PEMBUATAN ASAM SITRAT

I. TUJUAN Mahasiswa dapat mengetahui mengenai cara pembuatan Asam Sitrat dengan menggunakan Mikroba sebagai mediatornya.

II. PERINCIHAN KERJA Penyiapan Bahan & Ekstrak Touge Pembuatan Media Inokulum dan Media Produksi Pasteurisasi Penanaman Mikroba serta Fermentasi

III. ALAT yang DIGUNAKAN

Gelas kimia Erlenmeyer 250 ml 2 buah Pengaduk kaca Hot plate Spatula Labu semprot Corong Shaker incubator Gelas ukur 50 ml

IV. BAHAN yang DIPAKAI Aluminium foil Kain kasa Benang NH4NO3 Pepton FeSO4. 7H2O Glukosa NaNO3 Ekstrak Toge

V. DASAR TEORIAsam sitrart merupakan merupakan komponen senyawa alam yang banyak terdapat pada berbagai jenis tanaman terutama buah-buahan. Asam sitrat pertama kali berhasil di isolasi dari buah jeruk oleh Scheek pada tahun 1974. selain pada buah jeruk, asam sitrat ditemukan pula pada buah-buahan lain, seperti nenas, pir dan buah-buahan lainnya.Asam sitrat adalah asam trikarboksilat yaitu tiap molekul mengandung tiga gugus karboksil dengan 1 gugus hidroksil yang terikat pada atom karbon yang ada ditengah. Asam sitrat memiliki nama asam 2 hidroksi propana1 ,2,3trikarboksilat dengan rumus bangun sebagai berikut :

Asam sitrat biasanya ditemukan dalam bentuk monohidrat berupa kristal atau hablur tidak berwarna (sebuk putih), tidak berbau dengan rasa masam yang menyegarkan, agak hidroskopis, samngat mudah larut dalam air 91,33 g/ml) dan larut lebih cepat dalam air dingin dibanding air panas.Secara alami asam sitrat terbentuk di dalam buah jeruk yang berupa salah satu asam organik yang banyak digunakan dalam industri makanan dan minuman serta kimia karenadaya larutnya ayng tinggi, rasa masam yang menyegarkan, toksinitasnya sangat rendah, kemampuan asimilasi cepat dan harganya relatif murah, biasanya digunakan sebagai bahan pengawet pada induatri makanan dan minuman, serta untuk memberi cita rasa yang menarik, di industri kimia digunakan sebagai anti buih dan pelembut/pelunak, untuk industri farmasi digunakan sebagai anti oksidan (gaman, P.M, Sherington, 1992). Asam sitrat merupakan senyawa antara pada siklus crebs/asam tri karboksilat. Lintasan reaksi katabolik yang mendahului pembentukan asam sitrat ini diantaranya adalah lintasan glikosois.Pada Aspergillus niger, fosfoenol piruvat diubah langsung menjadi oksaloasetat oleh enzim fosfenol piruvat karboksilase. Reaksi tersebut menbutuhkan ATP sebagai sumber energi MG++ atau Mn++ dan K+ atau NH++++. Secara umum pembuatan asam sitrat secara fermentasi digunakan kapang jenis Aspergillus niger yang mempunyai pertumbuhan sempurna pada suhu antara 25 - 30C, pH antara 1,7 2,0 dan masa fermentasi selama 5 10 hari. Kapang berfungsi mengubah pati menjadi gula dan selanjutnya akan berubah menjadi asam sitrat.Reaksinya :

Asam sitrat dapat diproduksi baik melalui fermentasi kultur permukaan (surface culture) maupun kultur terendam (submerged culture). Saat ini sebahagian besar (sekitar 80%) dari total produksi asam sitrat dihasilkan melalui proses fermentasi kultur terendam, walaupun pengoperasiannya lebih sulit dibandingkan proses fermetasi kultur permukaan dan energi yang dibutuhkan lebih besar. Ada beberapa metode yang telah dikembangkan pada fermentasi kultur terendam ini. Diantaranya adalah metode Szucs dan metode Shu dan Jhonson. Komposisi medium kedua metode tersebut dapat dilihat pada tabel disebelah ini :KOMPONENKONSENTRASI

SZUCS

Starter :

SukrosaNH4NO3KH2PO4MgSO4 . 7H2OHCl 1N ( hingga pH 2 )25,00 50,00 gr/L2,25 gr/L0,30 gr/L0,25 gr/L

Produksi :

SukrosaNH4NO3KH2PO4MgSO4 . 7H2OHCl 1N ( hingga pH 1,91 )200,00 gr/L1,10 gr/L0,15 gr/L0,25 gr/L

SHU JHONSON

Starter :

SukrosaBacto agarNH3NO3KH2PO4MgSO4 . 7H2OHCl 1N ( hingga pH 3,6 )Unsur makro :Cu++Zn++Fe+++Mn++140 ,00 gr/L20,00 gr/L2,50 gr/L1,30 gr/L0,25 gr/L

0,48 gr/L3,80 gr/L2,20 gr/L1,00 gr/L

Produksi :

SukrosaNH3NO3KH2PO4MgSO4 . 7H2OHCl 1N ( hingga pH 3,8 )Unsur makro :Cu++Zn++Fe+++140,00 gr/L2,50 gr/L2,50 gr/L0,25 gr/L

0,06 gr/L0,25 gr/L1,30 gr/L

Faktor-faktor yang mempengaruhi Fermentasi Produksi Asam Sitrat Komposisi mediumMedia untuk asam sitrat harus menyediakan semua kebutuhan mikroba yaitu : sumber karbon, nutrisi dan mineral. KeasamanpH medium merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan pembentukan produk. Kebanyakan mikroorganisme berfungsi dengan baik pada kisaran pH 3 4, sedangkan untuk pertumbuhan jamur berkisar pada pH 1,7 2,0. pengaturan pH dilakukan dengan penambahan HCl atau NaOH.

Suhu dan Waktu InkubasiAspergillus niger dan kapang lain yang digunakan pada fermentasi asam sitrat mempunyai suhu optimal 25 - 30C akan mengurangi asam sitrat yang dihasilkan dan meningkatkan akumulasi asam oksalat. Pada fermentasi kultur permukaan, fermentasi akan sempurna setelah 5 10 hari, sedangkan pada kultur terendam 4 5 hari. Oksigen dan AirFermentasi berlangsung secara anaerobik, sedangkan air berperan dalam reaksi metabolik dama sel dan merupakan alat pengangkutan zat-zat gizi bahan limbah ke dalam dan ke luar sel. Pengaruh Starter dan InokulumStarter yang digunakan sebagai inokulum harus mengandung mikroba yang produktif. Selain itu umur biakan inokulum merupakan faktor yang sangat berpengaruh dalam pembuatan asam sitrat secara fermentasi, karena hal ini berkaitan erat dengan aktivitas mikroba.VI. PROSEDUR PENGERJAAN1. Untuk pembuatan Media Inokulum ( Pembuatan Media ini yang kami buat ) Glukosa 5 gram NaNO 30,1 gram KH2PO40,2 gram Pepton 0,3 ml FeSO4.7H2O0,01 gram

2. Semua jenis bahan diatas disiapkan dan dilakukan penimbangan secara tepat.Setelah itu semua bahan diatas dimasukkan kedalam gelas kimia 250 ml dan dilarutkan hingga sempurna.

3. lalu ditambahkan ekstak touge sampai volumenya 200 ml dan dimasukkan ke dalam 2 buah erlenmeyer 250 ml masing-masing sebanyak 100 ml. Dan dilakukan sterilsasi pada autoklaf pada suhu 1210C.

4. Kemudian bibit mikrobia Aspergillus niger dipindahkan kedalam media inokulasi untuk didapatkan kultur mikrobia yang produktif,

5. Lalu dimasukkan ke dalam alat centrifuge dan dilakukan pengocokan secara merata selama 48 jam tanpa henti,

6. Untuk pembuatan Media Produksi : Glukosa 10 gram KH2PO4 0,2 gram NANO30,5 gram Pepton 0,3 ml FeSO4.7H2O 0,01 gram

7. Setelah didapatkan semua media diatas, lalu Setelah itu semua bahan diatas dimasukkan kedalam gelas kimia 250 ml dan dilarutkan hingga sempurna. 8. Lalu ditambahkan ekstak touge sampai volumenya 200 ml.9. Kemudian media tadi di sterilisasi kedalam autoklaf selama 15 pada suhu 121oC.10. Setelah sterilisasi dilakukan, kemudian pendinginan dengan cara merendam elenmeyer pada baskom berisi air dingin agar proses pendinginannya cepat.11. Setelah itu di ambil bibit inokulasi sebanyak 10% dengan mengikutkan micellium bibit kedalam labu takar 50 ml yang telah disterilkan terlebih dahulu didalam autoklaf dan dimasukkan kedalam media produksi.12. Lalu dilakukan pengocokan secara homogen didalam inkubator (shaker) selama 6 hari. 13. Kemudian kedua sampel disaring dengan menggunakan kertas saring biasa kedalam erlenmeyer 100 ml dengan menekan-nekan butiran micellium yang ada agar asam sitrat yang terperangkap didalamnya keluar, 14. Sambil dilakukan penyaringan, dibuat pula larutan Ca(OH)2 0,1N dengan jalan melarutkan CaOHsolid sebanyak 0,37074 gr kedalam gelas kimia 500 ml.15. Setelah asam sitrat telah disaring semuanya dan Ca(OH)2 0,1N telah selesai dibuat maka dilakukan pengecekan pH terhadap kedua sampel, lalu dilakukan penaikan pH dengan Ca(OH)2 sampai pH kedua sampel itu mencapai pH 5,8.16. Lalu dibiarkan selama 1 malam untuk mendapatkan endapannya, kemudian disaring lagi, dan endapan dikeringkan didalam oven sampai suhunya konstan.

VII. Data pengamatan

pH awal produk dari cairan micellium= pH 6 pH awal media produk dari cairan = pH 4 pH Akhir kedua produk= pH 5 Berat kertas saring =0.96 gram Berat cawan =47.82 gram Berat cawan + kertas saring =48.78 gram B.cawan + kertas saring + Endapan(oven 1)=48.92 gram B.cawan + kertas saring + Endapan (oven 2)=48,91 gram (konstan) Berat sampel yang diperoleh =0.14 gram

VIII. PERHITUNGAN Dari hasil praktikum yang telah dilakukan dan berdasarkan data yang telah diperoleh maka dapat diketahui % Asam sitrat yang kami peroleh dengan rumus :

% Asam Sitrat = 0.14 gram x x 100 %% Asam Sitrat = 10 %

Pembahasan hasil percobaanAsam sitrat adalah asam yang dapat dimakan yang biasa digunakan dalam pembuatan minuman, makanan, pencuci mulut, menambah aroma minuman berkarbonasi, jamur, selai, jelly, permen, dan anggur. Asam sitrat digunakan dalam produk makanan agar makanan mempunyai aroma buatan dari bahan campuran seperti tablet dan minumam kaleng seperti campuran tablet vitamin C. Dalam farmasi, sitrat digunakan untuk pengaturan pH dan bertindak sebagai pelindung dalam cuci rambut dan tata rambut.Asam sitrat memiliki fungsi seperti dapat menstabilkan warna makanan, mengurangikekeruhan, mengubah sifat mudah mencair atau meningkatkan pembentukan gel. Asam sitrattermasuk zat pengikat logam yang merupakan bahan penstabil yang digunakan sebagaipengolahan bahan makanan. Asam sitrat mengikat logam dalam bentuk ikatan komplekssehingga dapat mengalahkan sifat dan pengaruh jelek logam tersebut dalam bahan. Asamsitrat digunakan pada minuman selain berfungsi sebagai pengasam juga berguna untukmangikat logam yang dapat mengkatalisis komponen cita rasa/warna.Inkubator shaker diperlukan untuk menjaga bakteri dan media agar selama fase pertumbuhannya dan masa perombakan karbonnya dapat terjadi secara baik tanpa adanya tumpukan, dan biasa untuk mereaksikan sesuatu faktor pengadukan/ penggoyangan medium akan dapat mempercepat terbentuknya hasi atau dengan kata lain kita akan mendapatkan hasil yang lebih optimal lagi.Jika dilihat secara fisik hasil praktikum yang didapatkan, bisa disimpulkan bahwa percobaan kali ini termasuk berhasil karena cairan yang kami dapatkan berwarna kuning kecoklatan dan berbau masam, hal ini ditunjang pula dengan pengujian/pengetesan sifat kimianya, dimana didapatkan bahwa bahwa pH cairan itu sama dengan sifat pH dari asam yaitu pH 4, serta setelah ditambahkan Ca(OH)2 didapatkan endapan dan ini adalah endapan Calsium Sitrat. Banyaknya calsium sitrat yang kami peroleh secara penimbangan yaitu sebanyak 0,14 gram ini didaptkan dari pemanasan yang dilakukan untuk mengeluarkan air yang terdapat didalam kertas saring. Apabila kita hitung-hitung secara kasar banyaknya asam sitrat yang diperoleh adalah sebanyak 10 %.

Kesimpulan

a. Banyaknya calsium sitrat yang didaptkan sebesar 0,14 gr dan asam sitrat yang kami peroleh sekitar 10 %b. Pada saat pemindahan cairan dari media inokulasi ke media produksi sebaiknya tidak mengikutkan butiran miselliumnya karena akan merusak cairan sitratnya.c. Asam sitrat adalah salah satu pelengkap bahan makanan yang biasanya dipakai untuk mendapatkan aroma jeruk,

DAFTAR REFERENSI1. Petunjuk praktikum Teknologi Bioproses Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang.2. Skripsi PA Mahasiswa Politeknik Negeri Ujung pandang Jurusan Teknik Kimia.3. Budiyanto, M.A Kresno. 2003. Mikrobiologi Terapan. UMM Press, Malang.Judoamidjojo, M., Darwis, A.A., Said, E,G. 1992. Teknologi Fermentasi.Rajawali Pers,Jakarta.4. Papagianni, Maria. 2007. Advances in Citric Acid Fermentation by Aspergillus Niger:Biochemical Aspects, Membrane Transport and Modeling.Biotechnology Advances, 25: 2442635. Rahman, Ansori. 1994. Teknologi fermentasi Industrial II. Arcan, Jakarta.6. Samson, R. A., Hoekstra, E. S., and Oorschot, C. A. N., 1996, Introduction to Food Borne Fungi, Centra Albureau for Schimmcl Cultures, Netherland.7. Wuryanti. 2008. Pengaruh Penambahan Biotin Pada Media Pertumbuhan Terhadap Produksi SelAspergillus niger.Bioma,10( 2): 46-50.

LAMPIRAN

Laboratorium Teknologi BioprosesSemester IV2014/2015

LAPORAN PRAKTIKUMPEMBUATAN ASAM SITRAT

Pembimbing : Kelompok : Satu (1)Tgl. Praktikum : 18 Mei 2015

Nama : Muhammad Ilham BasriNim : 331 13 011Kelas : 2.B TeknikKimia

JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG2014/2015

C12H22O11

+

H2O

Sukrosa

Air

C12H22O11

Sukrosa

+

Enzim Piruvat Acid

C6H4O5

Oxaloacetid Acid

+

2 H2O

C6H4O5

Oxaloacetid Acid

1

2

C6H12O6

Glukosa

+

C6H12O6

C6H8O7

Asam sitrat

3

. . . . . . . . . . . . .

Fruktosa

. . . . . . . . . . . . .

. . . .

HO

CH2

C

COOH

CH2

COOH

COOH

Asam 2hidroxypropana1,2,3trikarboksilat