Kami menjelaskan apa itu fermentasi, apa saja jenis fermentasi yang bisa digunakan dan perbedaan kegunaannya.
Apa itu fermentasi?
Fermentasi adalah proses oksidasi tidak lengkap, tidak memerlukan oksigen untuk berlangsung, dan menghasilkan zat organik sebagai hasilnya. Ini adalah jenis proses katabolik, yaitu transformasi molekul kompleks ke molekul sederhana dan generasi energi kimia dalam bentuk ATP (Adenosin trifosfat).
Fermentasi terdiri dari proses glikolisis (pemecahan molekul glukosa) yang menghasilkan piruvat (asam piruvat) dan yang kekurangan oksigen sebagai reseptor untuk elektron sisa NADH yang dihasilkan (nicotin adenine dinucleotide), menggunakan zat organik yang harus direduksi untuk mengoksidasi kembali NADH menjadi NAD+, akhirnya diperoleh turunan dari substrat awal yang teroksidasi. Tergantung pada zat akhir, akan ada berbagai jenis fermentasi.
Proses ini ditemukan oleh ahli kimia Prancis Louis Pasteur, yang menggambarkannya sebagai "Kehidupan tanpa udara" (La vie sans l'air), karena dapat dilakukan tanpa adanya oksigen dengan mikroorganisme seperti bakteri, ragi, atau beberapa metazoa dan protista. Dalam proses ini, maka, baik mitokondria maupun struktur yang terkait dengan proses respirasi seluler.
Dibandingkan dengan pernapasan aerobik, fermentasi bukan metode sumber energi yang sangat efisien: hanya 2 molekul ATP yang diproduksi per molekul glukosa yang dikonsumsi, sementara pernapasan diperoleh dari 36 hingga 38.
Namun, proses ini dilakukan oleh berbagai sel tubuh kita untuk menutupi saat-saat kekurangan oksigen, seperti yang terjadi pada sel-sel otot yang memfermentasi glukosa ketika input oksigen tidak cukup untuk melanjutkan pernapasan.
Jenis fermentasi
Menurut zat yang diperoleh pada akhir proses fermentasi, kita dapat mengklasifikasikannya menjadi:
- Fermentasi alkohol. Ini adalah proses yang dilakukan terutama oleh ragi, di mana sejumlah alkohol etanol diproduksi dari gula tertentu, karbon dioksida dan ATP. Ini adalah proses yang digunakan untuk memproduksi minuman beralkohol.
- Fermentasi asetat. Milik bakteri dari genus Acetobacter, mengubah etil alkohol menjadi asam asetat, yaitu alkohol dalam cuka. Namun, ini adalah proses aerobik, sehingga dapat terjadi pada anggur yang terkena udara.
- Fermentasi laktat. Ini terdiri dari oksidasi parsial glukosa, yang dilakukan oleh bakteri laktat atau oleh sel otot hewan (ketika mereka kehabisan oksigen untuk bernafas). Proses ini menghasilkan ATP tetapi menghasilkan asam laktat sebagai produk sampingan, yang menghasilkan sensasi nyeri kelelahan otot ketika terakumulasi.
- Fermentasi butirat. Ini terdiri dari konversi glukosa menjadi asam butirat dan gas, yang terakhir memberikan bau yang tidak menyenangkan. Ini secara khas dilakukan oleh bakteri dari genus Klostridium dan membutuhkan kehadiran laktosa.
- Fermentasi butanadiol. Ini adalah varian dari fermentasi laktat, yang dilakukan oleh Enterobacteriaceae yang melepaskan karbon dioksida dan mereka menghasilkan butanediol, alkohol kental dan tidak berwarna.
- Fermentasi propionik. Di dalam proses campur tangan asam asetat, karbon dioksida dan asam suksinat. Itu diperoleh dari semuanya asam propionat, a zat korosif dengan bau yang menyengat.
Kegunaan fermentasi
Anggur membutuhkan proses produksi di mana fermentasi alkohol digunakan.
Banyak industri buatan manusia yang memanfaatkan fermentasi untuk mendapatkan zat tertentu. Misalnya, di industri makanan keju, proses fermentasi propionik dilakukan, atau dalam pengawetan berbagai jenis makanan, keberadaan asam laktat digunakan, yang bertindak sebagai pengawet, karena fermentasi laktat.
Hal serupa terjadi pada industri alkohol, baik untuk anggur, bir, atau jenis minuman keras lainnya, yang memerlukan proses produksi di mana fermentasi alkohol diintervensi. Di sisi lain, jika beberapa minuman keras seperti anggur dibiarkan terbuka untuk waktu yang lama, oksigen tambahan akan memulai fermentasi asetat dan minuman akan mulai menjadi cuka.