Upload
annalisa-prastika-febriani
View
347
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Produksi Asam Sitrat dengan Kultivasi cair dan Padat
Citation preview
Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Selasa, 26 Maret 2013
Teknologi Bioindustri Golongan : P3
Dosen : Dr. Prayoga Suryadarma, S.TP, MT.
Asisten :1. Tutus Kuryani F34090007
2. Nizar Zakaria F34090136
PRODUKSI ASAM ORGANIK (ASAM SITRAT) DENGAN
KULTIVASI CAIR DAN KULTIVASI SUBSTRAT PADAT
Oleh :
Kelompok 1
M. Wajih Abdul Basit (F34100087)
Aloysius Boris Ronycahya (F34100089)
Suci Enggar Afrianty (F34100091)
Roseiga Retno A. (F34100100)
Hafizah Khaerina (F34100110)
Fatimah Jumiati (F34100111)
2013
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asam sitrat adalah asam organik yang ditemukan oleh alkimiawan Arab-Yemen yang hidup
pada abad ke 8 yang bernama Jabir Ibn Hayyan. Pada zaman pertengahan, banyak ilmuwan Eropa
yang membahas sifat asam sari buah lemon dan limau. Asam sitrat pertama kali diisolasi pada tahun
1784 oleh kimiawan Swedia, Carl Wilhelm Scheele, yang mengkristalkannya dari sari buah lemon.
Pembuatan asam sitrat skala industri pertama kali dimulai pada tahun 1860, terutama mengandalkan
produksi jeruk dari Italia. Pada tahun 1893, C. Wehmer menemukan bahwa kapang Penicillium dapat
membentuk asam sitrat dari gula. Sedangkan pada tahun 1917, kimiawan pangan Amerika, James
Currie menemukan bahwa galur tertentu kapang Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat
secara efisien, dan perusahaan kimia Pfizer memulai produksi asam sitrat skala industri dengan cara
tersebut.
Asam sitrat termasuk ke dalam golongan asam organik lemah yang ditemukan pada
tumbuhan genus Citrus. Senyawa ini biasa digunakan sebagai pengawet alami, serta penambah rasa
asam pada makanan dan minuman ringan. Selain dimanfaatkan dalam industri makanan dan minuman,
juga dimanfaatkan dalam farmasi dan tambahan dalam makanan ternak. Zat ini juga dapat digunakan
sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.
Asam sitrat dapat diproduksi secara kimiawi atau secara fermentasi menggunakan
mikroorganisme. Pada proses produksinya, ada beberapa faktor yang mempengaruhi dan terutamanya
adalah perlakuan kondisi agar hasil yang diperoleh optimal. Pada praktikum kali ini, akan dilakukan
proses produksi asam organik (asam sitrat) dengan kultivasi cair dan substrat padat, sehingga
praktikan nantinya akan mengetahui dengan proses yang mana jika ingin memperoleh hasil yang lebih
optimal. Selain itu juga praktikan menjadi lebih mengetahui faktor apa yang mempengaruhi serta
kondisi seperti apa dalam proses produksi asam sitrat yang sebenarnya. Sehingga, dalam aplikasinya
dapat dimanfaatkan untuk produksi dengan skala yang lebih besar dan lebih bermanfaat.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui cara produksi asam sitrat dengan ,
kultivasi cair dan kultivasi substrat padat dengan memanfaatkan Aspergillus niger , serta mengamati
nilai pH, biomassa, gula sisa, dan total asamnya.
II. METODOLOGI
2.1 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain inkubator goyang, penangas,
spatula, gelas ukur, neraca analitik, bunsen, lup, korek api, elenmeyer, pipet volumetrik, pH meter,
saringan, tabung reaksi, tabung ulir, spektrofotometer, buret, otoklaf, dan corong. Sedangkan bahan-
bahan yang dibutuhkan antara lain gula pasir, ekstrak tauge 20% (b/v), (NH4)2SO4, KH2PO4, aquades,
Aspergillus niger , kertas saring, pereaksi DNS, NaOH 0,1 N, indikator PP, onggok, dedak halus,
alkohol, sumbat kapas, alufo dan KOH.
2.2 Metode
2.2.1 Kultivasi Cair
2.2.1.1 Inokulasi dan Fermentasi
2.2.1.2 Pengukuran pH
Hasil fermentasi
Media propagasi
disterilisasi pada suhu 1210C, 15 menit, lalu didinginkan 5 menit
diinolukasi dengan suspensi spora A. niger sebanyak 2 % (v/v)
diinkubasi pada inkubator goyang pada suhu kamar selama 24 jam
inokulum yang telah diinkubasi diinolukasi pada
inkubator goyang sebanyak 2%
diambil sampel setiap hari selama 5 hari
Cairan hasil kultivasi cair diletakkan pada gelas ukur
pH meter direndam dalam cairan tersebut sampai katodanya terendam
dibaca nilai pHnya
pH hasil pembacaan pH meter
2.2.1.3 Biomassa
2.2.1.4 Gula Sisa (Metode DNS)
2.2.1.5 Total Aam
Kultivasi cair
dipisahkan antara cairan fermentasi dan biomassa dengan kertas
saring yang telah diketahui beratnya
Biomassa diikeringkan di oven sampai kering
ditimbang
Bobot biomassa
1 ml sampel
dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi 3ml DNS
dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit
didinginkan pada suhu kamar
adsorbansi
diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 550 nm
10 ml cairan dari kultivasi cair
ditambahkan NaOH 0,1 N terstandarisasi + indikator PP 3 tetes,
kemudian ditritasi sampai terbentuk warna merah muda
hasil ml titrasi dihitung
Hasil kandungan asammg/ml
2.2.2 Kultivasi Padat
2.2.2.1 Inokulasi dan Fermentasi
2.2.2.2 Uji Asam Sitrat
Hasil fermentasi
25 gramonggok dan 5 gram dedak
dicampur, ditambah aquades sampai terendam
ditutup dengan sumbat kapas dan alumunium foil
disterilkan dalam otoklaf 1210C selama 15 menit
didinginkan, lalu diinokulasi dengan A. Niger (5% v/b)
diinkubasi pada suhu kamar, diambil sampel setiap hari selama 5 hari
Hasil titrasi
10 gram sampel
dimasukkan erlenmeyer 300 ml dan ditambahkan aquades 200 ml
dipanaskan hingga mendidih dan disaring dengan kertas saring
diambil filtrat 10 ml dan ditambahkan indikator pp sebanyak 3 tetes
ditritasi dengan koh sampai berwarna merah muda
dilakukan perhitungan kandungan asam sitrat
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil pengamatan
(terlampir)
3.2 Pembahasan
Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan
genus Citrus (jeruk-jerukan). Selain digunakan sebagai penambah rasa asam pada makanan dan
minuman ringan, senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan alami. Dalam biokimia, asam
sitrat dikenal sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat yang terjadi di dalam mitokondria, yang
penting dalam metabolisme makhluk hidup. Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang
ramah lingkungan dan sebagai antioksidan. Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran,
namun ditemukan pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8% bobot kering, pada jeruk lemon
dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut) (Wikipedia 2013). Rumus kimia asam sitrat adalah
C6H8O7. Struktur asam ini tercermin pada nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3
propanatrikarboksilat yang ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1. Rumus kimia Asam Sitrat
(Sumber : Wikipedia 2013)
Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat melepas
proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik
digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan
banyak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan
pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air.
Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih. Serbuk kristal
tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu
molekul air untuk setiap molekul asam sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air
panas, sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin. Bentuk
monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74 °C. Secara
kimia, asam sitrat bersifat seperti asam karboksilat lainnya. Jika dipanaskan di atas 175 °C, asam sitrat
terurai dengan melepaskan karbondioksida dan air (Wikipedia 2013).
Bizri (1994), pertama kali melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil sampingan pada
fermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakan Penicillium glaucum. Aspergillus niger dapat
menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Sejak saat itu asam sitrat
diproduksi secara komersial dengan menggunakan kapang A. niger.
Kapang A. niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak digunakan
secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan beberapa enzim seperti pektinase
dan amilase (Broekhuijsen et al., 1993). A. niger mampu mensintesis asam sitrat dalam medium
fermentasi ekstraseluler dengan konsentrasi yang cukup tinggi, jika dibiakkan dalam media yang
kadar garamnya rendah dan mengandung gula sebagai sumber karbon.
Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya
adalah jenis media, pH, media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan mikroorganisme yang digunakan.
Faktor yang paling menentukan adalah media tumbuh (substrat) dan mikroorganisme yang digunakan
(Mangunwidjaja 1994). Pada umumnya hasil samping pertanian dan perkebunan seperti jerami padi,
onggok, bagas, dan kulit kakao masih mengandung lignoselulosa.Limbah ini masih mengandung pati,
protein, lemak, dan senyawa kimia ainnya. Dengan teknologi fermentasi, hasil samping ini dapat
dimanfaatkan lebih lanjut menjadi produk lain yang berguna seperti pangan, pakan ternak, pelarut
organik, asam-asam organik seperti asam sitrat dan lain-lain.
Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi
dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus
niger dapat tumbuh dengan cepat, diantaranya digunakan secara komersial dalam produksi asam
sitrat, asam glukonat dan pembuatan berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase dan
sellulase. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35- 37ᵒC (optimum), 6- 8ᵒC (minimum), 45 -
47ᵒC (maksimum) dan memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Koloni Aspergillus niger terdiri
dari suatu lapisan basal yang kompak berwarna putih hingga kuning dan suatu lapisan konidofor yang
lebat yang berwarna coklat tua hingga hitam. Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berwarna
coklat, memiliki ornamentasi berupa tonjolan dan duri-duri yang tidak beraturan.
Cara mengisolasi dan mengembangkan A. niger ini haruslah memilih media pertumbuhan
yang tepat agar dapat tumbuh dengan baik. Pertumbuhan kapang ini akan mempengaruhi hasil
produksi produk yang diinginkan seperti produksi asam sitrat. Faktor- faktor yang sangat menentukan
persiapan media antara lain:
1. Kandungan gula. Umumnya konsentrasi gula yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan
hasil yang banyak. Larutan dengan konsentrasi 14-20% dapat dipergunakan. Substitusi
parsial terhadap sukrosa dan fruktosa atau glukosa, yang menghasilkan konsentrasi gula 1-
5% (diluar total 14 %) akan menghasilkan asam sitrat yang lebih sedikit bila dibandingkan
dengan media yang hanya mengandung sukrosa. Hidrolisa parsial selama sterilisasi juga
menurunkan hasil asam sitrat.
2. Garam-garam anorganik, seperti nitrogen, kalium, fosfor, belerang, dan magnesium.
3. Keasaman (pH). Hal ini merupakan faktor yang sangat penting dalam proses fermentasi.
Garam-garam anorganik dan pH sangat berpengaruh terhadap proporsi asam sitrat dan
oksalat yang dihasilkan. Jadi pH dan garam anorganik harus demikian hingga produksi asam
sitrat tinggi dan sebaliknya asam oksalat ditekan serendah mungkin. Penggunaan pH rendah
banyak menguntungkan yakni hasil asam sitrat yang tinggi, pembentukan asam oksalat
tertekan dan bahaya kontaminasi minimum. Meningkatnya pH menjadi 4.5 selama fase
produksi akan menurunkan hasil asam sitrat sampai 80% (Papagianni 1995).
4. Nisbah luas permukaan terhadap volume media. Dalam fermentasi asam sitrat konversi gula
menjadi asam sitrat dilakukan oleh enzim-enzim intrasel dan berlangsung dalam sel yang
membentuk suatu lapisan miselium. Gula masuk ke dalam sel-sel secara osmosis, sedangkan
asam keluar dengan cara difusi. Laju awal proses enzimatik dan difusi akan menentukan
beberapa lama fermentasi berlangsung.
5. Suplai oksigen. Suplai oksigen (melalui udara) yang terlalu banyak justru akan menurunkan
rendemen. Kadang-kadang justru rendemen akhir fermentasi dengan suplai udara khusus
sama saja dengan rendemen akhir fermentasi tanpa suplai udara. Tetapi suplai udara yang
terlalu sedikit juga berakibat tidak baik terhadap asam sitrat.
6. Suhu. Suhu yang tepat tergantung pada organisme dan kondisi fermentasi. Biasanya
fermentasi dilakukan pada suhu 25 – 35 0C. Jumlah asam sitrat yang dihasilkan akan
meningkat seiring dengan peningkatan suhu dari 8 – 28 0C. Di atas 30
0C produksi asam
sitrat akan menurun dan produksi asam oksalat justru akan meningkat. Aspergillus niger
pada suhu inkubasi menghasilkan kalsium sitrat sebanyak 25 – 30 g dari 200 g molase yang
mengalami dua hari fermentasi. selain itu juga dihasilkan kalsium glukonat.
Asam sitrat yang dirasa telah memiliki banyak manfaat ini telah dikembangkan sejak jaman
dahulu kala dengan memanfaatkan proses fermentasi yang sederhana. Wehner (1893) pertama kali
melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil sampingan pada fermentasi produksi asam oksalat
dengan menggunakan Penicillium glaucum. Tahun 1917, juga telah dilaporkan bahwa Aspergillus
niger dapat menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Sejak saat
itu asam sitrat diproduksi secara komersial dengan menggunakan kapang A. niger.
Dewasa ini telah diketahui banyak jenis kapang yang dapat menghasilkan asam sitrat, seperti
A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii, A. saitoi, A. flavus, A. clavatus, A.
fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis, Ustulina vulgaris, dan lain- lain (Grewal dan Kalra 1995).
Selain kapang, beberapa bakteri dan khamir juga dapat memproduksi asam sitrat, diantaranya:
Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter dan Candida.
Asam sitrat secara alami terdapat dalam berbagai buah- buahan seperti lemon, jeruk,
gooseberry, pear, dan lain- lain. Asam sitrat pertama diisolasi dari jus lemon dan sejak itu diketahui
sebagai substansi alami tanaman terutama dalam buah jeruk sehingga asam sitrat hasil ekstraksi dari
buah- buahan ini dikenal sebagai asam sitrat alami. Rehman (2003) menyatakan bahwa asam ditrat
diperoleh dari buah- buahan diketahui sebagai asam sitrat alami jika dibandingkan dengan yang
dihasilkan secara sintetis melalui fermentasi oleh mikroba.
Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada media fermentasi padat dan media
fermentasi cair. Pada kedua media ini, dibutuhkan gula atau sukrosa sebagai sumber karbon dan bahan
baku dalam skala industri karena merupakan bahan baku yang mudah diperoleh dan paling baik.
Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. niger
karena memiliki ikatan intervase mycelium ekstraseluler yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga
hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Pada media fermentasi padat, sumber karbon yang digunakan
dalam proses fermentasi selain gula, dapat berupa berbagai hasil pertanian seperti umbi- umbian
(singkong atau talas). Selain hasil pertanian, sumber karbon dapat dihasilkan dari limbah pengolahan
hasil pertanian, misalnya molases, onggok, dedak pagi atau gandum, limbah pengolahan kopi, dan
limbah pengolahan nanas. Pada media fermentasi cair, digunakan ekstrak tauge sebagai sumber
karbon karena merupakan karbohidrat, pepton sebagai penyedia mineral, FeSO4 sebagai penyedia zat
besi dan belerang, dan NH4NO3 sebagai penyedia nitrogen atau asam amino di dalam pembuatan
media tersebut.
Asam sitrat merupakan metabolit primer, terbentuk sebagai senyawa antara selama proses
katabolisme melalui siklus Meyerhof-Embedden, siklus pentose dan siklus asam karboksilat. Ada tiga
metode yang dapat digunakan untuk proses produksi asam sitrat, yaitu proses ekstraksi sederhana,
proses fermentasi, dan proses sintesa secara kimia. Pada proses ekstraksi sederhana, proses atau
metode ini dilakukan dengan ekstraksi buah seperti lemon, jeruk dan nanas. Namun proses ini sudah
tidak pernah dilakukan lagi seiring dengan pengembangan metode fermentasi proses fermentasi
terbagi menjadi dua macam, yaitu surface fermentation (fermentasi permukaan) dan submerged
fermentation (fermentasi terendam). Pada proses surface fermentation digunakan kapang Aspergillus
niger . Proses fermentasi permukaan ini diterapkan dalam dunia industri sejak tahun 1920-an.
Sebelum mengalami proses fermentasi bahan baku diencerkan terlebih dahulu hingga konsentrasi gula
30% dalam mixer. Setelah itu ditambahkan asam sulfat, pospor, potassium dan nitrogen dalam bentuk
asam atau garam sebagai nutrient. Campuran ini kemudian disterilkan lalu diencerkan kembali hingga
konsentrasi gula mencapai 15% dan selanjutnya difermentasikan.
Proses fermentasi dilakukan didalam tangki-tangki yang terbuat dari alumunium. Inokulum
(Aspergillus niger ) disemburkan bersama-sama dengan udara. Waktu inkubasi selama 9 – 11 hari.
Lapisan lendir yang terbentuk dipermukaan medium diambil dan diekstraksi, sedangkan cairan hasil
fermentasi diberi perlakuan panas dan penambahan kalsium hidroksida (ph 8,5) sehingga dihasilkan
kalsium sitrat. Kebutuhan energi untuk surface fermentation tidak banyak karena proses aerasi
menggunakan peralatan yang sederhana yaitu berupa kipas yang menghasilkan udara dan digerakkan
oleh motor elektrik, energi yang dibutuhkan 1,3 – 2,6 mJ/m3. Berikut ini adalah gambar surface
fermentation.
Gambar 2. Surface Fermentation
(Sumber : Kirk Othmer 1945)
Pada proses submerged fermentation, proses fermentasi ini terbagi dua macam berdasarkan
mikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submerged fermentation menggunakan kapang
Apergillus niger dan submerged fermentation menggunakan yeast dalam hal ini adalah Candida
guilliermondii. Pada proses fermentasi menggunakan kapang, mikroorganisme Aspergillus niger
ditumbuhkan dengan mendispersikannya dalam media cair. Bejana fermentasi tersusun atas tangki -
tangki steril yang berkapasitas beberapa ratus kubik meter (1000 galon) dengan dilengkapi pengaduk
mekanik serta pemasukan sejumlah udara steril. Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh
amelung-perquin, dimana produksi asam sitrat dengan proses biakan celup mempertimbangkan
penggunaan phospat yang terbatas. Proses fermentasi asam sitrat terdiri dari dua tahap. Pertama fase
pertumbuhan miselium dan kedua fase fermentasi pembentukan produk. Keduanya dikarakteristikkan
oleh laju penyerapan karbohidrat. Pada fase pertama digunakan untuk pembentukan miselium dan
pada tahap kedua karbohidrat diubah menjadi asam sitrat. 80% produksi asam sitrat dunia
menggunakan metode ini.
Dalam skala industri Aspergillus niger adalah strain yang paling tepat untuk fermentasi,
walaupun pada awalnya menghasilkan sedikit yield, namun dalam perkembangan selanjutnya
penambahan methanol dalam larutan fermentasi akan menghasilkan yield yang besar. Sampai sekitar
tahun 1969 atau 1970, Aspergillus niger dianggap sebagai satu-satunya asam sitrat dalam skala
industri. Pada tahun 1970, sebuah inovasi baru yang mendemonstrasikan bahwa produksi asam sitrat
dapat dilakukan dengan menggunakan yeast seperti Candida guilliermondii yang mengandung
glukosa atau molasses hitam pekat yang ekuivalen dengan sejumlah glukosa. Waktu fermentasi lebih
singkat daripada Aspergillus niger . Penggunaan strain candida sangat efektif untuk pembuatan asam
sitrat dari hidrokarbon, dimana konversi yang dihasilkan dapat mencapai lebih dari 10%. Secara
umum proses submerged fermentation membutuhkan suplai energi yang cukup banyak, karena
mencakup proses pengadukan, aerasi, serta pendinginan. Kebutuhan energi berkisar 8–16 mJ/m3
(28,5–57 Btu/gal) (Kirk Othmer 1945).
Adapun perbandingan proses produksi asam sitrat secara surface fermentation atau
submerged fermentation dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1. Proses Produksi Asam Sitrat
Jenis proses Sumerged fermentation Surface fermentation
Yield
Lama fermentasi
Biaya perawatan
Kontaminasi
Yield yang dihasilkan 90%
Waktu fermentasi 3-4 hari
Biaya perawatan murah
Steril, kontaminasi kecil
Yield yang dihasilkan 54-56%
Waktu fermentasi 6 hari
Biaya perawatan mahal
Kontaminasi besar karena terbuka
(Sumber : Kirk Othmer 1945)
Pada proses produksi dengan sintesis kimia, Jalannya reaksi didasarkan pada reaksi antara
gliseroldevirat 1,3-dichloroaceton dengan sianida. Secara umum proses ini belum bisa diterima dalam
industri kimia. Metode yang dapat digunakan antara lain dengan proses reaksi reformatsky reaksi
Wiley, Karboksilasi aseton menggunakan katalis alkali metal phenolate dalam solvent dan epoksidasi
itaconate, reaksi dengan sianida dan hidrolisa.
Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi asam sitrat adalah pemilihan strain;
konsentrasi substrat; dan pengaruh kondisi fermentasi yang meliputi temperatur, derajat keasaman,
serta luas permukaan. Pemilihan strain dalam industri fermentasi harus memenuhi syarat-syarat
tertentu yaitu murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Konsentrasi substrat harus diatur dengan tepat
(tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah). Substrat akan dirombak oleh mikroorganisme dengan
bantuan enzim membentuk asam sitrat. Substrat yang terlalu pekat mengakibatkan naiknya tekanan
osmosis. Apabila tekanan osmosis lingkungan lebih tinggi dari sitoplasma, akan mengakibatkan
sitoplasma kehilangan air yang selanjutnya isi sel akan mengecil dan struktur sel akan hancur.
Substrat yang terlalu encer akan mengakibatkan laju pertumbuhan menjadi lambat (Agustian 2005).
Temperatur sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi asam sitrat. Agar
dihasilkan konsentrasi asam sitrat yang tinggi maka fermentasi harus berlangsung pada temperatur
optimal berkisar 25 – 30 oC (Eva Novitasari W. dkk, 2008). Di atas temperatur optimum, kecepatan
tumbuh sel akan menurun secara cepat yang berlawanan dengan kenaikan temperatur (Abdullah
Shaleh 1995). Temperatur yang terlalu tinggi akan mempengaruhi membran sel mikroorganisme, di
mana membran sel akan menjadi cair sehingga sel kehilangan strukturnya. Sedangkan pada
temperatur rendah akan menyebabkan membran sel menjadi padat. Hal ini berkaitan dengan struktur
membran yang terdiri dari lapisan lemak dan protein yang akan mengeras pada temperatur rendah
sehingga proses pemasukan makanan melalui lapisan membran sel tidak terjadi, selanjutnya dapat
menyebabkan kematian dari sel mikroorganisme tersebut (Agustian 2005).
Kandungan gula juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pembentukan asam
sitrat. Berdasarkan penelitian, 15-25% larutan gula dapat diubah secara fermentasi (Narayana dkk
2006). Pembentukan asam sitrat dapat dilakukan dari bahan-bahan yang mengandung gula seperti :
pati, kentang, hidrolisat pati, sirup glukosa, sukrosa, sirup gula tebu, dimana 2/3 kandungan sukrosa
telah berubah menjadi gula invers. Berdasarkan penelitian, produksi asam sitrat maksimum biasanya
dicapai pada konsentrasi gula 14-22% (b/v). Sumber karbon yang digunakan juga berpengaruh pada
aktivitas mikroba.
Pengaturan pH penting bagi keberhasilan proses fermentasi. Untuk fermentasi asam sitrat pH
optimum adalah 3, sedangkan pH optimum untuk pertumbuhan Aspergillus niger adalah 2,5 – 3,5.
Penurunan pH menyebabkan produksi asam sitrat berkurang. Hal ini disebabkan pada pH rendah ion
ferosinida lebih toksik bagi pertumbuhan miselium. Pada pH yang tinggi terjadi akumulasi asam
oksalat (Laboratorium Bioindustri TIP, FTP, Unbraw, 2008).
Pada metode fermentasi permukaan, faktor luas permukaan juga harus diperhatikan. Karena
proses fermentasi hanya berlangsung pada permukaan bidang media, maka untuk mendapatkan hasil
yang maksimal, luas permukaan diusahakan seluas mungkin dengan memperkecil ketebalan cairan
(pada media cair) atau memperkecil ukuran partikel pada media padat (Schlegel 1986). Parameter lain
yang menentukan produksi asam sitrat maksimum adalah adanya oksigen. Oleh karena itu proses
aerasi saat fermentasi harus dikontrol untuk dapat menghasilkan rendemen asam sitrat yang
maksimum. kadar oksigen harus antara 20-25%, dengan laju aerasi 0,2-1 vvm. Sedangkan untuk
pengadukan, karena viskositas larutan tidak tinggi dan kultivasi yang dilakukan juga pada skala kecil,
maka tidak perlu dilakukan pengadukan yang terus menerus dan hanya dibantu dengan shaker saja
agar oksigen yang berada diatas permukaan substrat dapat tercampur merata ke substrat sehingga
aliran oksigen merata.
Mekanisme pembentukan asam sitrat seperti dinyatakan dengan siklus Krebs atau siklus
asam trikarboksilat, yaitu bahwa asam piruvat yang diperoleh dari glukosa menghasilkan Acetil CoA
yang berkondensasi dengan asam oxalo-asetat yang telah terbentuk dalam siklus menghasilkan asam
sitrat. Pada Aspergillus niger fosfoenol piruvat dapat diubah langsung menjadi oksaloasetat (tanpa
melalui piruvat) oleh enzim fosfenol piruvat karboksilase. Reaksi tersebut membutuhkan ATP sebagai
sumber energi, Mg2+
atau Mn2+
dan K+ atau NH
4+.
Apabila sumber karbon bukan glukosa, tapi misalnya asam asetat atau senyawa alifatik
berantai panjang (C-9, C-23), maka isositrat liase terinduksi sehingga siositrat diubah menjadi malat
oleh malat oleh malat sintesa. Rangkaian reaksi melalui glioksilat. Bila glukosa ditambahkan glukosa,
siklus tersebut terhambat. Diduga bahwa terjadinya akumulasi asam sitrat ini adalah sebagai akibat
dari adanya kekurangan enzim disebabkan kurangnya unsur-unsur nutrisi seperti nitrogen, fosfat,
mangan, besi dan seng. Apabila kadar logamnya tinggi, maka untuk mengurainya biasanya tetesnya
mengalami pengolahan pendahuluan terlebih dahulu, yaitu dengan penambahan Kalium ferrosianida
atau dengan cara pertukaran ion (Ibrahim 2011).
Praktikum kali ini adalah produksi asam organik (asam sitrat sintesis) melalui proses
fermentasi oleh mikroba Aspergillus niger . Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada
dua media yang berbeda, yaitu produksi asam sitrat dengan kultivasi cair dan produksi asam sitrat
dengan kultivasi media padat. Pada media kultivasi cair substrat yang digunakan adalah ekstrak tauge
20 % b/v sebagai media propagasi. Ekstrak tauge tersebut selanjutnya dicampurkan dengan
(NH4)2SO4 dan KH2PO4 sebagai sumber nitrogen dan sumber mineral. Sedangkan gula pasir
digunakan sebagai sumber karbon bagi mikroba. Media propagasi selanjutnya diinokulasi dengan
mikroba Aspergillus niger sehingga akan didapatkan inokulum yang selanjutnya inokulum
difermentasikan pada media fermentasi. pH dari media fermentasi harus diatur mendekati netral yaitu
sekitar 6. Hal ini dilakukan untuk mengoptimalkan jalannya proses fermentasi.
Pada praktikum ini, diperoleh hasil bahwa nilai pH semakin menurun dari pH yang semula
mendekati netral menjadi asam. Berdasarkan hasil praktikum diketahui bahwa pada kelompok 1
dimana perlakuannya adalah 1 hari menunjukan nilai pH 4, kelompok 3 nilai pH 2,5 kemudian
kelompok 4 nilai pH nya 2. Penurunan pH mengindikasikan pembentukan produk asam sitrat. pH
yang semakin menurun menunjukan bahwa jumlah total produk asam sitrat yang terbentuk semakin
meningkat. Berdasarkan perhitungan total asam, seperti pada pH menunjukan peningkatan sesuai
dengan lamanya fermentasi. Hal itu sesuai dengan literatur, yaitu semakin lama waktu fermentasi
semakin banyak produk yang terbentuk sehingga pH akan semakin asam. Pada hari ke-1 didapatkan
data nilai total asamnya adalah 44,16 mg/ml, pada kelompok 2 dimana dilakukan selama 3 hari nilai
total asamnya adalah 178,2 mg/ml, kelompok 4 dengan nilai total asamnya 192 mg/ml dan kelompok
5 dengan lama fermentasi adalah 5, sampai pada hari ke-4, kemudian pada hari kelima nilai total
asamnya menunjukan penurunan yang diikuti peningkatan pH yaitu menghasilkan nilai pH 3.
Penurunan nilai total asam tersebut menunjukan indikasi penurunan aktivitas mikroba dalam
memproduksi asam sitrat. Hal ini dikarenakan kemampuan mikroba untuk menghasilkan produk telah
terhenti karena mikroba telah berada pada fase stasioner atau fase kematian. Hal tersebut disebabkan
sumber nutrisi dari media fermentasi telah dikonversi seluruhnya oleh mikroba dalam pembentukan
produk maupun penambahan jumlah biomassanya.
Sama seperti pada media kultivasi cair, kultivasi pada substrat padat juga menunjukan bahwa
semakin lama waktu fermentasi semakin tinggi juga produk asam sitrat yang terbentuk. Hal tersebut
dibuktikan dengan peningkatan kandungan total asam dan penurunan nilai pH. Data yang diperoleh
dari kelompok 1 sampai 5 secara berturut-turut adalah 15,36; 34,56; 15, 36 dan 92,16. Berdasarkan
data tersebut dapat dilihat bahwa peningkatan nilai total asam terjadi signifikan, kecuali pada
kelompok tiga yang justru menunjukan adanya penurunan. Hal tersebut telah sesuai dengan literature
bahwa produksi asam sitrat akan terus meningkat sampai nutrisi yang terkandung dalam media habis.
Jika nutrisi yang terkandung dalam media habis maka mikroba akan menghentikan fase
eksponensialnya dan akan berubah menjadi fase stasioner kemudian fase kematian. Oleh karena itu
asam sitrat harus dipanen ketika hasil yang didapatkan sedangkan tinggi.
Pada proses fermentasi, proses yang berlangsung diharapkan berjalan efisien. Proses
dikatakan efisien apabila dapat dihasilkan rendemen produk yang tinggi dalam waktu fermentasi yang
singkat. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya yaitu penambahan nutrisi dalam
media fermentasi. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi dalam media yang digunakan maka akan
didapatkan konsentrasi atau rendemen produk yang tinggi. Sementara itu semakin lama waktu
fermentasi yang berlangsung, maka kadar nutrisi yang terkandung dalam media akan semakin habis.
Pada praktikum kali ini, juga dilakukan pengamatan terhadap konsentrasi kadar gula pada
media fermentasi dengan waktu yang berbeda. Berdasarkan data hasil praktikum, menunujukan bahwa
kelompok 1 sampai 5 mengalami penurunan konsentrasi kadar gula sisa yaitu 86; 79,5 ; 69 ; 76; 73.
Hal ini sesuai dengan literatur bahwa semakin lama waktu fermentasi, maka kadar gula sisa yang ada
dalam media akan semakin menurun. Namun data menunjukan adanya perbedaan pada kelompok
empat, dimana data dari kelompok tersebut justru kadar gula sisanya semakin naik. Sementara pada
kelompok 5 data kembali normal yaitu mengalami penurunan. Data kelompok 4 yang mengalami
peningkatan tidak sesuai dengan literatur. Hal ini kemungkinan disebabkan karena adanya perlakuan
yang tidak aseptis sehingga terdapat mikroba lain yang dapat mengganggu jalannya fermentasi
produksi asam sitrat. Penurunan konsentrasi kadar gula sisa ini disebabkan oleh gula pasir sebagai
sumber karbon dikonsumsi oleh sel mikroba, sehingga semakin lama konsentrasinya menurun. Sel
mengkonsumsi gula melalui mekanisme hidrolisis invertasi, sehingga jenis gula yang digunakan juga
akan mempengaruhi proses invertase sel terhadap gula. Menurut Boddy et al (1993), jenis gula yang
baik karena memiliki ikatan invertase miselium yang kuat yaitu dari jenis sukrosa. Jenis gula ini
mampu aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis akan dapat lebih cepat berjalan.
Pada proses fermentasi yang menghasilkan produk asam sitrat ini, sel Aspergillus niger juga
ikut mengalami pertumbuhan atau penggandaan diri sehingga biomassanya juga mengalami
peningkatan jumlah. Pertumbuhan biomassa 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 stasioner, dan fase kematian. Semakin banyak jumlah sel yang terbentuk
maka jumlah biomassa yang dihasilkan juga akan semakin tinggi.
Menurut Kubicek dan Rohr (1989) , pertumbuhan sel tercepat yaitu ketika berada pada fase
eksponensial, selanjutnya akan menurun pada fase stationer dan fase kematian. Berdasarkan data hasil
praktikum pembentukan biomassa terbanyak yaitu pada kelompok 4 dengan lama hari yaitu 4 hari.
Hal ini menunjukan bahwa produktifitas sel terbanyak yakni terjadi pada hari ke empat, kemudian
mengalami penurunan yang diakibatkan kandungan nutrisi dari media menipis. Berdasarkan data yang
diperoleh dari hasil praktikum nilai biomassa semakin hari akan semakin naik, kemudian akan
mencapai titik optimu pertumbuhan dan kemudian nilai biomassa akan turun. Data dari praktikum
menunjukan hasil yang sesuai literature. Pada kelompok 1 nilai biomassa yang dihasilkan yaitu 0,3322
gr, kelompok 2 menghasilkan biomassa 0,44 gram, kelompok 3 menghasilkan biomassa sebesar 0,788
gram, kelompok 4 menghasilkan 1,379 gram dan kelompok 5 menghasilkan biomassa sebesar 0,9
gram. Pertumbuhan biomassa dan pembentukan asam sitrat dipegaruhi oleh kandungan media yang
digunakan yaitu efek makronutrien dan trace element. Jumlah inokulum optimum untuk produksi
asam sitrat dan biomassa adalah 10% .
Berdasarkan data yang telah diregresikan didapatkan berbagai nilai koefisien yang meliputi
koefisien Yp/x, koefisien Yp/s, dan koefisien Yx/s. koefisien Yp/x menunjukan bahwa dalam 1gram
biomassa akan terbentuk berapa produk asam sitrat. Berdasarkan kurva yang diregresikan didapatkan
nilai koefisien Yp/x yaitu - 0,357 mg asam sitrat/gram biomassa. Berdasarkan data tersebut dapat
diketahui bahwa setiap penambahan biomassa yang dihasilkan sebesar 1 gram akan terjadi penurunan
jumlah asam sitrat yang dihasilkan sebesar 0,357 mg. Data tersebut telah sesuai dengan literatur yang
mengatakan bahwa semakin tinggi jumlah biomassa yang dihasilkan maka akan menurunkan jumlah
asam sitrat yang dihasilkan. Oleh karena produksi biomassa dalam pembuatan asam sitrat harus
dibatasi sehingga akan didapatkan nilai rendemen yang tinggi (Kubicek dan Rohr 1989). Selanjutnya
yaitu koefisien Yp/s yang menunjukan perbandingan antara produk yang dihasilkan dengan asam
sitrat yang terbentuk. Berdasrkan data hasil praktikum nilai koefisien Yp/s yaitu sebesar 1,684 mg/
ppm. Hal ini menunjukan bahwa dalam 1 ppm glukosa akan didapatkan prosuk asam sitrat sebesar 1,
684 mg. berdasarkan literature telah dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi nutrisi maka jumlah
asam sitrat yang didapatkan juga akan semakin tinggi. Selanjutnya yaitu koefisien Yx/s yang
menunjukan perbandingan antara nilai biomassa dengan konsentrasi media yang digunakan. Data dari
hasil praktikum menunjukan nilai koefisien Yx/s yaitu 0, 209 gram/ppm. Data ini menunjukan bahwa
dalam konsentrasi gula sebesar 1 ppm akan didapatkan jumlah biomassa sebesar 0,209 gram.
Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa laju pertumbuhan maksimum yautu sebesar 9, 2
gram /jam.
Aplikasi asam sitrat banyak digunakan dalam industri khususnya industri pangan. Asam sitrat
merupakan salah satu asam organik, dari latar belakang tersebut asam sitrat sering digunakan dalam
industri makanan dan minuman (60 % dari total produksi), seperti berfungsi sebagai pemberi rasa
asam, antioksidan, dan pengemulsi. Selain itu, flavor sari buah, ekstrak sari buah, es krim, marmalade
diperkuat dan diawetkan dengan menggunakan asam sitrat. Aplikasi asam sitrat selain untuk pangan,
digunakan juga dalam industri farmasi, kosmetik, dan detergent. Dalam industri farmasi (10% dari
total produksi), digunakan sebagai bahan pengawet dalam penimpanan darah atau sebagai sumebr zat
besi dalam bentuk Feri–sitrat. Dalam industri kimia (25 % dari total produksi), digunakan sebagai anti
buih, bahan pelunak, campuran warna tekstil, dan campuran deterjen (Rahman 1992).
IV. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan.
Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.
Rumus kimia asam sitrat adalah C6H8O7 dan nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3-
propanatrikarboksilat.
Kapang Aspergillus niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak
digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan beberapa enzim seperti
pektinase dan amilase. Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor
diantaranya adalah jenis media, pH, media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan mikroorganisme yang
digunakan.
Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi
dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus
niger dapat tumbuh pada suhu 35- 37ᵒC (optimum), 6- 8ᵒC (minimum), 45 -47ᵒC (maksimum) dan
memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Faktor- faktor yang sangat menentukan persiapan media
antara lain kandungan gula, garam-garam anorganik, keasaman (pH), nisbah luas permukaan terhadap
volume media, suplai oksigen, dan suhu. Jenis-jenis kapang, bakteri, dan khamir yang dapat
menghasilkan asam sitrat, antara lain A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii, A.
saitoi, A. flavus, A. clavatus, A. fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis, Ustulina vulgaris,
Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter dan Candida.
Asam sitrat secara alami terdapat dalam berbagai buah- buahan seperti lemon, jeruk,
gooseberry, pear, dan lain- lain. Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada media
fermentasi padat dan media fermentasi cair. Pada kedua media ini, dibutuhkan gula atau sukrosa
sebagai sumber karbon dan bahan baku dalam skala industri karena merupakan bahan baku yang
mudah diperoleh dan paling baik.
Terdapat tiga metode yang dapat digunakan untuk proses produksi asam sitrat, yaitu proses
ekstraksi sederhana, proses fermentasi, dan proses sintesa secara kimia. Proses fermentasi terbagi
menjadi dua macam, yaitu surface fermentation (fermentasi permukaan) dan submerged fermentation
(fermentasi terendam). Pada proses surface fermentation digunakan kapang Aspergillus niger . Proses
fermentasi ini dilakukan di dalam tangki-tangki yang terbuat dari alumunium. Kebutuhan energi untuk
surface fermentation tidak banyak karena proses aerasi menggunakan peralatan yang sederhana. Pada
proses submerged fermentation, proses fermentasi ini terbagi dua macam berdasarkan
mikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submerged fermentation menggunakan kapang
Apergillus niger dan submerged fermentation menggunakan yeast dalam hal ini adalah Candida
guilliermondii.
Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi asam sitrat adalah pemilihan strain,
konsentrasi substrat, dan pengaruh kondisi fermentasi yang meliputi temperatur, derajat keasaman,
serta luas permukaan. Pemilihan strain dalam industri fermentasi harus memenuhi syarat-syarat
tertentu yaitu murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Fermentasi harus berlangsung pada temperatur
optimal berkisar 25 – 30 oC. Larutan gula 15-25% dapat diubah secara fermentasi. Untuk fermentasi
asam sitrat pH optimum adalah 3, sedangkan pH optimum untuk pertumbuhan Aspergillus niger
adalah 2,5–3,5. Proses fermentasi hanya berlangsung pada permukaan bidang media, maka untuk
mendapatkan hasil yang maksimal, luas permukaan diusahakan seluas mungkin dengan memperkecil
ketebalan cairan (pada media cair) atau memperkecil ukuran partikel pada media padat.
Mekanisme pembentukan asam sitrat seperti dinyatakan dengan siklus Krebs atau siklus
asam trikarboksilat, yaitu bahwa asam piruvat yang diperoleh dari glukosa menghasilkan Acetil CoA
yang berkondensasi dengan asam oxalo-asetat yang telah terbentuk dalam siklus menghasilkan asam
sitrat.
Nilai pH dari media fermentasi harus diatur mendekati netral yaitu sekitar 6 agar proses
fermentasi berjalan secara optimal. pH yang semakin menurun menunjukan bahwa jumlah total
produk asam sitrat yang terbentuk semakin meningkat. Semakin lama waktu fermentasi semakin
banyak produk yang terbentuk sehingga pH akan semakin asam. Penurunan nilai total asam tersebut
menunjukan indikasi penurunan aktivitas mikroba dalam memproduksi asam sitrat. Sama seperti pada
media kultivasi cair, kultivasi pada substrat padat juga menunjukan bahwa semakin lama waktu
fermentasi semakin tinggi juga produk asam sitrat yang terbentuk. Hal tersebut dibuktikan dengan
peningkatan kandungan total asam dan penurunan nilai pH.
Produksi asam sitrat akan terus meningkat sampai nutrisi yang terkandung dalam media
habis. Jika nutrisi yang terkandung dalam media habis maka mikroba akan menghentikan fase
eksponensialnya dan akan berubah menjadi fase stasioner kemudian fase kematian. Semakin tinggi
konsentrasi nutrisi dalam media yang digunakan maka akan didapatkan konsentrasi atau rendemen
produk yang tinggi. Sementara itu semakin lama waktu fermentasi yang berlangsung, maka kadar
nutrisi yang terkandung dalam media akan semakin habis dan kadar gula sisa yang ada dalam media
akan semakin menurun. Perlakuan yang tidak aseptis dapat mengganggu jalannya fermentasi produksi
asam sitrat.
Semakin tinggi jumlah biomassa yang dihasilkan maka akan menurunkan jumlah asam sitrat
yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi maka jumlah asam sitrat yang diperoleh juga akan
semakin tinggi. Aplikasi asam sitrat selain untuk pangan, digunakan juga dalam industri farmasi dan
kimia.
4.2 Saran
Pada saat praktikum, terutama saat inokulasi seharusnya praktikan benar-benar dalam kondisi
yang steril agar diperoleh hasil yang dikehendaki. Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya penggunaan
alat dan bahan juga lebih diperhatikan kembali agar praktikum berjalan lebih lancar.
DAFTAR PUSTAKA
Agustian, Joni (2005). Microbiology, Universitas Lampung, Bandar Lampung.
Bizri, N.J. dan A.L. Wahem. 1994. Citric Acid and Antimicrobials Affect Microbiological Stability
and Quality of Tomato Juice. England: Food of Science Press.
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.
Broekhuijsen M.P, I.E Mattern, R. Contreras, dan J.R. Kinghorn. 1993. Secretion of Heterologons
Protein by Aspergillus niger . Carolina: Biotech.
Eva Novitasari, dkk. (2008). Pembuatan Etanol Dari Sari Kulit Nenas, Laboratorium Bioindustri TIP-
FTP UNIBRAW. http://bioindustri.blogspot.com/2008/05/pembuatan-etanol-dari-sari-kulit-
nenas.html. (diakses pada 6 April 2013)
Grewal, H.S. dan K.L. Kalra.1995. Fungal Production of Citric Acid. Biotechnol. Adv.13 (2) : 209-
234.Ishaq, A., S. Ali, I. Haq dan M.A.Qadeer. 2002. Time CourseProfile of Citric
AcidFermentation by Aspergillus niger and Its Kinetic Relations.J. Biol. Sci. 2 (11) : 760-
761.
Ibrahim. 2011. Produksi Asam Sitrat oleh Aspergillus niger L-51.
http://hermanibrahim.blogspot.com/2010/11/produksi-asam-sitrat-oleh-aspergillus.html.
(diakses pada 6 April 2013)
Kirk - Othmer. 1945. Encyclopedia of Chemichal Technology, Third edition, John Wiley and
Sons,INC, New York
Kubicek C.P dan M. Rohr. 1989. Citric Acid Fermentation. Crit Rev Biotechnol 4: 331- 73.
Laboratorium Bioindustri TIP, FTP, Unbraw (2007), Fermentasi Asam Sitrat.
http://www.mediakomunikasipermicabangmalang/asam sitrat.com. (diakses pada 6 April
2013)
Mangunwidjaja D. dan A. Suryani. 1994. Teknologi Bioproses. Jakarta: Penebar Swadaya.
Narayana, Kishore, Reddy, 2006, Biokinetic Studies on Citric Acid Production Using Aspergillus
niger in Batch Fermentor, Indian Chemical Engineer, Vol. 4 No.4, hal 217 – 229.
Papagianni, M. 1995. Morphology and citric acid production of Aspergillus niger in submerged
culture. PhD Thesis, University og Strathclyde.
Rahman. 1992. Produksi Metabolit Primer. Penerbit ARCAN. Jakarta.
Rehman, A., S. Ali dan I. Haq.2003. Phospate Limitation for Enhanced Citric Acid Fermentation
Using Aspergillus niger Mutant Uv-M9 on Semi-pilot Scale.Pakistan J. Biol. Sci. 6 (14)
:1247-1249.
Schlegel, G. Hans (1986) Mikrobiologi Umum, UGM Press, Yogyakarta.
Wehner. 1893. Petunjuk Praktikum Bioteknologi Mikrobia. Bogor: FMIPA, IPB.
Wikipedia. 2013. Asam Sitrat. http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sitrat (diakses pada 5 April 2013)
LAMPIRAN
*= Data menyusul tidak diregresikan
1. Sisa Gula
y = -0,0059x + 0,0371 R² = 0,5186
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
0,04
24 48 72 96 120
nila
i ab
sorb
ansi
Penurunan kadar gula (Absorbansi)
Kelompok1 kelompok 2 kelompok3 kelompok4 kelompok 5
kultivasi (Cair)
sisa gula absorbansi 0,038 0,025 0,004 0,018 0,012
Kadar gula (ppm) 86 79,5 69 76 73
Biomasa(gr) 0,3311 0,42 0,788 1,379 0,9
total asasm (ml NaOH) 23 93 100 10
total asam (mg/ml) 44,16 178,56 192* 19,2
Ph 4 2,5 2 3
(padat)
total asam (mgr/ml) 15,36 34,56 15,36 92,16
total asam ML KOH 0,4 0,9 0,4 2,4*
JAM
2. Angka-angka yang digunakan untuk perhitungan
JAM (x-x0) (s0-S) (p-P0) Ln X
24 0 0 0 -1.105
48 0.0889 6,5 - -0,867
72 0,456 17 48,71 -0,23
96 1,047 10 - 0,32
120 0,568 13 -24,96 -0,105
y = 0,0028x - 0,1348 R² = 0,9967
0
0,2
0,4
0,6
0 50 100 150 200 250 300A
bs
ppm
Kurva Standar DNS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
24 48 72 96 120
tota
l gu
la p
pm
kadar gula (ppm)
3. Yp/X
4. Yx/s
5. Yp/s
y = -0,3579x + 8,0392 R² = 8E-06
-40
-20
0
20
40
60
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
(p-p
0)
(x-x0)
Yp/x
Yp/x= -0,357 mg/gr
y = 0,2097x - 0,1965 R² = 0,6254
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 6,5 17 10 13
(X-X
0)
Yx/s
(S0-S)
y = 1,6841x - 8,9245 R² = 0,1596
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20
(p-p
0)
(S0-S)
Yp/s
Yx/s=0,209
gr/ppm
Yp/s = 1,684mg/ppm
6. Laju pertumbuhan maksimum
y = 9,2124x - 884,47 R² = 0,5006
-1.200
-1.000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
0 20 40 60 80 100 120 140ln
x
(jam)
Laju pertumbuhan maksimum
Laju pertumbuhan
maksimum = 9,2 gr/jam