ABSTRAK

Asam asetat merupakan salah satu produj industri yang banyak dibutuhkan di Indonesia. Asam asetat dapat dibuat dari substrat yang mengandung alkohol, yang diperoleh dari berbagai macam bahan seperti buah buahan, kulit nanas, pulp kopi, dan air kelapa. Hasil dari fermentasi asam asetat sering disebut sebagai vinegar yang berarti sour wine. Vinegar berasal dari bahasa Perancis, vindiger (vin=wine, digger=sour). Pada saat ini cuka atau vinegar dibuat dari bahan kaya gula seperti buah anggur apel, nira kelapa, malt, gula sendiri seperti sukrosa dan glukosa, dimana pembuatannya melibatkan proses fermentasi alokohol dan fermentasi asetat secara berimbang. Asam asetat dapat dihasilkan dari senyawa C2H5OH (etanol) atau buah buahan yang mengandung senyawa tersebut melalui proses oksidasi biologis yang menggunakan mikroorganisme. Etanol dioksidasikan menjadi acetaldehid dan air. Asetaldehid dihidrasi yang kemudian dioksidasi menjadi asam asetat dan air.Bakteri asam asetat dapat menggunakan oksigen sebagai penerima elektron, urutan reaksi oksidasi biologis mengikuti pemindahan hidrogen dari substrat etanol. Enzim etanol dehidrogenase dapat melakukan reaksi ini karena mempunyai seistem sitokhrom yang menjadi kofaktornya. Bakteri bakteri asam asetat, khususnya dari genus Acetobacter adalah mikroorganisme aerobik yang mempunyai enzim intraselular yang berhubungan dengan sistem bioksidasi mempergunakan sitokhrom sebagai katalisatornya.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Cuka telah dikenal manusia sejak dahulu kala. Dahulu kala cuka dihasilkan

oleh berbagai bakteri penghasil asam asetat, dan asam asetat merupakan hasil

samping dari pembuatan bir atau anggur.

Penggunaan asam asetat sebagai pereaksi kimia juga sudah dimulai sejak

lama. Pada abad ke-3 Sebelum Masehi, Filsuf Yunani kuno Theophrastos

menjelaskan bahwa cuka bereaksi dengan logam-logam membentuk berbagai zat

warna, misalnya timbal putih (timbal karbonat), dan verdigris , yaitu suatu zat hijau

campuran dari garam-garam tembaga dan mengandung tembaga (II) asetat. Bangsa

Romawi menghasilkan sapa , sebuah sirup yang amat manis, dengan mendidihkan

anggur yang sudah asam. Sapa mengandung timbal asetat, suatu zat manis yang

disebut juga gula timbal dan gula Saturnus. Akhirnya hal ini berlanjut kepada

peracunan dengan timbal yang dilakukan oleh para pejabat Romawi.

Pada abad ke-8, ilmuwan Persia Jabir Ibnu Hayyan menghasilkan asam asetat

pekat dari cuka melalui distilasi. Pada masa renaisans, asam asetat glasial dihasilkan

dari distilasi kering logam asetat. Pada abad ke-16 ahli alkimia Jerman Andreas

Libavius menjelaskan prosedur tersebut, dan membandingkan asam asetat glasial

yang dihasilkan terhadap cuka. Ternyata asam asetat glasial memiliki banyak

perbedaan sifat dengan larutan asam asetat dalam air, sehingga banyak ahli kimia

yang mempercayai bahwa keduanya sebenarnya adalah dua zat yang berbeda. Ahli

kimia Prancis Pierre Adet akhirnya membuktikan bahwa kedua zat ini sebenarnya

sama.

Pada 1847 kimiawan Jerman Hermann Kolbe mensintesis asam asetat dari zat

anorganik untuk pertama kalinya. Reaksi kimia yang dilakukan adalah klorinasi

karbon disulfida menjadi karbon tetraklorida, diikuti dengan pirolisis menjadi

tetrakloroetilena dan klorinasi dalam air menjadi asam trikloroasetat, dan akhirnya

reduksi melalui elektrolisis menjadi asam asetat.

Sejak 1910 kebanyakan asam asetat dihasilkan dari cairan piroligneous yang

diperoleh dari distilasi kayu. Cairan ini direaksikan dengan kalsium hidroksida

menghasilkan kalsium asetat yang kemudian diasamkan dengan asam sulfat

menghasilkan asam asetat.

  Sekarang ini, asam asetat diproduksi baik secara sintetis maupun secara

fermentasi bakteri. Produksi asam asetat melalui fermentasi hanya mencapai sekitar

10% dari produksi dunia utamanya produksi cuka makanan. Aturan menetapkan

bahwa cuka yang digunakan dalam makanan harus berasal dari proses biologis karena

lebih aman bagi kesehatan.

Pembuatan asam asetat sintesis dalam skala industri lebih sering menggunakan

metode karbonilasi methanol. Ada dua macam proses pembuatan asam asetat dalam

pabrik yakni proses monsanto dan proses cativa. Proses monsanto menggunakan

katalis kompleks Rhodium (cis−[Rh(CO)2I2]−), sedangkan proses cativa

menggunakan katalis iridium ([Ir(CO)2I2]−) yang didukung oleh ruthenium.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah membuat asam asetat atau asam etanoat

atau asam cuka (CH3COOH)

1.3. Manfaat

Mengetahui pembuatan asam asetat atau asam etanoat atau asam cuka dan

pengaplikasian produk yang dihasilkan.

BAB II

TEORI DASAR

1.1. PengertianFermentasi

Dalam keadaan normal, organisme melakukan pembongkaran zat dengan cara

oksidasi biologi atau respirasi aerob, yaitu respirasi yang memerlukan oksigen bebas.

Akan tetapi, pada saat kadar oksigen terlalu rendah, oksidasi biologi tidak dapat

berlangsung. Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga

akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah

sangat rendah.

Pada manusia, kekurangan oksigen sering terjadi pada atlet-atlet yang berlari

jarah jauh dengan kencang. Atlet tersebut membutuhkan kadar oksigen yang lebih

banyak daripada yang diambil dari pernafasan. Dengan kurangnya oksigen dalam

tubuh, maka proses pembongkaran zat dilakukan dengan cara anaerob, yang disebut

dengan fermentasi. Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Beberapa

jenis mikroorganisme mampu melakukan fermentasi dalam keadaan aerob, misalnya

pada fermentasi asam cuka.

Jika dibandingkan dengan respirasi, sebenarnya fermentasi ini sangat merugikan sel

karena dua alasan:

1. Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya alkohol.

2. Dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan jumlah energi yang lebih

rendah/lebih sedikit.

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam

keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Fermentasi pada awalnya hanya menunjukkan

pada suatu peristiwa alami pada pembuatan anggur yang menghasilkan buih (ferment

berarti buih). Beberapa ahliu mendefinisiksn kata fermentasi dengan pengertian yang

berbeda. Ferdiaz (1992) mendefinisikan fermentasi sebagai proses pemecahan

karbohidrat dan asam amino secara anaerobic, yaitu tanpa memerlukan oksigen.

Senyawa yang dapat dipecah dalam fermentasi terutama adalah karbohidrat,

sedangkan asam amino hanya dapat difermentasi oleh beberapa jenis bakteri tertentu.

Satiawihardja (1992) mendefinisikan fermentasi dengan suatu proses dimana

komponen-komponen kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan

maupun metabolisme mikroba.

Pengertian itu mencakup fermentasi aerob dan anaerob. Namun secara umum,

fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi

yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan

anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil

fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen

lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam

butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam

fermentasi untuk menghasilkan  etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol

lainnya.

Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah

respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada

sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi

yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi

anaerobik.

Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak

memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi

yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat

inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

Fermentasi mempunyai beberapa fungsi atau kegunaan antara lain, fermentasi

dapat meningkatkan nilai gizi bahan yang berkualitas rendah serta berfungsi dalam

pengawetan bahan, merupakan suatu cara untuk menghilangkan zat anti nutrisi atau

racun yang terkandung dalam suatu bahan makanan, menyelamatkan makanan dari

barbagai masalah makanan, penganekaragaman pangan, memperpanjang masa

penyimpanan, meminimalkan kerugian,dan menambah gizi makanan. Tujuan

fermentasi secara khusus adalah mengendalikan pertumbuhan mikrobia,

mempertahankan gizi yang dikehendaki, dan menciptakan kondisi kurang memadai

untuk mikrobia kontaminan

Mikroorganisme merupakan mahkluk hidup yang sangat kecil tetapi sangat

penting dalam kelangsungan daur hidup dari biota lain dalam biosfir. Mikroorganisme

mampu melaksanakan semua kegiatan atau reaksi-reaksi biokimia yang sangat

kompleks untuk melangsungkan pengembangan generative dengan kecepatan relative

cepat.

Dunia mikroorganisme tidak dapat digolongkan kedalam dunia hewan atau

tumbuhan tetapi masuk kedalam suatu golongan tersendiri yaitu protista.

Mikroorganisme termasuk golongan protista adalah bakteri, fungi, protozoa, dan

algae (judoamidjojo dkk, 1989)

Contoh bakteri yang digunakan dalam fermentasi adalah Acetobacter

xylinum pada pembuatan nata decoco, Acetobacter aceti pada pembuatan asam asetat.

Contoh khamir dalam fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiae dalam pembuatan

alkohol sedang contoh kapang adalah Rhizopus sp pada pembuatan tempe, Monascus

purpureus pada pembuatan angkak dan sebagainya.Fermentasi dapat dilakukan

menggunakan kultur murni ataupun alami serta dengan kultur tunggal ataupun kultur

campuran.

Fermentasi menggunakan kultur alami umumnya dilakukan pada proses

fermentasi tradisional yang memanfaatkan mikroorganisme yang ada di lingkungan.

Salah satu contoh produk pangan yang dihasilkan dengan fermentasi alami adalah

gatot dan growol yang dibuat dari singkong. Tape merupakan produk fermentasi

tradisional yang diinokulasi dengan kultur campuran dengan jumlah dan jenis yang

tidak diketahui sehingga hasilnya sering tidak stabil. Ragi tape yang bagus harus

dikembangkan dari kultur murni.Kultur murni adalah mikroorganisme yang akan

digunakan dalam fermentasi dengan sifat-dan karaktersitik yang diketahui dengan

pasti sehingga produk yang dihasilkan memiliki stabilitas kualitas yang jelas. Dalam

proses fermentasi kultur murni dapat digunakan secara tunggal ataupun secara

campuran. Contoh penggunaan kultur murni tunggal adalah Lactobacillus casei pada

fermentasi susu sedang contoh campuran kultur murni adalah pada fermentasi kecap,

yang menggunakan Aspergillus oryzae pada saat fermentasi kapang dan saat

fermentasi garam digunakan bakteri Pediococcus sp dan khamir Saccharomyces

rouxii.

Contoh bakteri yang menguntungkan: Steptococcus lactis (pada mentega dan

keju), Steptococcus thermophilus (pada yoghurt), Lactobacillus bulgaricus (pada

keju), Rhizopus (pada tempe), Sacharomyces sereviceae (pada kecap dan tempe),

Sacharomyces lactis (pada fermentasi susu), dan Acetobacter xyllium (pada nata de

cocco). Contoh bakteri merugikan (mikrobia kontaminan biasanya menghasilkan

toxin) : Pseudomonas cocovenans (pada tempe bongkrek), Aspergillus flavus (pada

kacang tanah), Pinicillium citrinum (pada roti & biji-bijian), Phicia (pada wine),

Torulops (pada susu), Candida (pada asinan), dan Clostridium botulinum (pada

produk makanan kaleng).

1.2. Penggolongan fermentasi

Penggolongan fermentasi dibagi menjadi dua macam yaitu menurut produk yang

dihasilkan dari fermentasi dan berdasarkan media dari fermentasi itu sendiri.

Penggolongan fermentasi menurut produk yang dihasilkan. Dari hasil akhir

fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan fermentasi

alcohol serta fermentasi asam cuka.

1.2.1.   Fermentasi asam laktat/asam susu

Pada sel hewan tingkat tinggi dan manusia, jika bekerja terlalu berat dan

kebutuhan oksigen untuk melakukan respirasi sel tidak cukup, maka senyawa asam

piruvat dalam sel otot akan direduksi menjadi asam laktat (asam lelah). Asam laktat

adalah suatu senyawa yang dapat menurunkan pH sampai pada suatu titik yang

mengakibatkan gangguan serius pada fungsi sel. Salah satu gangguan yang

ditimbulkannya adalah kelelahan, sehingga asam laktat sering disebut juga asam

lelah.

Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat. Jika cukup oksigen, glikolisis akan

dilanjutkan dengan siklus Krebs. Bila kondisi anaerob (kurang oksigen) yang terjadi,

asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat. Akibatnya, rantai transpor elektron

tidak terjadi karena tidak lagi menerima elektron dari NADH dan FADH2 yang dalam

keadaan aerob dihasilkan oleh siklus Krebs. Karena tidak terjadi penyaluran elektron,

maka NAD+ dan FAD yang mutlak diperlukan dalam siklus Krebs juga tidak

terbentuk sehingga daur Krebs terhenti.

Reaksi ini merupakan suatu pemborosan, karena hanya 7% dari energi yang terdapat

pada asam piruvat yang dibebaskan. Meskipun fermentasi asam laktat menghasilkan

senyawa yang merugikan otot, tetapi poses ini menghasilkan ATP bagi sel yang tidak

dapat melakukan respirasi secara aerob. Pada fermentasi asam laktat ini, dari satu

molekul glukosa dihasilkan ATP sebanyak 2 molekul. kehilangan 2 elektronnya

dalam bentuk 2 atom hidrogen. Hal ini memang benar. Tetapi, penelitian lebih lanjut

mengungkapkan bahwa apa yang terjadi bukan sekedar itu. Satu ujung dari molekul

asam piruvat (–CH3) sekarang lebih tereduksi daripada yang terdapat pada glukosa,

sedangkan pada ujung lainnya (–COOH) lebih teroksidasi. Reaksi reduksi dan

oksidasi inilah yang kemudian membebaskan energi yang sedikit tersebut.

1.2.2   Fermentasi alcohol

Beberapa organisme seperti Saccharomyces dapat hidup, baik dalam kondisi

lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang demikian

disebut aerob fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomyces akan

melakukan respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang

oksigen Saccharomyces akan melakukan fermentasi.

Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan

diubah menjadi asam asetat dan CO2. Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi

alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi alkohol tersebut diikuti pula dengan

perubahan NADH menjadi NAD+. Dengan terbentuknya NAD+, peristiwa glikolisis

dapat terjadi lagi. Dalam fermentasi alkohol ini, dari satu mol glukosa hanya dapat

dihasilkan 2 molekul ATP. Fermentasi alkohol, secara sederhana, berlangsung sebagai

berikut.

Sebagaimana halnya fermentasi asam laktat, reaksi ini merupakan suatu

pemborosan. Sebagian besar dari energi yang terkandung di dalam glukosa masih

terdapat di dalam etanol, karena itu etanol sering dipakai sebagai bahan bakar mesin.

Reaksi ini, seperti fermentasi asam laktat, juga berbahaya. Ragi dapat meracuni

dirinya sendiri jika konsentrasi etanol mencapai 13% (Hal ini menjelaskan kadar

maksimum alkohol pada minuman hasil fermentasi seperti anggur).

1.2.3.  Fermentasi asam cuka (asam asetat)

Fermentasi asam cuka merupakan satu contoh fermentasi yang berlangsung dalam

keadaan aerob. Fermentasi ini biasa dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter)

dengan substrat etanol. Jika diberikan oksigen yang cukup, bakteri-bakteri ini dapat

memproduksi cuka dari bermacam-macam bahan makanan yang beralkohol.

Bahan makanan yang biasa digunakan yaitu sari buah apel, anggur, biji-bijian

fermentasi, malt, beras, atau bubur kentang. Dari proses fermentasi asam cuka, energi

yang dihasilkan lima kali lebih besar daripada energi yang dihasilkan oleh fermentasi

alkohol. Secara umum reaksi kimia yang terfasilitasi oleh bakteri ini adalah:

          C2H5OH + O2 —> CH3COOH + H2O

2.2. Asam Cuka atau Asam Asetat

Asam asetat dengan rumus struktur CH3COOH dikenal juga dengan asam

etanoat merupakan bahan kimia organik, dinamakan cuka karena rasanya yang asam

dan baunya yang menyengat. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat

mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang,

sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati. Asam asetat

merupakan nama trivial atau nama dagang dari senyawa ini, dan merupakan nama

yang paling dianjurkan oleh IUPAC. Nama ini berasal dari kata Latin acetum, yang

berarti cuka. Nama sistematis dari senyawa ini adalah asam etanoat. Asam asetat

glasial merupakan nama trivial yang merujuk pada asam asetat yang tidak bercampur

air. Disebut demikian karena asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada

16.7°C, sedikit di bawah suhu ruang. Singkatan yang paling sering digunakan, dan

merupakat singkatan resmi bagi asam asetat adalah AcOH atau HOAc dimana Ac

berarti gugus asetil, CH3−C(=O)−. Dalam keadaan murni, asam asetat bebas air

(asam asetat glasial) merupakan cairan tidak berwarna yang menyerap air dari

lingkungan (bersifat higroskopis) dan membeku dibawah 16,7 o C (62 o F) menjadi

sebuah kristal padat yang tidak berwarna. Asam asetat merupakan satu dari asam

karboksilat yang paling sederhana (berikutnya adalah asam format), merupakan

regensia dan bahan kimia industri yang sangat penting yang dipakai untuk

memproduksi berbagai macam bahan (Anonim, 2010b). Asam asetat cair adalah

pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol. Asam asetat memiliki

konstanta dielektrik yang sedang yaitu 6.2, sehingga ia bisa melarutkan baik senyawa

polar seperi garam anorganik dan gula maupun senyawa non-polar seperti minyak

dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. Asam Universitas Sumatera Utara asetat

bercampur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air,

kloroform dan heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur dari asam asetat

ini membuatnya digunakan secara luas dalam industri kimia. Asam asetat diproduksi

secara sintetis maupun secara alami melalui fermentasi bakteri. Sekarang hanya 10%

dari produksi asam asetat dihasilkan melalui jalur alami, namun kebanyakan hukum

yang mengatur bahwa asam asetat yang terdapat dalam cuka haruslah berasal dari

proses biologis. Dari asam asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75%

diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui

metode-metode alternative. Produksi total asam asetat dunia diperkirakan 5 juta ton

per tahun, setengahnya diproduksi di Amerika Serikat. Eropa memproduksi sekitar 1

juta ton per tahun dan terus menurun, sedangkan Jepang memproduksi sekitar 0.7 juta

ton per tahun. 1.51 juta ton per tahun dihasilkan melalui daur ulang, sehingga total

pasar asam asetat mencapai 6.51 juta ton per tahun. Perusahan produser asam asetat

terbesar adalah Celanese dan BP Chemicals. Produsen lainnya adalah Millenium

Chemicals, Sterling Chemicals, Samsung, Eastman, dan Svensk Etanolkem (Safitra,

2008). Asam asetat merupakan salah satu bahan kimia antara yang digunakan dalam

pembuatan vinil asetat monomer (VAM), asam tereptalik yang dimurnikan (PTA),

asetat anhidrat, asam monokloroasetat (MCA), dan ester asetat. Penggunaan terbesar

untuk asam asetat adalah sebagai bahan baku untuk memproduksi vinil asetat

monomer (VAM). Asam asetat juga digunakan untuk pembuatan asam tereptalik yang

dimurnikan (PTA), yang mana merupakan bahan antara penting untuk berbagai

aplikasi, termasuk serat poliester, botol untuk air dan minuman ringan, film fotografis

dan pita magnetik. Penggunaan yang penting lainnya untuk asam asetat adalah dalam

produksi asetat anhidrat. Asetat anhidrat digunakan dalam aplikasi yang luas, satu

yang utama adalah dalam pembuatan asetat selulosa. Asetat selulosa digunakan untuk

membuat serat tekstil dan filter rokok. Aplikasi lain dari asetat anhidrat adalah

plastik, bahan kimia pertanian dan farmasi. Asam monokloroasetat (MCA) dibuat dari

asam asetat dan klorin. Pengguunaan utama dari MCA adalah karboksimetil selulosa

(CMC). CMC digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk makanan, farmasi,

kosmetik dan Universitas Sumatera Utara tekstil. MCA juga digunakan untuk

membuat herbisida pada pertanian. Asam asetat digunakan untuk pembuatan berbagai

macam ester asetat; yang paling penting adalah etil asetat, n-butil asetat dan isopropil

asetat. Asam asetat pekat bersifat korosif dan karena itu harus digunakan dengan

penuh hati-hati. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakan mata

permanen, serta iritasi dan juga dapat menyebabkan kerusakan pada sistem

pencernaan, dan perubahan yang mematikan pada keasaman darah

Setiap sel hewan maupun tumbuhan memerlukan oksigen untuk memproduksi

energi. Proses ini disebut dengan istilah respirasi. Namun terkadang, proses tersebut

terhambat karena minimnya suplai oksigen atau karena alasan lain. Jika hal itu

terjadi, maka sel tersebut terpaksa melakukan produksi energi tanpa oksigen. Proses

inilah yang disebut dengan proses fermentasi. Ada banyak jenis fermentasi yang saat

ini dikenal secara umum. Salah satunya adalah fermentasi asam cuka. Kali

ini, Menjadi Bijak akan menjelaskan pengertian dan juga proses terjadinya fermentasi

asam cuka.

Fermentasi asam cuka adalah proses oksidasi lanjutan dari alcohol oleh bakteri

tertentu yang menghasilkan asam cuka. Proses ini merupakan salah satu contoh

fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob, artinya prosesnya menggunakan

oksigen. Bakteri yang berperan dalam  fermentasi ini adalah acetobactera aceti

dengan substrat etanol (alcohol). Dengan oksigen yang cukup, bakteri tersebut dapat

menghasilkan cuka dari berbagai makanan yang mengandung alcohol, misalnya buah

buahan seperti apel dan anggur, biji2an seperti malt dan beras, umbi - umbian seperti

kentang dan singkong; dan juga bahan - bahan yang mngandung cukup banyak gula

seperti cairan buah, madu, atau sirup.

Untuk difermentasikan menjadi asam cuka, bahan - bahan tersebut harus

mengalami proses fermentasi alcohol terlebih dahulu yang memerlukan mikroba

pemecaha gula sperti saccharomyces sp. Setelah alcohol terbentuk, kemudian bahan

tersebut dioksidasi oleh acetobacter menjadi asam cuka. Proses perubahan alcohol

menjadi asam cuka disebut proses acetisikasi. Asam cuka sendiri kadang disebut juga

dengan nama asam asetat. Reaksi kimia dari fermentasi asam cuka secara umum

sperti dibawah ini:

C2H5OH + O2 ----> CH3COOH + H2O

Energy yang dihasilkan pada fermentasi asam cuka 5x lebih besar dibanding energy

yang dihasilkan dari fermentasi alcohol secara anaerob. Jika fermentasi alcohol

umumnya hanya sebesar 2 ATP, fermentasi asam cuka bisa mencapai 10 ATP.

Fermentasi asam cuka ini berlangsung aerob karena memproduksi H2O (air). Namun

meskipun aerob (menggunakan oksigen), proses ini tetap disebut fermentasi karena

bahanya adalah alkohol yang merupakan senyawa produk dari proses fermentasi.

Beberapa manfaat dari asam cuka:

Asam acetat yang digunakan dalam produksi poliner maupun berbagai macam

serat dan kain

Bahan pengatur keasaman pada industri maknan

Bahan minuman seperti cuka apel

Pelunak air dalam rumah tangga

BAB III

METODOLOGI

Fermentasi asetat (Asam cuka) merupakan suatu contoh fermentasi yang

berlangsung dalam keadaan aerob. fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka

(acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar

dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob. Reaksi dalam

fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang

dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling

sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi

fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan. Persamaan

Reaksi Kimia :

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida +

Energi (ATP)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang

terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari

tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Produk asam asetat telah

banyak digunakan oleh berbagai industri antara lain :

1. Industri PTA merupakan pengkonsumsi asam asetat terbesar yang digunakan

sebagai media pelarut katalis.

2. Industri etil asetat sebagai bahan baku utama. Industri tekstil, terutama industri

pencelupan kain dimana asam asetat berfungsi sebagai pengatur pH.

4. Industri cuka, asam asetat sebagai bahan baku utama.

5. Industri benang karet, sebagai bahan penggumpal ( co-agulant ) ketika lateks

dikeluarkan dari extruder.

6. Asam asetat sebagai bahan setengah jadi untuk membuat vinil asetat, selulosa

asetat, asam asetat anhidrid, maupun kloro asetat.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Asam asetat diproduksi secara sintetis maupun secara

alami melalui fermentasi bakteri. Sekarang hanya 10% dari produksi asam asetat

dihasilkan melalui jalur alami, namun kebanyakan hukum yang mengatur bahwa

asam asetat yang terdapat dalam cuka haruslah berasal dari proses biologis. Dari asam

asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui

karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui metode-metode alternatif.

Produksi total asam asetat dunia diperkirakan 5 Mt/a (juta ton per tahun),

setengahnya diproduksi di Amerika Serikat. Eropa memproduksi sekitar 1 Mt/a dan

terus menurun, sedangkan Jepang memproduksi sekitar 0.7 Mt/a. 1.51 Mt/a

dihasilkan melalui daur ulang, sehingga total pasar asam asetat mencapai 6.51 Mt/a.

[8] [9]  Perusahan produser asam asetat terbesar adalah Celanese dan BP Chemicals.

Produsen lainnya adalah Millenium Chemicals, Sterling

Chemicals, Samsung, Eastman, dan Svensk Etanolkemi.

4.1. Karbonilasi metanol

Kebanyakan asam asetat murni dihasilkan melalui karbonilasi. Dalam reaksi

ini, metanol dan karbon monoksida bereaksi menghasilkan asam asetat

CH3OH + CO → CH3COOH

Proses ini melibatkan iodometana sebagai zat antara, dimana reaksi itu sendiri terjadi

dalam tiga tahap dengan katalis logam kompleks pada tahap kedua.

(1) CH3OH + HI → CH3I + H2O

(2) CH3I + CO → CH3COI

(3) CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

Jika kondisi reaksi diatas diatur sedemikian rupa, proses tersebut juga dapat

menghasilkan anhidrida asetat sebagai hasil tambahan. Karbonilasi metanol sejak

lama merupakan metode paling menjanjikan dalam produksi asam asetat karena baik

metanol maupun karbon monoksida merupakan bahan mentah komoditi. Henry

Dreyfus mengembangkan cikal bakal pabrik karbonilasi metanol pada

perusahaan Celanese pada tahun 1925. Namun, kurangnya bahan-bahan praktis yang

dapat diisi bahan-bahan korosif dari reaksi ini pada tekanan yang dibutuhkan yaitu

200 atm menyebabkan metoda ini ditinggalkan untuk tujuan komersial. Baru pada

1963 pabrik komersial pertama yang menggunakan karbonilasi metanol didirikan

oleh perusahaan kimia Jerman, BASF dengan katalis kobalt (Co). Pada 1968,

ditemukan katalis kompleks Rhodium, cis−[Rh(CO)2I2]− yang dapat beroperasi

dengan optimal pada tekanan rendah tanpa produk sampingan. Pabrik pertama yang

menggunakan katalis tersebut adalah perusahan kimia AS Monsanto pada 1970, dan

metode karbonilasi metanol berkatalis Rhodium dinamakan proses Monsanto dan

menjadi metode produksi asam asetat paling dominan. Pada akhir 1990'an, perusahan

petrokimia British Petroleum mengkomersialisasi katalis Cativa ([Ir(CO)2I2]−) yang

didukung oleh ruthenium. Proses berbasis iridium ini lebih efisien dan lebih "hijau"

dari metode sebelumnya, sehingga menggantikan proses Monsanto.

4.2. Oksidasi asetaldehida

Sebelum komersialisasi proses Monsanto, kebanyakan asam asetat diproduksi

melalui oksidasi asetaldehida. Sekarang oksidasi asetaldehida merupakan metoda

produksi asam asetat kedua terpenting, sekalipun tidak kompetitif bila dibandingkan

dengan metode karbonilasi metanol. Asetaldehida yang digunakan dihasilkan melalui

oksidasi butana ataunafta ringan, atau hidrasi dari etilena. Saat butena atau nafta

ringan dipanaskan bersama udara disertai dengan beberapa ion logam, termasuk

ion mangan, kobalt dan kromium, terbentuk peroksida yang selanjutnya terurai

menjadi asam asetat sesuai dengan persamaan reaksi dibawah ini.

2 C4H10 + 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O

Umumnya reaksi ini dijalankan pada temperatur dan tekanan sedemikian rupa

sehingga tercapai suhu setinggi mungkin namut butana masih berwujud cair. Kondisi

reaksi pada umumnya sekitar 150 °C and 55 atm. Produk sampingan

seperti butanon, etil asetat, asam format dan asam propionat juga mungkin terbentuk.

Produk sampingan ini juga bernilai komersial dan jika diinginkan kondisi reaksi

dapat diubah untuk menghasilkan lebih banyak produk samping, namun

pemisahannya dari asam asetat menjadi kendala karena membutuhkan biaya lebih

banyak lagi.

Melalui kondisi dan katalis yang sama asetaldehida dapat dioksidasi

oleh oksigen udara menghasilkan asam asetat.

2 CH3CHO + O2 → 2 CH3COOH

Dengan menggunakan katalis modern, reaksi ini dapat memiliki rasio hasil

(yield) lebih besar dari 95%. Produk samping utamanya adalah etil asetat, asam

format danformaldehida, semuanya memiliki titik didih yang lebih rendah daripada

asam asetat sehingga dapat dipisahkan dengan mudah melalui distilasi.

4.3. Penggunaan

Asam asetat digunakan sebagai pereaksi kimia untuk menghasilkan

berbagai senyawa kimia. Sebagian besar (40-45%) dari asam asetat dunia digunakan

sebagai bahan untuk memproduksi monomer vinil asetat (vinyl acetate monomer,

VAM). Selain itu asam asetat juga digunakan dalam produksi anhidrida asetat dan

juga ester. Penggunaan asam asetat lainnya, termasuk penggunaan dalam cuka relatif

kecil.

4.4. Keamanan

Asam asetat pekat bersifat korosif dan karena itu harus digunakan dengan penuh

hati-hati. Asam asetat dapat menyebabkan luka bakar, kerusakanmata permanen, serta

iritasi pada membran mukosa. Luka bakar atau lepuhan bisa jadi tidak terlihat hingga

beberapa jam setelah kontak. Sarung tangan latex tidak melindungi dari asam asetat,

sehingga dalam menangani senyawa ini perlu digunakan sarung tangan

berbahan karet nitril. Asam asetat pekat juga dapat terbakar di laboratorium, namun

dengan sulit. Ia menjadi mudah terbakar jika suhu ruang melebihi 39 °C (102 °F), dan

dapat membentuk campuran yang mudah meledak di udara (ambang ledakan: 5.4%-

16%).

BAB V

KESIMPULAN

1. Asam asetat atau asam etanoat atau asam cuka merupakan salah satu asam

karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air

merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian

menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan

baku industri yang penting. Asam asetat digunakan

dalam produksi polimer  seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil

asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. 

2. Asam asetat diproduksi secara sintetis maupun

secara alami melalui fermentasi bakteri.

3. Produksi total asam asetat dunia diperkirakan 5 Mt/a (juta ton per tahun),

setengahnya diproduksi di Amerika Serikat. Eropa memproduksi sekitar 1 Mt/a

dan terus menurun, sedangkan Jepang memproduksi sekitar 0.7 Mt/a. 1.51 Mt/a

dihasilkan melalui daur ulang, sehingga total pasar asam asetat mencapai

6.51 Mt/a.

4. Reaksi asam asetat :

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, MS.Phd. Diktat Mikrobiologi Industri . Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Diponegoro : Semarang

Anonim, 2012 a. Asam Asetat. http://www.wikipedia.com. 24 Juni 2012. Anonim,

2012b. Butadiene. http://www.wikipedia.com. 25 Juni 2012 Andhyka

Consulting. 2012. Informasi Acuan Pemilihan PT, CV, dan FIRMA.

http://www.andcs.co.id [diakses : 31 Mei 2012] Anizar. 2008. Keselamatan dan

Kesehatan Kerja di Industri. Departemen Teknik Industri Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara. Medan.

Dinarno, 2009. Butil asetat dari asam asetat dan butanol. Skripsi. Universitas

Muhammadiyah Surakarta.