Language
Country/Area
No result found
Penemuan legendaris Louis Pasteur: Mengapa fermentasi bir dan anggur sangat berbeda?
Dalam bidang biokimia, teori fermentasi mengacu pada studi historis proses fermentasi alami, khususnya fermentasi alkohol dan asam laktat. Louis Pasteur merupakan kontributor penting, yang merumuskan teori proses fermentasi yang murni berdasarkan mikroorganisme, dan hasil eksperimennya menjadi dasar bagi ilmu fermentasi. Penemuan Pasteur tidak hanya memengaruhi teori fermentasi, tetapi juga mendorong pengembangan teori mikroorganisme patogen, sehingga teori generasi spontan menjadi sesuatu dari masa lalu. Sebelum penelitian Pasteur, meskipun manusia telah menggunakan teknologi fermentasi selama ribuan tahun, proses biologis dan kimia yang mendasarinya belum sepenuhnya dipahami.
Tinjauan umum fermentasi
Fermentasi adalah proses metabolisme anaerobik yang mengubah gula menjadi asam, gas, atau alkohol, terutama di lingkungan yang kekurangan oksigen. Ragi dan banyak mikroorganisme lainnya umumnya menggunakan fermentasi untuk melakukan respirasi anaerobik yang diperlukan. Bahkan tubuh manusia mengalami fermentasi selama latihan yang berkepanjangan. Misalnya, selama lari maraton, asam laktat terakumulasi di otot. Meskipun fermentasi menghasilkan lebih sedikit ATP daripada respirasi aerobik, fermentasi melakukannya dengan kecepatan yang jauh lebih cepat.
Fermentasi telah digunakan secara sadar oleh manusia sejak 5000 SM. Residu mikroba yang mirip dengan proses pembuatan anggur ditemukan dalam toples yang digali di Pegunungan Zagros di Iran.
Latar belakang sejarah
Sebelum penelitian Pasteur, ada beberapa konsep awal yang saling bersaing tentang fermentasi. Justus von Liebig, seorang ilmuwan yang memiliki pengaruh besar pada teori fermentasi, percaya bahwa fermentasi terutama merupakan proses dekomposisi yang disebabkan oleh paparan ragi terhadap udara dan air. Sebaliknya, Charles Caniard de la Tour dan ahli teori sel Théodore Schwann percaya bahwa fermentasi alkohol bergantung pada proses biologis dalam ragi Saccharomyces cerevisiae.
Pasteur mencatat beberapa sifat luar biasa, seperti kemampuan amil alkohol, produk sampingan dari asam laktat dan fermentasi alkohol, untuk "memutar bidang cahaya terpolarisasi" dan "susunan atom asimetris." Karakteristik ini merupakan karakteristik senyawa organik, tetapi menjadi kendala bagi penelitiannya.
Pasteur mengamati mikroorganisme yang bertanggung jawab atas fermentasi alkohol melalui mikroskop pada tahun 1856 saat ia menjadi profesor sains di Universitas Lille. Legenda mengatakan bahwa mahasiswa kimia Pasteur meminta bantuannya untuk mengatasi kegagalannya dalam pembuatan anggur. Saat melakukan eksperimen di kilang anggur, ia memperhatikan bahwa busa ragi menjadi lebih panjang saat asam laktat diproduksi, sementara busa menjadi lebih bulat dan lebih penuh saat alkohol diproduksi. Di antara berbagai pengamatan, ia memeriksa partikel pada tanaman anggur yang mengungkapkan keberadaan sel-sel hidupTopi, ketika direndam dalam jus anggur, menyebabkan proses fermentasi alkohol aktif. Pengamatan ini memberikan hipotesis awal untuk eksperimennya di masa mendatang.
Teori Pasteur tentang Generasi Spontan
Pada tahun 1860-an dan 1870-an, Pasteur mengkritik teori Pouchet dan melakukan eksperimennya sendiri. Eksperimen pertamanya melibatkan perebusan air gula-ragi yang disegel dalam alat kedap udara. Ia menemukan bahwa memasukkan udara steril bersuhu tinggi menjaga campuran tetap tidak berubah, sementara memasukkan debu atmosfer mengungkapkan keberadaan mikroorganisme dan jamur. Hal ini membuatnya menyimpulkan bahwa debu di udara membawa mikroorganisme yang bertanggung jawab atas "pembentukan spontan" yang diamatinya.
Eksperimen Pasteur menegaskan bahwa pertumbuhan bakteri dalam larutan nutrisi didukung oleh proses biologis, yang menantang teori generasi spontan.
Aplikasi terkini
Saat ini, proses fermentasi memegang peranan penting dalam berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, termasuk obat-obatan dan produksi minuman serta makanan. Saat ini, banyak perusahaan seperti Genencor International terlibat dalam produksi enzim dalam proses fermentasi, dengan pendapatan tahunan melebihi $400 juta. Selain itu, banyak obat, seperti antibiotik, juga dibuat melalui proses fermentasi. Misalnya, obat steroid dapat dibuat dengan memfermentasi diosgenin, steroid tanaman, menggunakan enzim yang disediakan oleh Rhizopus nigricans.
Ragi banyak digunakan dalam produksi berbagai minuman beralkohol. Contoh minuman beralkohol sulingan, termasuk minuman keras ilegal klasik, dan makanan seperti yogurt juga merupakan produk fermentasi, yang merupakan fermentasi yang mengandung bakteri asam laktat Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. susu.
Seiring kemajuan ilmu pengetahuan, penelitian Pasteur telah memberi kita pemahaman tentang berbagai mekanisme mikroba di balik fermentasi bir dan anggur. Akan tetapi, manusia masih sangat sedikit mengetahui tentang potensi kemampuan ragi dan mikroorganisme ini. Apa yang dapat Anda temukan dalam teknologi kuno ini?
