Dokumen.tips Makalah Asam Sitrat Biodocx

8/16/2019 Dokumen.tips Makalah Asam Sitrat Biodocx

1/19

FERMENTASI ASAM SITRAT

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan dengan

segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat menyelesaikan Tugas

Tekhnologi Bioproses “Pembuatan Asam Sitrat Secara ermentasi oleh Aspergilus niger !"

dimana tugas ini merupakan tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk

menyelesaikan mata kuliah bioproses Program Studi Teknik #imia" Politeknik Negeri

$%ung Pandang&

Tugas Tekhnologi Bioproses “Pembuatan Asam Sitrat Secara ermentasi oleh

Aspergilus niger ! ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal dari

beberapa literatur " data'data " ma%alah kimia" dan internet& Pada kesempatan ini penyusun

mengucapkan terima kasih atas segala bantuan baik berupa saran" sarana maupun

prasarana sampai tersusunnya tugas teknologi bioproses ini kepada Bapak Muhammad

Saleh" S&T&" M"Si selaku dosen mata kuliah Tekhnologi Bioproses yang telah memberikan

petun%uk" bimbingan serta arahan yang sangat berman(aat dalam penyelesaian tugas ini&

Penyusun menyadari bah)a tugas ini masih %auh dari sempurna" karena itu segala

kritik dan saran yang membangun penyusun harapkan dalam sempurnanya tugas ini&

Sebagai akhir kata" penyusun mengharapkan semoga tugas yang telah disusun ini

dapat berman(aat khususnya bagi mahasis)a Politeknik Negeri $%ung Pandang %urusan

Teknik #imia&

Makassar" *uni +,-.

Penulis

Page 1


2/19


DAFTAR ISI

#ata Pengantar&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-

Da(tar /si&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&+

/& BAB /& PENDA0$1$AN

/&-& 1atar Belakang &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&.

/&+& 2umusan Masalah&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&3/&.& Tu%uan Penulisan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&3

/&3& Man(aat Penyusunan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&3

//& BAB& // P24SES PMBENT$#AN ASAM S/T2AT

//&-&Bahan baku pembuatan asam sitrat&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&5

//&+&Mikroba yang berperan dalam pembentukan asam sitrat&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&6

//&+&-& Aspergilus niger&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&6//&.&Mekanisme pembentukan asam sitrat&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&7

//&3&Proses pembuatan asam sitrat dari aspergilus niger&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-,

///& BAB& /// MANAAT ASAM S/T2AT

///&-& Dalam industri&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-3///&+& /ndustri makanan&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-5

///&.& /ndustri armasi" #osmetik Dan Pe)angi&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-6

///&3& /ndustri lainnya&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-8

/9& BAB&/9 PEN$T$P

/9&-& #esimpulan &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-7/9&+& Saran&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-7

Da(tar pustaka&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-:

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini industri bioteknologi merupakan salah satu bidang yang menun%ang

perekonomian di /ndonesia& Bioteknologi dide(inisikan sebagai suatu bidang penerapan

biosains dan teknologi yang menyangkut penerapan praktis organism hidup atau komponen

Page 2


3/19


subselulernya pada industri %asa dan manu(aktur serta pengelolaan lingkungan bioteknologi

meman(aatkan bakteri" ragi" alga" sel tumbuhan atau sel %aringan he)an yang dibiakkan

sebagai konsituen berbagai proses&

Teknologi (ermentasi sebagian besar merupakan teknologi yang menggunakan

mikroorganisme baik secara seluler maupun subseluler untuk produk makanan dan

minuman seperti ke%u yogurt minuman alkohol asam'asam organik acar sosis kecap dan

lain'lain& Asam sitrat merupakan padatan kering atau putih dengan rumus kimia ;60748 dan

memiliki berat molekul -:+"-+& Senya)a ini terdapat sebagai konstituen alami dalam buah'

buahan" seperti %eruk" nanas" apel dan anggur& Asam sitrat untuk pertama kalinya diisolasi

dari sari buah %eruk oleh pada tahun -873&

Asam sitrat yang diperoleh dengan ekstraksi ini disebut sebagai “asam sitrat alami!&

Pada tahun -77," ate -".'dikloroaseton

dengan sianida&

?ehmer pada tahun -7:." pertama kali mendiskripsikan produksi asam sitrat dengan

proses (ermentasi kapang yaitu Citromyces pfefferianus dan Citromyces glaber dari larutan

sukrosa yang mengandung kalsium karbonat& ;urie pada tahun -:-8 menyatakan bah)a

se%umlah strain Aspergillus niger memiliki kemampuan produksi paling baik di dalam

(ermentasi asam sitrat& Se%ak ditemukannya cara (ermentasi asam sitrat dari larutan'larutanyang mengandung gula" peranan dari asam sitrat alami semakin menurun

(tjokroadikoesoemo, P.S, “HFS dan industri ubi kayu lainnya. P!. "ramedia #akarta $%%&

'al $)*

Pembentukan asam sitrat di dalam (ermentasi larutan gula didasarkan pada teori

bah)a asam piru>at yang terbentuk dari glukosa dapat dihasilkan asetil @coA yang di dalam

kondensasi dengan asam oksaloasetat menghasilkan asam sitrat siklus krebs& Proses

(ermentasi asam sitrat diterapkan secara besar'besaran untuk pertama kalinya oleh negara

%erman pada a)al abad ke'+, ini& De)asa ini hampir :,C dari seluruh produksi asam sitrat

di Amerika serikat dihasilkan dengan cara (ermentasi.(sri kumaningsi',$%%+*& Dengan

Page 3


4/19


mendirikan pabrik asam sitrat ini diharapkan dapat meningkatkan peman(aatan bahan yang

ada dan diharapkan pula ketergantungan terhadap luar negeri dapat berkurang&

1.2 Rumusan asala!

Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah

• Apa yang dimaksud dengan asam sitrat

• Bagaimana mekanisme yang ter%adi pada asam sitrat

• Apa kegunaan asam sitrat

1." Tu#uan Penul$san

Adapun tu%uan dari penulisan ini adalah

• $ntuk mengetahui apa yang dimaksud asam sitrat&

• $ntuk mengetahui mekanisme yang ter%adi dari asam sitrat&

• $ntuk mengetahui kegunaan asam sitrat&

1.% an&aat Pen'usunan

Adapun man(aat dari penyusunan makalah ini yaitu agar kita bisa mempela%ari produksi

asam sitrat pada proses (ermentasi menggunakan A. niger. dan bisa mengaplikasikan di dalam

kehidupan terutama dalam pengembangan ilmu pengetahuan&

BAB II

PR(SES PEBENTUKAN ASA SITRAT

2.1 Ba!an Baku Pem)uatan Asam S$trat

Mikroorganisme Aspergillus niger berumur 5 hari&

-& Medium propagasi untuk inokulum terdiri dari

− -- ml

− N03+S43 35, mg

Page 4


5/19


− #0+P43 ++5 mg

Semuanya bahan kemudian dilarutkan dalam -,, ml akuades" p0 6",

+& Medium (ermentasi terdiri dari

−

− N03+S43 ,"6C bF>

− #0+P43 ,".C bF>

p0 medium (ermentasi 6",

.& #ondisi (ermentasi

− Suhu +:o;

− Agitasi -5, rpm

− 1ama 5 hari

3& Sumber karbon dalam proses (ermentasi

Pada proses (ermentasi ini" sumber gula yang digunakan adalah sukrosa&

Sukrosa akan dipecah men%adi (ruktosa dan glukosa& Menurut #ubicek dan 2ohr

-:7: sukrosa baik untuk di%adikan sebagai sumber glukosa oleh A. niger karena

memiliki ikatan inter>ase mycelium ekstraselular yang kuat dan akti( pada p0

rendah sehingga hidrolisis sukrosa relati( lebih cepat& akum&

2.2 $kr*)a 'ang Ber+eran ,alam Pem)entukan Asam S$trat

2.2.1 As+erg$lus N$ger

Aspergilus niger merupakan (ungi dari (ilum ascomycetes yang ber(ilamen"

mempunyai hi(a berseptat" dan dapat ditemukan melimpah di alam& ungi ini

biasanya diisolasi dari tanah" sisa tumbuhan" dan udara di dalam ruangan& #oloninya

ber)arna putih pada Agar Dekstrosa #entang PDA +5 H; dan berubah men%adi

Page 5


6/19


hitam ketika konidia dibentuk& #epala konidia dari A& niger ber)arna hitam" bulat"

cenderung memisah men%adi bagian'bagian yang lebih longgar seiring dengan

bertambahnya umur&

-& 0abitat Aspergillus Niger

A& niger dapat tumbuh optimum pada suhu .5'.8 H;" dengan suhu minimum

6'7 H;" dan suhu maksimum 35'38 H;& Selain itu" dalam proses pertumbuhannya

(ungi ini memerlukan oksigen yang cukup aerobik& A& niger memiliki )arna dasar

ber)arna putih atau kuning dengan lapisan konidiospora tebal ber)arna coklat gelap

sampai hitam&

+& Metabolisme Aspergilus Niger

Dalam metabolismenya A& niger dapat menghasilkan asam sitrat sehinga

(ungi ini banyak digunakan sebagai model (ermentasi karena (ungi ini tidak

menghasilkan mikotoksin sehingga tidak membahayakan& A& niger dapat tumbuh

dengan cepat" oleh karena itu A& niger banyak digunakan secara komersial dalam

produksi asam sitrat" asam glukonat" dan pembuatan berapa enIim seperti amilase"

pektinase" amiloglukosidase" dan selulase&

Selain itu" A& niger %uga menghasilkan gallic acid yang merupakan senya)a

(enolik yang biasa digunakan dalam industri (armasi dan %uga dapat men%adi substrat

untuk memproduksi senya)a antioksidan dalam industri makanan&

A& niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung dengan Iat makanan

yang terdapat dalam substrat" molekul sederhana yang terdapat disekeliling hi(a

dapat langsung diserap sedangkan molekul yang lebih kompleks harus dipecah

dahulu sebelum diserap ke dalam sel" dengan menghasilkan beberapa enIim ekstra

seluler seperti protease" amilase" mananase" dan J'glaktosidase& Bahan organik dari

substrat digunakan oleh Aspergillus niger untuk akti>itas transport molekul"

pemeliharaan struktur sel" dan mobilitas sel&

Page 6


7/19



8/19



9/19


1alu" asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion 0L" yang

kemudian mereduksi NADL men%adi NAD0" dan melepaskan satu molekul ;4+ dan

membentuk asam a'ketoglutarat baca asam alpha ketoglutarat& Setelah itu" asam a'

ketoglutarat kembali melepaskan satu molekul ;4+" dan teroksidasi dengan

melepaskan satu ion 0L yang kembali mereduksi NADL men%adi NAD0& Selain itu"

asam a'ketoglutarat mendapatkan tambahan satu ko'A dan membentuk suksinil ko'

A& Setelah terbentuk suksinil ko'A" molekul ko'A kembali meninggalkan siklus"

sehingga terbentuk asam suksinat& Pelepasan ko'A dan perubahan suksinil ko'A

men%adi asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu

molekul ADP dan satu gugus (os(at anorganik men%adi satu molekul ATP&

#emudian" asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion 0L" yang

kemudian diterima oleh AD dan membentuk AD0+" dan terbentuklah asam

(umarat& Satu molekul air kemudian ditambahkan ke asam (umarat dan

menyebabkan perubahan susunan ikatan substrat pada asam (umarat" karena itu

asam (umarat berubah men%adi asam malat&

Terakhir" asam malat mengalami oksidasi dan kembali melepaskan satu ion

0L" yang kemudian diterima oleh NADL dan membentuk NAD0" dan asam

oksaloasetat kembali terbentuk& Asam oksaloasetat ini kemudian akan kembali

mengikat asetil ko'A dan kembali men%alani siklus #rebs&Pada A. niger, (os(oenol piru>at dapat diubah langsung men%adi oksaloasetat

tanpa melalui piru>at oleh enIim (os(oenol piru>at karboksilase& 2eaksi tersebut

membutuhkan ATP sebagai sumber energi" Mg+L" atau Mn+L" dan #L" atau N03L&

*udoamid%o%o dan Dar)is -::+ menyatakan bah)a apabila sumber karbon

bukan glukosa" misalnya asam asetat" atau senya)a ali(atik berantai pan%ang ;: @

;+." maka isositrat liase akan terinduksi sehingga dengan asam isositrat diubah

men%adi glioksilat" selan%utnya glioksilat diubah men%adi malat oleh sintetase& Bila

glukosa ditambahkan siklus tersebut akan terhambat&

Pada pembentukan asam sitrat dalam proses (ermentasi dibatasi oleh

ketersediaan beberapa unsur kelumit P" Mn" n& Peranan ion logam dalam proses

ini belum diketahui secara menyeluruh& Nilai p0 optimum sekitar -"8 @ +",& *ika p0

Page 9


10/19


11/19


.& Bioreaktor tangki pengaduk ;ST2 yang akan digunakan %uga dilakukan sterilisasi&

3& Membuat media (ermentasi dengan komposisi yang telah ditentukan dalam

Erlenmeyer -,,, ml dengan melarutkan :,, ml media dan inokulum -,, ml& Namun

gula dan bahan lainnya dpisahkan& #emudian disterilisasi pada suhu -+-o;" -5 menit

dan dinginkan&

5& #emudian melakukan inokulasi inokulum&

6& Pengambilan sample dilakukan setiap hari selama 5 hari&

8& Pada setiap pengamatan" yang diamati adalah sebagai berikut

7& Dipisahkan dari bahan lainnya& 1alu semua bahan disterilisasi pada suhu -+-o;

selama -5 menit dan dinginkan&

a p0 dilakukan dengan mengukur p0 cairan (ermentasi dengan p0 meter

b Biomassa dilakukan dengan menyaring cairan (ermentasi pada kertas saring

yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya& Biomassa dihitung sebagai bobot

residu kering hasil penyaringan per ml cairan kulti>asi

c


12/19


13/19


Pengaruh konsetrasi substrat terhadap konsentrasi asam sitrat semakin tinggi

konsentrasi substrat maka konsentrasi asam sitrat %ugaaka semakin tinggi karena

semakin banyak %umlah glukosa yang dapat dirubah men%adi produk oleh

mikroba&

3& #onsentrasi


14/19


secara luas digunakan sebagai bu((ering dan chelating agent di berbagai macam

industri& Berikut ini adalah penggunaan asam sitrat dalam industri'industi tersebut&

".1.1 In,ustr$ akanan

-& Minuman

Asam sitrat digunakan secara e=tensi>e dalam industri minuman untuk

memberikan rasa asam pada minuman dan sebagai komplemen pada rasa berry pada

minuman& Pada minuman yang tidak berkarbonisasi asam sitrat dapat memberikan

p0 yang beragam pada minuman" selain itu asam sitrat pada minuman %us buah

merupakan komponen alami yang tercampur secara baik dengan aroma dari

minuman tersebut& $ntuk minuman berkarbonisasi asam sitrat digunakan sebagai

adiculant atau penguat rasa&

+& *eli dan selai

Asam sitrat digunakan sebagai pemberi rasa asam pada %eli dan selai serta

digunakan untuk menyesuaikan p0&

Page 14


15/19


.& #embang ersi sukrosa pada produk kembang gula&

3& Makanan Beku

Asam sitrat digunakan sebagai chelating agent dan pengatur p0 sehingga

memungkinkan pengoptimalan kestabilan dari makanan beku dengan meniadakan

akti>itas antioksidan dan menon'akti(kan enIim&

".2 In,ustr$ Farmas$- K*smet$k ,an Peang$

-& armasi

Page 15


16/19


Asam sitrat digunakan sebagai bahan dasar tablet e((er>escence" dimana

asam sitrat bila bereaksi dengan Iat yang mengandung bikarbonat atau karbonat

dalam air akan membentuk gas karbondioksida dan garam dari asam tersebut& Selain

itu asam sitrat digunakan sebagai bu((ering agent dan pemberi rasa asam pada obat'

obatan&


17/19


$ntuk industri'industri lainnya asam sitrat digunakan untuk industri detergen"

agrikultur" (otogra(i" tekstil" kertas dan lain sebagainya& Selain itu dalam industri

asam sitrat dapat digunakan sebagai pembersih metal dan pengabsorbsi sul(ur

dio=ide dan dapat digunakan pula dalam proses treatment pada limbah& t'mer,

/.,0ncyclopedia of C'emical !ec'nology,&rd ed. $%12

Berikut ini komposisi penggunaan asam sitrat secara umum

-& /ndustri makanan dan minuman 85 C

+& armasi -, C

.& /ndustri lainnya -5 C


18/19


BAB I/

PENUTUP

%.1 KESIPULAN

Asam sitrat termasuk salah satu asam organik dengan nama kimia 34'ydroy4

$,3,&4propanetricarboylic acid. Asam sitrat merupakan asam organik yang larut

dalam air dengan citarasa yang menyenangkan dan banyak digunakan dalam industri

pangan" kosmetik" (armasi dan lain @ lain& #ebutuhan dunia akan asam sitrat terus

meningkat dari tahun ke tahun dan produksi asam sitrat tiap tahun meningkat + @ .

C& Berdasarkan kenyataan bah)a penggunaan asam sitrat yang luas dalam dunia

industri" maka kebutuhan pemenuhan bagi asam sitrat baik di dalam maupun luar

negeri masih sangat besar&

Asam sitrat digunakan dalam industri untuk mengikat s5uester ion"

menetralkan basa dan berperan sebagai bu((er& Dalam kosmetika" asam sitrat

digunakan sebagai bu((er untuk pengatur p0 produk& Beberapa %enis sitrat"

khususnya garam sodiumnya" dipakai luas dalam produk makanan" (armasi dan

detergen& Ester dari asam sitrat dipakai secara komersial sebagai plastici6er dalam

penyiapan komposisi polimer" coating dan adhesi>e&

Dalam proses (ementasi pembuatan asam sitrat harus dilakukan pada

laboratorium steril dan khusus yang terpisah dari laboratorium lain& 0al inidimungkinkan untuk menghindari ter%adinya kontaminasi akibat Aspergiilus Niger

dan hal'hal yang berpengaruh dalam proses (ermentasi harus diperhatikan untuk

menghasilkan asam sitrat yang optimal&

%.2 SARAN

Dalam proses (ermentasi pembuatan asam sitrat harus dilakukan pada

laboratorium steril dan khusus yang terpisah dari laboratorium lain& 0al ini dimungkinkan

untuk menghindari ter%adinya kontaminasi akibat Aspergiilus Niger dan hal'hal yang

berpengaruh dalam proses (ermentasi harus diperhatikan untuk menghasilkan asam sitrat

yang optimal&

DAFTAR PUSTAKA

Page 18


19/19

Documents

Dokumen.tips Makalah Asam Sitrat Biodocx