I. TUJUAN

Mahasiswa dapat mengetahui mengenai cara pembuatan Asam Sitrat

dengan menggunakan Mikrobia sebagai mediatornya.

II. PERINCIHAN KERJA

Penyiapan Bahan & Ekstrak Touge

Pembuatan Media Agar Miring, Media Inokulum dan Media Produksi

Pasteurisasi

Penanaman Mikroba serta Fermentasi

III. ALAT yang DIGUNAKAN

Auto clave & Inkubator

Erlenmeyer 250 ml 4 buah

Gelas Kimia 400 ml 4 buah

Tabung Reaksi 6 buah

IV. BAHAN yang DIPAKAI

Glukosa :22,0000 gr

KH2PO4 :0,3000 gr

NH4NO3 :1,5062 gr

Touge : 700,0000 gr

Pepton : 0,9000 gr

FeSO4. 7H2O :0,0030 gr

Agar – Agar :15,0000 gr

Mikrobia Aspergillus niger L51

Almunium foil

V. DASAR TEORI

Asam 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 propana–1 ,2,3–trikarboksilat 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).

Sedangkan untuk pembuatan asam sitrat itu sendiri mengikuti siklus crebs, seperti

bagan dibawah ini :

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 :

KOMPONEN KONSENTRASI

SZUCS

Starter :SukrosaNH4NO3

KH2PO4

MgSO4 . 7H2OHCl 1N ( hingga pH 2 )

25,00 – 50,00 gr/L2,25 gr/L0,30 gr/L0,25 gr/L

Produksi :SukrosaNH4NO3

KH2PO4

MgSO4 . 7H2OHCl 1N ( hingga pH 1,91 )

200,00 gr/L1,10 gr/L0,15 gr/L0,25 gr/L

SHU – JHONSON

Starter :SukrosaBacto agarNH3NO3

KH2PO4

MgSO4 . 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 :SukrosaNH3NO3

KH2PO4

MgSO4 . 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 medium

Media untuk asam sitrat harus menyediakan semua kebutuhan mikroba yaitu :

sumber karbon, nutrisi dan mineral.

Keasaman

pH 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 Inkubasi

Aspergillus 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 Air

Fermentasi 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 Inokulum

Starter 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 mikrobia.

VI. PROSEDUR PENGERJAAN

Untuk pembuatan Media Agar Miring ( Pembuatan media ditangani oleh

Klp. I )

Agar 1,5 gram

Glukosa 2 gram

Ekstrak Tauge 100 ml

pH 6

Untuk pembuatan Media Inokulum ( Pembuatan Media ini yang kami

buat )

Glukosa 5 gram

KH2PO4 0,1 gram

NH4NO3 0,5 gram

Pepton 0,3 ml

FeSO4.7H2O 0,001 gram

Ekstrak Tauge 100 ml

pH 6

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,

lalu ditambahkan ekstak touge sampai volumenya 200 ml dan dimasukkan

ke dalam 2 buah erlenmeyer 250 ml masing-masing sebanyak 100 ml.

( catatan : ekstrak touge sekaligus dibuat oleh klp.I ).

Untuk pembuatan Media Produksi ( Pembuatan Media produksi oleh

Klp.III)

Glukosa 10 gram

KH2PO4 0,1 gram

NH4NO3 0,5 gram

Pepton 0,3 ml

FeSO4.7H2O 0,001 gram

Ekstrak Tauge 100 ml

pH 6

Setelah didapatkan semua media diatas, lalu media agar miring diberi label

dan dimasukkan kedalam autoclave (autoclave diset suhunya 120C), dan ditunggu

sampai mencapai tekanan pada garis stip ke 2 (dianggap tekanannya 2 bar), setelah

semua kondisi diatas terpenuhi di pasteurisasikan selama 20 menit,

Setelah dipasteurisasikan media agar dimiringkan diatas sebuah buku dan

ditunggu dingin sampai besok (24 jam),

Setelah itu dilakukan penggoresan (penanaman bibit Aspergillus niger L51

kedalam media agar miring, digoreskan pada ke 6 tabung reaksi tersebut, setelah itu

dimasukkan kedalam inkubator dan ditunggu sampai 24 jam,

Kemudian bibit mikrobia Aspergillus niger L51 dipindahkan kedalam media

inokulasi untuk didapatkan kultur mikrobia yang produktif,

Lalu dimasukkan ke dalam alat centrifuge dan dilakukan pengocokan

secara merata selama 48 jam tanpa henti,

Setelah itu di ambil bibit inokulasi sebanyak 5 ml dengan mengikutkan

micellium bibit kedalam labu takar 50 ml yang telah disterilkan terlebih dahulu

didalam Inkubator shaker dan dimasukkan kedalam media produksi, dibuat lagi satu

inokulasi sebanyak 5 ml tanpa mengikutkan bentuk partikelnya (hanya airnya saja)

Lalu dilakukan pengocokan secara homogen didalam inkubator selama 24j

am,

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,

Sambil dilakukan penyaringan, dibuat pula larutan Ca(OH)2 0,1N dengan

jalan melarutkan CaOHsolid sebanyak 0,37074 gr kedalam gelas kimia 500 ml.

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.

Lalu dibiarkan selama 1 malam untuk mendapatkan endapannya, kemudian

disaring lagi, dan endapan dikeringkan didalam oven sampai suhunya konstan.

VII. DATA PENGAMATAN

pH awal media produk dari micellium = pH 2,56

pH awal media produk dari cairan = pH 2,56

pH Akhir kedua produk = pH 2,56

Berat arloji kosong + Kertas saring = 38,8578 gram

Berat arloji + Kertas saring + Endapan = 38,8578 gram

VIII. PEMBAHASAN HASIL PERCOBAAN

Sebenarnya jika kita melihat prosedural kerja yang ada, pembuatan

asam sitrat ini belumlah selesai secara utuh karena yang dilakukan cuman sampai

penambahan Ca(OH)2 untuk mendapatkan endapan Calsium sitrat, sedangkan untuk

memisahkan endapannya kami tidak lakukan, ini disebabkan karena pemurinan

asam sitrat akan membutuhkan banyak zat pereaksi lagi/pemurni, selain itu waktu

praktikum kami yang cukup terbatas, dimana untuk sampai pada tahap ini saja

memakan waktu sampai 2 minggu (jika dilakukan akan menghambat proses

praktikum yang lainnya)

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 2, serta setelah ditambahkan

Ca(OH)2 didapatkan endapan dan ini adalah endapan Calsium Sitrat.

Banyaknya calsium sitrat yang kami peroleh secara penimbangan

yaitu sebanyak 0,21 gram ini didaptkan dari pemanasan yang dilakukan untuk

mengeluarkan air yang terdapat didalam kertas saring.

Hasil sitrat dari misellium tidak ada dikarenakan cairan yang

didapatkan dari micellium ini kemungkinan besar rusak karena mikroba Aspergillus

nigernya juga terikut, mungkin sebaiknya jika kita menginginkan hasil asam sitrat

sebaiknya butiran micelliumnya tidak kita ikutkan pada saat memindahkan ke dalam

media.

Cairan misellium mungkin mengandung mikroba Aspergillus niger

yang berada didalam butiran tersebut, sehingga setelah penambahan Ca(OH)2,

diman sebenarnya kita mengharapakn larutan basa ini akan mereduksi asam sitrat

itu menjadi endapan garam calsium sitrat dan air, akan tetapi mungkin saja

Aspergillus niger yang terikut dari micellium itu menguraikan kembali sebagian

rantai karbon dari larutan tersebut menjadi asam sitrat kembali sehingga endapan

yang kita harapkan itu tidak terjadi.

Apabila kita hitung-hitung secara kasar mungkin banyaknya asam

sitrat yang diperoleh dan ini pun bukan angka pasti secara nyata, hanya perkiraan

saja yaitu :

= 16,434 %

IX. KESIMPULAN

Banyaknya calsium sitrat yang didaptkan sebesar 0,21 gr dan asam

sitrat yang kami peroleh sekitar 16,434 %

Pada saat pemindahan cairan dari media inokulasi ke media produksi

sebaiknya tidak mengikutkan butiran miselliumnya karena akan merusak cairan

sitratnya.

Asam sitrat adalah salah satu pelengkap bahan makanan yang

biasanya dipakai untuk mendapatkan aroma jeruk,

X. DAFTAR PUSTAKA

Petunjuk praktikum Teknologi Bioproses Teknik Kimia Politeknik

Negeri Ujung Pandang.

Skripsi PA Mahasiswa Politeknik Negeri Ujung pandang Jurusan

Teknik Kimia.