I. Tujuan Percobaan :

Menerapkan konsep kimia tentang bagaimaana cara proses fermentasi

II. Landasan Teori :

Fermentasi

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.

Sejarah

Ahli Kimia Perancis, Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika di

tahun 1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. Ia mendefinisikan fermentasi

sebagai "respirasi (pernafasan) tanpa udara".

Pasteur melakukan penelitian secara hati-hati dan menyimpulkan, "Saya

berpendapat bahwa fermentasi alkohol tidak terjadi tanpa adanya organisasi,

pertumbuhan dan multiplikasi sel-sel secara simultan..... Jika ditanya,

bagaimana proses kimia hingga mengakibatkan dekomposisi dari gula

tersebut... Saya benar-benar tidak tahu".

Ahli kimia Jerman, Eduard Buchner, pemenang Nobel Kimia tahun 1907,

berhasil menjelaskan bahwa fermentasi sebenarnya diakibatkan oleh sekeresi

dari ragi yang ia sebut sebagai zymase.

Penelitian yang dilakukan ilmuan Carlsberg (sebuah perusahaan bir) di Denmark

semakin meningkatkan pengetahuan tentang ragi dan brewing (cara pembuatan

bir). Ilmuan Carlsberg tersebut dianggap sebagai pendorong dari

berkembangnya biologi molekular.

Reaksi

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang

digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang

merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol

(2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada

produksi makanan.

Persamaan Reaksi Kimia

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

Dijabarkan sebagai

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida +

Energi (ATP)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang

terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari

tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan

bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.

Sumber energi dalam kondisi anaerobik

Fermentasi diperkirakan menjadi cara untuk menghasilkan energi pada

organisme purba sebelum oksigen berada pada konsentrasi tinggi di atmosfer

seperti saat ini, sehingga fermentasi merupakan bentuk purba dari produksi

energi sel.

Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi

tidak dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor

elektron lainnya (yang lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap

produk sampah (buangan). Konsekwensinya adalah bahwa produksi ATP dari

fermentasi menjadi kurang effisien dibandingkan oxidative phosphorylation, di

mana pirufat teroksidasi penuh menjadi karbon dioksida. Fermentasi

menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa bila dibandingkan dengan

36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik.

"Glikolisis aerobik" adalah metode yang dilakukan oleh sel otot untuk

memproduksi energi intensitas rendah selama periode di mana oksigen

berlimpah. Pada keadaan rendah oksigen, makhluk bertulang belakang

(vertebrata) menggunakan "glikolisis anaerobik" yang lebih cepat tetapi kurang

effisisen untuk menghasilkan ATP. Kecepatan menghasilkan ATP-nya 100 kali

lebih cepat daripada oxidative phosphorylation. Walaupun fermentasi sangat

membantu dalam waktu pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak

dapat bertahan dalam jangka waktu lama pada organisme aerobik yang

kompleks. Sebagai contoh, pada manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu

menyediakan energi selama 30 detik hingga 2 menit.Tahap akhir dari fermentasi

adalah konversi piruvat ke produk fermentasi akhir. Tahap ini tidak

menghasilkan energi tetapi sangat penting bagi sel anaerobik karena tahap ini

meregenerasi nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), yang diperlukan untuk

glikolisis. Ia diperlukan untuk fungsi sel normal karena glikolisis merupakan

satu-satunya sumber ATP dalam kondisi anaerobik.

Fermentasi makanan

Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape singkong atau

peuyeum) adalah proses fermentasi yang sangat dikenal di Indonesia. Proses

fermentasi menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat berguna, mulai dari

makanan sampai obat-obatan. Proses fermentasi pada makanan yang sering

dilakukan adalah proses pembuatan tape, tempe, yoghurt, dan tahu.

Polimer

Definisi

Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul

besar yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan

sederhana. Kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan

dasar pembuat polimer (tabel 1). Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya

mempunyai massa molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli

(feniletena) mempunyai harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000. Hal

ini yang menyebabkan polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari

polimer bermassa molekul rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu

sama.

Klasifikasi

Senyawa-senyawa polimer didapatkan dengan dua cara, yaitu yang berasal dari

alam (polimer alam) dan di polimer yang sengaja dibuat oleh manusia (polimer

sintetis).

Polimer yang sudah ada dialam (polimer alam), seperti :

1.  Amilum dalam beras, jagung dan kentang

2.  Selulosa dalam kayu

3.  Protein terdapat dalam daging

4.  Karet alam diperoleh dari getah atau lateks pohon karet

Karet alam merupakan polimer dari senyawa hidrokarbon, yaitu 2-metil-1,3-

butadiena (isoprena). Ada juga polimer yang dibuat dari bahan baku kimia

disebut  polimer sintetis seperti polyetena, polipropilena, poly vynil chlorida

(PVC), dan nylon. Kebanyakan  polimer ini sebagai plastik yang digunakan

untuk berbagai keperluan baik untuk rumah tangga, industri, atau mainan anak-

anak.

Reaksi Polimerisasi

Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul kecil

(monomer) yang membentuk molekul yang besar. Ada dua jenis reaksi

polimerisasi, yaitu :  polimerisasi adisi danpolimerisasi kondensasi.

Polimerisasi Adisi

Polimerisasi ini terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan tak jenuh (ikatan

rangkap dengan melakukan reaksi dengan cara membuka ikatan rangkap (reaksi

adisi) dan menghasilkan senyawa polimer dengan ikatan jenuh.

Mekanisme reaksi :

Atau dapat dituliskan :

Contoh :

Pembentukan  Polietena (sintesis)

Polietena merupakan plastik yang dibuat secara sintesis dari monomer etena

(C2H4) menurut reaksi adisi berikut :

Pembentukan Poli-isoprena (alami)

Poli-isoprena merupakan karet alam dengan monomer 2-metil-1,3 butadiena.

Reaksi yang terjadi dengan membuka salah satu ikatan rangkap dan ikatan

rangkap yang lainnya berpindah

menurut reaksi adisi :

Bentuk Polimer : Plastik

Meskipun istilah plastik dan polimer seringkali dipakai secara sinonim, namun

tidak berarti semua polimer adalah plastik. Plastik merupakan polimer yang

dapat dicetak menjadi berbagai bentuk yang berbeda. Umumnya setelah suatu

polimer plastik terbentuk, polimer tersebut dipanaskan secukupnya hingga

menjadi cair dan dapat dituangkan ke dalam cetakan. Setelah penuangan, plastik

akan mengeras jika plastik dibiarkan mendingin. Perhatikan Gambar 12, sebuah

meja dari plastik yang dibuat dengan cara cetakan.

Sifat plastik pada dasarnya adalah antara serat dan elastomer. Jenis plastik dan

penggunaannya sangat luas. Plastik yang banyak digunakan berupa lempeng,

lembaran dan film. Ditinjau dari penggunaannya plastik digolongankan menjadi

dua yaitu plastik keperluan umum dan plastik untuk bahan konstruksi

(engineering plastics). Plastik mempunyai berbagai sifat yang menguntungkan,

diantaranya:

a. Umumnya kuat namun ringan.

b. Secara kimia stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali dan

berbagai zat kimia lain).

c. Merupakan isolator listrik yang baik.

d. Mudah dibentuk, khusunya dipanaskan.

e. Biasanya transparan dan jernih.

f. Dapat diwarnai.

g. Fleksibel/plastis

h. Dapat dijahit.

i. Harganya relatif murah.

Beberapa contoh plastik yang banyak digunakan antara lain polietilen, poli(vinil

klorida), polipropilen, polistiren, poli(metil pentena), poli (tetrafluoroetilen) atau

teflon.

1. Polietilen

Poli etilen adalah bahan termoplastik yang kuat dan dapat dibuat dari yang lunak

sampai yang kaku. Ada dua jenis polietilen yaitu polietilen densitas rendah (low-

density polyethylene / LDPE) dan polietilen densitas tinggi (high-density

polyethylene / HDPE). Polietilen densitas rendah relatif lemas dan kuat,

digunakan antara lain untuk pembuatan kantong kemas, tas, botol, industri

bangunan, dan lain-lain.

Polietilen densitas tinggi sifatnya lebih keras, kurang transparan dan tahan panas

sampai suhu 1000C. Campuran polietilen densitas rendah dan polietilen densitas

tinggi dapat digunakan sebagai bahan pengganti karat, mainan anak-anak, dan

lain-lain.

2. Polipropilen

Polipropilen mempunyai sifat sangat kaku; berat jenis rendah; tahan terhadap

bahan kimia, asam, basa, tahan terhadap panas, dan tidak mudah retak. Plastik

polipropilen digunakan untuk membuat alat-alat rumah sakit, komponen mesin

cuci, komponen mobil, pembungkus tekstil, botol, permadani, tali plastik, serta

bahan pembuat karung.

3. Polistirena

Polistiren adalah jenis plastik termoplast yang termurah dan paling berguna serta

bersifat jernih, keras, halus, mengkilap, dapat diperoleh dalam berbagai warna,

dan secara kimia tidak reaktif. Busa polistirena digunakan untuk membuat gelas

dan kotak tempat makanan, polistirena juga digunakan untuk peralatan medis,

mainan, alat olah raga, sikat gigi, dan lainnya.

4. Polivinil klorida (PVC)

Plastik jenis ini mempunyai sifat keras, kuat, tahan terhadap bahan kimia, dan

dapat diperoleh dalam berbagai warna. Jenis plastik ini dapat dibuat dari yang

keras sampai yang kaku keras. Banyak barang yang dahulu dapat dibuat dari

karet sekarang dibuat dari PVC. Penggunaan PVC terutama untuk membuat jas

hujan, kantong kemas, isolator kabel listrik, ubin lantai, piringan hitam, fiber,

kulit imitasi untuk dompet, dan pembalut kabel.

5. Potetrafluoroetilena (teflon)

Teflon memiliki daya tahan kimia dan daya tahan panas yang tinggi (sampai

2600C) Keistimewaan teflon adalah sifatnya yang licin dan bahan lain tidak

melekat padanya. Penggorengan yang dilapisi teflon dapat dipakai untuk

menggoreng telur tanpa minyak.

6. Polimetil pentena (PMP)

Plastik poli metil pentena adalah plastik yang ringan dan melebur

pada suhu 2400C. Barang yang dibuat dari PMP bentuknya tidak berubah

bila dipanaskan sampai 2000C dan daya tahannya terhadap benturan lebih

tinggi dari barang yang dibuat dari polistiren.

Bahan ini tahan terhadap zat-zat kimia yang korosif dan tahan terhadap pelarut

organik, kecuali pelarut organik yang mengandung klor, misalnya kloroform dan

karbon tetraklorida. PMP cocok untuk membuat alatalat laboratorium dan

kedokteran yang tahan panas dan tekanan, tanpa mengalami perubahan, Barang-

barang dari bahan ini tahan lama.

Sumber dan Komponen Bahan Pencemar Tanah

Sumber Bahan Pencemar Tanah

Karena pencemar tanah mempunyai hubungan erat dengan pencemaran udara

dan pencemaran air, makan sumber pencemar udara dan sumber pencemar air

pada umumnya juga merupakan sumber pencemar tanah. Sebagai contoh gas-

gas oksida karbon, oksida nitrogen, oksida belerang yang menjadi bahan

pencemar udara yang larut dalam air hujan dan turun ke tanah dapat

menyebabkan terjadinya hujan asam sehingga menimbulkan terjadinya

pencemaran pada tanah. Air permukaan tanah yang mengandung bahan

pencemar misalnya tercemari zat radioaktif, logam berat dalam limbah industri,

sampah rumah tangga, limbah rumah sakit, sisa-sisa pupuk dan pestisida dari

daerah pertanian, limbah deterjen, akhirnya juga dapat menyebabkan terjadinya

pencemaran pada tanah daerah tempat air permukaan ataupun tanah daerah yang

dilalui air permukaan tanah yang tercemar tersebut.

Dari pembahasan tersebut di atas, maka sumber bahan pencemar tanah dapat

dikelompokkan juga menjadi sumber pencemar yang berasal dari:

a. Sampah rumah tangga, sampah pasar dan sampah rumah sakit.

b. Gunung berapi yang meletus/kendaraan bermotor.

c. Limbah industri.

d. Limbah reaktor atom/PLTN.

Komponen Bahan Pencemar Tanah

Komponen-komponen bahan pencemar yang diperoleh dari sumber-sumber

bahan pencemar tersebut di atas antara lain berupa:

a) Senyawa organik yang dapat membusuk karena diuraikan oleh mikroorganisme,

seperti sisa-sisa makanan, daun, tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati.

b) Senyawa organik dan senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan/

diuraikan oleh mikroorganisme seperti plastik, serat, keramik, kaleng-kaleng

dan bekas bahan bangunan, menyebabkan tanah menjadi kurang subur.

c) Pencemar Udara berupa gas yang larut dalam air hujan seperti oksida nitrogen

(NO dan NO2), oksida belerang (SO2 dan SO3), oksida karbon (CO dan

CO2), menghasilkan hujan asam yang akan menyebabkan tanah bersifat

asam dan merusak kesuburan tanah/ tanaman.

d)?Pencemar berupa logam-logam berat yang dihasilkan dari limbah?industri

seperti Hg, Zn, Pb, Cd dapat mencemari tanah.

e) Zat radioaktif yang dihasilkan dari PLTN, reaktor atom atau dari percobaan lain

yang menggunakan atau menghasikan zat radioaktif.

III. Sumber Data :

Yakult adalah minuman susu fermentasi yang baik untuk kesehatan. Satu botol

Yakult berisi lebih dari 6,5 milyar bakteri Lactobacillus casei Shirota strain

hidup.

Proses pembuatan yakult :

 

1. Tangki pelarutan

Bahan-bahan utama yaitu susu bubuk skim dan glukosa dicampur dengan air

dan ditampung dalam tangki pelarutan.

 

2. Tangki pembibitan

Dalam tangki ini bibit bakteri Lactobacillus Casei Shirota Strain disiapkan

dan dikembangbiakkan. 

 

Tangki pembibitan

 

 

3. Tangki fermentasi

Selanjutnya bibit bakteri Lactobacillus Casei Shirota Straindicampu dengan

campuran bahan-bahan di no. 1 diata dan dimasukkan kedalam tangki

fermentasi

 

 

Tangki fermentasi

 

 

3. Proses homogenizer

Tahap berikutnya dilakukan proses Homogenizer dandiawasi secara ketat.

 

 

Proses quality kontrol yang ketat

 

4. Tangki pencampur

Hasil proses homogenizer tersebut dicampur dengan sirupdari tangki sirup

dan disimpan dalam tangki pencampur.

 

5. Tangki penampung

Kemudian hasil dari proses no. 4 tersebut dicampur dengan air yang sudah di

sterilisasi dan ditampung didalam tangki penampung.

 

6. Mesin pembuat botol

Untuk menjaga higienitas dari Yakult, maka proses pembuatan botol

dilakukan sendiri oleh Yakult Indonesia.

 

 

 

Mesin pembuat botol Yakult

 

7. Mesin pengisian

Selanjutnya minuman Yakult sudah siap diisi ke dalam botol. Di botol

tersebut juga dicetak semua informasi yang ada seperti kandungan nutrisi,

tanggal kadaluwarsa, dll.

 

 

 

Proses pengisian Yakult ke dalam botol

 

 

8. Mesin pengepakan

Botol-botol yang sudah terisi untuk selanjutnya dikemas dalam kemasan

dimana 1 kemasan ( packing ) terdiri dari 5 botol Yakult.

 

9. Ruang pendingin

Kemasan yang berisi botol Yakult disimpan dalam ruang pendingin untuk

menjamin kualitas dari minuman kesehatan Yakult.

 

10. Distribusi

Dari ruang pendingin tersebut selanjutnya Yakult siap didistribusikan ke

pelanggan melalui sistem penjualan langsung ( Direct Sales ) untuk dikirim

ke toko-toko dan supermarket maupun melalui sistem penjualan oleh Ibu-ibu

Yakult Lady untuk dikirim ke rumah-rumah setiap hari. 

Warna khas Yakult didapatkan secara alami dari pemanasan campuran susu

bubuk skim dan glukosa. Ini adalah reaksi antara asam amino dalam susu

bubuk skim dan karbonil dalam glukosa yang menyebabkan Yakult

berwarna coklat muda. Dalam ilmu kimia ini dinamakan reaksi Maylard atau

reaksi amino karbonil. Warna coklat muda kue dan roti berasal dari jenis

reaksi yang sama. Yakult memiliki derajat pH dari 3,5 – 4.

Yakult dibuat dari bahan-bahan:

1. bakteri Lactobacillus casei Shirota strain hidup

2. susu bubuk skim

3. sukrosa dan glukosa.

4. perisa

5. air

bahan – bahan tersebut kemudian di sterilisasi dengan cara dimasukan

kedalam alat yang terbuat dari stainless stell yang bersih dan steril.

Yakult tidak memakai bahan pengawet. Yakult dapat bertahan sejak

pembuatannya sampai dengan tanggal kadaluwarsanya karena:

asam laktat yang dihasilkan secara alami selama proses fermentasi dapat

memperpanjang umur simpannya.

pembuatannya secara hygienis.

penyimpanannya pada suhu dibawah 10°C

Yakult harus selalu disimpan pada suhu dibawah 10°C karena pada kondisi

tersebut bakteri Yakult tidak aktif sehingga kualitas Yakult dapat

dipertahankan terjaga. Penyimpanan pada suhu diatas 10°C akan

mengakibatkan turunnya kualitas karena bakteri Yakult aktif, menghasilkan

asam laktat yang menyebabkan Yakult menjadi asam dan jumlah bakteri

hidupnya akan menurun.

Yakult bermanfaat untuk meningkatkan kesehatan kita karena dapat membantu:

mencegah gangguan pencernaan termasuk memudahkan buang air besar dan

mencegah diare.

meningkatkan kekebalan tubuh.

meningkatkan jumlah bakteri berguna dalam usus.

mengurangi racun dalam usus.

membatasi jumlah bakteri yang merugikan.

Yakult dapat diminum setiap hari, kapan saja. Sebagian besar orang lebih suka

minum Yakult pada saat atau setelah makan. Disarankan satu botol setiap

hari untuk menikmati manfaat Yakult karena dalam 1 ml Yakult terdapat

lebih dari 100 juta bakteri Lactobacillus casei Shirota strain. Tentu saja

Yakult aman diminum lebih dari satu botol sehari dan dapat lebih efektif

untuk menciptakan flora usus yang didominasi oleh bakteri yang berguna.

Limbah yang dihasilkan dari pengolahan yakult terdiri dari dua macam yaitu,

limbah organic dan limbah nonorganic. Untuk limbah organic yang

dihasilkan adalah susu yakult, sedangkan yang non organic merupakan

botol-botol (kemasan) yakult yang rusak.

Untuk pengolahannya, semua limbah di kumpulkan sesuai jenisnya masaing-

masing, kemudian diberi bakteri tertentu untuk mengurai limbah tersebut

agar mudah diserap oleh bumi.

IV.Kesimpulan :

Yakult merupakan suatu minuman yang dihasilkan dari proses fermentasi susu

bubuk skim dan glukosa dengan bantuan bakteri Lactobacillus casei Shirota

strain. Yakult memiliki banyak manfaat bagi tubuh kita yaitu, mencegah

gangguan pencernaan, mengurangi racun dalam usus, meningkatkan jumlah

bekteri berguna dalam usus, menekan jumlah bakteri yang merugikan bagi

tubuh, dan meningkatkan daya tahan tubuh. Yakult sebaiknya diminum minimal

1 botol, secara rutin setiap hari.

VI.Daftar Pustaka :

http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/bentuk-polimer-dalam-

kehidupan/bentuk-polimer-plastik/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-lingkungan/pencemaran-tanah/

sumber-dan-komponen-bahan-pencemar-tanah/

http://www.yakult.co.id/

Makalah KimiaAplikasi Konsep Kimia Dalam kehidupan Sehari-Hari

Nama : AJI ZUL AZMI

Kelas : XII - MRI

Sekolah : MAN 1 Bandung