Fermentasi | Nota Ringkas Biologi Tingkatan 4 bab 7 | Respirasi Sel | My Wislah | Wislah Malaysia |
Fermentasi telah digunakan oleh manusia sejak beribu-ribu tahun dahulu untuk menghasilkan makanan dan minuman seperti roti, bir, keju, dan yogurt. Proses ini melibatkan penguraian bahan organik oleh mikroorganisma seperti bakteria dan yis tanpa kehadiran oksigen. Walaupun fermentasi telah digunakan sejak zaman purba, namun hanya pada zaman moden ia mulai difahami dan digunakan dalam industri.
Fermentasi
Fermentasi merujuk kepada proses alternatif respirasi sel yang menguraikan glukosa tanpa kehadiran oksigen.
Penguraian glukosa melalui fermentasi adalah tidak lengkap dan hanya berlaku di dalam sitoplasma. Fermentasi boleh berlaku di dalam sel otot manusia, yis, tumbuhan dan beberapa bakteria seperti Lactobacillus. Fermentasi boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu fermentasi asid laktik dan fermentasi alkohol.
Fermentasi Asid Laktik
Fermentasi asid laktik melibatkan penguraian glukosa menjadi asid piruvat melalui glikolisis dan kemudian diuraikan menjadi asid laktik. Dalam fermentasi ini, terdapat hanya dua molekul ATP yang terbentuk semasa glikolisis. Contoh organisma yang mengalami fermentasi asid laktik adalah Lactobacillus seperti yogurt dan sel otot manusia.
Fermentasi Alkohol
Sementara itu, dalam fermentasi alkohol, glukosa diuraikan kepada asid piruvat melalui glikolisis dan kemudian diuraikan menjadi etanol dan karbon dioksida. Hanya dua molekul ATP yang terbentuk semasa glikolisis. Contoh organisma yang mengalami fermentasialkohol adalah yis dan tumbuhan seperti padi.
Perbandingan antara respirasi aerob dan fermentasi adalah seperti berikut:
Persamaan antara respirasi aerob dan fermentasi adalah proses penguraian glukosa dan penukarannya kepada tenaga kimia, serta menghasilkan tenaga kimia dalam bentuk ATP. Proses ini bermula di dalam sitoplasma dan bermula dengan glikolisis di mana glukosa ditukarkan menjadi piruvat. Respirasi aerob dan fermentasi berlaku di dalam yis, bakteria, haiwan dan tumbuhan.
Perbezaannya, respirasi aerob melibatkan proses penguraian glukosa yang lengkap dengan kehadiran oksigen, berlaku di dalam sitoplasma dan mitokondrion, serta menghasilkan air. Glukosa dioksidakan dengan lengkap menjadi karbon dioksida dan air, dan satu molekul glukosa menghasilkan 2898 kJ tenaga.
Manakala, fermentasi melibatkan proses penguraian glukosa yang tidak lengkap tanpa menggunakan oksigen atau dalam keadaan oksigen yang terhad, berlaku hanya di dalam sitoplasma, dan tidak menghasilkan air. Glukosa tidak dioksidakan dengan lengkap menjadi etanoldan karbon dioksida atau asid laktik, dan satu molekul glukosa hanya menghasilkan 210 kJ tenaga dalam fermentasi alkohol atau 150 kJ tenaga dalam fermentasi asid laktik.
Kesimpulan
Fermentasi mempunyai kebaikan dan keburukan dalam penggunaannya dalam industri. Kelebihan penggunaan fermentasi termasuklah penghasilan produk yang berkualiti tinggi, kos yang rendah, penghasilan produk dalam kuantiti yang besar, dan penyimpanan produk yang lebih lama. Namun, terdapat juga beberapa keburukan dalam penggunaan fermentasi seperti kontaminasi, penjagaan kualiti yang ketat, kepentingan suhu dan kelembapan yang tepat, dan pembuangan sisa produk. Oleh itu, ia memerlukan pengurusan yang baik, penjagaan kualiti yang ketat dan pematuhan terhadap peraturan kesihatan dan keselamatan untuk memastikan produk yang dihasilkan selamat danberkualiti tinggi. Meskipun demikian, fermentasi masih digunakan secara meluas dalam industri makanan dan minuman kerana ia adalah cara yang berkesan untuk menghasilkan produk berkualiti tinggi dengan kos yang rendah. Dalam era globalisasi yang semakin pesat ini, penggunaan teknologi fermentasi semakin berkembang dan menjadi semakin penting dalam memenuhi permintaan pasaran yang semakin tinggi terhadap produk makanan dan minuman yang berkualiti tinggi.
