Jalur Metabolisme Pembuatan Asam Cuka (Mikrobiologi Industri)

Acetobacter aceti digunakan untuk memproduksi asam asetat dari alkohol. Sel ini merupakan gram negatif, berbentuk batang (0,5-1,5 µm), berbentuk sel tunggal, berpasangan atau berantai. Sel ini bersifat obligat aerob, katalase positif, mengoksidasi etanol menjadi asam asetat dan asam laktat serta CO₂ dan H₂O. Dapat tumbuh optimum pada suhu antara 25-30°C.

Acetobacter aceti merupakan bakteri gram negatif yang bersifat obligat aerob dan tidak membentuk endospora. Acetobacter aceti menghasilkan asam cuka dari etanol dalam minuman beralkohol. Asam cuka dan Asam laktat dioksidasi menjadi CO₂ dan H₂O oleh bakteri tersebut. Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus dan Gluconobacter oxydans digunakan secara komersial untuk pembuatan cuka.

Asam asetat, asam etanoat  atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C₂H₄O₂. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH₃-COOH, CH₃COOH, atau CH₃CO₂H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16,7°C. Asam asetat merupakan cairan yang memiliki bau asam yang tajam. Asam asetat mempunyai berat jenis 1,049, titik didih 118,1°C pada tekanan 1 atm, titik beku 16,7°C, mudah larut dalam air, alkohol dan eter serta larutan asam asetat dalam air bersifat asam lemah atau korosif.

Produksi asam asetat dengan cara :

Diagram Singkat Fermentasi Aerob

C₂H₁₂O₆ à 2 C₂H₅O à 2 CH₃COOH + H₂O + 116 kal

glukosa          etanol             asam cuka

Pembuatan Cuka dari Kulit Pisang Ambon Lumut

Terdapat dua tahap fermentasi yang dilalui dalam pembuatan cuka , yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam asetat atau asetifikasi.

Fermenatasi Alkohol atau alkoholisasi merupakan proses perubahan gula menjadi alkohol dan CO₂ oleh mikroba Saccharomyces cerevisiae. Tahap ini merupakan tahap pertama  dalam proses pembuatan cuka. Pada tahap ini karbohidrat akan dipecah dahulu menjadi gula sederhana yaitu dengan hidrolisa pati menjadi unit-unit glukosa. Dalam tahap pertama fermentasi glukosa selalu terbentuk asam piruvat melalui jalur Embden Meyerhof Parnas (EMP) atau glikolisis.

Gambar 1.1 Jalur Embden Meyerhof Parnas (EMP)

Piruvat diubah menjadi alkohol melalui dua tahap yaitu pertama, piruvat didekarboksilasi menjadi asetaldehid oleh piruvat dekarboksilase (1) dengan melibatkan tiamin pirofosfat dan tahap kedua asetaldehid oleh alkohol dehidrogenase (2) direduksi dengan NADH₂ menjadi alkohol. Perubahan glukosa menjadi alkohol dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.2 Skema Perubahan Glukosa Menjadi Alkohol

Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap fermentasi alkohol diantaranya konsentrasi inokulum, lama fermentasi, nutrient dan pH.

Fermentasi Asam Asetat (Asetifikasi)

Asetifikasi merupakan proses oksidasi alkohol oleh bakteri dengan adanya oksigen sehingga dihasilkan asam asetat dan air. Asetifikasi ini dilakukan oleh bakteri asam asetat, karena bakteri asam asetat mampu membentuk asam dari alkohol secara oksidasi tidak sempurna sebagai produk yang tidak dapat dipecah lagi. Berikut tahap reaksi enzimatis yang terjadi :

 

Kecepatan perubahan alkohol menjadi asam asetat tergantung pada konsentrasi inokulum, jumlah alkohol yang ada, suhu, dan pH. Konsentrasi alkohol yang terlalu tinggi menyebabkan terganggunya pertumbuhan bakteri sehingga asetifikasi tidak berlangsung sempurna. Sedangkan kadar alkohol yang kurang dari 0,2 %, asam asetat yang dihasilkan akan dioksidasi oleh bakteri asam asetat menjadi H₂O dan CO₂ (Oksidasi Lanjutan) sehingga akan diperoleh hasil asam asetat yang berkadar rendah. Pemberian oksigen diperlukan pada tahap asetifikasi dengan agitasi. Agitasi memiliki peran unutk memberikan suplai oksigen dalam jumlah yang cukup kepada mikrorganisme agar kebutuhan metaboliknya terpenuhi dengan baik.

Sumber :

pdf google : repository.upi.edu/operator/.../s_bio_056137_chapter2.pdf

http://www.scribd.com/doc/99330806/Mikrobiologi-Industri

http://www.scribd.com/doc/81035116/Pembuatan-Asam-Asetat-Dengan-Proses-Fermentasi-Fix

http://www.scribd.com/doc/44119815/cuka