derajat keasaman (pH) optimum untuk proses fermentasi sama dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH 4,0-4,5. (Rizani, 2000)
Fardiaz (1992), fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu:
1. Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen melalui jalur EMP (Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa.
2. Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membntuk senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol.
Penggunaan ethanol sangat luas, misalnya bahan baku kosmetik, pelarut organik, obat-obatan, minuman berethanol, dan sumber energi. Ragi yang sering digunakan dalam industri fermentasi ethanol adalah Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces adalah yeast yang dapat tumbuh dengan baik dalam kondisi aerob maupun anaerob. Tapi dalam kondisi anaerob, yeast akan memfermentasi subtrat menjadi gula sangat cepat dan akan segera dikonversi menjadi ethanol. Dalam penelitian Hartati (1999), Pengaruh Barker Yeast Terhadap Pembuatan Ethanol Dari Buah Nangka Sortiran ini kami mencoba menggunakan baker yeast untuk proses fermentasi alkohol. Seperti yang telah kita ketahui bahwa ternyata di dalam udara masih banyak terdapat spora-spora bakteri dan mikroorganisme hidup. Agar tidak mengganggu jalannya fermentasi yang utama, maka semua spora maupun mikroorganisme yang ada dalam udara harus dihilangkan terlebih dahulu. Penghilangan mikroorganisme dilakukan dengan cara sterilisasi. Variabel-variabel yang berpengaruh adalah temperatur,konsentrasi glukosa, jumlah nutrien N, P dan K (Hartati,1999).
Berdasarkan peran oksigen, dikenal dua macam respirasi, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob (fermentasi). Umumnya respirasi aerob mempunyai tahap-tahap reaksi, mulai dari awal sampai akhir berturut-turut ialah: glikolisis, pembentukan asetil coenzim A (Asetil CoA), siklus krebs dan sistem transport elektron (Soedirokoesoemo, 1993)
Fermentasi adalah proses penghasil energi utama dari berbagai mikroorganisme. Mikroorganisme seperti itu disebut anaeroob, karena mereka mampu hidup dan memecah senyawa organik tanpa oksigen. Beberapa dari organisme tersebut akan mati jika didedahkan dengan oksigen. Dalam hal ini mereka disebut anaerob obligat (Sasmitamihardja, 1996).
Sekian artikel dari Materi Belajar Inside mengenai Pengertian Dan Tahap Fermentasi Alkohol, yang dapat kalian jadikan acuan untuk belajar.
Lihat juga:
Kumpulan Artikel Tentang IPA (Biologi, Fisika, Kimia)