BIOLOGI ONLINE

blog pendidikan biologi

PROSES BLANCHING PADA INDUSTRI PANGAN

PROSES BLANCHING PADA BAHAN PANGAN

 

  1. 1.      Landasan Teori

1.1  Definisi Blanching

Dalam kehidupan sehari-hari seringkali kita menemui bahan pangan nabati seperti buah dan sayur dalam bentuk produk beku, kering atau kalengan. Bentuk olahan-olahan tersebut disukai karena selain dapat memperpanjang umur penyimpanan bahan, proses produksinya juga dipermudah karena akan  mempersingkat waktu pengolahan bahan tersebut menjadi produk akhir. Selama proses pembekuan, pengeringan, pengalengan maupun selama proses penyimpanannya, bahan pangan tersebut dapat mengalami penurunan mutu dan nutrisi, sehingga dibutuhkan suatu proses pemanasan awal yang dikenal dengan istilah blanching. Blanching adalah proses perlakuan pemanasan awal yang biasanya dilakukan pada bahan nabati segar sebelum mengalami proses pembekuan, pengeringan atau pengalengan.

 

1.2  Metode Blanching

Proses blanching dilakukan dengan memanaskan bahan pangan pada suhu kurang dari 100oC dengan menggunakan air panas atau uap air panas. Contoh proses blanching yaitu mencelupkan sayuran atau buah di dalam air mendidih selama 3 sampai 5 menit atau mengukusnya selama 3 sampai 5 menit.

Setelah dilakukan proses pemanasan bahan pangan, biasanya dilanjutkan dengan proses pendinginan yang bertujuan untuk mencegah pelunakan jaringan yang berlebihan sekaligus dan sebagai proses pencucian setelah blanching. Proses pendinginan dilakukan segera setelah proses blanching selesai. Bahan dibenamkan ke dalam air es selama beberapa waktu, biasanya lamanya waktu untuk proses pendinginan sama dengan lama waktu yang digunakan untuk blanching. Waktu pendinginan ini tidak boleh terlalu lama, karena dapat menyebabkan meningkatnya kehilangan komponen larut air karena lisis kedalam air pendingin. Untuk meminimalkan kehilangan komponen larut air karena lisis kedalam air pendingin, maka proses pendinginan dapat dilakukan dengan menggunakan udara dingin sebagai media pendinginnya.

Setiap bahan pangan memiliki waktu proses blanching yang berbeda-beda untuk inaktivasi enzim, tergantung pada jenis bahan tersebut, metode blanching yang digunakan, ukuran bahan dan suhu media pemanas yang digunakan. Pada Tabel dibawah ini dapat dilihat lama waktu blanching dari beberapa jenis bahan pangan :

 

Sayuran (dalam air suhu 100oC)

Waktu blanching (menit)

Brokoli

2-3

Jagung

2-3

Bayam

12

Beet ukuran kecil, utuh

3-5

Beet dipotong dadu

3

 

Idealnya, lama waktu yang diperlukan untuk proses blanching adalah pas tidak terlalu lama atau terlalu sebentar. Proses blanching yang berlebihan akan menyebabkan produk menjadi matang, kehilangan flavor, warna, dan nutrisi-nutrisi penting yang terkandung didalamnya karena komponen-komponen tersebut dapat rusak dan terlarut kedalam media pemanas (pada proses blanching dengan air panas atau steam).

Sebaliknya, waktu blanching yang terlalu sebentar akan mendorong meningkatnya aktivitas enzim perusak dan menyebabkan kerusakan mutu produk yang lebih besar dibandingkan dengan yang tidak mengalami proses blanching.

Proses blanching salah satunya bertujuan untuk menjaga mutu produk, dengan cara menonaktifkan enzim alami yang terdapat pada bahan pangan. Enzim tersebut di nonaktifkan karena dapat mengganggu kualitas pangan saat dilakukan proses pengolahan selanjutnya.  Contohnya ialah enzim polifenolase yang menimbulkan pencoklatan pada bahan pangan buah-buahan.  Tujuan blanching bervariasi dan bergantung pada proses pengolahan yang akan dilakukan.

Dalam proses blanching buah dan sayuran, terdapat dua jenis enzim yang tahan panas, yaitu enzim katalase dan peroksidase. Kedua enzim ini memerlukan pemanasan yang lebih tinggi untuk menginaktifkannya dibandingkan enzim-enzim yang lain. Baik enzim katalase maupun peroksidase tidak menyebabkan kerusakan pada buah dan sayuran. Namun karena sifat ketahanan panasnya yang tinggi, enzim katalase dan peroksidase sering digunakan sebagai enzim indikator bagi kecukupan proses blanching. Artinya, apabila tidak ada lagi aktivitas enzim katalase atau peroksidase pada buah dan sayuran yang telah di blanching, maka enzim-enzim lain yang tidak diinginkan pun telah terinaktivasi dengan baik.

 

  1. 2.      Fungsi Alat

Sayuran hijau yang diberi perlakuan blanching sebelum dibekukan atau dikeringkan mutu wama hijaunya lebih baik dibandingkan dengan sayuran yang tidak di blanching terlebih dahulu. Dalam pengalengan sayuran dan buah-buahan, blanching dapat menghilangkan gas dari dalam jaringan tanaman, melayukan jaringan tanaman agar dapat masuk dalam jumlah banyak dalam kaleng, menghilangkan lendir dan memperbaiki warna produk. Alat yang digunakan untuk proses blanching adalah blancher dimana proses yang terjadi bertujuan untuk:

  • Menonaktifkan enzim alami yang terdapat pada bahan pangan.
  • Membunuh sebagian jasad renik yang terdapat pada bahan pangan.
  • Mematikan jaringan-jaringan bahan.
  • Menghilangkan kotoran yang melekat pada sayuran.
  • Menghilangkan zat-zat penyebab lendir pada sayuran.
  • Mengeluarkan gas-gas, termasuk O2 dalam jaringan buah atau sayuran.
  • Mempertahankan mutu sensorik dan nutrisi dari buah dan sayur.

 

 

Pada proses blanching prinsipnya adalah melewatkan bahan pangan menuju uap pemanas dan media pendingin (dapat berupa udara atau air). Proses blanching dalam skala industri dilakukan pada Rotary Drum Steam Blancher. Ini merupakan suatu alat dimana proses blanching berupa pemanasan dan pendinginannya dilangsungkan dalam suatu drum yang berputar. Proses pemanasan di dalam alat umumnya dilakukan pada suhu 70-80oC bergantung pada jenis bahan pangan dan menggunakan uap jenuh. Sementara untuk proses pendinginan dipilih menggunakan media pendingin berupa air kondensat.

 

  1. 3.      Jenis dan Gambar Alat

 

 

Kapasitas dari alat ini mencapai 1000 hingga 50.000 PPH (Pounds per Hour), tergantung dari waktu tinggal bahan pangan dan jenis bahan pangan itu sendiri. Rotary Drum Steam Blancher efisien dalam penghematan energi dan mudah dalam proses pembersihannya. Recovery di akhir proses dapat mencapai 3%. Energi yang dikonsumsi oleh steam blancher kurang lebih setengah dari konsumsi energi water blancher. Alat ini juga praktis karena pemanasan dan penginginan berlangsung dalam satu alat sehingga bisa mengingkatkan efisiensi dan efektivitas dari proses produksi bahan pangan.

 

  1. 4.      Contoh Produk

Di industri jasa boga, buah dan sayur segar yang telah mengalami perlakuan perlukaan (misalnya dikupas, diiris atau dirajang) kadang-kadang tidak langsung diolah karena berbagai faktor. Bahan yang mengalami perlukaan ketika kontak dengan udara akan mengalami kerusakan warna, flavor dan tekstur karena aktivitas enzim. Proses blanching dilakukan untuk inaktivasi enzim dan mencegah terjadinya kerusakan tersebut. Blanching juga bisa dilakukan untuk mempermudah proses pengupasan. Panas karena blanching akan melunakkan kulit bahan sehingga mempermudah proses pelepasan kulit bahan.

Proses blanching juga membantu membersihkan bahan dan mengurangi jumlah mikroba awal, terutama yang ada di permukaan bahan. Pada sayuran daun, proses blanching dapat mereduksi jumlah bakteri mesofilik lebih dari 103 koloni/gram, tanpa menambahkan perlakuan kimiawi. Untuk alasan ini, maka proses blanching terkadang juga digunakan sebagai alternatif pengawetan untuk produk buah dan sayur diolah minimal (contohnya salad buah dan sayur; dan fresh cut product) yang dikemas dalam kemasan vakum dengan lama penyimpanan lebih dari 10 hari dan kondisi suhu ruang penyimpanan tidak stabil di suhu dingin (kurang dari 4oC).

Blanching yang dilakukan pada proses pengalengan, ditujukan untuk mengeluarkan udara dari dalam jaringan bahan dan meningkatkan suhu bahan (pemanasan awal). Pengeluaran udara dari jaringan dan pemanasan awal sebelum pengisian kedalam kaleng menjadi tujuan utama karena sangat berpengaruh pada penurunan kadar oksigen (pembentukan kondisi vakum) di dalam wadah. Keberadaan oksigen dalam produk kaleng tidak dikehendaki karena akan mempercepat proses kerusakan dan memperpendek umur simpan produk. Selain itu, blanching pada proses pengalengan juga bertujuan untuk melunakkan jaringan bahan sehingga mempermudah proses pengemasan (pengisian).

Pada proses pengalengan, inaktivasi enzim tidaklah menjadi tujuan utama. Pada beberapa kasus pengalengan, blanching bertujuan untuk mengaktivasi kerja enzim. Dalam kasus ini, aplikasi panas selama pengalengan menyebabkan lapisan epidermis bahan menjadi rusak dan tekstur berubah menjadi lembek. Blanching yang dilakukan pada suhu rendah dan waktu yang panjang dapat mencegah terjadinya pelunakan tekstur karena meningkatkan aktivitas enzim pektin metil esterase, enzim yang mengubah karakteristik biokimiawi dinding sel dan lamella tengah dari jaringan nabati menjadi lebih mudah membentuk kompleks dengan kalsium yang mencegah pelunakan tekstur.

Blanching untuk sayuran biasanya dilakukan dengan menggunakan air panas atau steam sementara blanching buah dilakukan dengan menggunakan larutan kalsium. Penggunaan larutan kalsium, bertujuan untuk mempertahankan tekstur buah melalui pembentukan kalsium pektat. Pengental seperti pektin, karboksimetil selulose dan alginat juga dapat digunakan untuk membantu mempertahankan tekstur buah agar tetap segar setelah proses blanching.

Contoh aplikasi blanching pada saat memasak sayur mayur adalah sayur yang sudah dibersihkan dimasukkan ke dalam air yang mendidih, direbus hingga berubah warna menjadi warna yang diinginkan lalu diangkat dan langsung dicelupkan ke dalam air dingin, umumnya air es. Tujuan proses blanching pada persoalan di atas adalah untuk mendapatkan kematangan yang diinginkan. Pencelupan sayur ke dalam air dingin bertujuan untuk menghentikan proses pematangan, karena seperti yang diketahui, ketika sayur diangkat dan masih dalam keadaan panas maka proses pematangan masih tetap berlangsung.

Hal ini dapat menyebabkan sayuran berwarna terlalu coklat atau terlalu matang. Selain untuk mencapai tingkat kematangan tertentu, proses ini bertujuan untuk mendapatkan tekstur tertentu dari suatu sayuran. Tekstur yang diinginkan mungkin agak lunak atau lebih renyah, ini tergantung kepada teknik memasak. Tujuan lain dari proses ini adalah untuk menghilangkan potensi berkecambah dari biji- bijian. Hal ini merupakan salah satu proses pengawetan.

 

  1. Pengganti Bleaching

Blanching dengan air panas tidak selalu diinginkan, terutama pada buah potong yang akan dimakan dalam bentuk segar dan buah beku yang akan dikonsumsi dalam bentuk segar (tanpa pemasakan) setelah proses thawing. Pada buah potong yang akan dikonsumsi dalam bentuk segar, proses blanching dapat menyebabkan perubahan karakteristik sensorik ‘khas buah segar’-nya. Sementara pada buah beku, kerusakan panas yang terjadi selama blanching pada beberapa jenis buah menyebabkan perubahan flavor dan tekstur buah (tekstur menjadi porous seperti gabus) setelah dithawing. Kondisi ini menyebabkan buah menjadi tidak layak untuk dikonsumsi segar. Untuk kasus seperti ini, maka digunakan metode alternatif lain untuk menghambat perubahan enzimatis terutama reaksi pencoklatan.

Beberapa metode yang bisa digunakan sebagai pengganti blanching pada pembuatan buah beku adalah inaktivasi enzimatis secara kimia, menghindarkan kontak dengan oksigen (misalnya dengan mengemas buah dalam larutan gula) dan perendaman dalam larutan yang mengandung anti oksidan (misalnya asam askorbat).

Contoh lain proses blanching diterapkan pada buah- buahan. Proses blanching ini bertujuan untuk mencegah terbentuknya warna coklat pada buah- buahan. Buah yang paling mudah mengalami pencoklatan adalah apel. Blanching yang dilakukan pada buah- buahan ini adalah dengan memberikan panas terhadap bahan pangan melalui perendaman bahan dalam air yang mendidih atau pemberian steam dalam waktu yang relatif singkat.

Untuk apel, setelah dikupas dan dipotong- potong selanjutnya apel direndam di dalam air panas selama 3 menit dengan suhu mencapai 82-93°C. Setelah proses perendaman selesai, apel direndam dalam larutan vitamin C. Dengan takaran vitamin 200 miligram per liter. Sehingga akan diperoleh apel yang tetap segar dengan tambahan vitamin C. Selain itu, proses blanching untuk buah- buahan dapat dilakukan dalam larutan garam kalsium dengan tujuan untuk memperbaiki kekerasan buah dengan terbentuknya kalsium pektat. Kekerasan buah setelah diblanching juga dapat diperbaiki dengan bantuan pektin, karboksimetil dan alginat.

 

IKLAN

CV ZAIF ILMIAH (BIRO JASA PEMBUATAN PTK, KARYA ILMIAH, PPT PEMBELAJARAN, RPP, SILABUS, DLL))

Ingin membuat PTK tapi merasa sulit???? Ingin membuat Karya Ilmiah tetapi kesusahan??? Ingin membuat presentasi powerpoint untu pembelajaran merasa sulit dan gaptek????? Ingin membuat RPP dan silabus serta perangkat pembelajaran tetapi susah????? Kini tidak usah bingung lagi ada Pak Zaif yang siap membantu berbagai kesulitan dan kesusahan yang anda hadapi di bidang pendidikan di CV Zaif Ilmiah semua masalah anda di bidang pendidikan akan dibantu, ingin membuat PTK saya bantu, membuat Karya Ilmiah saya bantu, membuat berbagai perangkat pembelajaran saya bantu untuk info lebih lanjut hubungi Contact Person 081938633462 INSYA ALLAH semua kesulitan dan kesusahan anda akan ada solusinya jangan lupa hubungi Pak Zaif di nomer 081938633462 ATAU lewat E-mail di zaifbio@gmail.com. DIJAMIN PTK ATAU KARYA ILMIAHNYA BARU LANGSUNG DIBIKINKAN BUKAN STOK LAMA ATAU COPY PASTE SEHINGGA DIJAMIN ORIGINALITASNYA TERIMA KASIH DAN SALAM GURU SUKSES PAK ZAIF

01/01/2013 Posted by | BIOKIMIA | , , , , , | Tinggalkan komentar

PEMEKATAN LARUTAN GULA DALAM SUATU SYSTEM “EVAPORATOR EFEK TIGA” *) (Penerapan Konsep Neraca Massa dan Neraca Panas Dalam Proses Penguapan)

Oleh:

Endang Dwi Siswani Widyatmiko **)

 

 

ABSTRAK

 

Makalah ini bertujuan memberikan satu contoh penerapan konsep neraca massa dan neraca panas dalam  proses penguapan. Didalam Industri gula, sebelum sampai pada proses kristalisasi, larutan gula terlebih dahulu dipekatkan  dengan cara  penguapan, yang dilakukan di dalam suatu alat yang disebut dengan  evaporator.  Dalam makalah ini akan dibahas mengenai  langkah- langkah penerapan neraca massa dan neraca panas dalam proses pemekatan 22680 kg/ jam larutan gula 10% menjadi laruan gula 50% dalam system evaporator efek tiga, untuk menentukan  besarnya semua aliran bahan yang keluar dan yang masuk dalam suatu system evaporator efek tiga (L1; L2; L3; V1; V2; V3), jumlah uap air yang diperlukan (S), serta  besarnya luas permukaan perpindahan panas dari tiap- tiap evaporator (A1; A2; dan A3).

Langkah- langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1). menentukan  kenaikan titik didih larutan pada evaporator1, 2 dan 3; 2). menghitung  jumlah keseluruhan uap (V1 + V2 + V3) dan jumlah serta komposisi larutan (xi ) yang keluar dalam tiap- tiap evaporator (L1, L2 dan L3) dan mengasumsikan harga V1= V2 = V3; 3). menghitung  suhu embunan yang keluar dari tiap- tiap evaporator; 4). menentukan luas permukaan perpindahan panas pada tiap- tiap evaporator ( A1,, A2 , A3) berdasarkan hasil perhituingan pada langkah 2);  5) melakukan checking apakah benar bahwa A1 = A2 = A3;; 6). mengulang langkah 2) sampai dengan 5), hingga dieproleh harga A1 = A2 = A3.

Berdasarkan langkah- langkah diatas, diperoleh hasil perhitungan sebagai berikut: harga  L1 = 17005 kg/jam; L2 = 10952 kg/jam; L3 = 4536 kg’jam; V1 = 5675 kg/jam; V2 =  6053 kg/jam; V3 = 6416 kg/ jam. Jumlah Steam (uap air) yang diperlukan = S = 8960. Luas permukaan perpindahan panas untuk tiap- tiap evaporator adalah: A1 = 104,6 m2 ; A2 = 105,6 m2; dan A3 = 104,9 m2.

 

  1. PENDAHULUAN

Evaporator adalah salah satu jenis alat industri yang digunakan untuk memekatkan larutan. Alat ini banyak digunakan dalam industri yang mengolah bahan- bahannya dalam fase cair. Berdasarkan jumlah evaporator yang digunakan, system evaporator dibagi dalam beberapa jenis; yaitu: system evaporator efek tunggal ( sebuah evaporator); system evaporator multi efek ( lebih dari sebuah evaporator). Jika jumlah evaporator ada 3 buah, disebut dengan system evaporator efek tiga. Proses pemekatan di dalam evaporator bertujuan untuk menghilangkan sebagian pelarut dengan  cara menguapkan pelarut tersebut. Oleh karena itu, diperlukan uap air sebagai medium pemanas.

Dalam skala industri, dengan jumlah bahan yang dipekatkan cukup banyak, ( dengan kecepatan aliran massa sebanyak ribuan kg/jam), maka pemekatan larutan dengan menggunakan system evaporator efek tunggal akan banyak memerlukan jumlah uap air sebagai medium pemanas, sehingga ongkos pengadaan uap air akan menambah  ongkos produksi secara keseluruhan. Disamping itu dalam system evaporator efek tunggal panas yang dibawa oleh uap air yang meninggalkan evaporator (sebagai hasil penguapan pelarut) akan terbuang (tidak dimanfaatkan). Hal ini jika penanganannya kurang cermat akan mengakibatkan terjadinya polusi dalam ruang kerja. Berdasarkan tinjauan ekonomi dan teknis diatas, untuk mereduksi biaya dan untuk memanfaatkan panas yang dibawa oleh uap air yang meninggalkan evaporator,  perlu digunakan evaporator multi efek.

Makalah ini bertujuan menjelaskan bagaimana langkah- langkah perhitungan dalam perancangan system evaporator efek tiga, yang digunakan untuk memekatkan larutan gula dari 10% berat gula manjadi larutan 50% berat gula.  Perhitungan dilakukan dengan bantuan konsep neraca massa dan neraca panas. Perhitungan disini bertujuan menentukan kuantita bahan- bahan yang keluar dari satu evaporator maupun yang masuk ke dalam evaporator lainnya (meliputi: jumlah larutan gula jenuh, dan uap air yang meninggalkan evaporator), disamping itu  akan ditentukan  besaranya luas permukaan perpindahan panas dari tiap-tiap evaporator (A) dan banyaknya uap air ( S = steam) yang diperlukan sebagai  medium pemanas pada evaporator 1.

 

 

  1. KONSEP NERACA MASSA DAN NERACA PANAS

Dalam bidang Teknik Kimia, untuk menyelesaikan suatu masalah ( terutama pada bidang perancangan alat proses), selain konsep-konsep kimia  diperlukan juga  konsep-konsep matematika  sebagai sarana penyelesaiannya/ perancangannya. Konsep matematika yang digunakan dalam perancangna evaporator adalah “konsep neraca massa” dan “konsep neraca panas”. Dalam hal ini adalah konsep neraca massa dan neraca panas untuk proses steady state

Neraca massa diturunkan dari hokum kekekalan massa; yang menyatakan bahwa untuk proses yang steady (tunak) dan tidak terjadi reaksi kimia  maka massa bahan- bahan (zat) yang masuk  ke dalam suatu alat proses sama dengan massa bahan- bahan yang keluar dari alat proses tersebut.  Demikian juga konsep neraca panas menyatakan bahwa  untuk proses yang steady (tunak), maka jumlah panas yang masuk sama dengan  jumlah panas yang kelaur dari  alat proses tersebut.

 

 

  1. C.    SYSTEM  EVAPORATOR EFEK TIGA

Seperti telah disebutkan di atas, untuk mengurangi ongkos pengadaan uap air sebagai pemanas dan untuk mengantisipasi terjadinya polusi panas dalam ruang kerja,  maka digunakan beberapa buah evaporator yang dipasnag seri. System ini dikenal dengan system evaporator multi efek. Apabila digunakan 3 buah rekator, disebut dengan system evaporator efek tiga. Gambar sederhana dari system evaporator efek tiga dapat dilihat pada Gambar 1.

Dalam system evaporator efek tiga, tiap- tiap evaporator bertindak sebagai evaporator tunggal. Dalam system efek tiga, sejumlah uap air digunakan sebagai  medium pemanas untuk evaporator 1, dan  larutan dalam evaporator I akan mendidih pada kondisi T1 dan P.1.  Uap yamg keluar dari evaporator 1 ( sebesar V1),  digunakan sebagai medium pemanas pada Evaporator 2, yang akan menguapkan air dalam evaporator 2 dalam  kondisi T2 dan P2.  Demikian juga uap yang keluar dari evaporator 2 akan digunakan sebagai medium pemanas pada evaporator 3, yang  akan menguapkan air pada kondisi T3 dan P3. Apabila System evaporator efek tiga ini bekerja dalam kondisi steady  state,  maka kecepatan aliran bahan dan kecepatan penguapan di tiap- tiap evaporator akan  konstan.

Kasus yang  akan dijelaskan dalam makalah ini adalah : suatu system evaporator efek tiga digunakan untuk memekatkan larutan gula 10% berat,  sebanyak 22680 kg/jam, menjadi larutan gula 50% berat.  Larutan gula 10%  (F) dimasukkan  ke dalam evaporator 1 pada suhu 26,7 0C ( = 80 0F). Sebagai medium pemanas digunakan uap air  (S) pada tekanan 205,5 kPa (= 29,8 psia) dan pada suhu 121,1 0C ( = 250 0F). Tekanan uap pada evaporator 3 sebesar 13,4 kPa (= 1,94 psia). Harga panas jenis dari larutan didekati dengan  persamaan: cp = 4,19 – 2,35 x kJ. ( x = fraksi berat gula dalam  larutan). Diketahui harga koefisien perpindahan panas untuk  larutan dalm tiap- tiap evaporator berturut- turut : U1 = 550; U2 = 350 dan U3 = 200 Btu// j. ft2.  Apabila  ketiga evaporator tersebut mempunyai luas permukaan perpindahan panas yang sama (A1 = A2 = A3), maka dapat ditentukan:

  1. Besarnya luas permukaan perpindahan panas ( A1, A2 dan A3)
  2. Besarnya kecepatan uap air  sebagai medium pemanas untuk evaporator 1 (S)
  3. Jumlah  larutan yang  keluar  dari tiap- tiap evaporator (l1, L2 dan L3)
  4. Jumlah uap air yang keluar dari  tiap- tiap evaporator (V1, V2 dan V3)

 

Langkah- langkah penyelesaian: (Geankoplis, C.J, 1991)

Perhitungan dilakukan dengan cara  coba- coba.

 

1. Menentukan kenau\ikan titik didih larutan

Mem\nentukan  kenaikan titik didih larutan (KTD )dalam tiap- tiap evaporator

            Persamaan yang digunakan: (KTD)i = 1,78 xi + 6,22 xi2                                ………(1)

                                                            ( i  = 1 s.d 3 )

            Diperoleh (KTD)1 = 0,36 0C; (KTD)2 = 0,65 0C; (KTD)3 = 2,45 0C

Sehingga T3 = 51,67 + 2,45 = 54,12 0C

 

2. Menghitung L1, L2, L3, V1, V2 dan V3

a. Membuat neraca massa komponene keseluruhan :

F xF = L3 x3 + (V1 + V2 + V3) 0                                                           ………. (2)

—à  Diperoleh harga L3 = 4536 kg/j.

b. Membuat  neraca massa total (untuk seluruh evaporator) :

F = L3 + (V1 + V2 + V3 ),                                                                 ……….(3)

diperoleh ( V1 + V2 + V3) = 18144 kg/j

Diambil V1 = V2 = V3 = 15144/3 = 6048 kg/j.

 

c. Membuat neraca massa  untuk tiap- tiap evaporator:

Ev 1: F   = V1 + L1,                                                                            ……….(4)

diperoleh harga L1 = 16632 kg/j

    Ev 2: L1 = V2 + L2,                                                                            ……….(5)

diperoleh harga L2 = 10584 kg/j

Ev 3: L2 = V3 + L3,                                                                             ………(6)

diperoleh harga L3 = 4536 kg/j

 

c. Membuat neraca  massa komponen untuk tiap- tiap evaporator:

Ev1:  F (xF)   = L1 (x1),                                                                       ………(7)

diperoleh harga x1 = 0,136

Ev2 : L1 (x1) = L2 (x2),                                                                      ……….(8)

diperoleh harga x2 = 0,214

Ev3 : L2 (x2) = L3 (x3),                                                                       ………(9).

diperoleh harga x3 = 0,500

 

3. Menghitung suhu  embunan uap air (sebagai medium pemanas yang keluar dari tiap-    tiap evaporator (Ts1, Ts2 dan Ts3)

Persamaan yang digunakan :

Ev1 : T1 = Ts1 -  T1,                                                               ………..(10)

diperoleh harga Ts1 = 121,10C

Ev2 : Ts2 =  T1 – (KTD)1,                                                                    ………(11)

diperoleh harga Ts2 = 105,8 0C

Ev 3 : Ts3 = T2 – (KTD)2,                                                                    ………(12)

diperoleh harga Ts3 = 86,19 0C

Harga- harga ini digunsksn untuk menghitung       S1,       S2  dan       S3

 

4. Menentukan luas permukaan perpindahan panas tiap- tiap evaporator (A1, A2, A3)

Untuk menentukan A1, A2 dan A3 digunakan konsep neraca panas:

Qi = Ui Ai    Ti;                                                                                 ………(13)

Qi = panas yang diberikan oleh uap air sebagai medium pemanas

Untuk evaporator ke i

Ui = Koefisien perpindahan panas pada evaporator ke i

Ti = Kenaikan titik didih larutan dalam evaporator (KTD)i

i   = evaporator ke 1,2 dan 3

 

Persamaan diatas dapat dituliskan : Ai = Qi/ (Ui)(    Ti)             …..……… (14)

Harga Qi  dicari dari persamaan : Qi =  S    Si                                      …………..(15)

Dari perhitungan ditemukan harga

LS1 = 2200 kJ/kg;    S2 = 2244 kJ/kg dan    S3 = 2294 kJ/kg

Jika harga S telah diketahui dari hasil perhitungan diatas, maka:

Q1 = 5,460 x 106 W;  Q2 = 3,492 x 106 W dan Q3 = 3,830 x 106 W

 

Dengan persamaan (14), dengan  harga  Q1, Q2 dan Q3 ini maka dapat dihitung harga A1 = 112,4 m2; A2 = 95,8 m2 dan A3 = 105,1 m2.

 

5. Langkah 5 : Checking harga A1, A2 dan A3 hasil hitungan.

Dari hasil hitungan dapat dihitung harga A rerata atau Am = (112,4 + 95,8 + 105,1) /3 = 104, 4 m2. Karena masing- masing harga A tidak sama dengan harga Am, maka perlu dilakukan perhitungan kembali.

 

6: Mengulang langkah 2) sampai dengan 5)

Langkah ini bertujuan untuk menentukan A1, A2 dan A3 dengan urutan yang sama, mulai dari langkah 2) sampai dengna langkah 5) dengan menggunakan harga L1, L2 dan L3 berturut- turut = 17005, 10952 dan 4536 kg/j.

Dengan  urutan yang sama, diperoleh harga A1 = 104,56 m2; A2 = 105,6 m2  dan A3 =104,9 m2 serta Am = 104,4 m2. Ternyata harga A1, A2 dan A3 hampir sama atau dapat dikatakan sama dengna harga Am. Berdasarkan ini, maka berarti harga A1, A2 dan A3 yang terakhir ini adalah harga luas permukaan perpindahan panas untuk tiap- tiap evaporator.Dengan demikian maka perhitungan dihentikan.

 

 

D  KESIMPULAN

Berdasarkan langkah- langkah perhitungan dimuka, maka dapat disimpulkan: bahwa system evaporator efek tiga yang digunakan untuk memekatkan larutan gula 10% sebanyak 22680 kg/j menjadi larutan gula 50%, mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

  1. Besarnya luas permukaan perpindahan panas A1=104,6 m2, A2 = 105,6 m2 dan A3 = 104,9 m2
  2. Besarnya kecepatan uap air  sebagai medium pemanas untuk evaporator 1=

S = 8960 kg/j

  1. Jumlah  larutan yang  keluar  dari tiap- tiap evaporator L1 = 17005  kg/j,

L2 = 10952 kg/j dan L3 = 4536 kg/j

  1. Jumlah uap air yang keluar dari  tiap- tiap evaporator: V1 = 5675 kg/j;

V2  = 6053 kg/j dan V3 = 6416 kg/j

01/01/2013 Posted by | BIOKIMIA | , , , , | 2 Komentar

METABOLISME LIPID

Disajikan sebagai Bahan Kuliah Biokimia bagi Mahasiswa D III Kebidanan

Penyusun:

Heru Santoso Wahito Nugroho, S.Kep., Ns., M.M.Kes

Telefon:

0352-752747 (rumah), 081335251726 (mobile), 0351-895216 (kantor)

E-mail:

heruswn@yahoo.co.id atau heruswn@telkom.net

website:

www.heruswn.weebly.com

Referensi:

Anonim, 2000, Petunjuk Praktikum Biokimia Untuk PSIK (B) Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta: Lab. Biokimia FK UGM

Guyton AC, Hall JE, 1996, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi IX, Penerjemah: Setiawan I, Tengadi LMAKA, Santoso A, Jakarta: EGC

http://www.biology.arizona.edu\biochemistry, 2003, The Biology Project-Biochemistry

http://www.bioweb.wku.edu\courses\BIOL115\Wyatt, 2008, WKU Bio 113 Biochemistry

http://www.gwu.edu\_mpb, 1998, The Metabolic Pathways of Biochemistry, Karl J. Miller

http://www.ull.chemistry.uakron.edu\genobc, 2008, General, Organic and Biochemistry

http://www.wiley.com\legacy\college\boyer470003790\animations\electron_transport, 2008, Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative Phosphorylation

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI),  Jakarta: EGC

Supardan, 1989, Metabolisme Lemak, Malang: Lab. Biokimia Universitas Brawijaya


Pendahuluan

Lipid adalah molekul-molekul biologis yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-pelarut organik.

Fungsi lipid

Ada beberapa fungsi lipid di antaranya:

  1. Sebagai penyusun struktur  membran sel

Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material.

  1. Sebagai cadangan energi

Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa

  1. 3. Sebagai hormon dan vitamin

Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis

Jenis-jenis lipid

Terdapat beberapa jenis lipid yaitu:

  1. Asam lemak, terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh
  2. Gliserida, terdiri atas gliserida netral dan fosfogliserida
  3. Lipid kompleks, terdiri atas lipoprotein dan glikolipid
  4. Non gliserida, terdiri atas sfingolipid, steroid dan malam

Asam lemak

Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:

CH3(CH2)nCOOH atau    CnH2n+1-COOH

Rentang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C24. Ada dua macam asam lemak yaitu:

  1. Asam lemak jenuh (saturated fatty acid)

Asam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap

  1. Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid)

Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rangkap

Struktur asam lemak jenuh

Struktur asam lemak tak jenuh

Asam-asam lemak penting bagi tubuh

Simbol numerik Nama Umum Struktur Keterangan
14:0 Asam miristat CH3(CH2)12COOH Sering terikat dengan atom N terminal dari membran plasma bergabung dengan protein sitoplasmik
16:0 Asam palmitat CH3(CH2)14COOH Produk akhir dari sintesis asam lemak mamalia
16:1D9 Asam palmitoleat CH3(CH2)5C=C(CH2)7COOH
18:0 Asam stearat CH3(CH2)16COOH
18:1D9 Asam oleat CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH
18:2D9,12 Asam linoleat CH3(CH2)4C=CCH2C=C(CH2)7COOH Asam lemak esensial
18:3D9,12,15 Asam linolenat CH3CH2C=CCH2C=CCH2C=C(CH2)7COOH Asam lemak esensial
20:4D5,8,11,14 Assam arakhidonat CH3(CH2)3(CH2C=C)4(CH2)3COOH Prekursor untuk sintesis eikosanoid

Asam stearat                                           Asam oleat                                       Asam arakhidonat

Beberapa contoh struktur asam lemak

Gliserida netral (lemak netral)

Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid.

Struktur trigliserida sebagai lemak netral

Apa yang dimaksud dengan lemak (fat) dan minyak (oil)? Lemak dan minyak keduanya merupakan trigliserida. Adapun perbedaan sifat secara umum dari keduanya adalah:

  1. Lemak

-          Umumnya diperoleh dari hewan

-          Berwujud padat pada suhu ruang

-          Tersusun dari asam lemak jenuh

  1. Minyak

-          Umumnya diperoleh dari tumbuhan

-          Berwujud cair pada suhu ruang

-          Tersusun dari asam lemak tak jenuh

Fosfogliserida (fosfolipid)

Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak.

Penggunaan fosfogliserida adalah:

  1. Sebagai komponen penyusun membran sel
  2. Sebagi agen emulsi

Struktur dari fosfolipid

Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran sel

Lipid kompleks

Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid.

Lipoprotein

Lipoprotein merupakan gabungan antara lipid dengan protein.

Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein) merupakan contoh dari lipid kompleks

Ada 4 klas mayor dari lipoprotein plasma yang masing-masing tersusun atas beberapa jenis lipid, yaitu:

Perbandingan komposisi penyusun 4 klas besar lipoprotein

  1. Kilomikron

Kilomikron berfungsi sebagai alat transportasi trigliserid dari usus ke jaringan lain, kecuali ginjal

  1. 2. VLDL (very low – density lypoproteins)

VLDL mengikat trigliserid di dalam hati dan mengangkutnya menuju jaringan lemak

  1. 3. LDL (low – density lypoproteins)

LDL berperan mengangkut kolesterol ke jaringan perifer

  1. 4. HDL (high – density lypoproteins)

HDL mengikat kolesterol plasma dan mengangkut kolesterol ke hati.

Ilustrasi peran masing-masing dari 4 klas besar lipoprotein

Lipid non gliserida

Lipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan malam.

Sfingolipid

Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid.

Struktur kimia sfingomielin (perhatikan 4 komponen penyusunnya)

Kolesterol

Selain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon.

Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke.

Struktur dasar darikolesterol

Kolesterol merupakan bagian dari membran sel

Steroid

Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan progesteron.

Progesteron dan testosteron

Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya.

Kortison

Malam/lilin (waxes)

Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang.

Ester antara asam lemak dengan alkohol membentuk malam

Metabolisme lipid

Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.

Struktur miselus. Bagian polar berada di sisi luar, sedangkan bagian non polar berada di sisi dalam

Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.

Struktur kilomikron. Perhatikan fungsi kilomikron sebagai pengangkut trigliserida

Simpanan trigliserida pada sitoplasma sel jaringan adiposa

Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan  oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).

Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis.

Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.

Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian.

Gliserol
Kolesterol
Aseto asetat
hidroksi butirat
Aseton
Steroid
Steroidogenesis
Kolesterogenesis
Ketogenesis
Diet
Lipid
Karbohidrat
Protein
Asam lemak
Trigliserida
Asetil-KoA
Esterifikasi
Lipolisis
Lipogenesis
Oksidasi beta

Siklus asam sitrat

ATP
CO2
H2O
+ ATP

Ikhtisar metabolisme lipid

Metabolisme gliserol

Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis.

Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol

Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)

Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase).

Aktivasi asam lemak menjadi asil KoA

Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang. Asam lemak rantai panjang ini akan dapat masuk ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin, dengan rumus (CH3)3N+-CH2-CH(OH)-CH2-COO-.

Membran mitokondria interna

Karnitin palmitoil transferase II

Karnitin

Asil karnitin

translokase

KoA
Karnitin
Asil karnitin
Asil-KoA
Asil karnitin
Beta oksidasi

Membran mitokondria eksterna

ATP + KoA
AMP + PPi
FFA
Asil-KoA

Asil-KoA sintetase

(Tiokinase)

Karnitin palmitoil transferase I
Asil-KoA
KoA
Karnitin
Asil karnitin

Mekanisme transportasi asam lemak trans membran mitokondria melalui mekanisme pengangkutan karnitin

Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:

  • Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.
  • Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.
  • Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.
  • Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.
  • Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.

Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi keton.

Oksidasi karbon β menjadi keton

Keterangan:

Frekuensi oksidasi β adalah (½ jumlah atom C)-1

Jumlah asetil KoA yang dihasilkan adalah (½ jumlah atom C)

Oksidasi asam lemak dengan 16 atom C. Perhatikan bahwa setiap proses pemutusan 2 atom C adalah proses oksidasi β dan setiap 2 atom C yang diputuskan adalah asetil KoA.

Aktivasi asam lemak, oksidasi beta dan siklus asam sitrat

Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. (-2P)

Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut:

  1. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P)
  2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA
  3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P)
  4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah kehilangan 2 atom C.

Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA.

Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat.

Penghitungan energi hasil metabolisme lipid

Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak. Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP. Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang terbentuk adalah 5 buah.

Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP. Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP (hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP.

Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis.

Proses ketogenesis

Lintasan ketogenesis di hati

Sebagian dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol (prosesnya dinamakan kolesterogenesis) yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintesis menjadi steroid (prosesnya dinamakan steroidogenesis).

Gambar Lintasan kolesterogenesis

Sintesis asam lemak

Makanan bukan satu-satunya sumber lemak kita. Semua organisme dapat men-sintesis asam lemak sebagai cadangan energi jangka panjang dan sebagai penyusun struktur membran. Pada manusia, kelebihan asetil KoA dikonversi menjadi ester asam lemak. Sintesis asam lemak sesuai dengan degradasinya (oksidasi beta).

Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (acyl carrier protein) digunakan selama sintesis sebagai titik pengikatan. Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty acid synthase. NADPH digunakan untuk sintesis.

Tahap-tahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut.

Tahap-tahap sintesis asam lemak

Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembali

Asam-asam lemak akan disimpan jika tidak diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi. Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap penyimpanan tersebut adalah:

-    Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL.

-    Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan.

-    Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa.

-    Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.

Dinamika lipid di dalam sel adiposa. Perhatikan tahap-tahap sintesis dan degradasi trigliserida

Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini dapat digunakan kembali. Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat metabolisme gliserol). Sedangkan asam lemak pun akan dioksidasi untuk memenuhi kebutuhan energi pula (lihat oksidasi beta).

06/02/2010 Posted by | BIOKIMIA | 15 Komentar

KLASIFIKASI MIKROBA KLASIFIKASI DAN PERANAN MIKROBA DALAM KEHIDUPAN

ABSTRAK

Klasifikasi dan identifikasi adalah dua hal yang berbeda tetapi saling berhubungan dalam taksonomi. Klasifikasi dapat diidentifikasikan sebagai penyusunan organisme kedalam grup taksonomi(taksa) dengan berdasarkan persamaan atau hubungan. Klasifikasi organisme prokariota seperti bakteri memerlukan pengetahuan yang didapat dari pengalaman dan juga teknik observasi, sifat biokimia, fisiologi, genetik dan morfologi yang sering penting untuk menggambarkan sebuah takson. Mikroorganisme merupakan suatu kelompok organisme yang tidak dapat dilihat dengan menggunakan mata telanjang, sehingga diperlukan alat bantu untuk dapat melihatnya seperti mikroskop, lup dan lain-lain. Cakupan dunia mikroorganisme sangat luas, terdiri dari berbagai kelompok dan jenis, sehingga diperlukan suatu cara pengelompokan atau pengklasifikasian.

Key word: Klasifikasi, identifikasi,mikroba, mikroorganisme.

PENDAHULUAN

Mikroorganisme merupakan suatu kelompok organisme yang tidak dapat dilihat dengan menggunakan mata telanjang, sehingga diperlukan alat bantu untuk dapat melihatnya seperti mikroskop, lup dan lain-lain. Cakupan dunia mikroorganisme sangat luas, terdiri dari berbagai kelompok dan jenis, sehingga diperlukan suatu cara pengelompokan atau pengklasifikasian.

Klasifikasi adalah suatu istilah yang berkaitan dan sering kali digunakan atau dipertukarkan dengan taksonomi. Taksonomi adalah ilmu mengenai klasifikasi atau penataan sistematis organisme kedalam kelompok atau kategori yang disebut taksa (tunggal, takson) tetapi penyusunan taksonomi mikroorganisme mensyaratkan diidentifikasi sebagai mana mestinya dan diberi nama. Kegiatan secara keseluruhan, yakni tentang pengklasifikasian penamaan dan pengidentifikasian mikroorganisme, disebut sebagai sistematika mikroba.

Menyusun sistematik dalam dunia mikroorganisme bukanlah pekerjaan yang mudah kesulitan pertama yang kita hadapi ialah menentukan apakah mikroba itu golongan hewan atau golongan tumbuhan. Setelah leeuwenhoek menyelami dunia mikroorganisme , sarjana Zoologi seperti Muller (1773) dan erlenberg (1838) menggolongkan bakteri pada protozoa. Baru pada tahun (1873), Cohn sarjana botani bangsa Jerman, mengetahui adanya ciri-ciri yang menyebabkan ia lebih condong menggolongkan bakteri (salah satu mikroorganisme) pada tumbuhan. Klasifikasi bakteri secara agak lengkap pada tahun 1875, dan sejak itu diadakan penyempurnaan secara berangsur-angsur sampai sekarang.

Banyak kesulitan dalam mengklasifikasikan mikroorganisme. Misalnya dalam klasifikasi bakteri. Kriteria dalam kalasifikasi berbeda dengan mengklasifikasikan tumbuhan tingkat tinggi dan hewan tingkat tinggi yang didasarkan terutama pada sifat-sifat marfologisnya. Tetapi hal ini sulit dilaksanakan pada bakteri, sehingga klasifikasi bakteri di dasarkan sebagian pada sifat-sifat morfologi, dan sifat-sifat fisiologinya termasuk imunologi.

Banyak bakteri di bawah mikroskop menunjukkan bentuk morfologi yang sama, tetapi sifat-sifat fisiologi mereka berlainan sama sekali. Ada beberapa golongan bakteri yang sama bentuknya, tetapi yang satu dapat mencernakan asam amino tertentu, sedangkan yang lainnya tidak. Ada pula suatu golongan yang dapat menyebabkan suatu penyakit, sedang golongan yang lain tidak. Maka jelaslah bahwa kesukaran kita untuk menetapkan spesies berdasarkan sifat-sifat morfologi saja.

Rumusan Masalah

Adakah peranan penting mikroba bagi kehidupan.

Tujuan

Ø     Mengetahui klasifikasi dan identifikasi suatu mikroorganisme

Ø     Mengetahui manfaat mikroorganisme bagi kehidupan.

PEMBAHASAN

Klasifikasi dan Identifikasi

Dalam semua cabang biologi diperluan pencirian, klasifikasi dan identifikasi. Klasifikasi merupakan proses untuk mengenali dan mengelompokkan organisme hidup. Klasifikasi merupakan bagian dari bidang ilmu sistematik. Tujuan klasifikasi ialah mengatur kedudukan dari berbagai organisme di alam. Jika diketahui ciri-ciri suatu mikroorganisme, maka dapat dilakukan perbandingan sehingga terlihat persamaan dan juga perbedaan dnegan organisme lainnya. Hal ini dapat disamakan dengan membuat tabel periodik bagi unsur kimia sehingga terlihat keterkaitan antara unsur kimia tersebut.

Klasifikasi dan identifikasi mikroorganisme haruslah diketahui terlebih dahulu karakteristik atau ciri-ciri mikroorganisme. Oleh karena ukurannya yang sangat kecil, tidaklah mungkin bagi kita untuk mempelajari 1 mikroorganisme saja, sehingga yang dipelajari adalah karakkteristik suatu biakan yang merupakan populasi dari suatu mikroorganisme.

Ciri-ciri utama dari suatu mikroorganisme dikelompokan sebagai berukut : .

1.      Morfologi

Mikroba pada umumnya sangat kecil : ukurannya dinyatakan dalam mikrometer (m) .

1 m = 0,001 mm

Oleh karena ukurannya yang kecil diperlukan mikroskop untuk melihat mikroba. Mikroskop yang digunakan tergantung pada kecermatan yang diinginkan oleh peneliti.

2.      Sifat Kimiawi

Sel terdiri dari berbagai bahan kimia. Bila sel mikroba diberi perlauan kimiawi, maka sel ini memperlihatkan susunan kimiawi yang spesifik. Sebagai contoh, bakteri Gram negatif memiliki lipopolisakarida dalam dinding selnya, Sedangkan bakteri Gram positif tidak. Sebaliknya pada banyak bakteri Gram positif terdapat asam teikoat. Bahan kimia ini tidak ditemukan pada gram negatif. Dinding sel fungsi dan algae berbeda dari bakteri. Pada kelompok virus, pembagian dilakukan berdasaran asam inti yang dikandung, apakah merupakan DNA atau RNA

3.      Sifat Biakan

Zat hara yang diperlukan oleh setiap mikroorganisme berbeda ada mikroorganisme yang hanya dapat hidup dan tumbuh bila diberikan zat hara yang kompleks (serum, darah). Sebaliknya ada pula yang hanya memerlukan bahan inorganik saja atau bahan organik (asam amino, karbohidrat, purin, pirimidin, vitamin, koenzim) selain itu beberapa mikroorganisme hanya dapat tumbuh pada sel hidup, berupa inang, telur, bertunas, biakan jaringan.

4.      Sifat Metabilisme

Proses kehidupan dalam sel merupakan suatu rentetan reaksi kimiawi yang disebut metabolisme. Berbagai macam reaksi yang terjadi dalam metabolisme dapat digunakan untuk mencirikan mikroorganisme

5.      Sifat Antigenik

Bila mikroorganisme masuk kedalam tubuh, akan terbentu antibodi yang mengikat antigen. Antigen merupakan bahan kimia tertentu dari sel mikroba. Antibodi ini bersifat sangat spesifik terhadap antigen yang menginduksinya. Oleh karena mikroorganisme memiliki antigen yang berbeda, maka antibodi dapat digunakan untuk mencirikan (rapid indentification) terhadap mikroorganisme. Reaksi ini sangat sepesifik sehingga dapat disebut sebagai lock and key system.

6.      Sifat Genetik

DNA kromosomal mikroorganisme memiliki bagian yang konstan dan spesifik bagi mikroorganisme tersebut sehingga dapat digunakan untuk pencirian mikroorganisme.

Susunan basa DNA

Untuk perbandingan di gunakan mol % G+C

7.      Patogenitas

Mikroba dapat menimbulkan penyakit, kemampuannya untuk menimbulkan penyakit merupakan ciri khas mikroorganisme tersebut selain itu terdapat pula bakteri yang memakan bakteri lainnya (Bdellovibrio) dan virus (bakteriofag)yang menginfesi dan menghancurkan bakteri.

8.      Sifat Ekologi

Habitat merupakan sifat yang mencirikan mikroorganisme. Mikroorganisme yang hidup di lautan berbeda dengan air tawar. Mikroorganisme yang terdapat dalam rongga mulut berbeda dengan saluran pencernaan.

Perkembangan Klasifikasi

Pada klasifikasi “Five-kingdom System. Pembagian didasarkan pada cara pengambilan zat hara yaitu :

a.       Forosintesis

b.      Absorpsi

c.       Ingesti

Prokariot termasuk dalam Monera, cara mengambilan zat hara tidak melalui ingesti. Yukariot uniseluler termasuk protista, ketiga macam pengambilan zat hara terlihat dalam kelompok ini. Mucroalgar bersifat forosintetik, Protozoa dengan ingesti dan protista lainnya dengan absorpsi. Selain itu ada pula yang melakukan kombinasi. Mikroorganisme masuk dalam :

a.       Monera (bacteria dan cyanobacteria)

b.      Protista (microalgae dan protozoa)

c.       Fungsi (yeasts dan mold)

Tabel. Perkembangan Klasifikasi

Two-Kingdom system

Lennaeus

Four-Kingdom System

Capeland

Five-Kingdom system

Whitaker

Animalia

Plantae

Monera

Protoctista

Metaphyta

Metazoa

Monera

Protista

Plantac

Fungsi

Animalia

Koefisien Kesamaan

Kesamaan ini dapat dinyatakan dalam derajat kesamaan atau perbedaan. Derajat perbedaan sangat berguna oleh karena menunjukkan beberapa banyak organisme yang diteliti berbeda dengan organisme lain. Dengan mengetahui koefisien kesamaan dapat disusun Cluster dari organisme yang serupa

Beberapa metode utuk menentukan derajat kesamaan

a.       Cluster analysis

b.      Phenogram / dendrogram

c.       Ordination methods

Menggunakan Principal component analysis

d.      Similarity Matrix

Keterkaitan Sifat Genetik

Metode klasifikasi yang paling cermat adalah keterkaitan sifat genetika anta organisme. Metode ini paling obyektif dan didasarkan pada DNA. Pada tahun 1960, cabang ilmu yang disebut biologi molekuler menggunakan teknik untuk melihat kesamaan DNA antar organisme. Pada mulanya kesamaan yang dibadingkan hanyalah % mol G + C saja. Organisme yang berkaitan erat memiliki % G +C yang sama, sebaliknya organisme yang jauh berbeda memiliki nilai % G + C yang berbeda pula. Namun demikian, organisme yang tidak berkaitan mungkin saja memiliki % G + C yang sama. Oleh karena itu dicari metode perbandingan yang lebih cermat dengan cara membandingkan urutan dari nukleotida. Urutan nukleotida inilah yang merupakan ciri dasar suatu organisme.

Metode yang sering digunakan untuk melihat keterkaitan genetik adalah :

  1. Homologi DNA

DNA dipanaskan sehingga terurai menjari untaian tunggal. Untaian tunggal ini kemudian dicampur dengan organisme lainnya dan didinginkan kembali. Bila dua organisme ini berkaitan erat maka akan terbentuk Heterodupleks. Ini berarti untaian dari satu organisme akan berpasangan dengan untaian dari organisme lainnya. Bila tidak ada keterkaitan tidak akan terlihat heterodupleks. Metode ini paling berguna dalam tingkat klasifikasi species.

  1. Homologi RNA ribosom dan ribosomal RNA oligonukleotida

Dua organisme dapat saja tidak erat kaitannya, tetapi masih memperlihatkan homologi DNA. rRNA yang disandi oleh sebagian DNA yang disebut sebagai RNA sistron. Pada bakteri ternyata rRNA cistron ini “highlyy conserved” lestari. Ini berarti bahwa selama evolusi cistron ini memperlihatkan perubahan yang lebih sedikit di badingkan dengan bagian DNA yang lain

Taksonomi Mikroba

a. Dasar Pengelompokan

Taksonomi merupakan cara atau upaya pengelompokan jasad hidup di dalam kelompok atau takson yang sesuai. Pertama kali pengelompokan ini hanya untuk lingkungan tumbuh-tumbuhan dan hewan, tetapi ternyata bahwa untuk mikroba pun dapat digunakan.

Mikroba sesuai dengan bentuk dan sifatnya termasuk kedalam Dunia tumbuh-tumbuhan. Sehingga kalau sebelumnya dunia tersebut hanya terbagi kedalam dua kelompok besar yaitu :

1.      Monocotyledoneae, yaitu tumbuh-tumbuhan yang mempunyai keping biji tunggal.

2.      Dicotyledoneae, yaitu tumbuh-tumbuhan yang mempunyai keping biji dua, maka sekarang akan bertambah dengan 1 kelompok besar lainnya.

3.      Acotyledoneae, atau tumbuh-tumbuhan tanpa keping biji, yaitu Cryptogamae (kriptos = tersembunyi/tidak ada atau tidak nampa, gamae = alat perkembangbiak).

Mikroba termasuk kedalam kelompok ke-3 tersebut sesuai dengan sifat alat untuk perkembangbiakannya.

Dari segi mikrobiologi sendiri, dunia Mikroba terbagi menjadi dua kelompok besar lainnya, pembagian ini berdasarkan kepada ada tidaknya inti, baik yang sudah terdiferensiasi ataupun yang belum. Yaitu :

1.      Prokaryota, yaitu kelompok mikroba yang tidak mempunyai inti yang jelas atau tidak terdiferensiasi. Kedalam kelompok ini termasuk :

a)      Bakteria,

b)      Mikro-alga biru-hijau (BGA = blue-green algae),

2.      Karyota, yaitu kelompo mikroba yang sudah mempunyai inti yang jelas atau sudah terdiferensiasi. Kedalam kelompok ini termasuk :

a)      Jamur, termasuk didalamnya ragi,

b)      Mikro-alga lainnya

Walaupun ada kelompok kehidupan atau jasad lain yang dianggap hirup berdasarkan kepada bentuk dan sifatnya tidak sama dengan mikroba tetapi mengingat kepentingan dan asosiasi kehidupannya, ada dua kelompok besar lain yang umumnya dimasukkan kedalam Dunia Mikroba yaitu :

1.      Protozoa

2.      Virus

Klasifakasi Bakteri

Umumnya berbentuk 1-sel atau sel tunggal atau uniseluler, tidak mempunyai klorofil berkembangbiak dengan pembelahan sel atau biner. Karena tidak mempunyai klorofil, bakteri hidup sebagai jasad yang saprofitik ataupun sebagai jasad yang parasitik. Tempat hidupnya tersebar di mana-mana, sejak di udara, di dalam tanah, didalam air, pada bahan-bahan, pada tanaman ataupun pada tubuh manusia atau hewan.

Kriteria untuk Klasifikasi Bakteri

Kriteria sesuai untuk tujuan klasifikasi bakteri termasuk sifat-sifatnya telah diterangkan dalam bab terdahulu, informasi yang penting dapat diketahui secara mikroskopis dengan melihat lapisan sel dan ada atau tidaknya struktur khusus misalnya spora atau flagella. Prosedur pewarnaan seperti pewarnaan gram dapat memberikan perkiraan bakteri memiliki kekerabatan yang dekat. Hal ini merupakan petunjuk awal bahwa keragaman kimiawi DNA dari organisme yang berbeda dapat menjadi indikasi adanya kekerabata genetik. Studi fisik membuktian bahwa kekerabatan DNA dari organisme yang sama dapat dikenal dengan tingkat kemampuan kromosom DNA untuk dikawin silangkan.

Tabel . Tingkat Taksonomi

Tingkatan Resmi

Contoh

Kingdom

Prokaryotae

Divisi

Gracilicutes

Klas

Scotobacteria

Ordo

Eubacteriales

Famili

Entobacteriaceae

Genus

Escherichia

spesies

Coli

Penyusunan urutan DNA telah menjadi prosedur rutin di laboratorium dan perbandingan susunan DNA diantara beragam gen dapat menggambarkan hubungan mereka perbedaan susunan DNA diantara gen-gen yang tersebar secara cepat dapat digunakan untuk menentukan jarak genetik dari gen-gen yang berhubungan dekat, dan perbedaan susunan di antara gen-gen yang tersebar secara lambat dapat digunakan untuk mengukur hubungan dalam kelompok bakteri yang hubungannya jauh.

Ribosom memiliki pesan penting dalam sintesa protein. Gen penanda RNA ribosom dan protein ribosom telah diturunkan melalui evolusi dan telah disebarkan lebih lambat daripada gen kromosom lainnya. Perbandingan susunan dari 165S RNA ribosom dari berbagai sumber biologis menunjukkan adanya hubungan evolusi diantara organisme yang sangat beragam dan menunjukkan adanya kingdom baru, yaitu Arecbaebacteria.

Penemuan terbaru, hibridisasi DNA dengan rangkaian oligonukleotida padat telah digunakan untuk mengidentifikasi spesies.

Gambar Bentuk Sel Tunggal Bakteri(1)coccus,(2)batang,(3)spiral.

Klasifikasi Virus

a.       Virus Bakterial

Bakterifage (fage) adalah virus yang menginfeksi bakteri dan hanya dapat bereproduksi di dalam sel bakteri. Kemudahan relatif dalam penangannya dan kesederhanaan infeksi fage bakteri membuatnya menjadi suatu sistem model bagi penelaahan patogenesitas virus maupun banyak masalah dasar di dalam biologi, termasuk biologi seluler dan molekular serta imunologi

Fage pada hakekatnya terdiri dari sebuah inti asam nukleat yang terkemas di dalam selubung protein pelindung. Reproduksi virus bakterial yang virulen mencakup urutan umum sebagai berikut : adsorbsi partikel fage, penetrasi asam nukleat, replikasi asam nukleat virus, perakitan partikel-partikel fage baru, dan pembebasan partikel-partikel fage ini di dalam suatu ledakan bersamaan dengan terjadinya lisis sel inang, fage-fage virulen telah digunakan untuk mendeteksi dan mengidentifikasi bakteri patogenik.

b.      Virus Hewan dan Tumbuhan

Virus hewan dan virus tumbuhan adalah parasit intraseluler obligat yang sangat kecil. Setiap virus mempunyai sebuah inti pusat asam nukleat dikelilingi oleh kapsid. Secara morfologis, virus hewan dan virus tumbuhan dapat ikosashedral, halikal bersampul atau kompleks.

Proses replikasi virus dimulai dengan melekatnya virion pada sel inang. Peristiwa ini disusul dengan penetrasi dan pelepasan selubung, biosintesis komponen-omponen virus dan perakitan serta pematangan virion. Proses ini diakhiri dengan pembebasan virus dari sel inang.

Sistem yang secara paling luas digunakan untuk klasifikasi virus terlihat pada sistem ini, yang diperkenalkan oleh A. Loff dan kawan-kawan dalam tahun 1962, virus dikelompokkan menurut sifat virionnya yaitu semacam asam nukleat, bentuk susunan kapsid, ada tidaknya selubung dan ukuran kapsid. Pembagian lebih lanjut didasarkan atas sifat-sifat lain virion itu, seperti sejumlah untaian asam nukleat (satu atau dua, sifat pertumbuhan virus, seperti sejumlah untaian asam nukleat (satu atau dua, sifat pertumbuhan virus, seperti kedudukan tempat sintesis virus di dalam sel dan hubungan timbal balik antara inang dan virus, seperti digambarkan oleh kisaran inang. Sistem ini dimaksudkan untuk menggambarkan klasifikasi alami atau filogenik, berarti sistem ini bukannya mencoba menggambarkan hubungan evolisoner atara virus-virus. Hubungan yang sama sekali tidak jelas melainkan sistem ini menggolongkan virus berdasarkan susunan biasa sifat-sifat kimiawi dan strukturnya yang merupakan sifat tetap yang dapat ditentukan dengan cermat.

Klasifikasi Jamur

Bentuknya sel tunggal (misal pada ragi), kemudian serat atau filamen (paling banyak di dapatkan), sampai dengan telah membentuk tubuh lengkap yang dinamakan tubuh-buah (misalkan pada jamur merang. Mushrooms, dan sabagiannya). Seperti bakteria, Jasad ini tidak mempunyai klorofil, karena dia hidup secara saprofik ataupun parasitik

Klasifikasi Alga-Hijau

Bentuknya sama seperti BGA, walaupun ada beberapa yang sudah mempunyai tubuh lengkap dengan bagian-bagian yang dinamakan akar batang dan daun walau semuanya bersifat semu (Chara dan Nitella).

Didapatkan dimana-mana, terutama pada tanah yang lembab, pada air, menempel pada tanaman ataupun bersifat endofitik (hidup di dalam jaringan jasad lain). Misal pada Hydra, atau menempel pada tubuh jasad lain (kulit kura-kura) sehingga kelihatannya hewan tersebut mempunyai klorofil karena berawarna hijau. Ada beberapa yang hidup secara simbiosis dengan jamur membentuk jasad baru yang disebut lichenes (lumut kerak).

Klasifikasi Alga-Biru Hijau

Berbentuk sel tunggal atau filamen (serat) yang disekelilingnya diselimuti oleh seludang yang terdiri dari lendir (polisakharida), atau berbentuk koloni sederhana.

Termasuk kedalam kelompok jasad yang fotosintetik karena mempunyai klorofil, disamping pigmen lainnya seperti fikobilin (biru), fukosantin (coklat) dan fukoeritrin (merah) hidup didalam air, di dalam tanah yang lembab atau bersimbiosis dengan jasad lain, sejak paku-pakuan (Azolla) didalam rongga udara daunnya, atau dengan tanaman tinggi (Cassuarina) dengan   membentuk akar karang

Peran mikroorganisme dalam khidupan

Mikroorganisme merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003). Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan aktivitas kehidupan antara lain dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula. Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan tersebut sudah ada.
Mikroorganisme ini juga tidak memerlukan tempat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan.

Peranan yang Merugikan

  • Penyebab penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan

Misalnya Strptococcus pneumoniae penyebab pneumonia dan Corynebacterium diphtheriae penyebab dipteri.

  • Penyebab kebusukan makanan (spoilage)

Adanya kebusukan pada makanan dapat disebabkan oleh beberapa jenis bakteri yang tumbuh dalam makanan tersebut. Beberapa di antara mikroorganisme dapat mengubah rasa beserta aroma dari makanan sehingga dianggap merupakan mikroorganisme pembusuk. Dalam pembusukan daging, mikroorganisme yang menghasilkan enzim proteolitik mampu merombak protein-protein. Pada proses pembusukan sayur dan buah, mikroorganisme pektinolitik mampu merombak bahan-bahan yang mengandung pektin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan (Tarigan, 1988). Mikroorganisme seperti bakteri, khamir (yeast) dan kapang (mould) dapat menyebabkan perubahan yang tidak dikehendaki pada penampakan visual, bau, tekstur atau rasa suatu makanan. Mikroorganisme ini dikelompokkan berdasarkan tipe aktivitasnya, seperti proteolitik, lipolitik, dll. Atau berdasarkan kebutuhan hidupnya seperti termofilik, halofilik, dll.

Peranan yang Menguntungkan

Banyak yang menduga bahwa mikroorganisme membawa dampak yang merugikan bagi kehidupan hewan, tumbuhan, dan manusia, misalnya pada bidang mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang patogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Meskipun demikian, masih banyak manfaat yang dapat diambil dari mikroorganisme-mikroorganisme tersebut. Penggunaan mikroorganisme dapat diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan, seperti bidang pertanian, kesehatan, dan lingkungan. Beberapa manfaat yang dapat diambil antara lain sebagai berikut:

Bidang pertanian

Dalam bidang pertanian, mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N2, siklus nutrien, dan peternakan hewan. Nitrogen bebas merupakan komponen terbesar udara. Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.

Kajian religi:

Surat An-Nur 45:

45. Dan Allah telah menciptakan semua jenis hewan dari air, maka sebagian dari hewan itu ada yang berjalan di atas perutnya dan sebagian berjalan dengan dua kaki sedang sebagian (yang lain) berjalan dengan empat kaki. Allah menciptakan apa yang dikehendaki-Nya, sesungguhnya Allah Maha Kuasa atas segala sesuatu.

Surat An-Nahl 12:

12. Dan Dia menundukkan malam dan siang, matahari dan bulan untukmu. Dan bintang-bintang itu ditundukkan (untukmu) dengan perintah-Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memahami (nya).

Surat Al-Baqaroh 164:

164. Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.

KESIMPULAN

Mikroorganisme merupakan suatu kelompok organisme yang tidak dapat dilihat dengan menggunakan mata telanjang, sehingga diperlukan alat bantu untuk dapat melihatnya seperti mikroskop, lup dan lain-lain.

Klasifikasi adalah suatu istilah yang berkaitan dan sering kali digunakan atau dipertukarka dengan taksonomi.

Mikroorganisme terbagi menjadi dua kelopok yaitu:

1.      Karyota, yaitu kelompok mikroba yang sudah mempunyai inti yang jelas atau sudah terdiferensiasi.

2.      Prokaryota, yaitu kelompok mikroba yang tidak mempunyai inti yang jelas atau tidak terdiferensiasi.

Ciri-ciri utama suatu mikroorganisme yaitu:

a)      Morfologi

b)      Sifat Kimiawi

c)      Sifat Biakan

d)     Sifat Metabilisme

e)      Sifat Antigenik

f)       Sifat Genetik

g)      Patogenitas

h)      Sifat Ekologi

Mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan yaitu:

Peranan yang Merugikan

  • Penyebab penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan

Misalnya Strptococcus pneumoniae penyebab pneumonia dan Corynebacterium diphtheriae penyebab dipteri.

  • Penyebab kebusukan makanan (spoilage)

Adanya kebusukan pada makanan dapat disebabkan oleh beberapa jenis bakteri yang tumbuh dalam makanan tersebut. Beberapa di antara mikroorganisme dapat mengubah rasa beserta aroma dari makanan sehingga dianggap merupakan mikroorganisme pembusuk.

Peranan yang Menguntungkan

Contoh dalam bidang pertanian mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N2, siklus nutrien, dan peternakan hewan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2008. klasifikasi mikroba.(online) (http//www.pustaka.co.id) diakses tanggal 22 Desember 2008.

Anonymous.2008.identifikasi mikroba.(online)(http//www.Pustaka.co.id) diakses tanggal 22 Desember 2008.

Budiyanto Mak, 2008. Hand Out dan Klasifikasi Mikroba. Malang : Universitas Muhammadiyah Malang

Dwijoseputro, 1990. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta : Djambatan

Suriawira U, 1995. Pangantar Mokrobiologi Umum. Bandung : Angkasa

02/26/2009 Posted by | BIOKIMIA | 27 Komentar

Glukosa Darah

Glukosa adalah gula yang terpenting bagi metabolisme tubuh, dikenal juga sebagai gula fisiologis. Dalam ilmu kedokteran, gula darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah (Anoymous, 2008). Sedangkan dalam tumbuhan Glukosa 6-fosfat yang dihasilkan selama fotosintesis adalah precursor dari tiga jenis karbohidrat tumbuhan , yaitu sukrosa, pati dan selulosa (Lehninger, 1982). Konsentrasi gula darah, atau tingkat glukosa serum, diatur dengan ketat di dalam tubuh. Glukosa yang dialirkan melalui darah adalah sumber utama energi untuk sel-sel tubuh. Umumnya tingkat gula darah bertahan pada batas-batas yang sempit sepanjang hari: 4-8 mmol/l (70-150 mg/dl). Tingkat ini meningkat setelah makan dan biasanya berada pada level terendah pada pagi hari, sebelum orang makan. Diabetes mellitus adalah penyakit yang paling menonjol yang disebabkan oleh gagalnya pengaturan gula darah (Anoymous, 2008)
Meskipun disebut “gula darah”, selain glukosa, kita juga menemukan jenis-jenis gula lainnya, seperti fruktosa dan galaktosa. Namun demikian, hanya tingkatan glukosa yang diatur melalui insulin dan leptin (Anoymous, 2005)


Pengaruh langsung dari masalah gula darah

Bila level gula darah menurun terlalu rendah, berkembanglah kondisi yang bisa fatal yang disebut hipoglikemia. Gejala-gejalanya adalah perasaan lelah, fungsi mental yang menurun, rasa mudah tersinggung, dan kehilangan kesadaran. Bila levelnya tetap tinggi, yang disebut hiperglikemia, nafsu makan akan tertekan untuk waktu yang singkat. Hiperglikemia dalam jangka panjang dapat menyebabkan masalah-masalah kesehatan yang berkepanjangan pula yang berkaitan dengan diabetes, termasuk kerusakan pada mata, ginjal, dan saraf (Anoymous, 2008)

Gula Reduksi

Gula reduksi adalah gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Hal ini dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas. Senyawa-senyawa yang mengoksidasi atau bersifat reduktor adalah logam-logam oksidator seperti Cu (II). Contoh gula yang termasuk gula reduksi adalah glukosa, manosa, fruktosa, laktosa, maltosa, dan lain-lain. Sedangkan yang termasuk dalam gula non reduksi adalah sukrosa (Team Laboratorium Kimia UMM, 2008).
Salah satu contoh dari gula reduksi adalah galaktosa. Galaktosa merupakan gula yang tidak ditemui di alam bebas, tetapi merupakan hasil hidrolisis dari gula susu (laktosa) melalui proses metabolisme akan diolah menjadi glukosa yang dapat memasuki siklus kreb’s untuk diproses menjadi energi. Galaktosa merupakan komponen dari Cerebrosida, yaitu turunan lemak yang ditemukan pada otak dan jaringan saraf (Budiyanto, 2002).
Sedangkan salah satu ontoh dari gula reduksi adalah Sukrosa. Sukrosa adalah senyawa yang dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai gula dan dihasilkan dalam tanaman dengan jalan mengkondensasikan glukosa dan fruktosa. Sukrosa didapatkan dalam sayuran dan buah-buahan, beberapa diantaranya seperti tebu dan bit gula mengandung sukrosa dalam jumlah yang relatif besar. Dari tebu dan bit gula itulah gula diekstraksi secara komersial (Gaman, 1992).

DAFTAR PUSTAKA

Anoymous. 2008. Gula Darah. (Online). (www.wikipedia.org). Diakses Tanggal 17 Oktober 2008.
Anoymous. 2008. Penolakan Insulin. (Online). (www.wikipedia.org). Diakses Tanggal 17 Oktober 2008.
Anoymous. 2005. Jumlah Penderita Diabetes Indonesia Ranking ke-4 Di Dunia. (www.depkes.go.id). Diakses Tanggal 17 Oktober 2008.
Budiyanto, M.A.K. 2002. Dasar- Dasar Ilmu Gizi. UMM Press: Malang.
Gaman, P.M. dan K.B. Sherington. 1992. Ilmu Pangan: Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. UGM Press: Jogjakarta.
Lehninger, Albert. 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Erlangga: Jakarta.
Team Laboratorium Kimia UMM. 2008. Penuntun Praktikum Biokimia Bioligi. Laboratorium Kimia UMM: Malang.

01/30/2009 Posted by | BIOKIMIA | 7 Komentar

   

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 914 pengikut lainnya.