1
ABSTRAK Asam glutamat merupakan kelompok asam amino non-essensial dan mempunyai peranan penting dalam kaitannya dengan kehidupan manusia: sebagai neurotransmitter eksitatori (menstimulasi) sel saraf di dalam sistem saraf pusat (SSP) manusia, mempunyai efek menguatkan rasa dalam bentuk L-glutamat bebas, serta keterkaitannya dengan isu-isu kese keseha hata tan n
terh terhad adap ap
kons konsum umsi si
MSG MSG
!erm !ermen enta tasi si
asam asam
glut glutam amat at
meng menggu guna naka kan n
Corynebact Corynebacterium erium glutamicum glutamicum sebagai mikroorganisme fermenter dengan sumber gula berasal dari tanaman tebu yaitu molases dan "uga beet beet molase molasess !aktor yang ang mempengaruhi fermentasi asam glutamat adalah suhu, p#, aliran udara, penambahan biotin dan "uga peni$illin, serta konsentrasi gula yang yang ditambahkan Kata kunci : Asam glutamat, !ermentasi, Mikroorganisme, MSG
ABSTRACT Glutamic acid is a group of non-essential amino acids and has an important role in relation to human life: as an excitatory neurotransmitter (Stimulates) inside an human’s nerve cells, has the effect of strengthening the sense in the form of free -glutamate, as !ell as its association !ith health issues on the consumption of "SG# Glutamic acid fermentation is using microorganisms microorganisms such as Corynebacterium glutamicum as a fermenter !ith a source of sugar derived from sugar cane crop, namely molasses and beet molasses# Some factors that affecting glutamic acid fermentatio fermentation n are temperature, temperature, p$, air flo!, the addition of biotin and also penicillin, as !ell as the concentration of added sugar# Keywords : %ermentation, Glutamate acid, "icroorganism, "icroorganism, "SG
BAB I PENDAHULUAN 1.1. 1.1. Lata Latarr Be Bela laka kang ng Asam glutamat merupakan kelompok asam amino non-essensial dan mempunyai peranan penting dalam kaitannya dengan kehidupan manusia Setidaknya terdapat tiga alasan utama yang mendasari urgensi asam glutamat untuk diangkat dalam tulisan ini %iga %iga alasan tersebut tersebut antara antara lain terkait dengan pentingnya pentingnya fungsi fungsi asam glutamat dan
2
turunannya di dalam tubuh, fungsi strategis asam glutamat dalam meningkatkan $itarasa, serta isu kesehatan yang terkait atau berusaha dikaitkan dengan konsumsi monosodium glutamat (MSG) Pada point urgensi yang pertama, asam glutamat mempunyai fungsi penting sebagai neurotransmitter eksitatori (menstimulasi) sel saraf di dalam sistem saraf pusat (SSP) manusia Selain itu, asam glutamat "uga membantu transport kalium ke dalam $airan spinal sehingga berperan men"aga ber"alannya impuls di dalam saraf pusat (Misner &'') !akta ini kemudian membaa pada suatu konsekuensi penting, baha perlakuan asam glutamat dalam dosis yang tepat, dapat digunakan untuk menangani pasien yang mengalami gangguan pada SSP, misalnya pada pasien dengan gangguan mental, epilepsi, ke$anduan alkohol, dan "uga sindrom parkinson &oint kedua menun"ukkan urgensi asam glutamat terkait dengan fungsinya untuk meningkatkan $itarasa *alam bentuk bebasnya, dan tidak terikat pada asam amino lain di dalam protein, glutamat mempunyai efek menguatkan rasa (+amagu$hi dan inomiya &''') %elah diketahui baha glutamat dalam bentuk L-glutamat dapat terikat pada reseptor protein-G pada sel papila lidah serta akan menghasilkan suatu sensasi rasa yang disebut umami (rasa dasar kelima) Sedangkan glutamat dalam bentuk *-glutamat diketahui tidak memberikan efek yang sama pada reseptor protein-G fek penguatan rasa ini men"adi penting karena terbukti efektif meningkatkan selera makan Studi menun"ukkan baha penambahan glutamat dalam le.el moderat pada makanan tertentu semisal sup "amur, dapat meningkatkan asupan makanan pada populasi orang tua, hal ini sekaligus berarti peningkatan asupan nutris penting semisal .itamin, protein, dan mineral yang ada pada makanan (S$hiffman /01)
1.2 Rumuan !aala" a Apa bahan baku dari pembuatan Monosodium Glutamat (MSG)2 b Mikroorganisme apa yang dipakai pada proses fermentasi asam glutamat2 $ 3agaimanakah proses metabolisme dari fermentasi asam glutamat2 d Proses fermentasi apa yang digunakan dalam fermentasi asam glutamate2 e
Produk apa yang dihasilkan dari fermentasi asam glutamate2
1.# Tu$uan a
Mengetahui bahan baku, mikroorganisme, dan proses fermentasi dari fermentasi asam glutamat
3
b Mengetahui proses metabolisme dari fermentasi asam glutamat $ Mengetahui faktor-faktor yang akan mempengaruhi efisiensi fermentasi asam glutamat d Mengetahui keamanan kesehatan terkait konsumsi MSG
BAB II TE%RI DASAR 2.1 Aam &lutamat 3eberapa orang ahli berpendapat bahasannya defenisi dari Monosodium Glutamate atau Mononatrium Glutamate adalah garam asam glutamat yang berperan sebagai penghasil rasa umami (gurih) dengan formula #44-55#(# &)-5# &5#&544a yang dihasilkan dari hidrolisa protein nabati atau larutan dari limbah penggilingan gula tebu atau bit (Pramadi &''6) Asam glutamat terdiri dari 7 atom karbon dengan & gugus karboksil yang pada salah satu karbonnya berkaitan dengan # & yang men"adi $iri asam amino (Sukaan &''1)
2.2 Se$ara" Aam &lutamat Penemuan asam glutamat bermula pada abad ke-1 dengan diaali penggunaan rumput laut kering sebagai bahan dalam poses pembuatan sup di 8epang (Sugita &''&) *iketahui baha ganggang laut (Laminaria sp) yang digunakan sebagai bumbu penyedap (konbu) masakan di 8epang, merupakan substansi yang dapat mengaktifkan rasa (Sukaan &''1) Se"ak tahun /166, 9itthausen, yang merupakan seorang ahli kimia yang berasal dari 8erman, berhasil dalam penelitiannya mengisolasi asam glutamat 3aru pada /0'1, seorang ilmuan 8epang, Prof ikunae ;keda menemukan baha asam glutamat adalah senyaa yang bertanggung "aab atas penguatan rasa pada konbu
2.# Ba"an Baku Pem'uatan !S& 3ahan baku (sumber gula) yang digunakan pada fermentasi asam glutamat, umumnya, menga$u pada kondisi geografis tempat pemrosesan Misalnya Amerika Serikat menggunakan sirup "agung, Asia Selatan menggunakan tapioka, serta molases pada ropa dan Amerika Selatan #al yang menarik adalah pemanfaatan sumber gula pada industri glutamat 5hina yang menggunakan "agung 5hina sebagai produsen "agnung terbesar di dunia memanfaatkan instrumen pengalihan ekspor "agung men"adi bahan baku dalam negeri untuk men"aga tingkat harga di petani serta mendorong industri dalam negeri yang efisien karena murahnya bahan baku
4
5ontoh industri dalam negeri yang dibaa dalam tulisan ini adalah P% Palur 9aya P% Palur 9aya menggunakan bahan baku berupa tetes tebu sebagai sumber energi
K)m*)ii
adar gula total (%*S)
Minimal 77=
adar 5a
'1-/=
3erat "enis
/>-/6 kg
3ri?
Minimal 1''
Sementara itu, ditambahkan pula beberapa bahan pendukung sebagai berikut : a b $ d
#₃P4₄ sebagai sumber pospat untuk pertumbuhan mikroba #₂S4₄ untuk menurunkan kadar 5a &⁺ yang terkandung dalam tetes tebu @rea dan amoniak $air sebagai sumber nitrogen bagi pertumbuhan mikroba 'efoamer untuk menghilangkan busa
e &enicillin untuk mengontrol pertumbuhan bakteri dan memudahkan pemanenan asam glutamat men"adi produk akhir dalam proses fermentasi
2.+ !ikr))rganime (alam ,ermentai Aam &lutamat Asam Glutamat diproduksi umumnya se$ara fermentasi mikroba, alaupun dapat "uga diproduksi se$ara kimia Proses pengolahan ini dalam skala industri berkembang se$ara pesat setelah penemuan bakteri Corynebacterium glutamicum oleh inoshita Pada tahun /06& di 8epang, 4kumura menemukan bakteri 3re.iba$terium dan revibacterium lactofermentum yang sekarang banyak digunakan emampuan untuk menghasilkan asam glutamat ditun"ukkan oleh beberapa mikroba yang termasuk genus: 3a$illus, Mi$ro$o$$us, 3re.iba$terium, 5oryneba$terium, Arthroba$ter, dan "icrobacterium# Corynebacterium glutamicum, revibacterium flavum,
revibacterium
lactofermentum,
revibacterium
thiogenitalis
"icrobacterium ammoniaphilum memberikan strain yang representatif
dan
5
revibacterium lactofermentum sebagai mikroba penghasil asam glutamat termasuk "enis 3iotin reuired mutant, yaitu au?otroph terhadap asam oleat *engan $ara menumbuhkan bakteri dalam media yang mengandung asam oleat terbatas maka membran sel akan lebih bersifat permeable sehingga akan ter"adi akumulasi asam glutamat
meskipun
tumbuh
dalam
media
dengan
kadar
biotin
tinggi
Pemeliharaan strain dilakukan dalam agar miring yang disimpan dalam suhu BC' D5 Selama pemeliharaan pengu"ian aktifitasnya tetap dilakukan Pada saat digunakan, aetan strain ini di refresing dari suhu refrigerasi ke suhu kamar, kemudian diambil beberapa ose untuk diinokulasikan ke media dalam shake flask yang nantinya di"adikan seed dan Seed !ermentor *ari Seed !ermentor proses dilan"utkan ke dalam Main !ermentor (!ermentor utama) dimana akan ter"adi proses penghasilan asam glutamat
2.- ,akt)r/akt)r 0ang !em*engaru"i ,ermentai Aam &lutamat a
3aik pada proses pembiakan maupun fermentasi, temperatur proses harus ter"aga kurang lebih '-7 '5 (optimum >'5) karena proses metabolisme yang berlangsung bersifat eksoterm p# dikontrol antara C-1 dengan $ara menambahkan # Penurunan p# diakibatkan oleh produksi asam glutamate oleh bakteri
b !ermentasi asam glutamate merupakan fermentasi aerobik, oleh karena itu pengaliran udara (sebagai suplai oksigen) dan aerasi harus $ukup agar tidak terbentuk asam laktat (bila kekurangan oksigen) $
adar gula selama proses fermentasi akan semakin berkurang karena diubah oleh bakteri men"adi asam glutamate ,maka penambahan tetes feeding penting dilakukan saat fermentasi berlangsung
d fek biotin, kadar yang digunakan /'-&' mg
fek Peni$illin, untuk seleksi mikroba dan mengakumulasi asam glutamate pada saat fase pertumbuhan, serta memudahkan glutamate untuk dipanen karena glutamate terekstraksi keluar sel
2. Tekn)l)gi ,ermentai Aam &lutamat 3eberapa tahapan yang dilakukan dalam proses fermentasi asam glutamat, yaitu :
6
a Pemilihan bahan baku 3ahan baku yang digunakan untuk pembuatan MSG adalah tetes tebu, dextrose,dan ra! sugar Gula-gula yang dimanfaatkan bakteri sebagai substrat adalah fermentable sugar (sukrosa, fruktosa dan glukosa) Selain cane molasses, tepung tapio$a yang merupakan pati dan ra! sugar "uga dapat digunakan untuk bahan baku fermentasi MSG (urihara &''0)
b Persiapan bakteri dan media Persiapan bakteri dan media dilakukan dengan laboratory seed $ulture, yaitu tahap pembuatan media dan pengembangan mikroba dalam skala laboratorium (Sano &''0) $ !ermentasi utama asam glutamat Pada skala industri main fermentor sebagai tangki fermentasi utama, merupakan tempat ter"adinya fermentasi Pada main fermentor, suhu operasi di"aga konstan /,7-C o
5 dan p# di"aga sekitar C,C Selain itu, dilakukan "uga penambahan bahan pendukung,
yaitu urea sebagai sumber karbon Proses ini berlangsung selama holding time &1-' "am disertai dengan pengadukan karena aktu fermentasinya lama maka perlu dilakukan penambahan media sebagai sumber makanan dari bakteri (Sano &''0) Pada akhir proses fermentasi ini akan dihasilkan riginal roth (43) yang terdiri dari bangkai bakteri, lumpur, sisa media, kotoran dan asam glutamat yang akan diproses lebih lan"ut pada *efinery + 5airan hasil fermentasi ini telah mengandung asam glutamat E /'= dan akan dilakukan pemekatan men"adi larutan 43 dengan kandungan asam glutamat /= dengan e.aporasi menggunakan multy effect evaporator (e.aporator dengan lebih dari dua heater) selama / "am dengan suhu 1' o5 pada tekanan .akum (Sano &''0) emudian tahap selan"utnya akan tergantung pemanfaatan asam amino glutamat yang telah dihasilkan, misalnya produksi MSG, akan dilan"utkan dengan tahap kristalisas i dan netralisasi, serta pengeringan, pengayakan, dan pengemasan
2. !eta')lime ,ermentai Aam &lutamat Proses ini di aali ketika glukosa sebagai sumber karbon dipe$ah men"adi fraksi 5 dan 5-& se$ara mikrobiologis melalui "alur mbden Meyerhoff-Parnas (MP) dan "alus Penthosa Phosphat, kemudian fraksi ini disalurkan ke dalam siklus Asam %ri-arboksilat (%5A 5y$le) un$i prekusor asam glutamat adalah a-etoglutarat, yang dibentuk dalam siklus %5A melalui asam sitrat dan isositrat, kemudian dikon.ersi ke asam glutamat melalui reduksi aminasi dengan ion # > bebas %ahap akhir ini dikatalisa A*P yang tergantung pada glutamat dehidrogenase A*P# & diperlukan dalam tahap reaksi ini dan
7
dilengkapi melaui dekarboksilasi oksidatif dari isositrat men"adi ketoglutarat dengan enFim isositrat dehidrogenase A*P# & kemudian diregenerasi dengan aminasi reduksi dari a-etoglutarat Strain yang digunakan se$ara komersial untuk produksi asam glutamat mempunyai blok pada ketoglutarat dehidrogenase *engan tidak ada ion # >, ketoglutarat terakumulasi karena halangan pada siklus %5A amun demikian untuk kelangsungan hidup sel, %5A harus terus tetap berlangsung lengkap untuk memperoleh A%P *engan demikian sering ter"adi persaingan antara reaksi yang dikatalisa oleh isositrat liase men"adi suksinat dan glioksilat (untuk pertumbuhan sel) dan isositrat dehidrogenase untuk membentuk ketoglutarat, dan kemudian ke asam glutamat
&am'ar 2.1 8alur metabolism fermentasi Asam Glutamat
Produksi dan ekskresi asam glutamat tergantung pada permeabilitas membran sel Peningkatan permeabilitas sel mikrobia penghasil asam glutamat dapat dilakukan dengan beberapa $ara: / & > 7
Melalui defisiensi biotin pada medium *efisiensi asam oleat dengan mikrobia yang bersifat asam oleat au?otroph Penambahan asam lemak "enuh (5-/6 B 5-/1) atau asam lemak turunannya Melalui penambahan peni$illin Melalui defisiensi gliserol dengan strain yang gliserol au?otroph Pada semua strain penghasil asam glutamat mempunyai persyaratan biotin untuk
pertumbuhan, yang merupakan koenFim essensial dalam sintesa asam lemak Apabila
8
konsentrasi biotin lebih dari 7mg
2.3 Pr)(uk (ari ,ermentai Aam &lutamat
&am'ar 2.2 Monosodium Glutamate
Monosodium glutamat, "uga dikenal sebagai natrium glutamate dan MSG, yaitu garam sodium dari alaminon-esensial asam amino asam glutamat MSG dikenal masyarakat sebagai bumbu masak penting !ungsinya adalah sebagai penyedap yang menimbulkan rasa gurih ;a lebih dikenal dengan nama vetsin atau micin Se$ara kimiai MSG adalah garam natrium dari asam glutamat Satu ion hidrogen (dari gugus -4# yang berikatan dengan atom 5-alfa, dari asam amino) digantikanoleh ion natrium 2.3.1
Pr)(uki (an i/ati/at kimia
Se"ak pertama kalinya dilun$urkan kepasar, MSG telah diproduksi dengan tiga metode: (/) hidrolisis protein nabati dengan asam hidroklorida untuk memutuskan ikatan peptida (/0'0 -/06&), (&) sintesis kimia langsung dengan akrilonitril (/06& B /0C), dan fermentasi bakteri, metode yang digunakan saat ini Pada aalnya, untuk hidrolisis digunakan gluten gandum karena mengandung lebih dari ' g glutamat dan glutamin dalam /'' g protein %etapi seiring dengan meningkatnya produksi untuk memenuhi permintaan MSG yang terus bertambah, dipela"arilah proses-proses produksi baru: sintesis kimia dan fermentasi ;ndustri fiber poliakrilik dimulai di 8epang pada pertengahan /07'-an dan akrilonitril kemudian diadopsi sebagai bahan aal untuk menyintesis MSG
9
Saat ini, sebagian besar produksi MSG dunia dilakukan dengan fermentasi bakteri dalam proses yang mirip dengan produksi anggur, $uka, yoghurt, dan bahkan $okelat atrium (sodium) ditambahkan pada tahap netralisasi Selama fermentasi, bakteri terpilih ($oryneform ba$teria) yang dikultur dengan amonia dan karbohidrat dari bit gula, tebu gula, tapioka, atau molase, mengeluarkan asam amino ke dalam kultur kaldu, yang daripadanya
L-glutamat
kemudian
diisolasi
yoa
#akko
ogyo
5o
Ltd
mengembangkan fermentasi industri yang pertama untuk memproduksi L-glutamat *easa ini, tingkat hasil kon.ersi dan tingkat produksi dari gula men"adi glutamat terus meningkat dalam industri MSG, hal ini memampukan industri untuk terus memenuhi permintaan MSG Produk akhir setelah filtrasi, konsentrasi, pengasaman, dan kristalisasi adalah glutamat murni, natrium, dan air u"udnya adalah serbuk kristal berarna putih dan tidak berbau yang dalam larutan terdisosiasi men"adi glutamat dan natrium 3ahan ini sangat mudah larut dalam air, tetapi tidak bersifat higroskopis dan praktis tidak larut dalam pelarut organik umum seperti eter Se$ara umum, MSG stabil dalam kondisi pemrosesan makanan biasa Selama pemasakan, MSG tidak terurai, tetapi seperti asam amino lainnya, perubahan men"adi ke$okelatan atau reaksi Maillard akan ter"adi bila ada gula pada suhu yang sangat tinggi 2.3.2
Penggunaan !S&
MSG murni sendiri tidak mempunyai rasa yang enak "ika tidak dikombinasikan dengan bau gurih yang sesuai Sebagai pemberi $ita rasa dan dalam "umlah yang tepat, MSG
memiliki
kemampuan
untuk
memperkuat
senyaa
aktif
rasa
lainnya,
menyeimbangkan, dan menyempurnakan rasa keseluruhan pada masakan tertentu MSG ter$ampur dengan baik dengan daging, ikan, daging unggas, berbagai sayuran, saus, sup, dan marinade, serta meningkatkan kesukaan umum akan makanan tertentu seperti beef $onsommH (kaldu sapi khas Peran$is) amun seperti perasa dasar lain ke$uali sukrosa, MSG menambah kesedapan hanya dalam kadar yang tepat MSG yang berlebihan akan dengan $epat merusak rasa masakan Meskipun kadar ini ber.ariasi pada berbagai "enis makanan, dalam sup bening, nilai kesedapan dengan $epat turun pada kadar lebih dari / g MSG per /'' ml Apalagi, ada interaksi antara MSG dengan garam (natrium klorida) dan bahan umami lain seperti nukleotida Semuanya harus berada dalam kadar yang optimum untuk menghasilkan keleFatan maksimum *engan sifat-sifat ini, MSG dapat digunakan untuk mengurangi asupan garam (sodium), yang ikut menyebabkan timbulnya hipertensi, penyakit "antung, dan stroke 9asa makanan rendah-garam akan men"adi lebih baik dengan penambahan MSG, bahkan dengan pengurangan garam hingga '= andungan sodium (dalam persen massa) dalam
10
MSG adalah sekitar kali lebih rendah (/&=) daripada dalam natrium klorida (0=) Garam glutamat lain telah digunakan dalam sup rendah-garam, tetapi dengan tingkat keleFatan lebih rendah daripada MSG
2.4 Pr)e ,ermentai Aam &lutamat !eng"ailkan !S& Proses fermentasi asam glutamat berlangsung dalam tahap, yakni : a# "ollases reatment %ahap ini berguna untuk mengurangi kadar 5a ₂⁺ dalam bahan baku dengan menambahkan # ₂S4₄ dan koagulan yang mengendapkan 5a men"adi 5aS4 ₄ adar 5a yang tinggi dapat menyebabkan MSG yang dihasilkan men"adi berarna keruh sehingga kualitasnya menurun, maka dari itu tahap ini perlu dilakukan 8umlah asam sulfat yang digunakan tergantung dengan kadar 5a dalam tetes tebu, semakin banyak kadar 5a yang terkandung maka semakin banyak asam sulfat yang ditambahkan Pada proses treatment , air dan asam sulfat ditambahkan terlebih dahulu #al ini dilakukan untuk men$egah terbentuknya kerak yang berlebihan di dalam tangki dan meningkatkan efektifitas pen$ampuran asam sulfat dengan tetes Proses ini diper$epat dengan bantuan steam (7' '), adanya steam akan meningkatkan reaksi antara ion kalsium dengan
asam
sulfat
pekat
Penambahan
koagulan
(aronfis)
bertu"uan
untuk
mengendapkan partikel-partikel yang tidak dapat diendapkan oleh asam sulfat pekat ndapan yang dihasilkan kemudian dialirkan ke tahap pemisahan sehingga dihasilkan tetes yang bersih %ahap pemisahan yang pertama adalah thicener#hicener beker"a dengan memanfaatkan gaya grafitasi, partikel yang besar $enderung akan tertarik ke baah sedangkan $airan tetes yang bersih akan berada di atas %ahap pemisahan selan"utnya adalah brush stainer yang berfungsi memisahkan tetes dari kotoran yang berukuran ke$il Saringan yang berada di seluruh permukaan dinding brush stainer akan menyebabkan tetes bersih meresap meleati saringan sedangkan partikel pengotor akan tertinggal di saringan Alat ini dilengkapi dengan agitator yang berfungsi untuk meratakan tetes dan "uga sikat yang berfungsi untuk membersihkan kotoran yang menempel pada saringan %ahap pemisahan selan"utnya menggunakan sand cyclone
yang berfungsi
memisahkan tetes dari pasir %ahap ini memanfaatkan gaya sentrifugal dengan menggunakan tekanan sebesar & bar Gaya sentrifugal menyebabkan partikel pasir terlempar ke dinding alat sedangkan tetes bersih akan naik ke atas %ahap pemisahan yang
11
terakhir adalah dengan menggunakan !estfalia separator %ahap ini "uga memanfaatkan gaya sentrifugal hanya sa"a gaya nya diperbesar dengan plate-plate yang berbentuk sirip ikan %etes bersih memiliki tingkat keasaman >->,7 akibat penambahan asam sulfat pada mollases treatment ndapan dari setiap tahap pemisahan di treatment kembali dengan ditambahkan air dan asam sulfat pekat 5ampuran tersebut kemudian dipisahkan dengan menggunakan S*5 ( super de canter) yang beker"a se$ara sentrifugal dengan bantuan ulir berputar @lir akan memisahkan endapan dengan air PP% < precipitate ($airan yang masih mengandung tetes), air PP% ini dapat digunakan lagi pada proses aal treatment sedangkan endapannya akan dibuang sebagai limbah b# Proses Seeding %ahap ini merupakan proses pembiakan bakteri sebelum masuk ke dalam fermentor #al ini dilakukan agar bakteri dapat beradaptasi di dalam media seeding (starting) sebelum fermentasi dilakukan Media seeding mengandung air, garam, molase, serta #₃P4₄ Proses seeding berlangsung dalam beberapa tahap, yaitu sterilisasi tangki dan main filter, sterilisasi dan pengisian media, proses pemasukan bakteri ke dalam media, serta pen$u$ian tangki Proses sterilisasi yang dilakukan bertu"uan untuk memusnahkan mikroorganisme yang terdapat pada alat-alat tersebut sehingga fermentasi dapat dikendalikan dan hasilnya sesuai dengan harapan Selama proses seeding, diperlukan pengaturan udara karena bakteri yang dibiakkan bersifat aerob Selain itu pengaturan suhu "uga penting dilakukan karena akti.itas bakteri selama proses bersifat eksoterm (menghasilkan kalor) 4leh sebab itu suhu selama proses harus di"aga tetap >D5 dengan $ara mengalirkan air dingin Adanya peningkatan ke$epatan aliran air pendingin menun"ukkan adanya peningkatan pertumbuhan bakteri Selain itu adanya pertumbuhan bakteri "uga ditandai dengan peningkatan ke$epatan aliran amoniak yang diakibatkan oleh akti.itas bakteri yang menghasilkan asam glutamat sehingga ter"adi penurunan p# 4leh karena itu pada saat proses seeding berlangsung # perlu ditambahkan agar p# tetap stabil Apabila proses seeding telah selesai maka diperoleh $airan seeding yang mengandung banyak bakteri penghasil asam glutamat Selan"utnya $airan tersebut harus dipindahkan ke fermentor untuk proses fermentasi Pengaliran $airan seeding ke fermentor harus ter"aga dari kontaminasi, oleh karena itu pipa dari seeding ke fermentor harus di sterilisasi terlebih dahulu dengan uap panas selama /7 menit Setelah itu barulah $airan seeding dialirkan menu"u fermentor c#
!ermentasi
12
Proses fermentasi dilakukan di dalam fermentor se$ara fed batch apasitas proses fermentasi ini adalah tetes sebanyak &&,7 ton dengan p# sebesar >,6 dan bri? /6 3ahan bahan lain yang ditambahkan untuk proses fermentasi adalah / kg MgS4 >I '7 kg !eS4>I '7 kg mono potasium phospat dan '7 kg asam sitrat Perlu "uga ditambahkan # untuk meningkatkan p# men"adi C,> Penambahan udara ke dalam fermentor sebelum media masuk dimaksudkan untuk men$egah tekanan .akum di dalam tangki yang memungkinkan ter"adinya kontaminasi Setelah media masuk ke dalam tangki atur p# sampai C,> dan atur suhu "angan sampai diatas >' 5 Setelah kondisi memenuhi syarat, bakteri dari seeding masuk Selama fermentasi ditambahkan aliran udara ber.olume &' m
13
BAB III !ET%D%L%&I PE!BUATAN #.1 Ba"an 0ang (igunakan / & > 7 6 C 1 0 /' // /& /
%etes tebu atau molase #&S4> # #5L a4# *efoamer #P4> @rea MgS4> Peni$ilin *e?trose Aron.is arbon aktif
#.2 Alat 0ang (igunakan / & >
&retreated Cane "olases (&C") %angki seed !ermentor 5ooling $oil
#.# Pr)e(ur *em'uatan /
MSG dibuat melalui proses fermentasi dari tetes-gula (molases) oleh bakteri ( revibacterium lactofermentum) *alam peroses fermentasi ini, pertama-tama akan dihasilkan Asam Glutamat Asam Glutamat yang ter"adi dari proses fermentasi ini, kemudian ditambah soda (Sodium Carbonate), sehingga akan terbentuk Monosodium Glutamat (MSG) MSG yang ter"adi ini, kemudian dimurnikan dan dikristalisasi, sehingga merupakan serbuk kristal-murni, yang siap
&
di "ual di pasar Sebelum bakteri (pada 3utir /) tersebut digunakan untuk proses fermentasi pembuatan MSG, maka terlebih dahulu bakteri tersebut harus diperbanyak (dalam istilah mikrobiologi: dibiakkan atau dikultur) dalam suatu media yang disebut actosoytone Proses pada 3utir & ini dikenal sebagai proses pembiakan bakteri, dan terpisah sama-sekali (baik ruang maupun aktu) dengan proses pada 3utir / Setelah bakteri itu tumbuh dan berbiak, maka kemudian bakteri tersebut diambil untuk digunakan sebagai agen-biologik pada proses fermentasi membuat MSG
(Proses pada 3utir /) actosoytone sebagai media pertumbuhan bakteri, dibuat tersendiri (oleh *if$o 5ompany di AS), dengan $ara hidrolisis-enFimatik dari protein kedelai (Soyprotein) *alam bahasa yang sederhana, protein-kedelai dipe$ah dengan
14
bantuan enFim sehingga menghasilkan peptida rantai pendek ( pepton) yang dinamakan actosoytone itu nFim yang dipakai pada proses hidrolisis inilah yang >
disebut &orcine, dan enFim inilah yang diisolasi dari pankreas-babi Perlu di"elaskan disini baha, enFim &orcine yang digunakan dalam proses pembuatan media actosoytone, hanya berfungsi sebagai katalis, artinya enFim tersebut hanya mempengaruhi ke$epatan reaksi hidrolisis dari protein kedelai men"adi actosoytone,
%APA ikut
masuk ke
dalam
struktur
molekul
actosoytone itu 8adi actosoytone yang diproduksi dari proses hidrolisisenFimatik itu, 8LAS 33AS dari unsur-unsur babiJJJ, selain karena produk actosoytone yang ter"adi itu mengalami proses K$larifi$ationK sebelum dipakai sebagai media pertumbuhan, "uga karena memang unsur enFim &orcine ini tidak masuk dalam struktur molekul actosoytone, karena &orcine hanya sebagai katalis 7
sa"a Proses $larifi$ation yang dimaksud adalah pemisahan enFim &orcine dari actosoytone yang ter"adi Proses ini dilakukan dengan $ara pemanasan /6' o! selama sekurang-kurangnya 7 "am, kemudian dilakukan filtrasi, untuk memisahkan enFim &orcine dari produk actosoytone-nya !iltrat yang sudah bersih ini
6
kemudian diuapkan, dan actosoytone yang ter"adi diambil Perlu di"elaskan disini, baha proses pembuatan Media actosoytone ini merupakan proses yang terpisah sama sekali dengan proses pembuatan MSG Media actosoytone merupakan suatu media pertumbuhan bakteri, dan di"ual di pasar, tidak sa"a untuk bakteri pembuat MSG, tetapi "uga untuk bakteri-bakteri lainnya yang digunakan untuk keperluan pembuatan produk biotek-industri
C
lainnya 5atatan: nama actosoytone merupakan nama dagang, yang dapat diurai sebagai berikut: 3a$to adalah nama dagang dari Pabrik pembuatnya (*if$o 5o)I Soy dari asal kata soybean:kedelai, tone, singkatan dari peptoneI "adi 3a$tosoyton artinya
1
pepton kedelai yang dibuat oleh pabrik *if$o Setelah bakteri tersebut ditumbuhkan pada Media bactosoytone, kemudian dipindahkan ke Media 5air Starter Media ini sama sekali tidak mengandung
0
bactosoytone Pada Media 5air Starter ini bakteri berbiak dan tumbuh se$ara $epat emudian, bakteri yang telah berbiak ini dimasukkan ke Media 5air Produksi, dimana bakteri ini mulai memproduksi asam glutamatI yang kemudian diubah
men"adi MSG Media 5air Produksi ini "uga tidak mengandung ba$tosoytone /' Perlu di"elaskan disini baha bakteri penghasil MSG adalah revibacterium lactofermentum atau Corynebacterium glutamicum, adalah bakteri yang hidup dan berkembang pada media air 8adi bakteri itu termasuk aueous mi$roorganisms
15
// #asil penelitian yang dilakukan oleh *irektorat 8enderal P4M di 8akarta menun"ukkan baha: actosoytone tidak terkontaminasi (tidak ter$ampur) dengan Lemak babi (data Analisis Gas 5hromatography)I Protein babi (data Analisis #PL5), maupun *A-babi (data Analisis P59) MSG tidak terkontaminasi (tidak ter$ampur) dengan: Lemak babi (data Analisis Gas 5hromatography)I Protein babi (data Analisis #PL5), maupun *A babi (data Analisis P59) 12 #asil Analisis yang dilakukan di 8epang (yoto @ni.ersity) "uga menun"ukkan baha baik MSG maupun actosoytone tidak terkontaminasi oleh enFim babi
&am'ar #.1 *iagram Sederhana Proses !ermentasi Monosodium Glutamat
BAB I5 HASIL DAN PE!BAHASAN Monosodium Glutamat (MSG) adalah kristal putih yang biasanya dibuat sebagai pelengkap bumbu masak yang mempunyai $ita rasa yang kuat Monosodium Glutamat (MSG), merupakan turunan kimia L-Glutami$ a$id monosodium salt, yang "ika di;ndonesia-kan men"adi garam natrium dari asam glutamate(natrium glutamate atau sodium glutamate) Sodium itu nama lain dari atrium Sedangkan ikatan aslinya adalah asam glutamat atau glutami$ a$id yang mampu mengikat dua ion positif arena unsur a hanya memiliki satu .alensi, maka masih ada satu unsur asamarena yang diikat baru satu, maka disebut mono, artinya satu Satu sodium asam glutamat alias monosodium glutamat disingkat men"adi MSG *an rumus kimianya: 5 7#1 a4> 9umus struktur dari Monosodium Glutamat menurut inarno (/010) sebagai berikut :
4#
#
#
#
16
5
5
5
5
544a
4
#
#
#&
*ari struktur ini terlihat baha MSG memiliki satu karbon asimetrik yaitu karbon empat dari kiriarbon tersebut terikat oleh > gugus yang saling berbeda sehingga merupakan bentuk isomer yang aktif3entuk garam yang terikat pada karbon empat dari kiri ini memiliki kekutan membangkitkan atau mempertegas $itarasa dari daging, ikan atau "enis makanan lainnya Ta'el +.1 arakteristik Monosodium Glutamat (MSG)
Karakteritik
Keterangan Glu (singkatan ;@PA5)
Asam glutamat Alternatif nama
Asam &-Aminopentanedioi$ Asam &-Aminoglutarat
3entuk 3entuk Molekul 3erat Molekul %itik Lebur elarutan 9asa emurnian adar air Pengotor %otal Gula Ph adar itrogen adar Protein asar adar 3iotin adar Asam !olat 3ahan ering elembaban 3ahan 4rganik *e?trosa Sukrosa !ruktosa Glukosa ;nositol 9ibofla.in
Asam /-Aminopropana-/,-dikarboksil ristal 57#0 4> /1C %erurai pada pemanasan Mudah larut dalam air %idak ada Lebih dari 0'= %idak lebih dari ',7= #arus tidak ada senyaa arsen, besi, dan kalsium >1 = /'/ = /'/ = 6' ppm ''> ppm C67 = &7 = 6&7 = //7 = 70 = 76 = &6 = 6''' ppm &7 ppm
17
Proses pembuatan MSG dapat dilakukan dengan tiga $ara yaitu dengan proses klasik, proses biosintesis dan sintesis kimia Proses klasik, dilakukan dengan ekstraksi bahan baku (gluten gandum), kemudian di hidrolisa, dipekatkan dan kristalisasi !inishingnya
dilakukan
dekolorisasi
dan
rekristalisasi
Proses biosintesis,
yaitu
menggunakan teknik fermentasi 3ahan baku (molase) difermentasi dengan mikroba membentuk produk asam glutamat, kemudian diregenerisasi dengan a4# men"adi MSG Proses sintesis kimia, yaitu dengan mengunakan Akrilonitril, ditambah dengan # & dan 54 kemudian ditambah ammonium $yanide, dan dihidrolisis dengan menggunakan a4# dan asam sulfat menghasilkan resismik asam glutamat (*L-GA) dan ditambahkan a&S4> dan diperoleh L-GA yang selan"utnya ditambah a4# menghasilkan MSG *ari ketiga proses diatas, $ara biosintesis adalah $ara yang sering dipakai karena mudah dan murah
BAB 5 KESI!PULAN #.1 Keim*ulan / 3ahan baku yang digunakan dalam pembuatan MSG
dari fermentasi asam
glutamat adalah tanaman tebu .# Mikroorganisme yang digunakan dalam proses fermentasi per$obaan ini adalah Corynebacterium glutamicus# Proses fermentasi dibagi dalam tiga tahap yaitu mollases treatment, seeding , dan fermentasi
DA,TAR PUSTAKA Pramadi * *esember &''6 !la.or nhan$er dalam Produk Pangan #%ood *evie!: &0-& Sano 5 &''0 #istory of glutamate produ$tion 8urnal he /merican 0ournal of Clinical 1utrition#0' (suppl):C&1SB&S S$hiffman SS /01 %aste and smell in disease ngl 0#"ed# '1:/&C7-/&C0 Sugita + &''& %lavor 2nhancers *i dalam: 3ranen A, *a.idson P, Salminen S, %horgate 8, editor !ood Additi.es e +ork: Mar$el *ekker, ;n$ Sukaan
@ &''1fek
toksik Monosodium Glutamat
(MSG)
pada binatang
per$obaan#8urnal Sutisning ( 8an &''1): '6-/> ulansari Any &''7 Proses !ermentasi Asam Glutamat di P% Palur 9aya aporan &rate apang# !akultas %eknologi Pertanian: @ni.ersitas atolik Soegi"apranata +amagu$hi dan inomiya &''' @mami and food palatability 0#1utr /':0&/S0&6S
18
