Laporan Praktikum
Hari/Tanggal : Kamis/28 Maret 2013
Teknologi Bioindustri
Dosen
: Dr. Prayoga S., STP. MT
Asisten
:
1. Muhammad Syifa F34090070 2. Nisa Urahmi F34090086
PRODUKSI ASAM ORGANIK (ASAM SITRAT) DENGAN KULTIVASI CAIR DAN SUBTRAT PADAT
Oleh: Giovanni Dwi Atmaja
F34100127
Hanisa Pratiwi
F34100132
Hernanda Wisnu
F34100135
Annalisa Prastika
F34100138
Maya Ramadhayanti
F34100149
Ludfi Oki Arifianto
F34090154
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2013
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Asam sitrat merupakan produk metabolik pertama dalam siklus Krebs. Proses pembentukannya diawali dengan pemecahan gula menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis. Dalam siklus Krebs, asam piruvat dikonversi menjadi asetil koenzim-A sebagai hasil aktivitas enzim piruvat oksidase dan koenzimA-SH. Asam sitrat terbentuk sebagai hasil reaksi langsung antara asetil koenzim-A dengan asam oksaloasetat dengan dikatalis oleh enzim sitrat sintase. Proses pembentukan asam sitrat ini merupakan suatu rangkaian reaksi biokimia kompleks yang sangat sensitif terhadap perubahan kondisi lingkungan. Asam sitrat memiliki banyak kegunaaannya. Penggunaan utama asam sitrat adalah sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan. Tidak hanya itu, kemampuan asam sitrat untuk mengkelat logam menjadikannya berguna sebagai bahan sabun dan deterjen. Dalam bidang bioteknologi, asam sitrat digunakan untuk melapisi pipa mesin dalam proses pemurnian tinggi sebagai pengganti asam nitrat, karena asam nitrat dapat menjadi zat berbahaya setelah digunakan untuk keperluan tersebut. Dengan manfaat-manfaat tersebut, produksi asam sitrat terus dikembangkan teknologinya, baik metode maupun bahan baku. Tiap metode yang digunakan untuk memproduksi asam sitrat memiliki faktor keberhasilan yang berbeda-beda. Keberhasilan produksi asam sitrat dengan metode kultivasi cair dipengaruhi oleh pH, total asam, biomassa, dan kadar gula sisa. Sedangkan keberhasilan produksi asam sitrat dengan metode kultivasi padat dapat dilihat dari nilai total asamnya. Untuk itu dilakukan praktikum ini untuk meproduksi asam sitrat dan melihat tingkat keberhasilan dari kedua metode yang ada.
1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah memproduksi asam sitrat menggunakan kultivasi cair dan subtrat padat, serta melakukan pengujian asam sitrat (pH, total asam, biomassa, dan kadar gula sisa) untuk melihat tingkat keberhasilannya.
II. METODOLOGI
2.1 Alat dan Bahan Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain; untuk kultivasi cair dibutuhkan Aspergillus niger, gula pasir, ekstrak tauge, (NH4)2SO4, dan KH2PO4. Sedangkan untuk kultivasi subtrat padat dibutuhkan onggok, dedak halus, aquades, NaOH, larutan indikator PP, dan kertas saring Whatman No 4. Alat yang digunakan pada praktikum antara lain; erlenmeyer, timbangan, labu titrasi, pipet tetes, otoklaf, dan corong.
2.2 Metode 2.2.1 Kultivasi Cair Aspergillus niger disiapkan, biasanya dalam agar miring berumur 5 hari
Media propagasi dibuat, gula dipisahkan, kemudian disterilisasi pada suhu 121 oC selama 15 menit, dididnginkan
Selanjutnya diinokulasi dengan suspensi spora A. niger sebanyak 2% (v/v)
Sampel diinkubasi pada inkubator goyang pada suhu 29±1oC selama 24 jam
Media fermentasi disiapkan dalam erlenmeyer 250 ml sebanyak 5 buah masing-masing berisi 50 ml media, gula dipisahkan, kemudian disterilisasi 121oC selama 15 menit, dididnginkan
Inokulum yang diperoleh diinokulasikan sebanyak 2%
Sampel diambil setiap 5 hari, kemudian diamati pH, biomassa, gula sisa, dan total asamnya
2.2.2 Kultivasi Subtrat Padat
Onggok 25 gram ditambah 5 gram dedek halus (5:1), dimasukkan dalam erlenmeyer 250 ml
Campuran tersebut ditambah aquades hingga terendam
Kemudian ditutup dengan kapas dan alufo, lalu disterilkan dalam otoklaf 121 oC selama 15 menit
Setelah dingin, diinokulasi dengan suspensi A. niger (5% v/b)
Sampel diinkubasi pada suhu kamar
2.2.3 Pengujian Asam Sitrat 10 gram sampel diambil lalu dimasukkan dalam erlenmeyer 300 ml dan ditambah aquades 200 ml (pengenceran 20 kali)
Campuran dipanaskan hingga mendidih
Setelah dingin, sampel disaring dengan kertas Whatman No 4
Filtrat diambil sebanyak 10 ml ditambah 1-2 tetes indikator PP
Kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 N sampai terbentuk warna merah muda
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengamatan (Terlampir)
3.2 Pembahasan Sebelum dilakukan fermentasi pada proses produksi asam sitrat, perlu dilakukan propagasi. Propagasi atau perbanyakan/pembiakan merupakan suatu metode persiapan yang dilakukan untuk memperoleh jumlah dan konsentrasi suspensi sel yang dapat mencukupi sesuai dengan tingkat kebutuhan pada saat inokulum. Selain itu, tujuan dilakukan propagasi adalah agar A. niger yang telah disimpan sebagai kultur stok dalam suhu rendah untuk periode relatif lama mampu beradaptasi dengan kondisi pertumbuhan baru pada suhu kamar dalam media cair. Propagasi dilakukan dengan menyiapkan medium seperti gula pasir, ekstrak tauge, (NH4)2SO4, dan KH2PO4. Menurut Hidayat (2008) selain mikroba sebagai komponen utama fermentasi, faktor-faktor pendukung yang perlu diperhatikan adalah komposisi nutrisi media, kandungan logam, pH, kondisi lingkungan, tipe dan konsentrasi gula, pengaruh senyawa pengkhelat terhadap ion logam, amonium nitrat, dan aerasi. Media untuk produksi asam sitrat harus menyediakan semua kebutuhan zat gizi mikroba, yang meliputi sumber karbon, nitrogen, dan mineral seperti kalium, fosfor, belerang dan magnesium untuk pertumbuhan Aspergillus niger sendiri. Medium gula pasir atau sukrosa padat mempunyai manfaat sebagai sumber karbon. Menurut Ibrahim (2010) Berbagai hasil pertanian, atau limbah pengolahan hasil pertanian dapat digunakan sebagai sumber karbon di antaranya adalah umbi-umbian (misalnya ubi kayu, talas dan singkong) sirup glukosa yang berasal dari pati yang dihidrolisa dengan asam, sukrosa, molase (baik dari gula maupun bit), onggok, dedak padi atau gandum, limbah pengolahan kopi dan limbah pengolahan nenas. Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. Nige karena memiliki ikatan intervase miselium ekstraseluler yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Dedak berfungsi sebagai sumber vitamin, asam amino dan mineral. Pada dasarnya, vitamin akan berperan dalam pembentukan koenzim, Vitamin B dan asam amino tertentu diperlukan sebagai faktor pertumbuhan mikroorganisme sedangkan mineral berfungsi sebagai makronutrien dan mikronutrien dalam pertumbuhannya. Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh Aspergillus niger karena memiliki ikatan intervasemiselium ekstraselular yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Medium ekstrak taoge memiliki manfaat sebagai penyedia sumber nutrisi yang mengadung nitrogen. Nitrogen mempengaruhi pembentukan asam sitrat karena nitrogen tidak hanya penting untuk laju metabolit dalam sel tetapi juga bagi pembentukan protein sel. Pada saat tauge dipanaskan, terjadi hidrolisis karbohidrat, protein, dan lemak menjadi molekul yang lebih sederhana sehingga mudah dicerna. Kemudian medium (NH4)2SO4 memiliki manfaat sebagai penyedia sumber nitrogen dan juga pembuat kondisi asamyang dibutuhkan oleh Aspergillus niger. Sedangkan medium KH2PO4 memiliki manfaat sebagai penyedia sumber fosfat.
Berdasarkan media yang digunakan, fermentasi secara umum dibagi menjadi dua model utama yaitu fermentasi media cair (Submerged Fermentation) dan fermentasi media padat (Solid state fermentation). Dalam fermentasi tradisional, baik fermentasi medium cair maupun medium padat telah lama dikenal. Fermentasi cair meliputi fermentasi minuman anggur, fermentasi asam cuka, yogurt, dan kefir.Fermentasi media padat seperti fermentasi tempe, oncom,kecap,tape dan silase. (Fajar, 2012) Fermentasi media padat merupakan proses fermentasi yang berlangsung dalam substrat tidak larut, namun mengandung air yang cukup sekalipun tidak mengalir bebas. Solid State Fermentation mempunyai kandungan nutrisi per volume jauh lebih pekat sehingga hasil per volum dapat lebih besar. Keuntungan fermentasi media padat diantaranya adalah medium yang digunakan relatif sederhana, ruang yang diperlukan untuk peralatan fermentasi relatif kecil karena air yang digunakan sedikit, inokulum dapat disiapkan secara sederhana, kondisi medium tempat pertumbuhan mikroba mendekati kondisi habitat alaminya, aerasi dihasilkan dengan mudah karena ada ruang diatara tiap partikel substratnya, produk yang dihasilkan dapat dipanen dengan mudah (Fajar, 2012) Submerged Fermentation adalah fermentasi yang melibatkan air sebagai fase kontinyu dari sistem pertumbuhan sel bersangkutan atau substrat, baik sumber karbon maupun mineral terlarut atau tersuspensi sebagai partikel-partikel dalam fase cair. Fermentasi cair dengan teknik tradisional tidak dilakukan pengadukan, berbeda dengan teknik fermentasi cair modern melibatkan fermentor yang dilengkapi dengan : pengaduk agar medium tetap homogen, aerasi, pengatur suhu (pendinginan dan pemanasan) dan pengaturan pH. Proses fermentasi cair modern dapat dikontrol lebih baik dan hasil lebih seragam dan dapat diprediksi. Juga tidak dilakukan sterilisasi, namun pemanasan, perebusan dan pengukusan mematikan banyak mikroba competitor.Keuntungan menggunakan fermentasi media cairadalah hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi dan kontak antar reaktan dan bakteri semakin besar. Sedangkan kelemahannyayaitu biaya operasi relatif mahal (Fajar, 2012) Selain itu pengaturan pH juga penting bagi keberhasilan proses fermentasi. Untuk fermentasi asam sitrat pH medium optimum adalah 2-3. Penggunaan pH medium rendah banyak menguntungkan yakni hasil asam sitrat yang tinggi dan mengurangi resiko kontaminasi pada saat fermentasi oleh mikroorganisme lain. Selain itu, pH yang rendah juga menghambat produksi dari asam organik yang tidak diinginkan (misalnya asam glukonat, asam oksalat) dan hal ini membuat perbaikan asam sitrat dari media cair. Menurut Papagianni (1995), meningkatnya pH selama fase produksi akan menurunkan hasil asam sitrat sampai 80%. Laju pertumbuhan merupakan proyeksi nilai regresi linear dari ln biomassa yang tumbuh selama proses fermentasi. Secara teoritis pada proyeksinya akan dapat dikelompokkan menjadi 4 fase yakni, fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian (Yuwono, 2010). Proyeksi secara teoritis dapat dilihat sebagai berikut;
Gambar 1. Kurva Laju Pertumbuhan Pada Reaktor Batch Secara Teori (Yuwono, 2010)
Pada gambar kurva tersebut dapat dilihat bawa fase nomor satu adalah fase lag dimana sel masih dalam fase beradaptasi, kemudian pada fase nomor dua merupakan fase dimana laju pertumbuhan sel cepat setelah sel berhasil beradaptasi, setelah itu memasuki fase nomor tiga takni fase stasioner yang dimana pertumbuhan sel mulai terhambat karena beberapa faktor seperti jumlah sel atau substrat, setelah itu terdapat juga fase kematian saat jumlah sel mulai berkurang karena faktor substrat atau produk yang dihasilkan. Pada umumnya laju pertumbuhan sel akan membentuk proyeksi seperti pada kurva tersebut. Laju pertumbuhan yang didapati dari hasil praktikum adalah µ = 0,0036 / jam. Laju pertumbuhan ini didapati dari hasil perhitungan regresi linear dari data praktikum dengan persamaan garis fungsi laju y = 0,0036x - 5,430. Sehingga didapati laju pertumbuhan yakni nilai kemiringan garis regresi linear yaitu 0,0036. Proyeksi kurva laju pertumbuhan yang didapati pada praktikum secara umum sudah sesuai dengan literatur, hanya saja terdapat kejanggalan pada hari ke-3. Pada hari ke-3 laju pertumbuhan yang didapat mengalami penurunan sebelum memasuki fase eksponensial yang dimana seharusnya merupakan fase lag dengan garis kurva mendatar. Hal ini kemungkinan terjadi karena adanya kesalahan yang dilakukan oleh kelompok 2 sehingga sel tidak tumbuh dengan baik seperti seharusnya. Kesalahan yang mungkin terjadi adalah pemberian jumlah substrat yang kurang, atau inokulasi sel yang tidak dilakukan dengan benar, untuk kondisi pemeraman seharusnya tidak menjadi masalah karena semua kelompok dilakukan dengan kondisi yang sama. Selain dari data hari ke-3, kurva menunjukkan proyeksi yang sesuai dengan literatur. Pada hari ke-1 sampai hari ke-2 pertumbuhan sel masih berada dalam fase lag. Kemudian pada hari ke-3 sampai hari ke-4 kurva menunjukkan kenaikan secara eksponensial yang menunjukkan pertumbuhan memasuki fase eksponensial. Setelah memasuki hari ke-5 pertumbuhan sel mengalami penurunan yang berarti antara hari ke-4 dan ke-5 sudah terjadi fase stasioner dan pada akhir pengamatan jumlah sel sudah mengalami penuruan akibat kematian sel. Kematian sel ini dapat terjadi karena jumlah substrat yang sudah sangat sedikit sehingga pertumbuhan sel berkurang dan beberapa sel mati karena sudah tidak mendapat asupan substrat. Faktor kondisi pH lingkungan pertumbuhan mikroba tidak menjadi penyebabnya karena pH yang teruji sampai hari terakhir menunjukkan pH 4, dimana mikroba Aspergillus niger dapat tumbuh optimum sampai pH 2,5 (Gandjar, 2006). Produktivitas proses fermentasi dapat dinyatakan dalam bentuk yield. Pada praktikum ini dilakukan perhitungan yield pembentukkan produk terhadap pertumbuhan biomassa, yield pertumbuhan
biomassa terhadap pemakaian substrat, dan yield pembentukkan produk terhadap pemakaian substrat. Secara teoritis ketiga perhitungan yield akan menghasilkan garis persamaan linear dengan kemiringan positif. Dengan kata lain semakin tinggi angka pertumbuhan biomassa maka semakin tinggi produk yang terbentull, semakin tinggi pemakaian substrat maka semakin tinggi angka menunjukkan angka pertumbuhan biomassa yang tinggi juga, serta pemakaian substrat yang tinggi maka produk yang dihasilkan semakin tinggi pula. Pada praktikum ini biomassa yang digunakan adalah Aspergillus niger, dengan substrat yang diberikan adalah glukosa, dan produk yang dihasilkan adalah asam sitrat. Dari data yang didapat didapati persamaan garis regresi linear y p/x = 8218,9x + 4,221 yang menunjukkan nilai yield produk yang terbentuk terhadap pertumbuhan biomassa sebesar 8218,9 gr produk/gr substrat dilihat dari kemiringan garisnya. Untuk yield pertumbuhan biomassa terhadap pemakaian substrat didapati persamaan garis y x/s = 0,0128x - 0,000 yang menunjukkan nilai yield nya sebesar 0,0128 gr sel kering/ gr glukosa. Kemudian dari data didapati juga persamaan garis y p/s = 87,797x + 1,727 yang menunjukkan nilai yield produk yang terbentuk terhadap pemakaian substrat sebesar 87,797 gr produk/ gr glukosa. Pada data praktikum didapati plotting nilai perbandingan kurva yang cenderung menyebar. Secara teoritis seharusnya data yang didapatkan cenderung bersifat linier dengan trend menaik. Hal ini pertama-tama disebabkan karena kurva yang didapatkan dari pengolahan data dilakukan plotting terhadap semua data dari seluruh fase proses fermentasi, yang dimana seharusnya dilakukan terhadap fase eksponensial saja. Selain itu juga terdapat titik plotting yang berada dilluar kuadran 1 yakni data dari hari ke-3. Hal ini dapat terjadi karena kemungkinan adanya kesalahan praktikan dalam menjalani praktikum sehingga proses fermentasi selama 3 hari yang dilakukan tidak berjalan sesuai dengan yang seharusnya. Sehingga jumlah biomassa yang terbentuk, substrat yang digunakan, dan produk yang terbentuk pada saat hari pengamatan tidak sesuai dengan harapan. Kesalahan yang mungkin dilakukan oleh praktikan seperti proses inokulasi yang tidak dilakukan dengan benar, atau pemberian substrat yang tidak sesuai. Kondisi pH yang rendah akan mengurangi resiko kontaminasi pada saat fermentasi oleh mikroorganisme lain. pH yang rendah juga menghambat produksi dari asam organik yang tidak diinginkan (misalnya asam glukonat, asam oksalat) dan hal ini membuat perbaikan asam sitrat dari media cair. Pengambilan amonia dalam proses germminasi spora menyebabkan dilepaskannya proton pada pH rendah setelah fase germinasi terbentuk. Menurut Papagianni (1995), meningkatnya pH menjadi 4,5 selama fase produksi akan menurunkan hasil asam sitrat sampai 80%.pH pada media juga mempengaruhhi produksi asam sitrat dari A. niger karena beberapa enzim yang berperan dalam siklus TCA sensitif terhadap pH. pH yang rendah selama fermentasi untuk produksi asam sitrat yang optimal diperlukan pH sekitar 2. Jika kondisi tersebut tidak diperoleh hasil produksi akan berkurang (Mattey, 1992). Papagianni (1995) & Papagianni et al. (1999) melaporkan bahwa pH mempengaruhi morfologi dan produktivitas asam sitrat dari A. niger dari hasil data kuantitatif. Morfologi dengan agregat yang kecil dan filament yang pendek berkaitan dengan meningkatnya produksi asam sitrat pada pH sekitar 2,0 ± 0,2. Pada pH 1,6 morfologi akan berkembang abnormal (bulbous hyphae) dan produksi asam sitrat akan menurun secara drastis. Pada pH 3,0 agregat mempunyai bentuk perimeter yang lebh panjang dan terbentuk asam oksalat. Pada data yang didapat untuk PH dari kelompok satu hingga lima dari hari ke 5, ke 3, ke 1, ke 2 dan ke 4 adalah 5, 4, 4, 5 dan 4. Data tersebut berarti menunjukan pada kelompok satu dan empat pada hari kelima dan kedua mengalami kenaikan pH sebesar 5 yang menyebabkan penurunan hasil asam sitrat yang didapat menurut literatur. Namun pada data yang didapat terbalik dengan literatur yaitu
pada hari ke 5 dan kedua asam sitrat yang terbentuk adalah 51,84 dan 90,48. Kesalahan ini dapat disebabkan karena kecerobohan praktikan dan kurangnya keahlian dalam praktikum kali ini. Pada biomassa yang terbentuk untuk hari kelima adalah 0,005916, 0.003975, 0.005061, 0.005333, dan 0.009236. Dari data yang didapat total biomassa menunjukan biomassa yang terbentuk pada pengolahan asam sitrat dan yang terbanyak adalah pada hari ke empat. Seharusnya biomassa yang terbentuk akan lebih banyak dengan semakin bertambahnya hari. Kejadian ini dikarenakan kesalahan praktikan dan kurang termpilnya praktikan. Pada uji total asam didapatkan hasil yaitu pada hari pertama hingga hari kelima berturut-turut adalah 47.66, 52.67, 51.84, 90.48 dan 51.84. Menurut literatur semakin lama pengujian yang dilakukan makan akan semakin banyak juga total asam yang terbentuk. Namun lagi-lagi hasil yang didapat terjadi kesalahan yaitu pada hari ke 4 dan kelima karena mengalami penurunan jumlah total asam. Ini dikarenakan sifat dari biomassa yang mungkin telah tercemar atau mati karena salah perlakuan yang menyebabkan tidak terbentuknya asam. Kadar gula yang diperoleh dari hari pertama hingga hari kelima berturut turut adalah 0.201797, 0.03806, 0.248008, -0.03107 dan 0.0155. Menurut literatur semakin lama hari maka jumlah kadar gula pada substrat akan berkurang namun pada data yang didapat terjadi kesalahan dikarenakan jumlah kadar gula yang naik turun. Ini disebabkan karena kesalah praktikan dalam menghitung dan alat yang tidak memadai. Pada kultivasi padat jumlah total asam dari hari pertama hingga hari kelima berturut-turut adalah 19.2, 53.76, 38.4, 49.92 dan 80.64. Menurut literatur semakin lama perlakuan semakin banyak pula total asam yang dihasilkan bila nutrisi dan keadaan lingkungan sesuai dengan syarat berkembangnya biomassa. Namun pada hasil didapati hasil yang tidak sesuai yaitu pada hari ketiga jumlah total asam menurun hal ini dapat disebabkan karena perlakuan yang salah dan keadaan lingkungan yang tidak sesuai dengan syarat tumbuhnya biomassa. Kesalahan yang terjadi diatas dapat juga terjadi karena Produksi asam sitrat dengan menggunakan bantuan Aspergillus niger selain menghasilkan asam sitrat juga menghasilkan produk lain yaitu biomassa. Pertumbuhan biomassa ini akan mengikuti pertumbuhan sel, yaitu didasarkan pada fase atau tahapan yang dilalui sel dalam kelangsungan hidupnya yang meliputi empat tahapan yaitu fase lag, fase eksponensial, fase satsioner, dan fase kematian. Semakin banyak jumlah sel yang terbentuk maka jumlah biomassa yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. Pertumbuhan sel tercepat yaitu ketika berada pada fase eksponensial, selanjutnya akan menurun pada fase stationer dan fase kematian.
IV. PENUTUP
4.1 Simpulan Laju pertumbuhan merupakan proyeksi nilai regresi linear dari ln biomassa yang tumbuh selama proses fermentasi. Proyeksi kurva laju pertumbuhan yang didapati pada praktikum secara umum sudah sesuai dengan literatur, hanya saja terdapat kejanggalan pada hari ke-3. Pada hari ke-3 laju pertumbuhan yang didapat mengalami penurunan sebelum memasuki fase eksponensial yang dimana seharusnya merupakan fase lag dengan garis kurva mendatar. Faktor kondisi pH lingkungan pertumbuhan mikroba tidak menjadi penyebabnya karena pH yang teruji sampai hari terakhir menunjukkan pH 4, dimana mikroba Aspergillus niger dapat tumbuh optimum sampai pH 2,5. Pada data praktikum didapati plotting nilai perbandingan kurva yang cenderung menyebar. Secara teoritis seharusnya data yang didapatkan cenderung bersifat linier dengan trend menaik. Hal ini pertama-tama disebabkan karena kurva yang didapatkan dari pengolahan data dilakukan plotting terhadap semua data dari seluruh fase proses fermentasi, yang dimana seharusnya dilakukan terhadap fase eksponensial saja. Dari data yang didapat nilai yield produk yang terbentuk terhadap pertumbuhan biomassa sebesar 8218,9 gr produk/gr substrat dilihat dari kemiringan garisnya. Untuk yield pertumbuhan biomassa terhadap pemakaian substrat menunjukkan nilai yield nya sebesar 0,0128 gr sel kering/ gr glukosa. Kemudian dari data didapati nilai yield produk yang terbentuk terhadap pemakaian substrat sebesar 87,797 gr produk/ gr glukosa. Berdasarkan data praktikum hasil yang didapat pada umumnya tidak sesuai dengan literatur. Data menunjukan kelompok satu dan empat pada hari kelima dan kedua mengalami kenaikan pH sebesar 5 yang menyebabkan penurunan hasil asam sitrat yang didapat menurut literatur. Namun pada data yang didapat terbalik dengan literatur yaitu pada hari ke 5 dan kedua asam sitrat yang terbentuk adalah 51,84 dan 90,48. Menurut literatur semakin lama pengujian yang dilakukan makan akan semakin banyak juga total asam yang terbentuk. Hasil yang didapat terjadi kesalahan yaitu pada hari ke 4 dan kelima karena mengalami penurunan jumlah total asam. Dari data yang didapat total biomassa menunjukan biomassa yang terbentuk pada pengolahan asam sitrat dan yang terbanyak adalah pada hari ke empat. Seharusnya biomassa yang terbentuk akan lebih banyak dengan semakin bertambahnya hari. Semakin lama hari maka jumlah kadar gula pada substrat akan berkurang namun pada data yang didapat kadar gula berubah naikturun. Semakin lama perlakuan semakin banyak pula total asam yang dihasilkan bila nutrisi dan keadaan lingkungan sesuai dengan syarat berkembangnya biomassa. Namun pada hasil didapati hasil yang tidak sesuai yaitu pada hari ketiga jumlah total asam menurun. Ketidaksesuaian ini disebabkan oleh kesalahan praktikan (paralaks, prosedur), dan lingkungan yang mungkin tercemar sehingga mempengaruhi hasil.
4.2 Saran Untuk mendapatkan asam sitrat yang optimum dibutuhkan kondisi yang sesuai. Untuk mendapatkan kondisi yang sesuai harus mengikuti prosedur dengan sebaik mungkin. Hal ini disebabkan keberhasilan produksi dipengaruhi oleh banyak faktro, sehingga prosedur harus diikuti dengan benar untuk meminimalisir kesalahan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Fermentasi Substrat padat [terhubungberkala] http://yprawira.wordpress.com/fermentasisubstrat-padat/[ 17 April 2013] 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. Cate P S. 1959 Industrial Microbiology. Mc Graw Hill Book Company : New York Fajar.2012. Media Fermentasi. http://karuniacahayafajar.blogspot.com/2012/11/media-fermentasi.html ( diakses 17 April 2013) Gandjar, Indrawati, dkk. 2006. Mikologi Dasar dan Terapan. Jakarta: Yayasan Obor Indonesia Hidayat,
Nur. 2008. Aspergillus Pada Makanan. http://permimalang.wordpress.com/category/aspergillus/ [17 April 2013]
[terhubungberkala]
Ibrahim,
Hermani. 2010. Produksi Asam Sitrat. [terhubungberkala] http://hermanibrahim.blogspot.com/2010/11/produksi-asam-sitrat-oleh-aspergillus.html [17 April 2013]
Kubicek C.P dan M. Rohr. 1989. Citric Acid Fermentation. Crit Rev Biotechnol 4: 331- 73. Papagianni M. 1995. Morphology and citric acid production of Aspergillusniger in submerged culture. PhD Thesis, University of Strathclyde. Yuwono, Triwibowo. 2010. Biologi Molekular. Jakarta: Penerbit Erlangga
LAMPIRAN 1. Hasil Uji Hari
5
3
1
2
4
Kelompok
Kultivasi Cair 1
2
3
4
5
5
4
4
5
4
0,005916
0,003975
0,005061
0,005333
0,009236
Total Asam
51,84
51,84
47,66
52,67
90,048
Kadar Sisa Gula(DNS)
0,008
0,647
0,52
0,07
-0,12
0,0155
0,248008
0,201797
0,03806
-0,03107
80,64
38,4
19,2
53,76
49,92
pH Biomassa
Konsentrasi Kadar Sisa Gula (mg/ml) Kultivasi Padat Total Asam
*Pengenceran 1000 kali
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
6 5 4 3 2 1 0 -1 0
50
100 Jam
150
pH, Biomassa, dan Konsentrasi gula sisa
Total Asam
Kurva pH, Biomassa, Total Asam, dan Konsentrasi gula sisa terhadap waktu
Total Asam pH Biomassa Konsentrasi Gula Sisa
Kurva Standar Glukosa Absorbansi λ 550 nm 0 0,008 0,188 0,398 0,63 0,729 0,799 0,819
*kurva standarnya dari data kurva standar praktikum kinetika enzim
Kurva Standar Glukosa 1 y = 2.7483x - 0.0346 R² = 0.9472
0.8 Absorbansi
KonsentrasiGlukosa (mg/ml) 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
0.6 0.4
Absorbansi
0.2
Linear (Absorbansi)
0 -0.2
0
0.1 0.2 0.3 0.4 Konsentrasi Glukosa (mg/ml)
2. Tabel Data Jam
24
48
72
96
120
Biomassa
0,005061
0,005333
0,003975
0,009236
0,005916
Konsentrasi Kadar Sisa Gula (mg/ml)
0,201797
0,03806
0,248008
-0,03107
0,0155
Total Asam
47,66
52,67
51,84
90,048
51,84
ln biomassa
-5,28619
-5,23384
-5,52773
-4,68465
-5,13009
X-X0
0
0,000272
-0,00109
0,004175
0,000855
S0-S
0
0,163737
-0,04621
0,232867
0,186297
P-P0
0
5,01
4,18
42,388
4,18
100
120
*Tabel ini sudah diurut berdasarkan jam inkubasi 3. Kurva Laju Pertumbuhan (µ = 0,0036 / jam)
Laju Pertumbuhan -4.6 ln Biomassa
-4.8
0
20
40
60
80
y = 0.0036x - 5.4309 R² = 0.1939
-5 -5.2 -5.4 -5.6
Jam
140
4. Kurva yield produk yang terbentuk terhadap biomassa (Yp/Yx=8218,9 gr produk/gr sel kering)
Kurva Yp/Yx 60 y = 8218.9x + 4.2215 R² = 0.8675
P-P0
40 20 0 -0.002
-0.001
0
0.001
-20
0.002
0.003
0.004
0.005
X-X0
5. Kurva yield biomassa terhadap substrat yang digunakan (Yx/Ys=0,0128 gr sel kering/gr glukosa)
Kurva Yx/Ys 0.006
X-X0
0.004 y = 0.0128x - 0.0005 R² = 0.6262
0.002 0
-0.1
-0.05
0
0.05
-0.002
0.1
0.15
0.2
0.25
S0-S
6. Kurva yield produk yang terbentuk terhadap substrat yang digunakan (Yp/Ys=87,797 gr produk/gr glukosa)
Kurva Yp/Ys 50 40 P-P0
30
y = 87.797x + 1.7276 R² = 0.3762
20 10 0
-0.1
-0.05
-10 0
0.05
0.1 S0-S
0.15
0.2
0.25
