20
Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Selasa, 26 Maret 2013 Teknologi Bioindustri Golongan : P3 Dosen : Dr. Prayoga Suryadarma, S.TP, MT. Asisten :1. Tutus Kuryani F34090007 2. Nizar Zakaria F34090136 PRODUKSI ASAM ORGANIK (ASAM SITRAT) DENGAN KULTIVASI CAIR DAN KULTIVASI SUBSTRAT PADAT Oleh : Kelompok 1 M. Wajih Abdul Basit (F34100087) Aloysius Boris Ronycahya (F34100089) Suci Enggar Afrianty (F34100091) Roseiga Retno A. (F34100100) Hafizah Khaerina (F34100110) Fatimah Jumiati (F34100111) 2013 DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Produksi Asam Sitrat

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Produksi Asam Sitrat dengan Kultivasi cair dan Padat

Citation preview

Page 1: Produksi Asam Sitrat

Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Selasa, 26 Maret 2013

Teknologi Bioindustri Golongan : P3

Dosen : Dr. Prayoga Suryadarma, S.TP, MT.

Asisten :1. Tutus Kuryani F34090007

2. Nizar Zakaria F34090136

PRODUKSI ASAM ORGANIK (ASAM SITRAT) DENGAN

KULTIVASI CAIR DAN KULTIVASI SUBSTRAT PADAT

Oleh :

Kelompok 1

M. Wajih Abdul Basit (F34100087)

Aloysius Boris Ronycahya (F34100089)

Suci Enggar Afrianty (F34100091)

Roseiga Retno A. (F34100100)

Hafizah Khaerina (F34100110)

Fatimah Jumiati (F34100111)

2013

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

Page 2: Produksi Asam Sitrat

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Asam sitrat adalah asam organik yang ditemukan oleh alkimiawan Arab-Yemen yang hidup

pada abad ke 8 yang bernama Jabir Ibn Hayyan. Pada zaman pertengahan, banyak ilmuwan Eropa

yang membahas sifat asam sari buah lemon dan limau. Asam sitrat pertama kali diisolasi pada tahun

1784 oleh kimiawan Swedia, Carl Wilhelm Scheele, yang mengkristalkannya dari sari buah lemon.

Pembuatan asam sitrat skala industri pertama kali dimulai pada tahun 1860, terutama mengandalkan

produksi jeruk dari Italia. Pada tahun 1893, C. Wehmer menemukan bahwa kapang Penicillium dapat

membentuk asam sitrat dari gula. Sedangkan pada tahun 1917, kimiawan pangan Amerika, James

Currie menemukan bahwa galur tertentu kapang Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat

secara efisien, dan perusahaan kimia Pfizer memulai produksi asam sitrat skala industri dengan cara

tersebut.

Asam sitrat termasuk ke dalam golongan asam organik lemah yang ditemukan pada

tumbuhan genus Citrus. Senyawa ini biasa digunakan sebagai pengawet alami, serta penambah rasa

asam pada makanan dan minuman ringan. Selain dimanfaatkan dalam industri makanan dan minuman,

juga dimanfaatkan dalam farmasi dan tambahan dalam makanan ternak. Zat ini juga dapat digunakan

sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.

Asam sitrat dapat diproduksi secara kimiawi atau secara fermentasi menggunakan

mikroorganisme. Pada proses produksinya, ada beberapa faktor yang mempengaruhi dan terutamanya

adalah perlakuan kondisi agar hasil yang diperoleh optimal. Pada praktikum kali ini, akan dilakukan

proses produksi asam organik (asam sitrat) dengan kultivasi cair dan substrat padat, sehingga

praktikan nantinya akan mengetahui dengan proses yang mana jika ingin memperoleh hasil yang lebih

optimal. Selain itu juga praktikan menjadi lebih mengetahui faktor apa yang mempengaruhi serta

kondisi seperti apa dalam proses produksi asam sitrat yang sebenarnya. Sehingga, dalam aplikasinya

dapat dimanfaatkan untuk produksi dengan skala yang lebih besar dan lebih bermanfaat.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui cara produksi asam sitrat dengan ,

kultivasi cair dan kultivasi substrat padat dengan memanfaatkan Aspergillus niger , serta mengamati

nilai pH, biomassa, gula sisa, dan total asamnya.

Page 3: Produksi Asam Sitrat

II. METODOLOGI

2.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain inkubator goyang, penangas,

spatula, gelas ukur, neraca analitik, bunsen, lup, korek api, elenmeyer, pipet volumetrik, pH meter,

saringan, tabung reaksi, tabung ulir, spektrofotometer, buret, otoklaf, dan corong. Sedangkan bahan-

bahan yang dibutuhkan antara lain gula pasir, ekstrak tauge 20% (b/v), (NH4)2SO4, KH2PO4, aquades,

Aspergillus niger , kertas saring, pereaksi DNS, NaOH 0,1 N, indikator PP, onggok, dedak halus,

alkohol, sumbat kapas, alufo dan KOH.

2.2 Metode

2.2.1 Kultivasi Cair

2.2.1.1 Inokulasi dan Fermentasi

2.2.1.2 Pengukuran pH

Hasil fermentasi

Media propagasi

disterilisasi pada suhu 1210C, 15 menit, lalu didinginkan 5 menit

diinolukasi dengan suspensi spora A. niger sebanyak 2 % (v/v)

diinkubasi pada inkubator goyang pada suhu kamar selama 24 jam

inokulum yang telah diinkubasi diinolukasi pada

inkubator goyang sebanyak 2%

diambil sampel setiap hari selama 5 hari

Cairan hasil kultivasi cair diletakkan pada gelas ukur

pH meter direndam dalam cairan tersebut sampai katodanya terendam

dibaca nilai pHnya

pH hasil pembacaan pH meter

Page 4: Produksi Asam Sitrat

2.2.1.3 Biomassa

2.2.1.4 Gula Sisa (Metode DNS)

2.2.1.5 Total Aam

Kultivasi cair

dipisahkan antara cairan fermentasi dan biomassa dengan kertas

saring yang telah diketahui beratnya

Biomassa diikeringkan di oven sampai kering

ditimbang

Bobot biomassa

1 ml sampel

dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi 3ml DNS

dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit

didinginkan pada suhu kamar

adsorbansi

diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm

10 ml cairan dari kultivasi cair

ditambahkan NaOH 0,1 N terstandarisasi + indikator PP 3 tetes,

kemudian ditritasi sampai terbentuk warna merah muda

hasil ml titrasi dihitung

Hasil kandungan asammg/ml

Page 5: Produksi Asam Sitrat

2.2.2 Kultivasi Padat

2.2.2.1 Inokulasi dan Fermentasi

2.2.2.2 Uji Asam Sitrat

Hasil fermentasi

25 gramonggok dan 5 gram dedak

dicampur, ditambah aquades sampai terendam

ditutup dengan sumbat kapas dan alumunium foil

disterilkan dalam otoklaf 1210C selama 15 menit

didinginkan, lalu diinokulasi dengan A. Niger (5% v/b)

diinkubasi pada suhu kamar, diambil sampel setiap hari selama 5 hari

Hasil titrasi

10 gram sampel

dimasukkan erlenmeyer 300 ml dan ditambahkan aquades 200 ml

dipanaskan hingga mendidih dan disaring dengan kertas saring

diambil filtrat 10 ml dan ditambahkan indikator pp sebanyak 3 tetes

ditritasi dengan koh sampai berwarna merah muda

dilakukan perhitungan kandungan asam sitrat

Page 6: Produksi Asam Sitrat

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil pengamatan

(terlampir)

3.2 Pembahasan

Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan

genus Citrus (jeruk-jerukan). Selain digunakan sebagai penambah rasa asam pada makanan dan

minuman ringan, senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan alami. Dalam biokimia, asam

sitrat dikenal sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat yang terjadi di dalam mitokondria, yang

penting dalam metabolisme makhluk hidup. Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang

ramah lingkungan dan sebagai antioksidan. Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran,

namun ditemukan pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8% bobot kering, pada jeruk lemon

dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut) (Wikipedia 2013). Rumus kimia asam sitrat adalah

C6H8O7. Struktur asam ini tercermin pada nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3

propanatrikarboksilat yang ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Rumus kimia Asam Sitrat

(Sumber : Wikipedia 2013)

Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat melepas

proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik

digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan

banyak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan

pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air.

Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih. Serbuk kristal

tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu

molekul air untuk setiap molekul asam sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air

panas, sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin. Bentuk

monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74 °C. Secara

kimia, asam sitrat bersifat seperti asam karboksilat lainnya. Jika dipanaskan di atas 175 °C, asam sitrat

terurai dengan melepaskan karbondioksida dan air (Wikipedia 2013).

Bizri (1994), pertama kali melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil sampingan pada

fermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakan Penicillium glaucum. Aspergillus niger dapat

menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Sejak saat itu asam sitrat

diproduksi secara komersial dengan menggunakan kapang A. niger.

Kapang A. niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak digunakan

secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan beberapa enzim seperti pektinase

dan amilase (Broekhuijsen et al., 1993). A. niger mampu mensintesis asam sitrat dalam medium

fermentasi ekstraseluler dengan konsentrasi yang cukup tinggi, jika dibiakkan dalam media yang

kadar garamnya rendah dan mengandung gula sebagai sumber karbon.

Page 7: Produksi Asam Sitrat

Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya

adalah jenis media, pH, media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan mikroorganisme yang digunakan.

Faktor yang paling menentukan adalah media tumbuh (substrat) dan mikroorganisme yang digunakan

(Mangunwidjaja 1994). Pada umumnya hasil samping pertanian dan perkebunan seperti jerami padi,

onggok, bagas, dan kulit kakao masih mengandung lignoselulosa.Limbah ini masih mengandung pati,

protein, lemak, dan senyawa kimia ainnya. Dengan teknologi fermentasi, hasil samping ini dapat

dimanfaatkan lebih lanjut menjadi produk lain yang berguna seperti pangan, pakan ternak, pelarut

organik, asam-asam organik seperti asam sitrat dan lain-lain.

Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi

dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus

niger dapat tumbuh dengan cepat, diantaranya digunakan secara komersial dalam produksi asam

sitrat, asam glukonat dan pembuatan berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase dan

sellulase. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35- 37ᵒC (optimum), 6- 8ᵒC (minimum), 45 -

47ᵒC (maksimum) dan memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Koloni Aspergillus niger terdiri

dari suatu lapisan basal yang kompak berwarna putih hingga kuning dan suatu lapisan konidofor yang

lebat yang berwarna coklat tua hingga hitam. Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berwarna

coklat, memiliki ornamentasi berupa tonjolan dan duri-duri yang tidak beraturan.

Cara mengisolasi dan mengembangkan A. niger ini haruslah memilih media pertumbuhan

yang tepat agar dapat tumbuh dengan baik. Pertumbuhan kapang ini akan mempengaruhi hasil

produksi produk yang diinginkan seperti produksi asam sitrat. Faktor- faktor yang sangat menentukan

persiapan media antara lain:

1. Kandungan gula. Umumnya konsentrasi gula yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan

hasil yang banyak. Larutan dengan konsentrasi 14-20% dapat dipergunakan. Substitusi

parsial terhadap sukrosa dan fruktosa atau glukosa, yang menghasilkan konsentrasi gula 1-

5% (diluar total 14 %) akan menghasilkan asam sitrat yang lebih sedikit bila dibandingkan

dengan media yang hanya mengandung sukrosa. Hidrolisa parsial selama sterilisasi juga

menurunkan hasil asam sitrat.

2. Garam-garam anorganik, seperti nitrogen, kalium, fosfor, belerang, dan magnesium.

3. Keasaman (pH). Hal ini merupakan faktor yang sangat penting dalam proses fermentasi.

Garam-garam anorganik dan pH sangat berpengaruh terhadap proporsi asam sitrat dan

oksalat yang dihasilkan. Jadi pH dan garam anorganik harus demikian hingga produksi asam

sitrat tinggi dan sebaliknya asam oksalat ditekan serendah mungkin. Penggunaan pH rendah

banyak menguntungkan yakni hasil asam sitrat yang tinggi, pembentukan asam oksalat

tertekan dan bahaya kontaminasi minimum. Meningkatnya pH menjadi 4.5 selama fase

produksi akan menurunkan hasil asam sitrat sampai 80% (Papagianni 1995).

4. Nisbah luas permukaan terhadap volume media. Dalam fermentasi asam sitrat konversi gula

menjadi asam sitrat dilakukan oleh enzim-enzim intrasel dan berlangsung dalam sel yang

membentuk suatu lapisan miselium. Gula masuk ke dalam sel-sel secara osmosis, sedangkan

asam keluar dengan cara difusi. Laju awal proses enzimatik dan difusi akan menentukan

beberapa lama fermentasi berlangsung.

5. Suplai oksigen. Suplai oksigen (melalui udara) yang terlalu banyak justru akan menurunkan

rendemen. Kadang-kadang justru rendemen akhir fermentasi dengan suplai udara khusus

sama saja dengan rendemen akhir fermentasi tanpa suplai udara. Tetapi suplai udara yang

terlalu sedikit juga berakibat tidak baik terhadap asam sitrat.

Page 8: Produksi Asam Sitrat

6. Suhu. Suhu yang tepat tergantung pada organisme dan kondisi fermentasi. Biasanya

fermentasi dilakukan pada suhu 25 – 35 0C. Jumlah asam sitrat yang dihasilkan akan

meningkat seiring dengan peningkatan suhu dari 8 – 28 0C. Di atas 30

0C produksi asam

sitrat akan menurun dan produksi asam oksalat justru akan meningkat. Aspergillus niger

pada suhu inkubasi menghasilkan kalsium sitrat sebanyak 25 – 30 g dari 200 g molase yang

mengalami dua hari fermentasi. selain itu juga dihasilkan kalsium glukonat.

Asam sitrat yang dirasa telah memiliki banyak manfaat ini telah dikembangkan sejak jaman

dahulu kala dengan memanfaatkan proses fermentasi yang sederhana. Wehner (1893) pertama kali

melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil sampingan pada fermentasi produksi asam oksalat

dengan menggunakan Penicillium glaucum. Tahun 1917, juga telah dilaporkan bahwa Aspergillus

niger dapat menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Sejak saat

itu asam sitrat diproduksi secara komersial dengan menggunakan kapang A. niger.

Dewasa ini telah diketahui banyak jenis kapang yang dapat menghasilkan asam sitrat, seperti

A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii, A. saitoi, A. flavus, A. clavatus, A.

fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis, Ustulina vulgaris, dan lain- lain (Grewal dan Kalra 1995).

Selain kapang, beberapa bakteri dan khamir juga dapat memproduksi asam sitrat, diantaranya:

Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter dan Candida.

Asam sitrat secara alami terdapat dalam berbagai buah- buahan seperti lemon, jeruk,

gooseberry, pear, dan lain- lain. Asam sitrat pertama diisolasi dari jus lemon dan sejak itu diketahui

sebagai substansi alami tanaman terutama dalam buah jeruk sehingga asam sitrat hasil ekstraksi dari

buah- buahan ini dikenal sebagai asam sitrat alami. Rehman (2003) menyatakan bahwa asam ditrat

diperoleh dari buah- buahan diketahui sebagai asam sitrat alami jika dibandingkan dengan yang

dihasilkan secara sintetis melalui fermentasi oleh mikroba.

Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada media fermentasi padat dan media

fermentasi cair. Pada kedua media ini, dibutuhkan gula atau sukrosa sebagai sumber karbon dan bahan

baku dalam skala industri karena merupakan bahan baku yang mudah diperoleh dan paling baik.

Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. niger

karena memiliki ikatan intervase mycelium ekstraseluler yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga

hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Pada media fermentasi padat, sumber karbon yang digunakan

dalam proses fermentasi selain gula, dapat berupa berbagai hasil pertanian seperti umbi- umbian

(singkong atau talas). Selain hasil pertanian, sumber karbon dapat dihasilkan dari limbah pengolahan

hasil pertanian, misalnya molases, onggok, dedak pagi atau gandum, limbah pengolahan kopi, dan

limbah pengolahan nanas. Pada media fermentasi cair, digunakan ekstrak tauge sebagai sumber

karbon karena merupakan karbohidrat, pepton sebagai penyedia mineral, FeSO4 sebagai penyedia zat

besi dan belerang, dan NH4NO3 sebagai penyedia nitrogen atau asam amino di dalam pembuatan

media tersebut.

Asam sitrat merupakan metabolit primer, terbentuk sebagai senyawa antara selama proses

katabolisme melalui siklus Meyerhof-Embedden, siklus pentose dan siklus asam karboksilat. Ada tiga

metode yang dapat digunakan untuk proses produksi asam sitrat, yaitu proses ekstraksi sederhana,

proses fermentasi, dan proses sintesa secara kimia. Pada proses ekstraksi sederhana, proses atau

metode ini dilakukan dengan ekstraksi buah seperti lemon, jeruk dan nanas. Namun proses ini sudah

tidak pernah dilakukan lagi seiring dengan pengembangan metode fermentasi proses fermentasi

terbagi menjadi dua macam, yaitu surface fermentation (fermentasi permukaan) dan submerged

fermentation (fermentasi terendam). Pada proses surface fermentation digunakan kapang Aspergillus

niger . Proses fermentasi permukaan ini diterapkan dalam dunia industri sejak tahun 1920-an.

Page 9: Produksi Asam Sitrat

Sebelum mengalami proses fermentasi bahan baku diencerkan terlebih dahulu hingga konsentrasi gula

30% dalam mixer. Setelah itu ditambahkan asam sulfat, pospor, potassium dan nitrogen dalam bentuk

asam atau garam sebagai nutrient. Campuran ini kemudian disterilkan lalu diencerkan kembali hingga

konsentrasi gula mencapai 15% dan selanjutnya difermentasikan.

Proses fermentasi dilakukan didalam tangki-tangki yang terbuat dari alumunium. Inokulum

(Aspergillus niger ) disemburkan bersama-sama dengan udara. Waktu inkubasi selama 9 – 11 hari.

Lapisan lendir yang terbentuk dipermukaan medium diambil dan diekstraksi, sedangkan cairan hasil

fermentasi diberi perlakuan panas dan penambahan kalsium hidroksida (ph 8,5) sehingga dihasilkan

kalsium sitrat. Kebutuhan energi untuk surface fermentation tidak banyak karena proses aerasi

menggunakan peralatan yang sederhana yaitu berupa kipas yang menghasilkan udara dan digerakkan

oleh motor elektrik, energi yang dibutuhkan 1,3 – 2,6 mJ/m3. Berikut ini adalah gambar surface

fermentation.

Gambar 2. Surface Fermentation

(Sumber : Kirk Othmer 1945)

Pada proses submerged fermentation, proses fermentasi ini terbagi dua macam berdasarkan

mikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submerged fermentation menggunakan kapang

Apergillus niger dan submerged fermentation menggunakan yeast dalam hal ini adalah Candida

guilliermondii. Pada proses fermentasi menggunakan kapang, mikroorganisme Aspergillus niger

ditumbuhkan dengan mendispersikannya dalam media cair. Bejana fermentasi tersusun atas tangki -

tangki steril yang berkapasitas beberapa ratus kubik meter (1000 galon) dengan dilengkapi pengaduk

mekanik serta pemasukan sejumlah udara steril. Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh

amelung-perquin, dimana produksi asam sitrat dengan proses biakan celup mempertimbangkan

penggunaan phospat yang terbatas. Proses fermentasi asam sitrat terdiri dari dua tahap. Pertama fase

pertumbuhan miselium dan kedua fase fermentasi pembentukan produk. Keduanya dikarakteristikkan

oleh laju penyerapan karbohidrat. Pada fase pertama digunakan untuk pembentukan miselium dan

pada tahap kedua karbohidrat diubah menjadi asam sitrat. 80% produksi asam sitrat dunia

menggunakan metode ini.

Dalam skala industri Aspergillus niger adalah strain yang paling tepat untuk fermentasi,

walaupun pada awalnya menghasilkan sedikit yield, namun dalam perkembangan selanjutnya

penambahan methanol dalam larutan fermentasi akan menghasilkan yield yang besar. Sampai sekitar

tahun 1969 atau 1970, Aspergillus niger dianggap sebagai satu-satunya asam sitrat dalam skala

industri. Pada tahun 1970, sebuah inovasi baru yang mendemonstrasikan bahwa produksi asam sitrat

dapat dilakukan dengan menggunakan yeast seperti Candida guilliermondii yang mengandung

glukosa atau molasses hitam pekat yang ekuivalen dengan sejumlah glukosa. Waktu fermentasi lebih

singkat daripada Aspergillus niger . Penggunaan strain candida sangat efektif untuk pembuatan asam

sitrat dari hidrokarbon, dimana konversi yang dihasilkan dapat mencapai lebih dari 10%. Secara

umum proses submerged fermentation membutuhkan suplai energi yang cukup banyak, karena

Page 10: Produksi Asam Sitrat

mencakup proses pengadukan, aerasi, serta pendinginan. Kebutuhan energi berkisar 8–16 mJ/m3

(28,5–57 Btu/gal) (Kirk Othmer 1945).

Adapun perbandingan proses produksi asam sitrat secara surface fermentation atau

submerged fermentation dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 1. Proses Produksi Asam Sitrat

Jenis proses Sumerged fermentation Surface fermentation

Yield

Lama fermentasi

Biaya perawatan

Kontaminasi

Yield yang dihasilkan 90%

Waktu fermentasi 3-4 hari

Biaya perawatan murah

Steril, kontaminasi kecil

Yield yang dihasilkan 54-56%

Waktu fermentasi 6 hari

Biaya perawatan mahal

Kontaminasi besar karena terbuka

(Sumber : Kirk Othmer 1945)

Pada proses produksi dengan sintesis kimia, Jalannya reaksi didasarkan pada reaksi antara

gliseroldevirat 1,3-dichloroaceton dengan sianida. Secara umum proses ini belum bisa diterima dalam

industri kimia. Metode yang dapat digunakan antara lain dengan proses reaksi reformatsky reaksi

Wiley, Karboksilasi aseton menggunakan katalis alkali metal phenolate dalam solvent dan epoksidasi

itaconate, reaksi dengan sianida dan hidrolisa.

Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi asam sitrat adalah pemilihan strain;

konsentrasi substrat; dan pengaruh kondisi fermentasi yang meliputi temperatur, derajat keasaman,

serta luas permukaan. Pemilihan strain dalam industri fermentasi harus memenuhi syarat-syarat

tertentu yaitu murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Konsentrasi substrat harus diatur dengan tepat

(tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah). Substrat akan dirombak oleh mikroorganisme dengan

bantuan enzim membentuk asam sitrat. Substrat yang terlalu pekat mengakibatkan naiknya tekanan

osmosis. Apabila tekanan osmosis lingkungan lebih tinggi dari sitoplasma, akan mengakibatkan

sitoplasma kehilangan air yang selanjutnya isi sel akan mengecil dan struktur sel akan hancur.

Substrat yang terlalu encer akan mengakibatkan laju pertumbuhan menjadi lambat (Agustian 2005).

Temperatur sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi asam sitrat. Agar

dihasilkan konsentrasi asam sitrat yang tinggi maka fermentasi harus berlangsung pada temperatur

optimal berkisar 25 – 30 oC (Eva Novitasari W. dkk, 2008). Di atas temperatur optimum, kecepatan

tumbuh sel akan menurun secara cepat yang berlawanan dengan kenaikan temperatur (Abdullah

Shaleh 1995). Temperatur yang terlalu tinggi akan mempengaruhi membran sel mikroorganisme, di

mana membran sel akan menjadi cair sehingga sel kehilangan strukturnya. Sedangkan pada

temperatur rendah akan menyebabkan membran sel menjadi padat. Hal ini berkaitan dengan struktur

membran yang terdiri dari lapisan lemak dan protein yang akan mengeras pada temperatur rendah

sehingga proses pemasukan makanan melalui lapisan membran sel tidak terjadi, selanjutnya dapat

menyebabkan kematian dari sel mikroorganisme tersebut (Agustian 2005).

Kandungan gula juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pembentukan asam

sitrat. Berdasarkan penelitian, 15-25% larutan gula dapat diubah secara fermentasi (Narayana dkk

2006). Pembentukan asam sitrat dapat dilakukan dari bahan-bahan yang mengandung gula seperti :

pati, kentang, hidrolisat pati, sirup glukosa, sukrosa, sirup gula tebu, dimana 2/3 kandungan sukrosa

telah berubah menjadi gula invers. Berdasarkan penelitian, produksi asam sitrat maksimum biasanya

dicapai pada konsentrasi gula 14-22% (b/v). Sumber karbon yang digunakan juga berpengaruh pada

aktivitas mikroba.

Page 11: Produksi Asam Sitrat

Pengaturan pH penting bagi keberhasilan proses fermentasi. Untuk fermentasi asam sitrat pH

optimum adalah 3, sedangkan pH optimum untuk pertumbuhan Aspergillus niger adalah 2,5 – 3,5.

Penurunan pH menyebabkan produksi asam sitrat berkurang. Hal ini disebabkan pada pH rendah ion

ferosinida lebih toksik bagi pertumbuhan miselium. Pada pH yang tinggi terjadi akumulasi asam

oksalat (Laboratorium Bioindustri TIP, FTP, Unbraw, 2008).

Pada metode fermentasi permukaan, faktor luas permukaan juga harus diperhatikan. Karena

proses fermentasi hanya berlangsung pada permukaan bidang media, maka untuk mendapatkan hasil

yang maksimal, luas permukaan diusahakan seluas mungkin dengan memperkecil ketebalan cairan

(pada media cair) atau memperkecil ukuran partikel pada media padat (Schlegel 1986). Parameter lain

yang menentukan produksi asam sitrat maksimum adalah adanya oksigen. Oleh karena itu proses

aerasi saat fermentasi harus dikontrol untuk dapat menghasilkan rendemen asam sitrat yang

maksimum. kadar oksigen harus antara 20-25%, dengan laju aerasi 0,2-1 vvm. Sedangkan untuk

pengadukan, karena viskositas larutan tidak tinggi dan kultivasi yang dilakukan juga pada skala kecil,

maka tidak perlu dilakukan pengadukan yang terus menerus dan hanya dibantu dengan shaker saja

agar oksigen yang berada diatas permukaan substrat dapat tercampur merata ke substrat sehingga

aliran oksigen merata.

Mekanisme pembentukan asam sitrat seperti dinyatakan dengan siklus Krebs atau siklus

asam trikarboksilat, yaitu bahwa asam piruvat yang diperoleh dari glukosa menghasilkan Acetil CoA

yang berkondensasi dengan asam oxalo-asetat yang telah terbentuk dalam siklus menghasilkan asam

sitrat. Pada Aspergillus niger fosfoenol piruvat dapat diubah langsung menjadi oksaloasetat (tanpa

melalui piruvat) oleh enzim fosfenol piruvat karboksilase. Reaksi tersebut membutuhkan ATP sebagai

sumber energi, Mg2+

atau Mn2+

dan K+ atau NH

4+.

Apabila sumber karbon bukan glukosa, tapi misalnya asam asetat atau senyawa alifatik

berantai panjang (C-9, C-23), maka isositrat liase terinduksi sehingga siositrat diubah menjadi malat

oleh malat oleh malat sintesa. Rangkaian reaksi melalui glioksilat. Bila glukosa ditambahkan glukosa,

siklus tersebut terhambat. Diduga bahwa terjadinya akumulasi asam sitrat ini adalah sebagai akibat

dari adanya kekurangan enzim disebabkan kurangnya unsur-unsur nutrisi seperti nitrogen, fosfat,

mangan, besi dan seng. Apabila kadar logamnya tinggi, maka untuk mengurainya biasanya tetesnya

mengalami pengolahan pendahuluan terlebih dahulu, yaitu dengan penambahan Kalium ferrosianida

atau dengan cara pertukaran ion (Ibrahim 2011).

Praktikum kali ini adalah produksi asam organik (asam sitrat sintesis) melalui proses

fermentasi oleh mikroba Aspergillus niger . Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada

dua media yang berbeda, yaitu produksi asam sitrat dengan kultivasi cair dan produksi asam sitrat

dengan kultivasi media padat. Pada media kultivasi cair substrat yang digunakan adalah ekstrak tauge

20 % b/v sebagai media propagasi. Ekstrak tauge tersebut selanjutnya dicampurkan dengan

(NH4)2SO4 dan KH2PO4 sebagai sumber nitrogen dan sumber mineral. Sedangkan gula pasir

digunakan sebagai sumber karbon bagi mikroba. Media propagasi selanjutnya diinokulasi dengan

mikroba Aspergillus niger sehingga akan didapatkan inokulum yang selanjutnya inokulum

difermentasikan pada media fermentasi. pH dari media fermentasi harus diatur mendekati netral yaitu

sekitar 6. Hal ini dilakukan untuk mengoptimalkan jalannya proses fermentasi.

Pada praktikum ini, diperoleh hasil bahwa nilai pH semakin menurun dari pH yang semula

mendekati netral menjadi asam. Berdasarkan hasil praktikum diketahui bahwa pada kelompok 1

dimana perlakuannya adalah 1 hari menunjukan nilai pH 4, kelompok 3 nilai pH 2,5 kemudian

kelompok 4 nilai pH nya 2. Penurunan pH mengindikasikan pembentukan produk asam sitrat. pH

yang semakin menurun menunjukan bahwa jumlah total produk asam sitrat yang terbentuk semakin

meningkat. Berdasarkan perhitungan total asam, seperti pada pH menunjukan peningkatan sesuai

Page 12: Produksi Asam Sitrat

dengan lamanya fermentasi. Hal itu sesuai dengan literatur, yaitu semakin lama waktu fermentasi

semakin banyak produk yang terbentuk sehingga pH akan semakin asam. Pada hari ke-1 didapatkan

data nilai total asamnya adalah 44,16 mg/ml, pada kelompok 2 dimana dilakukan selama 3 hari nilai

total asamnya adalah 178,2 mg/ml, kelompok 4 dengan nilai total asamnya 192 mg/ml dan kelompok

5 dengan lama fermentasi adalah 5, sampai pada hari ke-4, kemudian pada hari kelima nilai total

asamnya menunjukan penurunan yang diikuti peningkatan pH yaitu menghasilkan nilai pH 3.

Penurunan nilai total asam tersebut menunjukan indikasi penurunan aktivitas mikroba dalam

memproduksi asam sitrat. Hal ini dikarenakan kemampuan mikroba untuk menghasilkan produk telah

terhenti karena mikroba telah berada pada fase stasioner atau fase kematian. Hal tersebut disebabkan

sumber nutrisi dari media fermentasi telah dikonversi seluruhnya oleh mikroba dalam pembentukan

produk maupun penambahan jumlah biomassanya.

Sama seperti pada media kultivasi cair, kultivasi pada substrat padat juga menunjukan bahwa

semakin lama waktu fermentasi semakin tinggi juga produk asam sitrat yang terbentuk. Hal tersebut

dibuktikan dengan peningkatan kandungan total asam dan penurunan nilai pH. Data yang diperoleh

dari kelompok 1 sampai 5 secara berturut-turut adalah 15,36; 34,56; 15, 36 dan 92,16. Berdasarkan

data tersebut dapat dilihat bahwa peningkatan nilai total asam terjadi signifikan, kecuali pada

kelompok tiga yang justru menunjukan adanya penurunan. Hal tersebut telah sesuai dengan literature

bahwa produksi asam sitrat akan terus meningkat sampai nutrisi yang terkandung dalam media habis.

Jika nutrisi yang terkandung dalam media habis maka mikroba akan menghentikan fase

eksponensialnya dan akan berubah menjadi fase stasioner kemudian fase kematian. Oleh karena itu

asam sitrat harus dipanen ketika hasil yang didapatkan sedangkan tinggi.

Pada proses fermentasi, proses yang berlangsung diharapkan berjalan efisien. Proses

dikatakan efisien apabila dapat dihasilkan rendemen produk yang tinggi dalam waktu fermentasi yang

singkat. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya yaitu penambahan nutrisi dalam

media fermentasi. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi dalam media yang digunakan maka akan

didapatkan konsentrasi atau rendemen produk yang tinggi. Sementara itu semakin lama waktu

fermentasi yang berlangsung, maka kadar nutrisi yang terkandung dalam media akan semakin habis.

Pada praktikum kali ini, juga dilakukan pengamatan terhadap konsentrasi kadar gula pada

media fermentasi dengan waktu yang berbeda. Berdasarkan data hasil praktikum, menunujukan bahwa

kelompok 1 sampai 5 mengalami penurunan konsentrasi kadar gula sisa yaitu 86; 79,5 ; 69 ; 76; 73.

Hal ini sesuai dengan literatur bahwa semakin lama waktu fermentasi, maka kadar gula sisa yang ada

dalam media akan semakin menurun. Namun data menunjukan adanya perbedaan pada kelompok

empat, dimana data dari kelompok tersebut justru kadar gula sisanya semakin naik. Sementara pada

kelompok 5 data kembali normal yaitu mengalami penurunan. Data kelompok 4 yang mengalami

peningkatan tidak sesuai dengan literatur. Hal ini kemungkinan disebabkan karena adanya perlakuan

yang tidak aseptis sehingga terdapat mikroba lain yang dapat mengganggu jalannya fermentasi

produksi asam sitrat. Penurunan konsentrasi kadar gula sisa ini disebabkan oleh gula pasir sebagai

sumber karbon dikonsumsi oleh sel mikroba, sehingga semakin lama konsentrasinya menurun. Sel

mengkonsumsi gula melalui mekanisme hidrolisis invertasi, sehingga jenis gula yang digunakan juga

akan mempengaruhi proses invertase sel terhadap gula. Menurut Boddy et al (1993), jenis gula yang

baik karena memiliki ikatan invertase miselium yang kuat yaitu dari jenis sukrosa. Jenis gula ini

mampu aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis akan dapat lebih cepat berjalan.

Pada proses fermentasi yang menghasilkan produk asam sitrat ini, sel Aspergillus niger juga

ikut mengalami pertumbuhan atau penggandaan diri sehingga biomassanya juga mengalami

peningkatan jumlah. Pertumbuhan biomassa mengikuti pertumbuhan sel, yaitu didasarkan pada fase

atau tahapan yang dilalui sel dalam kelangsungan hidupnya yang meliputi empat tahapan yaitu fase

Page 13: Produksi Asam Sitrat

lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian. Semakin banyak jumlah sel yang terbentuk

maka jumlah biomassa yang dihasilkan juga akan semakin tinggi.

Menurut Kubicek dan Rohr (1989) , pertumbuhan sel tercepat yaitu ketika berada pada fase

eksponensial, selanjutnya akan menurun pada fase stationer dan fase kematian. Berdasarkan data hasil

praktikum pembentukan biomassa terbanyak yaitu pada kelompok 4 dengan lama hari yaitu 4 hari.

Hal ini menunjukan bahwa produktifitas sel terbanyak yakni terjadi pada hari ke empat, kemudian

mengalami penurunan yang diakibatkan kandungan nutrisi dari media menipis. Berdasarkan data yang

diperoleh dari hasil praktikum nilai biomassa semakin hari akan semakin naik, kemudian akan

mencapai titik optimu pertumbuhan dan kemudian nilai biomassa akan turun. Data dari praktikum

menunjukan hasil yang sesuai literature. Pada kelompok 1 nilai biomassa yang dihasilkan yaitu 0,3322

gr, kelompok 2 menghasilkan biomassa 0,44 gram, kelompok 3 menghasilkan biomassa sebesar 0,788

gram, kelompok 4 menghasilkan 1,379 gram dan kelompok 5 menghasilkan biomassa sebesar 0,9

gram. Pertumbuhan biomassa dan pembentukan asam sitrat dipegaruhi oleh kandungan media yang

digunakan yaitu efek makronutrien dan trace element. Jumlah inokulum optimum untuk produksi

asam sitrat dan biomassa adalah 10% .

Berdasarkan data yang telah diregresikan didapatkan berbagai nilai koefisien yang meliputi

koefisien Yp/x, koefisien Yp/s, dan koefisien Yx/s. koefisien Yp/x menunjukan bahwa dalam 1gram

biomassa akan terbentuk berapa produk asam sitrat. Berdasarkan kurva yang diregresikan didapatkan

nilai koefisien Yp/x yaitu - 0,357 mg asam sitrat/gram biomassa. Berdasarkan data tersebut dapat

diketahui bahwa setiap penambahan biomassa yang dihasilkan sebesar 1 gram akan terjadi penurunan

jumlah asam sitrat yang dihasilkan sebesar 0,357 mg. Data tersebut telah sesuai dengan literatur yang

mengatakan bahwa semakin tinggi jumlah biomassa yang dihasilkan maka akan menurunkan jumlah

asam sitrat yang dihasilkan. Oleh karena produksi biomassa dalam pembuatan asam sitrat harus

dibatasi sehingga akan didapatkan nilai rendemen yang tinggi (Kubicek dan Rohr 1989). Selanjutnya

yaitu koefisien Yp/s yang menunjukan perbandingan antara produk yang dihasilkan dengan asam

sitrat yang terbentuk. Berdasrkan data hasil praktikum nilai koefisien Yp/s yaitu sebesar 1,684 mg/

ppm. Hal ini menunjukan bahwa dalam 1 ppm glukosa akan didapatkan prosuk asam sitrat sebesar 1,

684 mg. berdasarkan literature telah dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi nutrisi maka jumlah

asam sitrat yang didapatkan juga akan semakin tinggi. Selanjutnya yaitu koefisien Yx/s yang

menunjukan perbandingan antara nilai biomassa dengan konsentrasi media yang digunakan. Data dari

hasil praktikum menunjukan nilai koefisien Yx/s yaitu 0, 209 gram/ppm. Data ini menunjukan bahwa

dalam konsentrasi gula sebesar 1 ppm akan didapatkan jumlah biomassa sebesar 0,209 gram.

Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa laju pertumbuhan maksimum yautu sebesar 9, 2

gram /jam.

Aplikasi asam sitrat banyak digunakan dalam industri khususnya industri pangan. Asam sitrat

merupakan salah satu asam organik, dari latar belakang tersebut asam sitrat sering digunakan dalam

industri makanan dan minuman (60 % dari total produksi), seperti berfungsi sebagai pemberi rasa

asam, antioksidan, dan pengemulsi. Selain itu, flavor sari buah, ekstrak sari buah, es krim, marmalade

diperkuat dan diawetkan dengan menggunakan asam sitrat. Aplikasi asam sitrat selain untuk pangan,

digunakan juga dalam industri farmasi, kosmetik, dan detergent. Dalam industri farmasi (10% dari

total produksi), digunakan sebagai bahan pengawet dalam penimpanan darah atau sebagai sumebr zat

besi dalam bentuk Feri–sitrat. Dalam industri kimia (25 % dari total produksi), digunakan sebagai anti

buih, bahan pelunak, campuran warna tekstil, dan campuran deterjen (Rahman 1992).

Page 14: Produksi Asam Sitrat

IV. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan.

Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.

Rumus kimia asam sitrat adalah C6H8O7 dan nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3-

propanatrikarboksilat.

Kapang Aspergillus niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak

digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan beberapa enzim seperti

pektinase dan amilase. Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya adalah jenis media, pH, media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan mikroorganisme yang

digunakan.

Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi

dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus

niger dapat tumbuh pada suhu 35- 37ᵒC (optimum), 6- 8ᵒC (minimum), 45 -47ᵒC (maksimum) dan

memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Faktor- faktor yang sangat menentukan persiapan media

antara lain kandungan gula, garam-garam anorganik, keasaman (pH), nisbah luas permukaan terhadap

volume media, suplai oksigen, dan suhu. Jenis-jenis kapang, bakteri, dan khamir yang dapat

menghasilkan asam sitrat, antara lain A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii, A.

saitoi, A. flavus, A. clavatus, A. fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis, Ustulina vulgaris,

Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter dan Candida.

Asam sitrat secara alami terdapat dalam berbagai buah- buahan seperti lemon, jeruk,

gooseberry, pear, dan lain- lain. Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada media

fermentasi padat dan media fermentasi cair. Pada kedua media ini, dibutuhkan gula atau sukrosa

sebagai sumber karbon dan bahan baku dalam skala industri karena merupakan bahan baku yang

mudah diperoleh dan paling baik.

Terdapat tiga metode yang dapat digunakan untuk proses produksi asam sitrat, yaitu proses

ekstraksi sederhana, proses fermentasi, dan proses sintesa secara kimia. Proses fermentasi terbagi

menjadi dua macam, yaitu surface fermentation (fermentasi permukaan) dan submerged fermentation

(fermentasi terendam). Pada proses surface fermentation digunakan kapang Aspergillus niger . Proses

fermentasi ini dilakukan di dalam tangki-tangki yang terbuat dari alumunium. Kebutuhan energi untuk

surface fermentation tidak banyak karena proses aerasi menggunakan peralatan yang sederhana. Pada

proses submerged fermentation, proses fermentasi ini terbagi dua macam berdasarkan

mikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submerged fermentation menggunakan kapang

Apergillus niger dan submerged fermentation menggunakan yeast dalam hal ini adalah Candida

guilliermondii.

Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi asam sitrat adalah pemilihan strain,

konsentrasi substrat, dan pengaruh kondisi fermentasi yang meliputi temperatur, derajat keasaman,

serta luas permukaan. Pemilihan strain dalam industri fermentasi harus memenuhi syarat-syarat

tertentu yaitu murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Fermentasi harus berlangsung pada temperatur

optimal berkisar 25 – 30 oC. Larutan gula 15-25% dapat diubah secara fermentasi. Untuk fermentasi

asam sitrat pH optimum adalah 3, sedangkan pH optimum untuk pertumbuhan Aspergillus niger

adalah 2,5–3,5. Proses fermentasi hanya berlangsung pada permukaan bidang media, maka untuk

mendapatkan hasil yang maksimal, luas permukaan diusahakan seluas mungkin dengan memperkecil

ketebalan cairan (pada media cair) atau memperkecil ukuran partikel pada media padat.

Page 15: Produksi Asam Sitrat

Mekanisme pembentukan asam sitrat seperti dinyatakan dengan siklus Krebs atau siklus

asam trikarboksilat, yaitu bahwa asam piruvat yang diperoleh dari glukosa menghasilkan Acetil CoA

yang berkondensasi dengan asam oxalo-asetat yang telah terbentuk dalam siklus menghasilkan asam

sitrat.

Nilai pH dari media fermentasi harus diatur mendekati netral yaitu sekitar 6 agar proses

fermentasi berjalan secara optimal. pH yang semakin menurun menunjukan bahwa jumlah total

produk asam sitrat yang terbentuk semakin meningkat. Semakin lama waktu fermentasi semakin

banyak produk yang terbentuk sehingga pH akan semakin asam. Penurunan nilai total asam tersebut

menunjukan indikasi penurunan aktivitas mikroba dalam memproduksi asam sitrat. Sama seperti pada

media kultivasi cair, kultivasi pada substrat padat juga menunjukan bahwa semakin lama waktu

fermentasi semakin tinggi juga produk asam sitrat yang terbentuk. Hal tersebut dibuktikan dengan

peningkatan kandungan total asam dan penurunan nilai pH.

Produksi asam sitrat akan terus meningkat sampai nutrisi yang terkandung dalam media

habis. Jika nutrisi yang terkandung dalam media habis maka mikroba akan menghentikan fase

eksponensialnya dan akan berubah menjadi fase stasioner kemudian fase kematian. Semakin tinggi

konsentrasi nutrisi dalam media yang digunakan maka akan didapatkan konsentrasi atau rendemen

produk yang tinggi. Sementara itu semakin lama waktu fermentasi yang berlangsung, maka kadar

nutrisi yang terkandung dalam media akan semakin habis dan kadar gula sisa yang ada dalam media

akan semakin menurun. Perlakuan yang tidak aseptis dapat mengganggu jalannya fermentasi produksi

asam sitrat.

Semakin tinggi jumlah biomassa yang dihasilkan maka akan menurunkan jumlah asam sitrat

yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi maka jumlah asam sitrat yang diperoleh juga akan

semakin tinggi. Aplikasi asam sitrat selain untuk pangan, digunakan juga dalam industri farmasi dan

kimia.

4.2 Saran

Pada saat praktikum, terutama saat inokulasi seharusnya praktikan benar-benar dalam kondisi

yang steril agar diperoleh hasil yang dikehendaki. Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya penggunaan

alat dan bahan juga lebih diperhatikan kembali agar praktikum berjalan lebih lancar.

Page 16: Produksi Asam Sitrat

DAFTAR PUSTAKA

Agustian, Joni (2005). Microbiology, Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Bizri, N.J. dan A.L. Wahem. 1994. Citric Acid and Antimicrobials Affect Microbiological Stability

and Quality of Tomato Juice. England: Food of Science Press.

Boddy L.M., T. Berges, C. Barreau, M.H. Vainstain, M.J. Johnson dan D.J. Balance. 1993.

Purification and characterisation of an Aspergillus niger invertase and its DNA sequence.

Curr Genet 24: 60–6.

Broekhuijsen M.P, I.E Mattern, R. Contreras, dan J.R. Kinghorn. 1993. Secretion of Heterologons

Protein by Aspergillus niger . Carolina: Biotech.

Eva Novitasari, dkk. (2008). Pembuatan Etanol Dari Sari Kulit Nenas, Laboratorium Bioindustri TIP-

FTP UNIBRAW. http://bioindustri.blogspot.com/2008/05/pembuatan-etanol-dari-sari-kulit-

nenas.html. (diakses pada 6 April 2013)

Grewal, H.S. dan K.L. Kalra.1995. Fungal Production of Citric Acid. Biotechnol. Adv.13 (2) : 209-

234.Ishaq, A., S. Ali, I. Haq dan M.A.Qadeer. 2002. Time CourseProfile of Citric

AcidFermentation by Aspergillus niger and Its Kinetic Relations.J. Biol. Sci. 2 (11) : 760-

761.

Ibrahim. 2011. Produksi Asam Sitrat oleh Aspergillus niger L-51.

http://hermanibrahim.blogspot.com/2010/11/produksi-asam-sitrat-oleh-aspergillus.html.

(diakses pada 6 April 2013)

Kirk - Othmer. 1945. Encyclopedia of Chemichal Technology, Third edition, John Wiley and

Sons,INC, New York

Kubicek C.P dan M. Rohr. 1989. Citric Acid Fermentation. Crit Rev Biotechnol 4: 331- 73.

Laboratorium Bioindustri TIP, FTP, Unbraw (2007), Fermentasi Asam Sitrat.

http://www.mediakomunikasipermicabangmalang/asam sitrat.com. (diakses pada 6 April

2013)

Mangunwidjaja D. dan A. Suryani. 1994. Teknologi Bioproses. Jakarta: Penebar Swadaya.

Narayana, Kishore, Reddy, 2006, Biokinetic Studies on Citric Acid Production Using Aspergillus

niger in Batch Fermentor, Indian Chemical Engineer, Vol. 4 No.4, hal 217 – 229.

Papagianni, M. 1995. Morphology and citric acid production of Aspergillus niger in submerged

culture. PhD Thesis, University og Strathclyde.

Rahman. 1992. Produksi Metabolit Primer. Penerbit ARCAN. Jakarta.

Rehman, A., S. Ali dan I. Haq.2003. Phospate Limitation for Enhanced Citric Acid Fermentation

Using Aspergillus niger Mutant Uv-M9 on Semi-pilot Scale.Pakistan J. Biol. Sci. 6 (14)

:1247-1249.

Schlegel, G. Hans (1986) Mikrobiologi Umum, UGM Press, Yogyakarta.

Wehner. 1893. Petunjuk Praktikum Bioteknologi Mikrobia. Bogor: FMIPA, IPB.

Wikipedia. 2013. Asam Sitrat. http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sitrat (diakses pada 5 April 2013)

Page 17: Produksi Asam Sitrat

LAMPIRAN

*= Data menyusul tidak diregresikan

1. Sisa Gula

y = -0,0059x + 0,0371 R² = 0,5186

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

24 48 72 96 120

nila

i ab

sorb

ansi

Penurunan kadar gula (Absorbansi)

Kelompok1 kelompok 2 kelompok3 kelompok4 kelompok 5

kultivasi (Cair)

sisa gula absorbansi 0,038 0,025 0,004 0,018 0,012

Kadar gula (ppm) 86 79,5 69 76 73

Biomasa(gr) 0,3311 0,42 0,788 1,379 0,9

total asasm (ml NaOH) 23 93 100 10

total asam (mg/ml) 44,16 178,56 192* 19,2

Ph 4 2,5 2 3

(padat)

total asam (mgr/ml) 15,36 34,56 15,36 92,16

total asam ML KOH 0,4 0,9 0,4 2,4*

JAM

Page 18: Produksi Asam Sitrat

2. Angka-angka yang digunakan untuk perhitungan

JAM (x-x0) (s0-S) (p-P0) Ln X

24 0 0 0 -1.105

48 0.0889 6,5 - -0,867

72 0,456 17 48,71 -0,23

96 1,047 10 - 0,32

120 0,568 13 -24,96 -0,105

y = 0,0028x - 0,1348 R² = 0,9967

0

0,2

0,4

0,6

0 50 100 150 200 250 300A

bs

ppm

Kurva Standar DNS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

24 48 72 96 120

tota

l gu

la p

pm

kadar gula (ppm)

Page 19: Produksi Asam Sitrat

3. Yp/X

4. Yx/s

5. Yp/s

y = -0,3579x + 8,0392 R² = 8E-06

-40

-20

0

20

40

60

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

(p-p

0)

(x-x0)

Yp/x

Yp/x= -0,357 mg/gr

y = 0,2097x - 0,1965 R² = 0,6254

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 6,5 17 10 13

(X-X

0)

Yx/s

(S0-S)

y = 1,6841x - 8,9245 R² = 0,1596

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

(p-p

0)

(S0-S)

Yp/s

Yx/s=0,209

gr/ppm

Yp/s = 1,684mg/ppm

Page 20: Produksi Asam Sitrat

6. Laju pertumbuhan maksimum

y = 9,2124x - 884,47 R² = 0,5006

-1.200

-1.000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

0 20 40 60 80 100 120 140ln

x

(jam)

Laju pertumbuhan maksimum

Laju pertumbuhan

maksimum = 9,2 gr/jam