laporan asam sitrat tin ipb 2015

7/26/2019 Laporan Asam Sitrat TIN IPB 2015

1/16

Laporan Praktikum Hari/Tanggal: Selasa /

Teknologi Bioindustri Dosen : Dr. Ir. Mulyorini Rahayuningsih M.Si.

!ol./"el. : P#/"$

%sisten :

&. Putty Rahma'ati

()#*&$++&,-

$. Tauik Ismatullah

()#*&$++$-

PRODUKSI ASAM SITRAT

Disusun oleh:&. Hesti !hassani ()#*++,#-

$. Muhammad D0ulikri ()#*++&-

#. 1anuardi ()#*++2#-

*. 3adhira )aradhea ()#*++22-

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PENDAHULUAN

Latar Belakang


2/16

%sam sitrat merupakan 4enis asam organik lemah yang terdapat pada daun

dan tum5uhan dengan genus Citrus. %sam organik lemah merupakan senya'a

organik yang memiliki dera4at keasaman yang tidak terionisasi se6ara signiikan

dalam larutan. %sam sitrat memiliki rumus kimia 7,H82dengan nama lainnya

yaitu asam $9hidroksi9&$#9propanatrikar5oksilat. Senya'a ini 5iasa digunakan

se5agai 5ahan penga'et 5aik alami maupun sintesis. . Mikroorganisme yang

paling 5anyak digunakan dalam ermentasi asam sitrat skala industri adalah

Aspergillus niger. A. niger merupakan suatu mikro5a yang memiliki 'arna dasar

putih dengan lapisan konidiospora yang 5er'arna 6oklat gelap hingga hitam.

%.niger hidup se6ara aero5i6 yang mana dalam proses ppertum5uhan memerlukan

oksigen untuk dapat tum5uh. ntuk dapat tum5uh se6ara optimum %.niger hidup

pada suhu #;9#


3/16

Alat "an Ba#an

Praktikum produksi asam sitrat dengan kulti=asi 6air dan su5strat padat ini

digunakan 5e5erapa alat dan 5ahan. %lat yang digunakan antara tim5angan

erlenmeyer la5u titrasi pipet tetes pemanas dan 6orong. Sedangkan 5ahan yang

di5utuhkan kulti=asi su5strat padat antara suspense Aspergilus niger onggok

dedak halus a?uades 3a8H +& 3 larutan indikator PP kertas saring @hatman

3o.*. Dan 5ahan kulti=asi 6air yaitu gula pasir ekstrak tauge$+A(5/=-

(3H*-$S8* "H$P8*.

Met$"e

Pr$"k%& a%a' %&trat klt&(a%& %)%trat *a"at

Pr$"k%& a%a' %&trat klt&(a%& %)%trat +a&r

8nggok $; gr ditam5ah ; gr dedak halus (;:&- dimasukkan

dalam erlenmeyer

7ampuran ditam5ahkan a?uades tutup dengan kapas dan aluo lalu

sterilkan dalam otokla &$&


4/16

HASIL "an PEMBAHASAN

Ha%&l

terlampirE

Pe')a#a%an

%sam sitrat atau $9hidroksi9&$#9propana trikar5oksilat merupakan kristal

4ernih tidak 5er'arna tidak 5er5au dan mempunyai rasa asam yang menyegarkan

. "irk dan 8thmer (&C,*- menyatakan 5ah'a asam sitrat sangat mudah larut

dalam air dan alkohol. Dalam air dingin kalarutannya le5ih 5esar daripada air

panas. %sam sitrat diisolasi dan dikristalisasi pertama kali pada tahun &2* oleh

S6heele dari sari 5uah 4eruk. Tahun &2C# @ehmer mengamati ter5entuknya asam

sitrat se5agai hasil samping produksi kalsium oksalat. Penemuan ini merupakan

titik tolak dalam produksi asam sitrat se6ara komersil denga 6ara ermentasi dan

de'asa ini se5agian 5esar asam sitrat yang digunakan pada industry makanan dan

minuman serta industry lainnya diperolah melalui proses ermentasi ("apoor et

al.&C2$- Mikroorganisme yang paling 5anyak digunakan dalam ermentasi asam

sitrat skala industri adalah Aspergillus niger karena dapat menghasilkan

rendemen asam sitrat yang paing tinggi di5andingkan dengan mikroorganismelainnya (%di et al. &C2-.

"easaman asam sitrat dihasilkan dari tiga gugus kar5oksil (9788H- yang

dapat melepaskan proton dalam larutan. 1ika proton lepas maka akan ter5entuk

ion sitrat. Ion sitrat mem5entuk garam yang dise5ut sitrat dengan 5e5erapa ion

logam. %sam sitrat mempunyai rumus molekul 7,H28dengan 5o5ot molekul

&C$. satuan massa atom (sma-. Struktur asam sitrat dapat dilihat pada !am5ar

&. Siat isik asam sitrat dapat dilihat pada Ta5el &.

Media ermentasi dalam Frlenmeyer $;+ ml se5anyak ; erlenmeyer

masing9masing ;+ ml media. Pisahkan antara gula dan 5ahan lain

Sterilisasi pada suhu &$&


5/16

Ga')ar 1,Struktur %sam Sitrat

Ta)el 1. Siat )isik %sam Sitrat

Para'eter An#-"r$% M$n$#-"rate

R'% '$lekl 7,H28 7,H28H$8

Berat '$lekl &C$.&$ $&+.&*

Bentk "ristal tak 5er'arna "ristal tak 5er'arna

S*e+&.&+ gra(&t- &.,,; ($++7- &.;*$ ($++7-

Melt&ng *$&nt &;#+7 +9;+7

B$&l&ng *$&nt Terdekomposisi pada &;+7 Terdekomposisi pada &;+7

Pr$%e% *e')entkan "ristalisasi dari larutan panas

(G#,.,+7-

"ristalisasi dari larutan dingin

(#,.,+7-

Kelartan Larut dalam air agak larut

dalam al6ohol dan diethyl eter

tidak larut dalam kar5on

disulide kar5on tetra klorida

kloroorm 5en0ene dan

toluene

Larut dalam air agak larut

dalam al6ohol dan diethyl eter

tidak larut dalam kar5on

disulide kar5on tetra klorida

kloroorm 5en0ene dan

tolueneKelartan "& a&r *a"a /00 ,*.#A ,*.#A

Kelartan "& a&r *a"a 00 ,.$A ,.$A

Strktr kr&%tal 8rthorom5i6 8rthorom5i6

Pana% *e')akaran *,2.; k6al/mol *,,., k6al/mol

Sum5er: (8thmer &C2-

Dalam 5entuk larutan asam sitrat sedikit korosi terhadap kar5on steel dan

tidak korosi terhadap stainless steel. Se5agai asam poly5asi6 asam sitrat dapat

mem5entuk 5er5agai ma6am garam termasuk garam alkali metal dan alkali tanah

selain itu dapat pula mem5entuk 5er5agai ma6am ester amida dan a6yl klorida(8thmer &C2-.

%sam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun

dan 5uah tum5uhan genus 7itrus (4eruk94erukan-. Senya'a ini merupakan 5ahan

penga'et yang 5aik dan alami selain digunakan se5agai penam5ah rasa masam

pada makanan dan minuman ringan. Dalam 5iokimia asam sitrat dikenal se5agai

senya'a antara dalam siklus asam sitrat yang ter4adi di dalam mitokondria yang

penting dalam meta5olisme makhluk hidup. at ini 4uga dapat digunakan se5agai

0at pem5ersih yang ramah lingkungan dan se5agai antioksidan.%sam sitrat

terdapat pada 5er5agai 4enis 5uah dan sayuran namun ditemukan pada konsentrasi


6/16

tinggi yang dapat men6apai 2A 5o5ot kering pada 4eruk lemon dan limau

(misalnya 4eruk nipis dan 4eruk purut- (%li et al $++$-

@ehmer menemukan 5ah'a kapang penicillum dapat mem5entuk asam

sitrat dan gula tahun &C&. Pertama kali diketahui produksi asam sitrat se5agai

hasil sampingan pada ermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakan

penicillum glaucum. Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitratpada

medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Se4ak itu asam sitrat diproduksi

se6ara komersial dengan menggunakan kapanAspergillus niger (Bi0ri &CC*-.A.

niger merupakan suatu mikro5a yang memiliki 'arna dasar putih dengan lapisan

konidiospora yang 5er'arna 6oklat gelap hingga hitam. %.niger hidup se6ara

aero5i6 yang mana dalam proses ppertum5uhan memerlukan oksigen untuk dapat

tum5uh. ntuk dapat tum5uh se6ara optimum %.niger hidup pada suhu #;9#


7/16

%sam sitrat atau $9hidroksi9&$#9propana trikar5oksilat merupakan kristal

4ernih tidak 5er'arna tidak 5er5au dan mempunyai rasa asam yang

menyegarkan. asam sitrat sangat mudah larut dalam air dan alkohol. Dalam air

dingin kalarutannya le5ih 5esar daripada air panas. -. Mikroorganisme yang

paling 5anyak digunakan dalam ermentasi asam sitrat skala industri adalah

Aspergillus niger karena dapat menghasilkan rendemen asam sitrat yang paing

tinggi di5andingkan dengan mikroorganisme lainnya.A. niger merupakan suatu

mikro5a yang memiliki 'arna dasar putih dengan lapisan konidiospora yang

5er'arna 6oklat gelap hingga hitam. %.niger hidup se6ara aero5i6 yang mana

dalam proses ppertum5uhan memerlukan oksigen untuk dapat tum5uh. ntuk

dapat tum5uh se6ara optimum %.niger hidup pada suhu #;9#


8/16

sukrosa molase (5aik dari gula maupun 5it- onggok dedak padi atau gandum

lim5ah pengolahan kopi dan lim5ah pengolahan nenas (1oni $++;-. Sedangkan

dedak 5erungsi se5agai sum5er =itamin asam amino dan mineral. Pada dasarnya

=itamin akan 5erperan dalam pem5entukan koen0im >itamin B dan asam amino

tertentu diperlukan se5agai aktor pertum5uhan mikroorganisme sedangkan

mineral 5erungsi se5agai makronutrien dan mikronutrien dalam pertum5uhannya.

Selain dedak media onggok 4uga 5isa digunakan dalam media untuk pertum5uhan

mikro5a. Menurut "usmiati dan %gustini ($+&+- onggok mengandung selulosa

yang merupakan 5ahan dasar untuk pem5entukan asam sitrat

Media ektrak tauge merupakan penyedia sum5er nitrogen 5agi mikro5a.

3itrogen penting untuk la4u meta5olit dalam sel dan 4uga 5agi pem5entukan

protein sel. Pada saat tauge dipanaskan ter4adi hidrolisis kar5ohidrat protein dan

lemak men4adi molekul yang le5ih sederhana sehingga mudah di6erna. Medium

(3H*-$S8* memiliki manaat se5agai penyedia sum5er nitrogen dan 4uga pem5uat

kondisi asam yang di5utuhkan oleh Aspergillus niger. Sedangkan medium

"H$P8* memiliki manaat se5agai penyedia sum5er osat.

"83TF3 HFSTI

Berdasarkan media yang digunakan ermentasi se6ara umum di5agi

men4adi dua model utama yaitu ermentasi media 6air (Submerged Fermentation-

dan ermentasi media padat (Solid state fermentation-. 7ontoh dari ermentasi 6air

adalah ermentasi minuman anggur ermentasi asam 6uka dan yogurt. 7ontoh

ermentasi media padat adalah ermentasi tempe on6omke6aptape dan silase.

)ermentasi media 6air (Submerged Fermentation) adalah ermentasi yang

meli5atkan air se5agai ase kontinyu dari sistem pertum5uhan sel 5ersangkutan

atau su5strat 5aik sum5er kar5on maupun mineral terlarut atau tersuspensi

se5agai partikel9partikel dalam ase 6air. )ermentasi 6air dengan teknik tradisional

tidak dilakukan pengadukan 5er5eda dengan teknik ermentasi 6air modern

meli5atkan ermentor yang dilengkapi dengan pengaduk agar medium tetap

homogen aerasi pengatur suhu (pendinginan dan pemanasan- dan pengaturan pH.

Proses ermentasi 6air modern dapat dikontrol le5ih 5aik dan hasil le5ih seragam

dan dapat diprediksi. 1uga tidak dilakukan sterilisasi namun pemanasan

pere5usan dan pengukusan mematikan 5anyak mikro5a competitor. "euntunganmenggunakan ermentasi media 6air adalah hampir disemua 5agian tangki ter4adi

ermentasi dan kontak antar reaktan dan 5akteri semakin 5esar. Sedangkan

kelemahannyayaitu 5iaya operasi relati mahal. Sedangkan ermentasi media

padat (Solid State Fermentation- merupakan proses ermentasi yang 5erlangsung

dalam su5strat tidak larut namun mengandung air yang 6ukup sekalipun tidak

mengalir 5e5as. Solid State Fermentation mempunyai kandungan nutrisi per

=olume 4auh le5ih pekat sehingga hasil per =olum dapat le5ih 5esar. "euntungan

ermentasi media padat diantaranya adalah medium yang digunakan relati

sederhana ruang yang diperlukan untuk peralatan ermentasi relati ke6il karena


9/16

air yang digunakan sedikit inokulum dapat disiapkan se6ara sederhana kondisi

medium tempat pertum5uhan mikro5a mendekati kondisi ha5itat alaminya aerasi

dihasilkan dengan mudah karena ada ruang diatara tiap partikel su5stratnya

produk yang dihasilkan dapat dipanen dengan mudah ("irk &C*;-.

"83TF3 HFSTI

Pada praktikum ermentasi asam sitrat di5edakan antara kulti=asi 6air

dengan kulti=asi padat. "ulti=asi 6air memanaatkan media 6air dari gula

(3H*-$S8* dan "H$P8*. "emudian media diinku5asi dengan pengaduk dengan

lama + & $ # * dan ; hari. Parameter yang diu4i adalah pH yang dihasilkan dari

ermentasi asam sitrat oleh Aspergillus niger kemudian 5iomassanya yang

terakhir adalah total asamnya. Sedangkan kulti=asi padat hanya menggunakan

onggok se5agai padatan untuk diermentasikan oleh 5akteri terse5ut. Parameter

yang diu4i hanya total asam yang dihasilkan.

Pada kulti=asi 6air pH yang dihasilkan 5erkurang dari ase stasioner dari

hai + sampai * se5esar pH ; kemudian di hari ; men4adi pH *. Sedangkan

5iomassa di hari $ dan # se5esar +.+& gram tetapi di hari ; 5ertam5ah men4adi

+.+$ grma. Pada total asam yang dihasilkan data mengalami naik turun tetapi di

hari akhir peningkatan ter4adi signiikan dari ;.&2$ mg/ml #.#2; mg/ml

selan4utnya naik men4adi *.*&, mg/ml. Terakhir didapat asamnya se4umlah .&+*

mg/ml. Menurut penelitian dari >as?ue0 dkk ($+&&- ermentasiAspergilus niger

dengan kulti=asi 6air. Biomassa yang dihasilkan mengalami penaikkan dari a'al

kulti=asi hal ini sesuai dengan hasil praktikum yang dihasilkan. Mikro5a ini

mengalami penurunan setelah diinku5asi selama , hari. Sedangkan pH yangdihasilkan semakin menurun yang menandakan adanya kemun6ulan asam sitrat.

Hal ini di5uktikan 4uga dengan total asam yang 4umlahnya semakin 5anyak.

Pada kulti=asi padat. Total asam yang dihasilkan mengalami naik turun

hari a'al ada +.#2* mg/ml hari pertama +.,2 mg/ml hari kedua +.C, mg/ml

hari ketiga +.,2 mg/ml hari keempat &.#** mg/ml dan hari terakhir hanya &.&;$

mg/ml. Dari penelitian Jli=eira dkk ($+&$- pun mendapt data yang sama di hari

pertama sampai hari ketiga ter4adi kenaikan kemudian menurun. $ hari kemudian

ter4adi kenaikan total asam yang dihasilkan.

Dari data yang dihasilkan dapat dilihat 4uga kulti=asi 6air le5ih 5anyakmenghasilkan asam di5anding dengan kulti=asi padat. Menurut @idyanti ($+&+-

kulti=asi 6air 5iasanya le5ih 5anyak dipakai di industri karena hasilnya yang

5anyak. Hal ini ter4adi karena asam yang dihasilkan tidak terdiusi dengan 5ahan

lain sedangkan pada kulti=asi padat asam 5erdiusi dengan 5ahan padatannya

hal ini yang menye5a5kan sedikit. Penggunaannya 4uga 5er5eda tergantung

ke5utuhan dari asam yang diinginkan.


10/16

KESIMPULAN "an SARAN

Ke%&'*lan

Saran

DAFTAR PUSTAKA

%di R Mulia'ati S dan Soyan T. &C2. Pengaruh Komposisi Media Pada

Pembuatan Asam Sitrat Secara Fermentasi. Bandung (ID- : Lem5aga

"imia 3asional9LIPI. Bandung.

%li S Ikram9ul9Ha? Jadeer M% and I?5al 1. $++$. Pr$"+t&$n $. +&tr&+ a+&"

)- Aspergillus niger%&ng +ane '$la%%e% &n a %t&rre"

.er'ent$r, Electronic Journal of iotechnology. >ol ; 3o #.Bi0ri 31. &CC*. 7itri6 %6id and %ntimi6ro5ials %e6t Mi6ro5iologi6al Sta5ility

and Juality o Tomato 1ui6e. Fngland ("- : )ood o S6ien6e Press

Hang KD Splittstoe D) @oodams RFF dan Sherman RM. &C. 7itri6 a6id

ermentation o 5re'ery 'aste. J.of Food Science. *$ ($- : #2#9#22.

1oni %. $++;. Mi6ro5iology. Bandar Lampung (ID- : ni=ersitas Lampung

"apoor "" 7haudhary " dan Tauro P. &C2$. 7itri6 %6id. !i dalamReed !.

(ed-. Industrial Mi6ro5iology *thed p. +C. %>I Pu5lishing 7ompany

@estport97onne6ti6ut.


11/16

"irk dan 8thmer. &C,*. Encyclopedia of Chemicals "echnology. >ol ;. Fd ke9$.

1ohn @iley and Sons In6 3e' Kork

"irk 8. &C*;. Fn6y6lopedia o 7hemi6hal Te6hnology Third edition 1ohn @iley

and Sons. 3e' Kork (S%- : I37

"usmiati dan %gustini 3@S. $+&+. Pemanaatan Lim5ah 8nggok untuk Produksi

%sam Sitrat dengan Penam5ahan Mineral )e dan Mg pada Su5rat

Menggunakan "apang. Seminar #asional iologi. )akultas Biologi !M

Kogyakarta $*9$; Septem5er $+&+.

Madigan MT Martinko 1M. $++,. Bro6k Biology o Mi6roorganisms &&th ed.

3e' 1ersey : Pearson Fdu6ation. Hal. &29&2;.

Manaati R. $+&&. Pengaruh komposisi media ermentasi terhadap produksi asam

sitrat olehAspergillus niger.Jurnal fluida. >ol (&- : $# $

8li=eira %) Matos >D7 dan Bastos R!. 7ulti=ation o Aspergillus niger on

sugar6ane 5agasse 'ith =inasse.loscl. J. $2 (,-: 22C92C*.

8thmer ". &C2.Encyclopedia of Chemical "echnology#rd ed. =ol ,. 1ohn @iley

and Sons In6. 3e' Kork.

Sari L Pur'adaria T. $++*. Pengka4ian nilai gi0i hasil ermentasi mutan

%spergillus niger pada su5strat 5ungkil kelapa dan 5ungkil inti sa'it.

iodi$ersitas;($-: *29;&.

>as?ue0 R! Fspinosa %% Re=illa !8 >elas?ue0 T! >i6toria T7 Frras?uin

R% dan Fspino0a KR. $+&&. The ee6t o dierent 6ar5on sour6es and

salts in the produ6tion o naringinase 5y Aspergillus niger at66&+&;.

%e$ista Me&icana de 'ngenieria (uimica. &+(&-: &9&2.@idyanti FM. $+&+. Produksi asm sitrat dari su5strat molase pada pengaruh

penam5ahan =6o (=irgin 6o6onut oil- terhadap produkti=itas Aspergillus

niger it566 l* terimo5ilisasi. "esisE. Semarang (ID-: ni=ersitas

Diponegoro.

LAMPIRAN

Har

i

"ulti=asi 7air "ulti=asi Padat

Tingkatkeasaman (pH-

Biomassa(gram-

Total asam(mg/ml-

Total asam(mg/ml-

+ +.#2*

& ; ;.&2$ +.,2

$ ; +.+& #.#2; +.C,

# ; +.+& *.*&, +.,2

* #. +.+& *.2, &.#**

; * +.+$ .&+* &.&;$


12/16

EJB Electronic Journal of Biotechnology ISSN: 0717-3458 Vol 5 No !" I##ue of $ugu#t 15" !00!% !00! &y 'ni(er#i)a) *at+lica )e Val,ara#o -- *hile .ecei(e) December 4, 2001/ $cce,te) June 12, 2002

I: 10!!!5/(ol5-i##ue!-fullte2t-5

RESEARCH ARTICLE

Citric acid fermentation by mutant strain ofAspergillus nigerGCMC-

7using molasses based medium

Ikram-ul-Haq *Biotechnology .e#earch a&oratorie#

e,artent of Botany

aculty of Science#6o(ernent *ollege

ahore" ai#tan

9el: ! 4! !11;34

a2: ! 4! 7!4318

E-ail:irha


13/16

Citric acid fermentation of cane-molasses by submerged fermentation in 1& '

stirred fermentor ($or)ing *olume + ' $as carried out % yper mutant strain of

Aspergillus niger GCMC-7 $as used in te present study $ic $as obtained from

te culture collection of our o$n labs !errocyanide treated molasses .# 4!e(C/

200 ppm medium containing sugar 1&0 gl $as employed as te basal fermentationmedium Different cultural conditions suc as incubation temperature (30C, initial

p5 (0, air supply (10 l-1l-1min, agitation intensity (200 rpm and time profile (144

after inoculation $ere optimised for enanced citric acid production Ma6imum

amount of anydrous citric acid obtained during te course of study $as 10&

gl, $it a sugar consumption of 107 gl !inal p5, ferrocyanide concentration and

dry cell mass $ere 21, 0 ppm and 1& gl, respecti*ely


14/16


15/16


16/16

laporan asam sitrat tin ipb 2015

Documents