PEMBUATAN ASAM SITRAT DENGAN MENGGUNAKAN Aspergillus MENGGUNAKAN Aspergillus niger DENGAN DENGAN CARA FERMENTASI DENGAN BERBAGAI VARIABEL Bontor Onikayanti S, Irfan Suryanto, Suryanto, Jonathan Powell, Muhija Mawarni Mawarni *) Jurusan Teknik Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Teknik, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedarto, SH, Kampus Kampus Undip Tembalang, Tembalang, Semarang, Indonesia !"#
Abstrak $sam sitrat adala% asam organik lema% l ema% &ang terdapat dalam daun dan tumbu%an bergenus 'itrus. Tu(uan dari per'obaan ini adala% untuk membuat asam sit rat menggunakan $spergillus niger dengan berbag berbagai ai variab variabel. el. )a%an )a%an &ang &ang diguna digunakan kan &aitu &aitu ampas ampas bua% bua% nanas, nanas, sekam sekam padi padi bekatu bekatul, l, urea, urea, KH " P* P*+ ,$spergillus niger a-*H " , , H "S*+ , , /a*H, dan a0uadest. Pada per'obaan asam sitrat ini tetapan &ang digunakan meliputi su%u operasi -1! o, 2aktu fermentasi -#%ari. Dari per'obaan didapat ba%2a Semakin lama fermentasi maka volume /a*H &ang dibutu%kan semakin ban&ak, %al ini disebabkan adan&a proses fermentasi &ang men&ebabkan kandungan asam sitrat &ang meningkat. Tingkat Keasaman &ang meningkat mengakibatkan kebutu%an titran &ang lebi% ban&ak. Semakin ban&akn&a asam sitrat &ang di%asilkan dalam sampel, semakin lama proses fermentasi, keasaman larutan semakin besar, se%ingga pH larutan akan semakin turun. Selain itu penamba%an nutrient nitrogen dari sen&a2a urea (uga dapat menurunkan pH media fermentasi. Penamba%an nutrient 3agnesium Sulfat sendiri digunakan untuk dapat menguba% glukosa men(adi asam piruvat &ang men&ebabka men&ebabkan n pembentuka pembentukan n asam sitrat men(adi men(adi lebi% 'epat. 3onokalium posfat sendiri selain bertu(uan sebagai sumber Pospat bagi mikroba mempun&ai fungsi lain &aitu sebagai penstabilan pH larutan. Kata kunci : $sam sitrat4 $spergillus niger4 Fermentasi.
Abstract itri' a'id is a 2eak organi' a'id found in leaves and %erbs in t%e genus 'itrus. T%e purpose of t%ese e5periment is to make 'itri' a'id using $spergillus niger 2it% different variables. 3aterials used6 pineapple fruit, t%e dregs of ri'e %usk bran, urea, KH " P* P*+ , , $spergillus niger a-*H" , , H "S*+ , , /a*H, and a0uadest. T%e e5periment of t%eese 'itri' a'id used temperatur 30oC , fermentation time -# da&s. From t%e e5periment, 'an be obtained t%at t%ere is an in'rease in'rease in t%e volume of titran at ea'% variable variable due to t%e fermentation pro'ess 2%i'% 'auses t%e 'itri' a'id 'ontent in'reased. 7a'% variable pH de'line be'ause its %appening dail& aerobi' fermentation b& $spergillus niger t%at 'onverts sugar into 'itri' a'id. 8ro2ing 8ro2ing number of 'itri' a'id in t%e solution. )esides )esides t%e addition of nutrient nutrient nitrogen from urea 'ompounds 'an also lo2er t%e pH of fermentation media. /utrient addition of 3agnesium sulfate on ea'% variable itself is used to be able to '%ange glu'ose into p&ruvi' a'id 2%i'% 'auses t%e formation of 'itri' a'id to be faster. 3onokalium P%osp%ate %imself ot%er t%an to serve as a sour'e of Pospat for t%e mi'robes %ave anot%er fun'tion fun'tion as stabili9ing pH. Key wor 6 itri' a'id4 $spergillus niger4 Fermentation 1.
Pn!a"u#uan 2.A 2.Asam sam sitr sitrat at (2-d (2-dih ihid idro roxy xypa pane ne-1 -1,2 ,2,3 ,3-tricarbo tricarboxylic xylic acid) merupaa merupaan n asam or!ani or!ani lemah lemah yan! ditemuan pada daun dan tumbuhan ber!enus Citrus. Asam sitrat mudah larut dalam air, alohol, dan etanol etanol.. Asam Asam sitra sitratt tida tida berbau berbau dan terasa terasa asam. asam. "en!!unaan dari asam sitrat ini cuup luas di dunia industri, misalnya di!unaan seba!ai bahan tambahan dalam dalam indust industri ri maan maanan, an, #u!a #u!a di!una di!unaan an seba!a seba!aii pelarut aspirin dan bahan pen!isi untu multi$itamin dalam dalam industry industry %armasi. %armasi. Asam Asam sitrat ini #u!a dapat di!unaan seba!ai bahan pen!a&et alami pada e#u dan sirup. Asam sitrat dapat dibuat melalui %ermentasi
den!an den!an men!!uaa men!!uaan n Asper! Asper!illus illus ni!er. ni!er. Asper! Asper!illus illus ni!er mampu mensintesa asam sitrat dalam medium %erme %ermenta ntasi si estra estrasel selule ulerr den!an den!an onsen onsentra trasi si yan! yan! cuup tin!!i, #ia dibiaan dalam media yan! adar !aramn !aramnya ya rendah rendah dan men!a men!andu ndun! n! !ula !ula seba!a seba!aii sumber arbon. 3. '. . --------------------------------------------------------------------------------------------------------------)
"enulis *orespondensi. +-mail: uhi#ama&arni!mail.com uhi#ama&arni!mail.com
$.
emudian dicuci den!an air panas ;0oC. +ndapan tersebut adalah alsium sitrat. *erin!an endapan di o$en emudian timban! beratnya. Catat beratnya. +ndapan tersebut dilarutan den!an 2/' encer, sesuai perhitun!an, sarin! den!an ertas sarin!.
32/'(l)? 3Ca/'(s)@ > 2C=5;(s) 12. Amol 3A mol
Ba"an !an Mt%! &.Ba"an Pn#itian 'ahan yan! di!unaan untu $ariabel 1,2, dan 3 adalah 13 !ram elon, /eam ( !r, !r, !r), eatul ( !r, !r, !r), !/' (2 !r, 2 !r, 2 !r) , *2"' (2 !r, 3 !r, 3 !r), rea (1 !r, 1 !r, 1 !r), $spergillus niger (1 ml dienceran 3 ml), 2/', auadest, 4a (0,14),dan Ca()2 . 5.Mt%! Prc%baan ' P(buatan biakan ka)an*+ startr+ sus)ns s)%ra /iapan media untu pembiaan apan! (mold). uat biaan $spergillus niger pada media tersebut. 6nubasian pada 25oC atau 30oC selama 2-' hari. 7arutan spora hasil pembiaan di atas den!an air steril. A!ar selalu dapat dipertahanan percobaan dalam eadaan aseptic, lauanlah pembuatan suspense spora diatas dalam eadaan aseptic. 8.Pn,ia)an (!ia ' "ada percobaan ini dilauan %ermentasi pada media cair : /iapan sumber arbohidrat yan! aan di!unaan, timban! sumber arbohidrat sesuai $ariabel lalu tambahan nutrient 9 nutrient dan audest hin!!a $olume men#adi 100 m7 dalam erlenmeyer lalu ditutup den!an alumunium %oil dan dibun!us oran. /terilan pada selama 1 menit lalu didin!inan. anami den!an suspensi spora sebanya cc secara asepti. 6nubasian selama ; hari sesuai $ariabel pada 25-30oC (dalam inubator !oyan!). /etelah selesai inubasi, sarin! den!an ertas sarin! atau pompa $aum dan %iltratnya ditest untu asam sitratnya. Ana#isa "asi#' "anasan 10. %iltrate yan! diperoleh dari percobaan di atas sampai ;0oC. ambahan larutan Ca()2 sebanya 10 m7. uat larutan Ca()2 den!an melarutan !r Ca()2 den!an auadest sampai 0m7 (#a!a temperature onstan). +ndapan yan! timbul cepat-cepat disarin! (dalam eadaan panas ;0oC),
13.
xgr BMCaSitrat
A mol
1'. uat larutan 2/' den!an melarutan m7 2/' peat men#adi 100 m7. 1. $ol 2/'. B 2/' . !r2/' adar 2/' 3 1=. m7. 1,5'!rcm . 10085 1;. 8,38 !r 15. olar 2/' mol$
gr BM V 9,39 18.
98
20. 21. 22. 23. D
0,1
0,85 olar 2/' mol$ 0.85 3A mol $ 7 ml
2'. -. /asi# !an P(ba"asan a. /asi# Pc%baan 2=. Tab# 1. Analisa hasil percobaan 2;. Dar
25. "arameter
28.
iab
yan! di
a
el
ur
30.
31.
a
a
32.
33.
a
a
r
r
r
i
i
i
'
1 (
A n a l i s a
a s i l
3'. Dar iael 1 '5. Dar iab el 2
3. p '2. Dolume
'8. p =. Dolume
35.
38.
.33' '3. 2
2.282 ''.
2.21 '.
.238; '=. 3
;0. Dolume
2
.'
2.8 1.
3. 2.
3.
.32 ;. 2
2.1;1 5.
2.238 8.
.233 =0. 3
.018 =1. 1
.2
3.2 =.
3.; ==.
.5
0.2 =5. 2
2.18;
2.153
;2.
;3.
'.=
'.5
0.
itran
=2. Dar
el 3
3;.
itran
=3. p iab
3=.
2
='.
2
.202 ;1. ' .
itran
'
2
'0.
.025 ';. 8
.;
.5 2
=;.
2
.1;'
'.
;'.
5.
5;. erat (!ram) 80. .13 83. =.3; 8=. ;.3
0. b. P(ba"asan . /ubun*an 4aktu 5r(ntasi Asa( sitrat 6s 6%#u( titran
0 . 3
Tab# -. erat endapan Ca /itrat setelah di o$en dan ebutuhan 2/'
5=. Dariabel 58. Dariabel 1 82. Dariabel 2 8. Dariabel 3
2
.01; ;. 1
&$. &&. &0. &. 02. 01. 0-. 03. 5'.
) 2
55. 2/' (ml) 81. 8.5 8'. 10.2 8;. 10.3
12&.
100.
15
2.4 2.2 Sampel 1 pH 2
10 Volume NaOH (ml)
Sampel 1
5 Sampel 2 0 1
Sampel 3 2
3
4
5
1.8 1 Sampel 32
Sampel 2
3
4
5
Hari
Hari
101.Eambar 1. Era%i Fatu
12$.
120. Eambar 2. Era%i Fatu
113.
11$.
asam sitrat yan! dihasilan pada hari pertama lebih banya, aan tetapi selama proses %ermentasi ecenderun!an penurunan p $ariable 3 lebih lambat daripada $ariable 1 dan 2, arena emun!inan asam sitrat yan! terbentu pada $ariable 3 bereasi den!an ion lo!am dalam larutan yan! emudian membentu !aram sitra (Hesri, d, 2013). "en!aruh lainnya yan! memun!inan adalah penambahan "ospat yan! berlebih, sehin!!a aan men!uran!i hasil asam sitrat dalam $ariable 3 arena penambahan "hospat yan! terlalu banya aan men!aibatan pembentuan asam-asam lain selain asam sitrat sehin!!a asam sitrat yan! dihasilan uran! optimal (4aomi dan IiJi, 2008). al itulah yan! menyebaan nilai p hampir sama pada hasil ahir yaitu uran! optimalnya pembentuan asam sitrat pada $ariable 3 selama proses %ermentasi(4aomi dan IiJi, 2008) 112. Prban!in*an Variab# - !an Variab# 3 tntan* )na(ba"an M*S78 11'. "ada Dariabel 2 diberian penambahan !/' sebesar 2 !r sedan!an pada Dariabel 3 diberian penambahan !/' sebesar 3 !r. "enambahan nutrient a!nesium /ul%at sendiri di!unaan untu dapat men!ubah !luosa men#adi asam piru$at yan! menyebaban pembentuan asam sitrat men#adi lebih cepat. /emain banya a!nesium /ul%at yan! diberian maa asam sitrat aan semain bai. /ehin!!a /emain banya asam sitrat yan! terbentu maan $olume titran semain besar. leh arena itu, Dariabel 3 mempunyai $olume titran yan! lebih besar dari Dariabel 2 arena penambahan a!nesium /ul%at yan! lebih besar. "enambahan a!nesium /ul%at yan! berlebih dapat men!ubah asam sitrat men#adi asam osalat yan! dapat men!an!!u proses %ermentasi. al ini sesuai den!an pratium ami (Achmad Ali, d, 200=). 11. Prban!in*an Variab# 1 !an Variab# tntan* )na(ba"an K/-P78 11;. "ada Dariabel 1 diberian penambahan *2"' sebesar 2 !ram sedan!an pada Dariabel 2 diberian penambahan *2"' sebesar 3 !ram. "enambahan nutrient alium
pada $ariabel 2 mendapat sumber pospat yan! lebih banya daripada $ariabel 1. (Achmad Ali, d, 200=). 110. 11.Prb!aan K/-P78 !an M*S78 ,an* )a#in* br)n*aru" !a#a( )rc%baan 120. "enambahan *2"' dan !/' pada Dariabel 1 dan Dariabel 3 yan! mempunyai perbedaan penambahan *2"' dan !/' 2 !r den!an 3 !r. "ada $ariabel 2 penambahan *2"' 3 !r dan !/' 2 !r. 121. Kari hasil percobaan yan! didapat yaitu hasil endapat Ca /itrat pada $ariabel 3 lebih besar dibandin! den!an $ariabel 1 dan dan 2. Kan apabila dibandin!an den!an $ariabel 2 yan! berbeda di penambahan !/' maa hasil yan! didapat llebih besar $ariabel 3 daripada 2. 122. "enambahan !/' yan! banya aan maan aan dihasilan asam sitrat yan! banya pula. a!nesium dapat men!ubah !luosa men#adi asam piru$at yan! menyebaban pembentuan asam sitrat men#adi lebih cepat. /edan!an penambahan nutrien phospat dari senya&a alium phospat yan! semain banya maa dihasilanasam sitrat yan! uran! optimal. 123. /ehin!!a dapat disimpulan bah&a yan! palin! berpen!aruh untu men!hasilan asam sitrat yan! banya yaitu !/' dibandin!an den!an *2"' (4aomi adona, 2008). 12'. 1-.Ksi()u#an 12=. /emain lama % ermentasi maa $olume 4a yan! dibutuhan semain banya, hal ini disebaban adanya proses %ermentasi yan! menyebaban andun!an asam sitrat yan! menin!at. in!at *easaman yan! menin!at men!aibatan ebutuhan titran yan! lebih banya. /emain banyanya asam sitrat yan! dihasilan dalam sampel, semain lama proses %ermentasi, easaman larutan semain besar, sehin!!a p larutan aan semain turun. /elain itu penambahan nutrient nitro!en dari senya&a urea #u!a dapat menurunan p media %ermentasi. "enambahan nutrient a!nesium /ul%at sendiri di!unaan untu dapat men!ubah !luosa men#adi asam piru$at yan! menyebaban pembentuan asam sitrat men#adi lebih cepat. onoalium
Han! palin! berpen!aruh untu men!hasilan asam sitrat yan! banya yaitu !/' dibandin!an den!an *2"'.
130.
12;. 1-0.DAFTAR PUSTAKA 128. Achmad Ali,d.200=.L "en!aruh *adar Air /ubstrat dan *onsentrasi Keda pada "rodusi Asam /itrat dari Ampas apioa en!!unaan $spergillus /iger . IT):#+. Institut Teknologi )andung. Diakses tanggal 1! 3ei "!; ;1". 7ee, 1882. Kalam ahreni dan /ri. 2011. M*inetia "ertumbuhan /el Sa'%arom&'es erevisiae dalam 3edia Tepung Kulit Pisang . "4 : Ho!yaarta 133. ahreni, /ri.2011.L*64+6*A "+IA4 /+7 S$H$<*3=7S 7<7>ISI$7 KA7A +K6A +"4E *76 "6/A4EL.ni$ersitas "emban!unan 4asional. Kiases tan!!al 31 ei 201 13'. attey, 1882. https : hairulanam. %iles. &ordpress. Com 2010 05 laporan 9 asam 9 sitrat 9 2 . pd% . Kiases tan!!al 28 ei 201 puul 22.00 13. 4aomi,d.2008.L <+I+4A/6 A"A/ 6 NA7AI +4NAK6 A/A /6IA +4EE4A*A4 +K+ /I
131.
13;.
Currie. 181; dalam Iusmana 6. 200. Petun(uk Praktikum )ioteknologi 3ikrobia . <6"A6". o!or aryani, *ristinah.2011. /tudi *inetia "ertumbuhan $spergillus /iger pada
$'id Fermentationb& $spergillusniger6 )io'%emi'al $spe'ts, 3embrane Transportand 3odeling@. Nournal iotechnolo!y Ad$ances 2: 2''-2=3. Aristotle ni$ersity o% hessalonii. Ereece /umo, /umantri, /ubono, 1883, Prinsip )ioteknologi, ".Eramedia "ustaatama, Naarta. Fehner. 1583 dalam Iusmana 6. 200. Petun(uk Praktikum )ioteknologi 3ikrobia . <6"A6". o!or
135. 138. 1'0. 1'1. 1'2. 1'3. 1''. ;+.
147.
