laporan bioin3 produksi asam sitrat
DESCRIPTION
produksi asam sitratTRANSCRIPT
Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Kamis/28 Maret 2013
Teknologi Bioindustri Dosen : Dr. Prayoga S., STP. MT
Asisten :
1. Muhammad Syifa F34090070
2. Nisa Urahmi F34090086
PRODUKSI ASAM ORGANIK (ASAM SITRAT) DENGAN KULTIVASI CAIR
DAN SUBTRAT PADAT
Oleh:
Giovanni Dwi Atmaja F34100127
Hanisa Pratiwi F34100132
Hernanda Wisnu F34100135
Annalisa Prastika F34100138
Maya Ramadhayanti F34100149
Ludfi Oki Arifianto F34090154
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
I. PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Asam sitrat merupakan produk metabolik pertama dalam siklus Krebs. Proses pembentukannya
diawali dengan pemecahan gula menjadi asam piruvat melalui proses glikolisis. Dalam siklus Krebs, asam
piruvat dikonversi menjadi asetil koenzim-A sebagai hasil aktivitas enzim piruvat oksidase dan koenzim-
A-SH. Asam sitrat terbentuk sebagai hasil reaksi langsung antara asetil koenzim-A dengan asam
oksaloasetat dengan dikatalis oleh enzim sitrat sintase. Proses pembentukan asam sitrat ini merupakan
suatu rangkaian reaksi biokimia kompleks yang sangat sensitif terhadap perubahan kondisi lingkungan.
Asam sitrat memiliki banyak kegunaaannya. Penggunaan utama asam sitrat adalah sebagai zat
pemberi cita rasa dan pengawet makanan dan minuman, terutama minuman ringan. Tidak hanya itu,
kemampuan asam sitrat untuk mengkelat logam menjadikannya berguna sebagai bahan sabun dan
deterjen. Dalam bidang bioteknologi, asam sitrat digunakan untuk melapisi pipa mesin dalam proses
pemurnian tinggi sebagai pengganti asam nitrat, karena asam nitrat dapat menjadi zat berbahaya setelah
digunakan untuk keperluan tersebut. Dengan manfaat-manfaat tersebut, produksi asam sitrat terus
dikembangkan teknologinya, baik metode maupun bahan baku.
Tiap metode yang digunakan untuk memproduksi asam sitrat memiliki faktor keberhasilan yang
berbeda-beda. Keberhasilan produksi asam sitrat dengan metode kultivasi cair dipengaruhi oleh pH, total
asam, biomassa, dan kadar gula sisa. Sedangkan keberhasilan produksi asam sitrat dengan metode
kultivasi padat dapat dilihat dari nilai total asamnya. Untuk itu dilakukan praktikum ini untuk meproduksi
asam sitrat dan melihat tingkat keberhasilan dari kedua metode yang ada.
I.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah memproduksi asam sitrat menggunakan kultivasi cair dan subtrat padat, serta melakukan pengujian asam sitrat (pH, total asam, biomassa, dan kadar gula sisa) untuk melihat tingkat keberhasilannya.
II. METODOLOGI
II.1 Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain; untuk kultivasi cair dibutuhkan
Aspergillus niger, gula pasir, ekstrak tauge, (NH4)2SO4, dan KH2PO4. Sedangkan untuk kultivasi subtrat
padat dibutuhkan onggok, dedak halus, aquades, NaOH, larutan indikator PP, dan kertas saring Whatman
No 4. Alat yang digunakan pada praktikum antara lain; erlenmeyer, timbangan, labu titrasi, pipet tetes,
otoklaf, dan corong.
II.2 Metode
II.2.1 Kultivasi Cair
Aspergillus niger disiapkan, biasanya dalam agar miring berumur 5 hari
Media propagasi dibuat, gula dipisahkan, kemudian disterilisasi pada suhu 121 oC selama 15 menit, dididnginkan
Selanjutnya diinokulasi dengan suspensi spora A. niger sebanyak 2% (v/v)
Sampel diinkubasi pada inkubator goyang pada suhu 29±1 oC selama 24 jam
Media fermentasi disiapkan dalam erlenmeyer 250 ml sebanyak 5 buah masing-masing berisi 50 ml media, gula dipisahkan, kemudian disterilisasi 121oC selama 15 menit, dididnginkan
Inokulum yang diperoleh diinokulasikan sebanyak 2%
Sampel diambil setiap 5 hari, kemudian diamati pH, biomassa, gula sisa, dan total asamnya
II.2.2 Kultivasi Subtrat Padat
II.2.3 Pengujian Asam Sitrat
Onggok 25 gram ditambah 5 gram dedek halus (5:1), dimasukkan dalam erlenmeyer 250 ml
Campuran tersebut ditambah aquades hingga terendam
Kemudian ditutup dengan kapas dan alufo, lalu disterilkan dalam otoklaf 121oC selama 15 menit
Setelah dingin, diinokulasi dengan suspensi A. niger (5% v/b)
Sampel diinkubasi pada suhu kamar
10 gram sampel diambil lalu dimasukkan dalam erlenmeyer 300 ml dan ditambah aquades 200 ml (pengenceran 20 kali)
Campuran dipanaskan hingga mendidih
Setelah dingin, sampel disaring dengan kertas Whatman No 4
Filtrat diambil sebanyak 10 ml ditambah 1-2 tetes indikator PP
Kemudian dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 N sampai terbentuk warna merah muda
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
III.1 Hasil Pengamatan
(Terlampir)
III.2 Pembahasan
Sebelum dilakukan fermentasi pada proses produksi asam sitrat, perlu dilakukan propagasi.
Propagasi atau perbanyakan/pembiakan merupakan suatu metode persiapan yang dilakukan untuk
memperoleh jumlah dan konsentrasi suspensi sel yang dapat mencukupi sesuai dengan tingkat kebutuhan
pada saat inokulum. Selain itu, tujuan dilakukan propagasi adalah agar A. niger yang telah disimpan
sebagai kultur stok dalam suhu rendah untuk periode relatif lama mampu beradaptasi dengan kondisi
pertumbuhan baru pada suhu kamar dalam media cair.
Propagasi dilakukan dengan menyiapkan medium seperti gula pasir, ekstrak tauge, (NH4) 2SO4,
dan KH2PO4. Menurut Hidayat (2008) selain mikroba sebagai komponen utama fermentasi, faktor-faktor
pendukung yang perlu diperhatikan adalah komposisi nutrisi media, kandungan logam, pH, kondisi
lingkungan, tipe dan konsentrasi gula, pengaruh senyawa pengkhelat terhadap ion logam, amonium nitrat,
dan aerasi. Media untuk produksi asam sitrat harus menyediakan semua kebutuhan zat gizi mikroba, yang
meliputi sumber karbon, nitrogen, dan mineral seperti kalium, fosfor, belerang dan magnesium untuk
pertumbuhan Aspergillus niger sendiri.
Medium gula pasir atau sukrosa padat mempunyai manfaat sebagai sumber karbon. Menurut
Ibrahim (2010) Berbagai hasil pertanian, atau limbah pengolahan hasil pertanian dapat digunakan sebagai
sumber karbon di antaranya adalah umbi-umbian (misalnya ubi kayu, talas dan singkong) sirup glukosa
yang berasal dari pati yang dihidrolisa dengan asam, sukrosa, molase (baik dari gula maupun bit),
onggok, dedak padi atau gandum, limbah pengolahan kopi dan limbah pengolahan nenas. Menurut
Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. Nige karena
memiliki ikatan intervase miselium ekstraseluler yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis
sukrosa relatif lebih cepat.
Dedak berfungsi sebagai sumber vitamin, asam amino dan mineral. Pada dasarnya, vitamin akan
berperan dalam pembentukan koenzim, Vitamin B dan asam amino tertentu diperlukan sebagai faktor
pertumbuhan mikroorganisme sedangkan mineral berfungsi sebagai makronutrien dan mikronutrien dalam
pertumbuhannya. Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber
glukosa oleh Aspergillus niger karena memiliki ikatan intervasemiselium ekstraselular yang kuat dan aktif
pada pH rendah sehingga hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat.
Medium ekstrak taoge memiliki manfaat sebagai penyedia sumber nutrisi yang mengadung
nitrogen. Nitrogen mempengaruhi pembentukan asam sitrat karena nitrogen tidak hanya penting untuk
laju metabolit dalam sel tetapi juga bagi pembentukan protein sel. Pada saat tauge dipanaskan, terjadi
hidrolisis karbohidrat, protein, dan lemak menjadi molekul yang lebih sederhana sehingga mudah dicerna.
Kemudian medium (NH4)2SO4 memiliki manfaat sebagai penyedia sumber nitrogen dan juga pembuat
kondisi asamyang dibutuhkan oleh Aspergillus niger. Sedangkan medium KH2PO4 memiliki manfaat
sebagai penyedia sumber fosfat.
Berdasarkan media yang digunakan, fermentasi secara umum dibagi menjadi dua model utama
yaitu fermentasi media cair (Submerged Fermentation) dan fermentasi media padat (Solid state
fermentation). Dalam fermentasi tradisional, baik fermentasi medium cair maupun medium padat telah
lama dikenal. Fermentasi cair meliputi fermentasi minuman anggur, fermentasi asam cuka, yogurt, dan
kefir.Fermentasi media padat seperti fermentasi tempe, oncom,kecap,tape dan silase. (Fajar, 2012)
Fermentasi media padat merupakan proses fermentasi yang berlangsung dalam substrat tidak
larut, namun mengandung air yang cukup sekalipun tidak mengalir bebas. Solid State Fermentation
mempunyai kandungan nutrisi per volume jauh lebih pekat sehingga hasil per volum dapat lebih besar.
Keuntungan fermentasi media padat diantaranya adalah medium yang digunakan relatif sederhana, ruang
yang diperlukan untuk peralatan fermentasi relatif kecil karena air yang digunakan sedikit, inokulum dapat
disiapkan secara sederhana, kondisi medium tempat pertumbuhan mikroba mendekati kondisi habitat
alaminya, aerasi dihasilkan dengan mudah karena ada ruang diatara tiap partikel substratnya, produk yang
dihasilkan dapat dipanen dengan mudah (Fajar, 2012)
Submerged Fermentation adalah fermentasi yang melibatkan air sebagai fase kontinyu dari
sistem pertumbuhan sel bersangkutan atau substrat, baik sumber karbon maupun mineral terlarut atau
tersuspensi sebagai partikel-partikel dalam fase cair. Fermentasi cair dengan teknik tradisional tidak
dilakukan pengadukan, berbeda dengan teknik fermentasi cair modern melibatkan fermentor yang
dilengkapi dengan : pengaduk agar medium tetap homogen, aerasi, pengatur suhu (pendinginan dan
pemanasan) dan pengaturan pH. Proses fermentasi cair modern dapat dikontrol lebih baik dan hasil lebih
seragam dan dapat diprediksi. Juga tidak dilakukan sterilisasi, namun pemanasan, perebusan dan
pengukusan mematikan banyak mikroba competitor.Keuntungan menggunakan fermentasi media
cairadalah hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi dan kontak antar reaktan dan bakteri semakin
besar. Sedangkan kelemahannyayaitu biaya operasi relatif mahal (Fajar, 2012)
Selain itu pengaturan pH juga penting bagi keberhasilan proses fermentasi. Untuk fermentasi
asam sitrat pH medium optimum adalah 2-3. Penggunaan pH medium rendah banyak menguntungkan
yakni hasil asam sitrat yang tinggi dan mengurangi resiko kontaminasi pada saat fermentasi oleh
mikroorganisme lain. Selain itu, pH yang rendah juga menghambat produksi dari asam organik yang tidak
diinginkan (misalnya asam glukonat, asam oksalat) dan hal ini membuat perbaikan asam sitrat dari media
cair. Menurut Papagianni (1995), meningkatnya pH selama fase produksi akan menurunkan hasil asam
sitrat sampai 80%.
Laju pertumbuhan merupakan proyeksi nilai regresi linear dari ln biomassa yang tumbuh selama
proses fermentasi. Secara teoritis pada proyeksinya akan dapat dikelompokkan menjadi 4 fase yakni, fase
lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian (Yuwono, 2010). Proyeksi secara teoritis dapat
dilihat sebagai berikut;
Gambar 1. Kurva Laju Pertumbuhan Pada Reaktor Batch Secara Teori (Yuwono, 2010)
Pada gambar kurva tersebut dapat dilihat bawa fase nomor satu adalah fase lag dimana sel masih
dalam fase beradaptasi, kemudian pada fase nomor dua merupakan fase dimana laju pertumbuhan sel
cepat setelah sel berhasil beradaptasi, setelah itu memasuki fase nomor tiga takni fase stasioner yang
dimana pertumbuhan sel mulai terhambat karena beberapa faktor seperti jumlah sel atau substrat, setelah
itu terdapat juga fase kematian saat jumlah sel mulai berkurang karena faktor substrat atau produk yang
dihasilkan. Pada umumnya laju pertumbuhan sel akan membentuk proyeksi seperti pada kurva tersebut.
Laju pertumbuhan yang didapati dari hasil praktikum adalah µ = 0,0036 / jam. Laju pertumbuhan
ini didapati dari hasil perhitungan regresi linear dari data praktikum dengan persamaan garis fungsi laju y
= 0,0036x - 5,430. Sehingga didapati laju pertumbuhan yakni nilai kemiringan garis regresi linear yaitu
0,0036.
Proyeksi kurva laju pertumbuhan yang didapati pada praktikum secara umum sudah sesuai
dengan literatur, hanya saja terdapat kejanggalan pada hari ke-3. Pada hari ke-3 laju pertumbuhan yang
didapat mengalami penurunan sebelum memasuki fase eksponensial yang dimana seharusnya merupakan
fase lag dengan garis kurva mendatar. Hal ini kemungkinan terjadi karena adanya kesalahan yang
dilakukan oleh kelompok 2 sehingga sel tidak tumbuh dengan baik seperti seharusnya. Kesalahan yang
mungkin terjadi adalah pemberian jumlah substrat yang kurang, atau inokulasi sel yang tidak dilakukan
dengan benar, untuk kondisi pemeraman seharusnya tidak menjadi masalah karena semua kelompok
dilakukan dengan kondisi yang sama. Selain dari data hari ke-3, kurva menunjukkan proyeksi yang sesuai
dengan literatur. Pada hari ke-1 sampai hari ke-2 pertumbuhan sel masih berada dalam fase lag. Kemudian
pada hari ke-3 sampai hari ke-4 kurva menunjukkan kenaikan secara eksponensial yang menunjukkan
pertumbuhan memasuki fase eksponensial. Setelah memasuki hari ke-5 pertumbuhan sel mengalami
penurunan yang berarti antara hari ke-4 dan ke-5 sudah terjadi fase stasioner dan pada akhir pengamatan
jumlah sel sudah mengalami penuruan akibat kematian sel. Kematian sel ini dapat terjadi karena jumlah
substrat yang sudah sangat sedikit sehingga pertumbuhan sel berkurang dan beberapa sel mati karena
sudah tidak mendapat asupan substrat. Faktor kondisi pH lingkungan pertumbuhan mikroba tidak menjadi
penyebabnya karena pH yang teruji sampai hari terakhir menunjukkan pH 4, dimana mikroba Aspergillus
niger dapat tumbuh optimum sampai pH 2,5 (Gandjar, 2006).
Produktivitas proses fermentasi dapat dinyatakan dalam bentuk yield. Pada praktikum ini
dilakukan perhitungan yield pembentukkan produk terhadap pertumbuhan biomassa, yield pertumbuhan
biomassa terhadap pemakaian substrat, dan yield pembentukkan produk terhadap pemakaian substrat.
Secara teoritis ketiga perhitungan yield akan menghasilkan garis persamaan linear dengan kemiringan
positif. Dengan kata lain semakin tinggi angka pertumbuhan biomassa maka semakin tinggi produk yang
terbentull, semakin tinggi pemakaian substrat maka semakin tinggi angka menunjukkan angka
pertumbuhan biomassa yang tinggi juga, serta pemakaian substrat yang tinggi maka produk yang
dihasilkan semakin tinggi pula. Pada praktikum ini biomassa yang digunakan adalah Aspergillus niger,
dengan substrat yang diberikan adalah glukosa, dan produk yang dihasilkan adalah asam sitrat. Dari data
yang didapat didapati persamaan garis regresi linear y p/x = 8218,9x + 4,221 yang menunjukkan nilai
yield produk yang terbentuk terhadap pertumbuhan biomassa sebesar 8218,9 gr produk/gr substrat dilihat
dari kemiringan garisnya. Untuk yield pertumbuhan biomassa terhadap pemakaian substrat didapati
persamaan garis y x/s = 0,0128x - 0,000 yang menunjukkan nilai yield nya sebesar 0,0128 gr sel kering/ gr
glukosa. Kemudian dari data didapati juga persamaan garis y p/s = 87,797x + 1,727 yang menunjukkan
nilai yield produk yang terbentuk terhadap pemakaian substrat sebesar 87,797 gr produk/ gr glukosa.
Pada data praktikum didapati plotting nilai perbandingan kurva yang cenderung menyebar.
Secara teoritis seharusnya data yang didapatkan cenderung bersifat linier dengan trend menaik. Hal ini
pertama-tama disebabkan karena kurva yang didapatkan dari pengolahan data dilakukan plotting terhadap
semua data dari seluruh fase proses fermentasi, yang dimana seharusnya dilakukan terhadap fase
eksponensial saja. Selain itu juga terdapat titik plotting yang berada dilluar kuadran 1 yakni data dari hari
ke-3. Hal ini dapat terjadi karena kemungkinan adanya kesalahan praktikan dalam menjalani praktikum
sehingga proses fermentasi selama 3 hari yang dilakukan tidak berjalan sesuai dengan yang seharusnya.
Sehingga jumlah biomassa yang terbentuk, substrat yang digunakan, dan produk yang terbentuk pada saat
hari pengamatan tidak sesuai dengan harapan. Kesalahan yang mungkin dilakukan oleh praktikan seperti
proses inokulasi yang tidak dilakukan dengan benar, atau pemberian substrat yang tidak sesuai.
Kondisi pH yang rendah akan mengurangi resiko kontaminasi pada saat fermentasi oleh
mikroorganisme lain. pH yang rendah juga menghambat produksi dari asam organik yang tidak diinginkan
(misalnya asam glukonat, asam oksalat) dan hal ini membuat perbaikan asam sitrat dari media cair.
Pengambilan amonia dalam proses germminasi spora menyebabkan dilepaskannya proton pada pH rendah
setelah fase germinasi terbentuk. Menurut Papagianni (1995), meningkatnya pH menjadi 4,5 selama fase
produksi akan menurunkan hasil asam sitrat sampai 80%.pH pada media juga mempengaruhhi produksi
asam sitrat dari A. niger karena beberapa enzim yang berperan dalam siklus TCA sensitif terhadap pH. pH
yang rendah selama fermentasi untuk produksi asam sitrat yang optimal diperlukan pH sekitar 2. Jika
kondisi tersebut tidak diperoleh hasil produksi akan berkurang (Mattey, 1992).
Papagianni (1995) & Papagianni et al. (1999) melaporkan bahwa pH mempengaruhi morfologi
dan produktivitas asam sitrat dari A. niger dari hasil data kuantitatif. Morfologi dengan agregat yang kecil
dan filament yang pendek berkaitan dengan meningkatnya produksi asam sitrat pada pH sekitar 2,0 ± 0,2.
Pada pH 1,6 morfologi akan berkembang abnormal (bulbous hyphae) dan produksi asam sitrat akan
menurun secara drastis. Pada pH 3,0 agregat mempunyai bentuk perimeter yang lebh panjang dan
terbentuk asam oksalat. Pada data yang didapat untuk PH dari kelompok satu hingga lima dari hari ke 5,
ke 3, ke 1, ke 2 dan ke 4 adalah 5, 4, 4, 5 dan 4. Data tersebut berarti menunjukan pada kelompok satu dan
empat pada hari kelima dan kedua mengalami kenaikan pH sebesar 5 yang menyebabkan penurunan hasil
asam sitrat yang didapat menurut literatur. Namun pada data yang didapat terbalik dengan literatur yaitu
pada hari ke 5 dan kedua asam sitrat yang terbentuk adalah 51,84 dan 90,48. Kesalahan ini dapat
disebabkan karena kecerobohan praktikan dan kurangnya keahlian dalam praktikum kali ini.
Pada biomassa yang terbentuk untuk hari kelima adalah 0,005916, 0.003975, 0.005061,
0.005333, dan 0.009236. Dari data yang didapat total biomassa menunjukan biomassa yang terbentuk
pada pengolahan asam sitrat dan yang terbanyak adalah pada hari ke empat. Seharusnya biomassa yang
terbentuk akan lebih banyak dengan semakin bertambahnya hari. Kejadian ini dikarenakan kesalahan
praktikan dan kurang termpilnya praktikan.
Pada uji total asam didapatkan hasil yaitu pada hari pertama hingga hari kelima berturut-turut
adalah 47.66, 52.67, 51.84, 90.48 dan 51.84. Menurut literatur semakin lama pengujian yang dilakukan
makan akan semakin banyak juga total asam yang terbentuk. Namun lagi-lagi hasil yang didapat terjadi
kesalahan yaitu pada hari ke 4 dan kelima karena mengalami penurunan jumlah total asam. Ini
dikarenakan sifat dari biomassa yang mungkin telah tercemar atau mati karena salah perlakuan yang
menyebabkan tidak terbentuknya asam.
Kadar gula yang diperoleh dari hari pertama hingga hari kelima berturut turut adalah 0.201797,
0.03806, 0.248008, -0.03107 dan 0.0155. Menurut literatur semakin lama hari maka jumlah kadar gula
pada substrat akan berkurang namun pada data yang didapat terjadi kesalahan dikarenakan jumlah kadar
gula yang naik turun. Ini disebabkan karena kesalah praktikan dalam menghitung dan alat yang tidak
memadai.
Pada kultivasi padat jumlah total asam dari hari pertama hingga hari kelima berturut-turut adalah
19.2, 53.76, 38.4, 49.92 dan 80.64. Menurut literatur semakin lama perlakuan semakin banyak pula total
asam yang dihasilkan bila nutrisi dan keadaan lingkungan sesuai dengan syarat berkembangnya biomassa.
Namun pada hasil didapati hasil yang tidak sesuai yaitu pada hari ketiga jumlah total asam menurun hal
ini dapat disebabkan karena perlakuan yang salah dan keadaan lingkungan yang tidak sesuai dengan syarat
tumbuhnya biomassa.
Kesalahan yang terjadi diatas dapat juga terjadi karena Produksi asam sitrat dengan
menggunakan bantuan Aspergillus niger selain menghasilkan asam sitrat juga menghasilkan produk lain
yaitu biomassa. Pertumbuhan biomassa ini akan mengikuti pertumbuhan sel, yaitu didasarkan pada fase
atau tahapan yang dilalui sel dalam kelangsungan hidupnya yang meliputi empat tahapan yaitu fase lag,
fase eksponensial, fase satsioner, dan fase kematian. Semakin banyak jumlah sel yang terbentuk maka
jumlah biomassa yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. Pertumbuhan sel tercepat yaitu ketika berada
pada fase eksponensial, selanjutnya akan menurun pada fase stationer dan fase kematian.
IV. PENUTUP
IV.1 Simpulan
Laju pertumbuhan merupakan proyeksi nilai regresi linear dari ln biomassa yang tumbuh selama
proses fermentasi. Proyeksi kurva laju pertumbuhan yang didapati pada praktikum secara umum sudah
sesuai dengan literatur, hanya saja terdapat kejanggalan pada hari ke-3. Pada hari ke-3 laju pertumbuhan
yang didapat mengalami penurunan sebelum memasuki fase eksponensial yang dimana seharusnya
merupakan fase lag dengan garis kurva mendatar. Faktor kondisi pH lingkungan pertumbuhan mikroba
tidak menjadi penyebabnya karena pH yang teruji sampai hari terakhir menunjukkan pH 4, dimana
mikroba Aspergillus niger dapat tumbuh optimum sampai pH 2,5.
Pada data praktikum didapati plotting nilai perbandingan kurva yang cenderung menyebar.
Secara teoritis seharusnya data yang didapatkan cenderung bersifat linier dengan trend menaik. Hal ini
pertama-tama disebabkan karena kurva yang didapatkan dari pengolahan data dilakukan plotting terhadap
semua data dari seluruh fase proses fermentasi, yang dimana seharusnya dilakukan terhadap fase
eksponensial saja. Dari data yang didapat nilai yield produk yang terbentuk terhadap pertumbuhan
biomassa sebesar 8218,9 gr produk/gr substrat dilihat dari kemiringan garisnya. Untuk yield pertumbuhan
biomassa terhadap pemakaian substrat menunjukkan nilai yield nya sebesar 0,0128 gr sel kering/ gr
glukosa. Kemudian dari data didapati nilai yield produk yang terbentuk terhadap pemakaian substrat
sebesar 87,797 gr produk/ gr glukosa.
Berdasarkan data praktikum hasil yang didapat pada umumnya tidak sesuai dengan literatur. Data
menunjukan kelompok satu dan empat pada hari kelima dan kedua mengalami kenaikan pH sebesar 5
yang menyebabkan penurunan hasil asam sitrat yang didapat menurut literatur. Namun pada data yang
didapat terbalik dengan literatur yaitu pada hari ke 5 dan kedua asam sitrat yang terbentuk adalah 51,84
dan 90,48. Menurut literatur semakin lama pengujian yang dilakukan makan akan semakin banyak juga
total asam yang terbentuk. Hasil yang didapat terjadi kesalahan yaitu pada hari ke 4 dan kelima karena
mengalami penurunan jumlah total asam. Dari data yang didapat total biomassa menunjukan biomassa
yang terbentuk pada pengolahan asam sitrat dan yang terbanyak adalah pada hari ke empat. Seharusnya
biomassa yang terbentuk akan lebih banyak dengan semakin bertambahnya hari. Semakin lama hari maka
jumlah kadar gula pada substrat akan berkurang namun pada data yang didapat kadar gula berubah naik-
turun. Semakin lama perlakuan semakin banyak pula total asam yang dihasilkan bila nutrisi dan keadaan
lingkungan sesuai dengan syarat berkembangnya biomassa. Namun pada hasil didapati hasil yang tidak
sesuai yaitu pada hari ketiga jumlah total asam menurun. Ketidaksesuaian ini disebabkan oleh kesalahan
praktikan (paralaks, prosedur), dan lingkungan yang mungkin tercemar sehingga mempengaruhi hasil.
IV.2 Saran
Untuk mendapatkan asam sitrat yang optimum dibutuhkan kondisi yang sesuai. Untuk
mendapatkan kondisi yang sesuai harus mengikuti prosedur dengan sebaik mungkin. Hal ini disebabkan
keberhasilan produksi dipengaruhi oleh banyak faktro, sehingga prosedur harus diikuti dengan benar
untuk meminimalisir kesalahan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Fermentasi Substrat padat [terhubungberkala] http://yprawira.wordpress.com/fermentasi-
substrat-padat/[ 17 April 2013]
Boddy L.M., T. Berges, C. Barreau, M.H. Vainstain, M.J. Johnson dan D.J. Balance. 1993. Purification
and characterisation of an Aspergillus niger invertase and its DNA sequence. Curr Genet 24: 60–6.
Cate P S. 1959 Industrial Microbiology. Mc Graw Hill Book Company : New York
Fajar.2012. Media Fermentasi. http://karuniacahayafajar.blogspot.com/2012/11/media-fermentasi.html
( diakses 17 April 2013)
Gandjar, Indrawati, dkk. 2006. Mikologi Dasar dan Terapan. Jakarta: Yayasan Obor Indonesia
Hidayat, Nur. 2008. Aspergillus Pada Makanan. [terhubungberkala]
http://permimalang.wordpress.com/category/aspergillus/ [17 April 2013]
Ibrahim, Hermani. 2010. Produksi Asam Sitrat. [terhubungberkala]
http://hermanibrahim.blogspot.com/2010/11/produksi-asam-sitrat-oleh-aspergillus.html [17 April
2013]
Kubicek C.P dan M. Rohr. 1989. Citric Acid Fermentation. Crit Rev Biotechnol 4: 331- 73.
Papagianni M. 1995. Morphology and citric acid production of Aspergillusniger in submerged culture.
PhD Thesis, University of Strathclyde.
Yuwono, Triwibowo. 2010. Biologi Molekular. Jakarta: Penerbit Erlangga
LAMPIRAN
1. Hasil Uji
Hari 5 3 1 2 4
Kultivasi CairKelompok
1 2 3 4 5
pH 5 4 4 5 4
Biomassa 0,005916 0,003975 0,005061 0,005333 0,009236
Total Asam 51,84 51,84 47,66 52,67 90,048
Kadar Sisa Gula(DNS) 0,008 0,647 0,52 0,07 -0,12
Konsentrasi Kadar Sisa Gula (mg/ml) 0,0155 0,248008 0,201797 0,03806 -0,03107
Kultivasi Padat
Total Asam 80,64 38,4 19,2 53,76 49,92
*Pengenceran 1000 kali
0 20 40 60 80 100 120 1400
102030405060708090
100
-1
0
1
2
3
4
5
6
Kurva pH, Biomassa, Total Asam, dan Konsentrasi gula sisa terhadap waktu
Total AsampHBiomassaKonsentrasi Gula Sisa
Jam
Tota
l Asa
m
pH, B
iom
assa
, dan
Kon
sent
rasi
gula
sisa
Kurva Standar Glukosa
*kurva standarnya dari data kurva standar praktikum kinetika enzim
0 0.1 0.2 0.3 0.40
0.2
0.4
0.6
0.8
1f(x) = 2.74833333333333 x − 0.0345833333333332R² = 0.947200451525388
Kurva Standar Glukosa
AbsorbansiLinear (Absorbansi)
Konsentrasi Glukosa (mg/ml)
Abso
rban
si
2. Tabel Data
Jam 24 48 72 96 120
Biomassa 0,005061 0,005333 0,003975 0,009236 0,005916
Konsentrasi Kadar Sisa Gula (mg/ml) 0,201797 0,03806 0,248008 -0,03107 0,0155
Total Asam 47,66 52,67 51,84 90,048 51,84
ln biomassa -5,28619 -5,23384 -5,52773 -4,68465 -5,13009
X-X0 0 0,000272 -0,00109 0,004175 0,000855
S0-S 0 0,163737 -0,04621 0,232867 0,186297
P-P0 0 5,01 4,18 42,388 4,18
*Tabel ini sudah diurut berdasarkan jam inkubasi
3. Kurva Laju Pertumbuhan (µ = 0,0036 / jam)
KonsentrasiGlukosa (mg/ml)
Absorbansi λ 550 nm
0 0
0,05 0,008
0,1 0,188
0,15 0,398
0,2 0,63
0,25 0,729
0,3 0,799
0,35 0,819
0 20 40 60 80 100 120 140
-5.6-5.4-5.2
-5-4.8-4.6-4.4-4.2
f(x) = 0.00358911610461262 x − 5.43091719685474R² = 0.19389458056518
Laju Pertumbuhan
Jam
ln B
iom
assa
4. Kurva yield produk yang terbentuk terhadap biomassa (Yp/Yx=8218,9 gr produk/gr sel kering)
-0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.0050
1020304050
f(x) = 8218.8576530179 x + 4.22145922697531R² = 0.867487185436737
Kurva Yp/Yx
X-X0
P-P0
5. Kurva yield biomassa terhadap substrat yang digunakan (Yx/Ys=0,0128 gr sel kering/gr glukosa)
-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
-0.002-0.001
00.0010.0020.0030.0040.005
f(x) = 0.0128366878950485 x − 0.000534664405278719R² = 0.626200055409273
Kurva Yx/Ys
S0-S
X-X0
6. Kurva yield produk yang terbentuk terhadap substrat yang digunakan (Yp/Ys=87,797 gr produk/gr glukosa)
-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.250
1020304050
f(x) = 87.7974422812397 x + 1.7275981404163R² = 0.376193265389926
Kurva Yp/Ys
S0-S
P-P0