makalah asam sitrat bio.docx

  • View
    232

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Makalah Teknologi Bioproses Fermentasi Asam Sitrat

Text of makalah asam sitrat bio.docx

FERMENTASI ASAM SITRAT

FERMENTASI ASAM SITRAT

KATA PENGANTARDengan 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 Fermentasi oleh Aspergilus niger, dimana tugas ini merupakan tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah bioproses Program Studi Teknik Kimia, Politeknik Negeri Ujung Pandang.Tugas Tekhnologi Bioproses Pembuatan Asam Sitrat Secara Fermentasi oleh Aspergilus niger ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal dari beberapa literatur , data-data , majalah 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 petunjuk, bimbingan serta arahan yang sangat bermanfaat dalam penyelesaian tugas ini.Penyusun menyadari bahwa tugas ini masih jauh 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 bermanfaat khususnya bagi mahasiswa Politeknik Negeri Ujung Pandang jurusan Teknik Kimia.

Makassar, Juni 2013

Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar1Daftar Isi2

I. BAB I. PENDAHULUANI.1. Latar Belakang 3I.2. Rumusan Masalah4I.3. Tujuan Penulisan4I.4. Manfaat Penyusunan4

II. BAB. II PROSES PMBENTUKAN ASAM SITRATII.1. Bahan baku pembuatan asam sitrat5II.2. Mikroba yang berperan dalam pembentukan asam sitrat6II.2.1. Aspergilus niger6II.3. Mekanisme pembentukan asam sitrat8II.4. Proses pembuatan asam sitrat dari aspergilus niger10

III. BAB. III MANFAAT ASAM SITRATIII.1. Dalam industri14III.2. Industri makanan15III.3. Industri Farmasi, Kosmetik Dan Pewangi16III.4. Industri lainnya17

IV. BAB.IV PENUTUPIV.1. Kesimpulan 18IV.2. Saran18

Daftar pustaka19

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSaat ini industri bioteknologi merupakan salah satu bidang yang menunjang perekonomian di Indonesia. Bioteknologi didefinisikan sebagai suatu bidang penerapan biosains dan teknologi yang menyangkut penerapan praktis organism hidup atau komponen subselulernya pada industri jasa dan manufaktur serta pengelolaan lingkungan bioteknologi memanfaatkan bakteri, ragi, alga, sel tumbuhan atau sel jaringan hewan yang dibiakkan sebagai konsituen berbagai proses.Teknologi fermentasi sebagian besar merupakan teknologi yang menggunakan mikroorganisme baik secara seluler maupun subseluler untuk produk makanan dan minuman seperti keju yogurt minuman alkohol asam-asam organik acar sosis kecap dan lain-lain. Asam sitrat merupakan padatan kering atau putih dengan rumus kimia C6H8O7 dan memiliki berat molekul 192,12. Senyawa ini terdapat sebagai konstituen alami dalam buah-buahan, seperti jeruk, nanas, apel dan anggur. Asam sitrat untuk pertama kalinya diisolasi dari sari buah jeruk oleh pada tahun 1784. Asam sitrat yang diperoleh dengan ekstraksi ini disebut sebagai asam sitrat alami. Pada tahun 1880, Grimoux dan aadm menemukan cara pembuatan asam sitrat secara sintesa kimia. Jalan reaksinya didasarkan pada reaksi antara gliserol derivate 1,3-dikloroaseton dengan sianida.Wehmer pada tahun 1893, pertama kali mendiskripsikan produksi asam sitrat dengan proses fermentasi kapang yaitu Citromyces pfefferianus dan Citromyces glaber dari larutan sukrosa yang mengandung kalsium karbonat. Curie pada tahun 1917 menyatakan bahwa sejumlah strain Aspergillus niger memiliki kemampuan produksi paling baik di dalam fermentasi asam sitrat. Sejak ditemukannya cara fermentasi asam sitrat dari larutan-larutan yang mengandung gula, peranan dari asam sitrat alami semakin menurun (tjokroadikoesoemo, P.S, HFS dan industri ubi kayu lainnya. PT. Gramedia Jakarta 1993 hal 160)

Pembentukan asam sitrat di dalam fermentasi larutan gula didasarkan pada teori bahwa asam piruvat yang terbentuk dari glukosa dapat dihasilkan asetil coA yang di dalam kondensasi dengan asam oksaloasetat menghasilkan asam sitrat (siklus krebs). Proses fermentasi asam sitrat diterapkan secara besar-besaran untuk pertama kalinya oleh negara jerman pada awal abad ke-20 ini. Dewasa ini hampir 90% dari seluruh produksi asam sitrat di Amerika serikat dihasilkan dengan cara fermentasi.(sri kumaningsih,1995). Dengan mendirikan pabrik asam sitrat ini diharapkan dapat meningkatkan pemanfaatan bahan yang ada dan diharapkan pula ketergantungan terhadap luar negeri dapat berkurang.

1.2 Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah dari makalah ini adalah: Apa yang dimaksud dengan asam sitrat? Bagaimana mekanisme yang terjadi pada asam sitrat? Apa kegunaan asam sitrat?

1.3 Tujuan PenulisanAdapun tujuan dari penulisan ini adalah: Untuk mengetahui apa yang dimaksud asam sitrat. Untuk mengetahui mekanisme yang terjadi dari asam sitrat. Untuk mengetahui kegunaan asam sitrat.

1.4 Manfaat PenyusunanAdapun manfaat dari penyusunan makalah ini yaitu agar kita bisa mempelajari produksi asam sitrat pada proses fermentasi menggunakan A. niger. dan bisa mengaplikasikan di dalam kehidupan terutama dalam pengembangan ilmu pengetahuan.

BAB IIPROSES PEMBENTUKAN ASAM SITRAT

2.1 Bahan Baku Pembuatan Asam SitratMikroorganisme : Aspergillus niger berumur 5 hari. 1. Medium propagasi untuk inokulum terdiri dari: Gula pasir 15 gram Ekstrak tauge 20% (b/v) 11 ml (NH4)2SO4 450 mg KH2PO4 225 mg Semuanya bahan kemudian dilarutkan dalam 100 ml akuades, pH 6,0 2. Medium fermentasi terdiri dari: Gula pasir 15% (b/v) (NH4)2SO4 0,6% (b/v) KH2PO4 0,3% (b/v) pH medium fermentasi 6,0 3. Kondisi fermentasi : Suhu : 29oC Agitasi 150 rpm Lama 5 hari 4. Sumber karbon dalam proses fermentasiPada proses fermentasi ini, sumber gula yang digunakan adalah sukrosa. Sukrosa akan dipecah menjadi fruktosa dan glukosa. Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. niger karena memiliki ikatan intervase mycelium ekstraselular yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Gupta et al. (1976), Hossain et al. (1984) dan Xu et al. (1989) melaporkan keunggulan penggunaan sukrosa dari pada glukosa dan fruktosa pada proses fermentasi asam sitrat.

Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, tabung reaksi, gelas ukur, timbangan, vortex, erlenmeyer, labu ukur, pipet, kertas pH, shaker, autoklaf, kertas saring, oven, alat titrasi dan alat vakum.

2.2 Mikroba yang Berperan dalam Pembentukan Asam Sitrat2.2.1 Aspergilus NigerAspergilus niger merupakan fungi dari filum ascomycetes yang berfilamen, mempunyai hifa berseptat, dan dapat ditemukan melimpah di alam. Fungi ini biasanya diisolasi dari tanah, sisa tumbuhan, dan udara di dalam ruangan. Koloninya berwarna putih pada Agar Dekstrosa Kentang (PDA) 25 C dan berubah menjadi hitam ketika konidia dibentuk. Kepala konidia dari A. niger berwarna hitam, bulat, cenderung memisah menjadi bagian-bagian yang lebih longgar seiring dengan bertambahnya umur.1. Habitat Aspergillus NigerA. niger dapat tumbuh optimum pada suhu 35-37 C, dengan suhu minimum 6-8 C, dan suhu maksimum 45-47 C. Selain itu, dalam proses pertumbuhannya fungi ini memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). A. niger memiliki warna dasar berwarna putih atau kuning dengan lapisan konidiospora tebal berwarna coklat gelap sampai hitam.2. Metabolisme Aspergilus NigerDalam metabolismenya A. niger dapat menghasilkan asam sitrat sehinga fungi ini banyak digunakan sebagai model fermentasi karena fungi 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 enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase, dan selulase.Selain itu, A. niger juga menghasilkan gallic acid yang merupakan senyawa fenolik yang biasa digunakan dalam industri farmasi dan juga dapat menjadi substrat untuk memproduksi senyawa antioksidan dalam industri makanan.

A. niger dalam pertumbuhannya berhubungan langsung dengan zat makanan yang terdapat dalam substrat, molekul sederhana yang terdapat disekeliling hifa dapat langsung diserap sedangkan molekul yang lebih kompleks harus dipecah dahulu sebelum diserap ke dalam sel, dengan menghasilkan beberapa enzim ekstra seluler seperti protease, amilase, mananase, dan -glaktosidase. Bahan organik dari substrat digunakan oleh Aspergillus niger untuk aktivitas transport molekul, pemeliharaan struktur sel, dan mobilitas sel.

Gambar 1. Aspergillus nigerMikrograf dari A. niger yang ditumbuhkan pada medium Sabouraud agardenganperbesaran 100x

Klasifikasi ilmiahDomain:Eukaryota

Kerajaan:Fungi

Filum:Ascomycota

Upafilum:Pezizomycotina

Kelas:Eurotiomycetes

Ordo:Eurotiales

Famili:Trichocomaceae

Genus:Aspergillus

Spesies:A. niger

Nama binomialAspergillus nigervan Tieghem 18672.3 Mekanisme Pembentukan Asam sitrat

Gambar 2. Skema reaksi metabolik dalam produksi asam sitratMekanisme pembentukan asam sitrat dapat dilihat pada gambar 2. Langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat. Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah "mengantar" asetil masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar dari siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi

Search related