Dua jenis fermentasi yang paling umum adalah alkoholik dan fermentasi asam laktat.
Sementara fermentasi alkohol mungkin yang paling terkenal (dan terlihat di banyak makanan dan minuman, seperti: seperti anggur, bir, teh fermentasi, roti dan sosis), fermentasi asam laktat dianggap sebagai tertua. Makanan fermentasi, seperti keju, yogurt, kefir, asinan kubis dan makanan acar telah ditemukan di hampir setiap budaya di seluruh dunia, sejak ribuan tahun yang lalu.
Untuk membandingkan dan membedakan fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol, keduanya reaksi oksidasi-reduksi dan melibatkan glikolisis.
Fermentasi alkohol terjadi pada mikroorganisme seperti ragi dan mengubah glukosa menjadi energi, yang dilepaskan sebagai karbon dioksida. Produk sampingan yang dihasilkan disebut etanol (juga dikenal sebagai etil alkohol atau hanya alkohol). Fermentasi asam laktat terjadi pada bakteri tertentu, ragi dan sel otot dan mengubah glukosa menjadi energi. Produk sampingannya adalah laktat. Fermentasi asam laktat juga digunakan dalam industri makanan, yang menggunakan bakteri asam laktat.
Peran Ragi dan Bakteri dalam Fermentasi
Fermentasi alkohol sering melibatkan Saccharomyces cerevisiae, (umumnya dikenal sebagai ragi roti), yang namanya berasal dari gula (saccharo), jamur (myces) dan bir (cerevisiae). Berawal dari zaman Neolitikum, fermentasi ragi sangat penting untuk proses produksi bir, anggur, roti dan biofuel.
Fermentasi melibatkan pengenalan sejumlah mikroba yang meningkatkan kadar asam atau alkohol; S. cerevisiae fermentasi mengubah pati menjadi gula sederhana, yang kemudian dikonsumsi ragi untuk membuat karbon dioksida dan alkohol.
Sederhananya, ragi memakan gula saat sel-sel bereproduksi. Sel-sel terus bereproduksi sampai semua gula dikonsumsi dan ragi habis; ragi kemudian mengendap di dasar wadah. Proses ini sama apakah hasil akhirnya adalah alkohol atau biofuel.
Lactobacillus adalah bakteri yang paling umum digunakan dalam fermentasi asam laktat. Gula yang ada dalam sampel buah secara alami menghasilkan asam laktat, yang menurunkan pH, mengurangi jumlah mikroorganisme yang dapat tumbuh. Ini secara efektif melestarikan makanan. Ini biasanya digunakan dalam pengawetan serta dalam produksi yogurt dan makanan fermentasi seperti asinan kubis dan kimchi.
Bakteri asam laktat ditemukan secara alami di beberapa makanan dan digunakan terutama sebagai "pemula," yang berarti mereka memulai proses fermentasi. Karbohidrat yang sudah ada dalam makanan membuat reaksi tetap berjalan. Inilah sebabnya mengapa keju yang telah "berumur" untuk jumlah waktu yang berbeda memiliki rasa yang berbeda.
Beralkohol vs. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi alkohol adalah reaksi kimia yang menggunakan ragi dan gula untuk menghasilkan energi, yang dapat Anda lihat sebagai gelembung larutan; itu bisa aerobik atau anaerobik (bekerja dengan ada atau tidak adanya oksigen). Setelah karbon dioksida dihilangkan, asetaldehida yang dihasilkan kemudian direduksi menjadi etanol. Ragi tidak dapat memetabolisme etanol; sejauh sel induk yang bersangkutan, itu adalah produk limbah.
Anda dapat menentukan fermentasi asam laktat sebagai proses yang terjadi setelah glikolisis dalam respirasi anaerobik. Enzim yang disebut laktat dehidrogenase mendorong reaksi untuk memulai glikolisis, membentuk laktat dalam prosesnya.
Laktat ini terprotonasi menjadi asam laktat dan terus terakumulasi dalam sel otot sampai oksigen diperkenalkan kembali dan respirasi aerobik kembali. ("Protonat" berarti menambahkan proton ke atom atau molekul lain, yang menciptakan ikatan dan mengubah laktat menjadi asam.) Fermentasi laktat terjadi melalui respirasi anaerobik, yang terjadi ketika ada kekurangan oksigen dalam organisme. Ini mencegah otot mendapatkan energi dari respirasi seluler.
Terutama, fermentasi asam laktat berbeda dari fermentasi etil alkohol karena asam laktat, bukan etanol, adalah produk sampingan yang dihasilkan. Ketika terkena oksigen, molekul asam laktat terurai menjadi karbon dioksida dan air. Ketika digunakan dalam produksi makanan, asam laktat ini memecah gula, mencegah makanan rusak.
Fermentasi alkohol dapat berlangsung di lingkungan dengan dan tanpa oksigen, dengan hasil yang berbeda.
Efek Asam Laktat pada Tubuh
Nyeri otot yang dialami setelah berolahraga disebabkan oleh penumpukan asam laktat. Dengan aktivitas yang teratur, paru-paru dapat memenuhi kebutuhan oksigen tubuh, tetapi selama berolahraga, dibutuhkan lebih banyak energi. Ini membuat pasokan oksigen menjadi pendek, jadi respirasi anaerobik dimulai. Ini tidak seefisien pernapasan aerobik, dan proses tersebut menghasilkan produksi asam laktat.
Meskipun sering dianggap limbah, asam laktat kemudian didaur ulang melalui hati di mana ia diubah kembali menjadi glukosa. Dalam beberapa kasus, penumpukan asam laktat dapat menyebabkan mual, kesulitan bernapas, dan kelemahan. Ketika tubuh tidak punya waktu untuk pulih, kristal asam urat dapat menumpuk di persendian, menyebabkan rasa sakit yang dikenal sebagai asam urat.
