Apa itu Fermentasi dalam Kimia?

Fermentasi adalah proses yang digunakan untuk menghasilkan anggur, bir, yogurt dan produk lainnya. Berikut ini adalah proses kimia yang terjadi selama fermentasi.

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

Istilah "fermentasi" berasal dari kata Latin fervere, yang berarti "mendidih." Fermentasi digambarkan oleh alkemis akhir abad ke-14, tetapi tidak dalam arti modern. Proses kimia fermentasi menjadi subjek penyelidikan ilmiah tentang tahun 1600.

Fermentasi adalah proses alami. Orang menerapkan fermentasi untuk membuat produk seperti anggur, mead, keju, dan bir jauh sebelum proses biokimia dipahami. Di tahun 1850-an dan 1860-an,

Kebanyakan orang sadar akan makanan dan minuman yang merupakan produk fermentasi, tetapi mungkin tidak menyadari banyak hasil industri penting dari fermentasi.

• Bir
• Anggur
• yogurt
• Keju
• Makanan asam tertentu mengandung asam laktat, termasuk sauerkraut, kimchi, dan pepperoni
• Roti ragi oleh ragi
• Pengolahan limbah
• Beberapa produksi alkohol industri, seperti untuk biofuel
• Gas hidrogen

Ragi dan bakteri tertentu melakukan fermentasi etanol di mana piruvat (dari metabolisme glukosa) dipecah menjadi etanol dan karbon dioksida. Persamaan kimia bersih untuk produksi etanol dari glukosa adalah:

C₆H₁₂HAI₆ (glukosa) → 2 C₂H₅OH (etanol) + 2 CO₂ (karbon dioksida)

Fermentasi etanol telah menggunakan produksi bir, anggur, dan roti. Perlu dicatat bahwa fermentasi dengan kehadiran pektin dalam jumlah tinggi menghasilkan produksi sejumlah kecil metanol, yang beracun ketika dikonsumsi.

Molekul piruvat dari metabolisme glukosa (glikolisis) dapat difermentasi menjadi asam laktat. Fermentasi asam laktat digunakan untuk mengubah laktosa menjadi asam laktat dalam produksi yogurt. Ini juga terjadi pada otot-otot hewan ketika jaringan membutuhkan energi pada tingkat yang lebih cepat daripada oksigen yang dapat diberikan. Persamaan berikutnya untuk produksi asam laktat dari glukosa adalah:

C₆H₁₂HAI₆ (glukosa) → 2 CH₃CHOHCOOH (asam laktat)

Produksi asam laktat dari laktosa dan air dapat diringkas sebagai:

C₁₂H₂₂HAI₁₁ (laktosa) + H₂O (air) → 4 CH₃CHOHCOOH (asam laktat)

Proses fermentasi dapat menghasilkan gas hidrogen dan gas metana.

Archanea metanogenik mengalami reaksi disproporsionasi di mana satu elektron ditransfer dari a karbonil dari gugus asam karboksilat menjadi gugus metil asam asetat untuk menghasilkan metana dan karbon dioksida gas.

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.

• 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 bisa dikeluarkan 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 di rantai transpor elektron.

• Hui, Y. H. (2004). Buku Pegangan Pelestarian dan Pemrosesan Sayuran. New York: M. Dekker. hal. 180. ISBN 0-8247-4301-6.
• Klein, Donald W.; Lansing M.; Harley, John (2006). Mikrobiologi (Ed. 6). New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-255678-0.
• Purves, William K.; Sadava, David E.; Orians, Gordon H.; Heller, H. Craig (2003). Kehidupan, Ilmu Biologi (Edisi ke-7). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. hlm. 139–140. ISBN 978-0-7167-9856-9.
• Steinkraus, Keith (2018). Buku Pegangan Makanan Fermentasi Pribumi (2nd ed.). CRC Tekan. ISBN 9781351442510.