makalah asam sitrat.docx

7/23/2019 Makalah Asam Sitrat.docx

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-asam-sitratdocx 1/11

ASAM SITRAT

Disusun oleh:

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

201



KATA PENGANTAR

Puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-

Nya sehingga tugas makalah proses industri kimia ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat

beserta salam senantiasa tercurahkan kepada Rasulullah uhammad SAW! yang telah menjadi

pembimbing dari "aman yang penuh dengan kebodohan sampai kepada "aman yang dipenuhi

ilmu pengetahuan seperti sekarang ini.

#capan terima kasih disampaikan kepada banyak pihak terutama keluarga dan teman-

teman yang telah banyak memberikan bantuan! baik materi maupun non materi demi kelancaran

penyusunan tugas makalah ini.

akalah yang berjudul “Industri Sabun” ini disusun untuk memenuhi tugas dari mata

kuliah proses industri kimia yang diampu oleh $bu %r. Nita Aryanti! ST.! T. akalah ini akan

mendeskripsikan bagaimana proses industri sabun. %iharapkan makalah ini dapat berguna dalam

rangka menambah wawasan tentang kondisi industri sabun.

Tiada hal yang sempurna di dunia ini! hanyalah Allah SWT yang memiliki segala

kesempurnaan. Perlu disadari bahwa makalah ini masih memiliki banyak kekurangan. #ntuk itu

diharapkan kritik dan saran yang membangun guna perbaikan di masa yang akan datang.

Akhir kata! semoga makalah ini dapat memberikan sumbangsih bagi pembangunan di

$ndonesia beserta dapat meningkatkan tara& hidup bagi kesejahteraan 'angsa $ndonesia.

Semarang! %esember()*+

Penyusun



!A! I

PENDA"ULUAN

Asam sitrat merupakan padatan kering atau putih dengan rumus kimia ,/01 dan

memiliki berat molekul *2(!*(. Senyawa ini terdapat sebagai konstituen alami dalam buah-

buahan! seperti jeruk! nanas! apel dan anggur. Awalnya asam sitrat diperoleh dalam bentuk kristal

melalui proses isolasi dari juice lemon oleh Scheele pada tahun *1/3. 4alu pada tahun *//)

5rimou6 dan Adam mensintesis asam sitrat dari glycerol. %an pada tahun */27 Wehmer

mengindikasikan bahwa asam sitrat dapat diperoleh melalui proses &ermentasi larutan gula oleh

beberapa jenis &ungi. ingga kini proses produksi komerasial asam sitrat diperoleh melalui

proses &ermentasi.(Othmer, K.,”Encyclopedia of Chemical Technoloy”,!rd ed"#$%8

Asam sitrat merupakan asam organic lemah yang ditemukan pada daun dan buah

tumbuhan genus Citrus 9jeruk : jerukan8. Senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan

alami! selain digunakan sebagai penambah rasa masam pada makanan dan minuman ringan.

%alam biokimia! asam sitrat dikenal sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat! yang

penting dalam metabolisme makhluk hidup! sehingga ditemukan pada hamper semua makhluk

hidup. ;at ini juga dapat digunakan sebagai "at pembersih yang ramah lingkungan sebagai

antioksidan.

Asam Sitrat banyak terdapat pada berbagai jenis buah-buahan seperti jeruk! pisang! apel!

dan sayuran. Namun! ada salah satu jenis buah yang sangat populer dalam pembuatan asam sitrat

yaitu buah <eruk. Adapun jenis jeruk yang paling banyak menghasilkan asam sitrat yaitu jeruk

limau dan lemon dengan menghasilkan asam sitrat mencapai /= dari bobot keringnya.

Asam sitrat digunakan oleh banyak industri di dunia sebagai bahan baku produksi seperti

industri makanan! minuman! &armasi! kosmetik! dan lain-lain. 'erdasarkan kenyataan bahwa

penggunaan asam sitrat yang luas dalam dunia industri! maka kebutuhan pemenuhan bagi asam

sitrat baik di dalam maupun luar negeri masih sangat besar.



!A! II

PEM!A"ASAN

II#1 De$inisi

Asam sitrat merupakan asam organic lemah yang ditemukan di daun dan buah

tumbuhan genus citrus 9jeruk : jerukan8. Senyawa ini berguna dalam industri makanan!

&armasi dan tambahan dalam makanan ternak. Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis

buah dan sayuran! namun ditemukan pada konsentrasi tinggi hingga dapat mencapai

bobot /= kering. al ini ditemukan pada buah jeruk dan limau misalnya jeruk nipis dan

jeruk purut.

5ambar (.* Asam Sitrat

Si&at asam sitrat yang tidak beracun! dapat mengikat logam-logam berat! 9besi

maupun bukan besi8 dan dapat menimbulkan rasa yang menarik. %i dalam biokimia!

asam sitrat dikenal sebagai senyawa antara dalam siklus yang terjadi dalam mitokondria

yang penting dalam metabolisme makhluk hidup. Asam sitrat dapat diproduksi secara

kimiawi atau secara &ermentasi menggunakan mikroorganisme. Adapun rumus kimia

asam sitrat adalah ,/01.

,( ,0(

0 , ,0(



,( ,0(

5ambar (.( Struktur >imia Asam Sitrat

Struktur asam ini tercermin pada nama $#PA,nya! asam (-hidroksi- *!(!7-

propanatrikarboksilat. >easamaan Asam Sitrat didapat dari tiga gugug karboksil ,00

yang dapat melepas proton dalam larutan. <ika hal ini terjadi yang dihasilkan adalah ion

sitrat.

II#2 Si$%&'Si$%& As%( Si&)%&

Si&at "at pada umumnya terbagi menjadi ( si&at &isika dan kimia! begitu pula

dengan asam sitrat seperti berikut ?

II#2#1 Si$%& Fisi*%

*. 'erat molekul ? *2( gr@mol

(. Spesific &ra'ity ? *!+3 9 () , 8

7. Titik 4ebur ? *+7 ,

3. Titik didih ? *1+ ,

+. >elarutan dalam air ? ()1!1 gr @ *)) ml 9 (+ , 8

. Pada titik didihnya asam sitrat terurai 9 Terdekomposisi 8

1. 'erbentuk kristal berwarna putih! tidak berbau! dan memiliki rasa asam.

II#2#2# Si$%& Ki(i%

*. >ontak langsung 9paparan8 dengan asam sitrat yang bersi&at kering dan larut! akan

mengakibatkan iritasi pada kulit dan mata.



(. ampu mengikat ion-ion logam sehingga dapat digunakan sebagai pengawet dan

kesadahan dalam air

7. >easaman pada asam sitrat! didapatkan dari gabungan tiga gugus karboksi-,00

yang dapat melepas proton dalam larutan.

3. Asam sitrat dapat berupa kristal anhidrat yang bebas air atau berupa kristal

monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekulnya.

+. 'entuk anhidrat asam sitrat mengkristal dalam air panas! sedangkan bentuk

monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin.

. 'entuk monohidrat Asam sitrat dapat diubah menjadi bentuk! anhidrat dengan

pemanasan pada suhu 1) : 1+ ,

1. <ika dipanaskan diatas suhu *1+, akan terurai terdekomposisi8 dengan

melepaskan karbon dioksida 9,0(8 dan air 9(08.

/. Reaksi yang terjadi ?

*. Reaksi Pembentukan

9,*)0+8n9+8 B n9(089l8 C 9,*(((0**89s8

>arbohidrat sukrosa

9,*(((0**89s8 B 9(089l8 C 9,*(089s8 B 9,*(0+89s8

5lukosa &ruktosa

9,*(089s8 B 0(9g8 C 9,/0189s8 B ( 9(089l8

Asam sitrat

(. Reaksi Pemurnian

9,/0189s8 B 79,a908(89l8 C 9,a79,+0189(889s8 B 9(089l8

,a. Sitrat

9,a79,+0189(889s8 B 79(S0389l8 C 79,aS0389s8 B ( 9,/0189s8

,a. Sul&at As. Sitrat

9,/0189s8 B 79Na089l8 C 9Na79,/01889s8 B 7 9(089l8



II#+ M%,%( P)oses Pe(-u%&%n As%( Si&)%&

Pada umumnya proses pembuatan asam sitrat dapat dikategorikandari prosesyang bersi&at tradisional hingga proses komersial yaitu &ermentasi.>ultur permukaan

yang menggunakan substrat padat atau semi padat banyakdigunakan untuk memproduksi berbagai jenis asam organik dan en"im. Dermentasi dalam media padat ini sering disebut proses koji. Ada tiga macamproses dalam pembuatan asam sitrat yaitu proses ekstraksi

sederhana! proses&ermentasi dan proses sintesa kimia.

II#+#1# P)oses E*s&)%*si Se.e)h%n%

Proses atau mertode ini dilakukan dengan ekstraksi buah seperti lemon!jeruk

dan nanas. Namun proses ini sudah tidak pernah dilakukan lagi seiringdengn

pengembangna metode &ermentasi.(Kir Ohmer,“Encyclopedia ofChemical Enineerin”, )ol. *, hal "+* "+$-

II#+#2# P)oses Fe)(en&%siPada dasarnya proses &ermentasi ini terbagi menjadi dua macamyaitu

surface fermentation (fermentasi permuaan- dan submered atau deep

submered fermentation (fermentasi biaan celupdalam-. Namun pada masing-masing metode dapat dikembangkan lagi berdasarkan mikroorganisme yang

digunakan ?

%# Su)$%,e $e)(en&%&ion

Pada proses surface fermentation digunakan kapang asperillus nier .

Proses &ermentasi permukaan ini diterapkan dalam dunia industri sejak tahun

*2()-an. Sebelum mengalami proses &ermentasi bahan baku diencerkanterlebih dahulu hingga konsentrasi gula 7)= dalam mi6er. Setelah itu

ditambahkan asam sul&at! pospor! potassium dan nitrogen dalam bentuk asam

atau garam sebagai nutrient. ,ampuran ini kemudian disterilkan laludiencerkan kembali hingga konsentrasi gula mencapai *+= dan selanjutnya

di&ermentasikan.

Proses &ermentasi dilakukan didalam tangki-rangki yang terbuatdari

alumunium. $nokulum 9Aspergillus niger8 disemburkan bersama-samadenganudara. Waktu inkubasi selama 2 : ** hari. 4apisan lendir yang terbentuk

dipermukaan medium diambil dan diekstraksi! sedangkan cairan hasil

&ermentasi diberi perlakuan panas dan penambahan kalsium hidroksida 9p/!+8 sehingga dihasilkan kalsium sitrat. 'erikut ini adalah gambar sur&ace

&ermentation.



5ambar (.* Proses surface fermentation

>ebutuhan energy untuk Esur&ace &ermentationF tidak banyak >arena

prosesaerasi menggunakan peralatan yang sederhana yaitu berupa kipas yang

menghasilkan udara dan digerakkan oleh motor elekrtik! energy yangdibutuhkan *!7 : (! <@m7.

(Kir Ohmer,“Encyclopedia of Chemical Enineerin”, )ol. *, hal "+$-

-# Su-(e)/e..ee $e)(en&%&ion $e)(en&%si -i%*%n ,elu3

Pada proses submere fermentationini terbagi dua macam berdasarkanmikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submered fermentationmenggunakan /perillus 0ier dan submered fermentation menggunakan

yeastdalam hal ini adalah Candida uilliermondii.

*. Submered fermentation menggunakan /sperillus nier

%alam proses ini mikroorganisme /sperillus nier ditumbuhkan

denganm endispersikannya dalam media cair. 'ejana &ermentasi tersusun atastangki -tangki steril yang berkpasitas beberapa ratus kubik meter 9*))) galon8

dengan dilengkapi pengaduk mekanik serta pemasukan sejumlah udara steril.Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh amelung-perGuin! dimana produksi asamsitrat dengan proses biakan celup mempertimbangkan

penggunaan phospat yangterbatas. %alam prakteknya spora kapang diproduksi

dibawah control akseptik sehingga tenaga kestreilannya. Tahapan &ermentasi

biakan celup ini ada dua yaitu tahap perkembangan miselia dan tahap&ermentasi. Sebagian kecil bahan bakudigunakan sebagai inokulum

&ermentor.sebagian besar yang lain digunakantahapn utama dalam &ermentor.

$nokulum yang terbentuk ditrans&er secara asepticuntuk produksi asam sitratdalam &ermentor. %alam skala industri /sperillusnier adalah strain yang

paling tepat untuk &ermentasi! walaupun pada awalnyamenghasilkan sedikit

yield! namun dalam perkembangan selanjutnya penambahanmethanol dalamlarutan &ermentasi akan menghasilkan yield yang besar.

(. Submered fermentation menggunakan yeastSampai sekitar tahun *22 atau *21)! Aspergillus niger dianggap

sebagaisatu-satunya asam sitrat dalam skala industry. Pada tahun *21)! sebuah

inoHasibaru yang mendemonstrasikan bahwa produksi asam sitrat dapat

dilakukandengan menggunakan yeast seperti Candida uilliermondii yang



mengandungglukosa atau molasses hitam pekat yang ekuiHalen dengan

sejumlah glukosa.

Waktu &ermentasi lebih singkat daripada Aspergillus niger. Penggunaanstraicandida sangat e&ekti& untuk pembuatan asam sitrat dari hidrokarbon!

dimanakonHersi yang dihasilkan dapat mencapai lebih dari *)=. Secara umum

prosessubmerged &ermentation membutuhkan suplai energy yang cukup banyak! karenamencakup proses pengadukan! aerasi! serta pendinginan.

>ebutuhan energyberkisar / : * <@m7 9(/!+ : +1 'tu@gal8.

(Kir Ohmer,“Encyclopedia of Chemical Enineerin”, )ol. *, hal "+* "+$-

II#+#+# P)oses Sin&es% Ki(i%

Pembuatan asam sitrat dengan sintesa kimia dilakukan pada tahun *//)oleh

5rimou6 dan Adam. <alannya reaksi didasarkan pada reaksi antara gliseroldeHirat

*!7-dichloroaceton dengan sianida. Secara umum proses ini belum biasditerimadalam industry kimia.

'eberapa sintesa asam sitrat nonkomersial antara lain?

*. Reaksi Re&ormatsky

Pada reaksi ini pembentukan asam I-hidroksi berawal dari brominasiesterpada posisi J lalu mereaksikannya dengan senyawa karbonil. %engan

memilihsenyawa ester dan karbonil yang tepat! beragam senyawa I-hidroksi bisadiperoleh termasuk asam sitrat.

(1cKetta, Encyclopedia of Chemical 2rocessin /nd desin, )ol. %, hal !3$-

(. Reaksi Wiley

Pada reaksi ini maleat anhydride dioksidasi secara katalitik

membentukintermediate o6alacetic acid anhydride. Reaksi intemediat ini dengan

ketenemenghasilkan I-lactone yang bisa dihidrolisa menjadi asam sitrat.

7. >arboksilasi aseton menggunakan katalis alkali metal phenolate dalamsolHentseperti dimethylfomamide atau lyme 9dimethylether dari ethylene lycol 8membentuk membentuk acetonedicrbo6ylate! diikuti reaksi dengan

sianidamembentuk cyanohydrins! kemudian hidrolisa asam atau basa.

3. Kpoksidasi itaconate! reaksi dengan sianida dan hidrolisa.

II#4 E$e*&i5i&%s P)oses .%n P)o.u*si



Pada berbagai proses pembentukan asam sitrat diatas! kita dapat mengetahui

proses mana yang lebih menguntungkan dalam industri pabrik asam sitrat. %ilihat dari

yield yang terbentuk dari tiap proses! yield paling besar dihasilkan padaproses submered fermentation dengan menggunakan yeast yield yang terbentuk dapat mencapai *))=

.Sedangkan pada proses submered fermentation dengan menggunakan /. nier yield

yang dihasilkan sekitar 2)=! dan bisameningkatapabila ditambahkan methanol *= -7=.Sedangkan untuk surface fermentation! yield yang dihasilkan hanya sekitar 1)=.

Namun dalam industri! proses pembentukan asam sitrat lebih sering

menggunakan proses submerged &ermentation dengan menggunakan /sperillus nier .al ini dikarenakan proses submered fermentation dengan menggunakan /sperillus

nier mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan proses submered

fermentation dengan menggunakan yeast.

'erikut ini adalah perbandingan dari proses pembuatan asam nitrat ?

<enis Proses

$ndikator Submerged Dermentation Sur&ace Dermentation

Lield Lield yang dihasilkan 2)= Lield yang dihasilkan +3 - +=4ama Dermentasi Waktu &ermentasi 7 - 3 hari Waktu &ermentasi hari

'iaya Perawatan 'iaya perawatan murah 'iaya perawatan mahal karena

banyak alat yang digunakan

>ontaminasi Steril! kontaminasi kecil >ontaminasi besar karena

terbuka

Knergi / : <@m7 *.7 : (. <@m7

9sumber? #PN EMeteranF <awa Timur!()**8

'erdasarkan beberapa pertimbangan diatas! ternyata pembuatan asam sitrat

dengan menggunakan proses submerged &ermentation menggunakan /sperillus nier

lebih e&ekti& dibandingkan proses lainnya! utamanya jika ditinjau dari skala industri dankelebihan-kelebihan yang lain pada umumnya.

II# Pen//un%%n As%( Si&)%& .i In.us&)i

$ndustri makanan dan &armasi menggunakan asam sitrat dikarenakan alasan

keamanan secara umum! dapat memberikan rasa asam yang memuaskan! kelarutannyayang tinggi didalam air dan sebagai bu&&ering dan chelating agent. #ntuk industri

kosmetik dan wewangian digunakan sebagai bu&&ering agent. Serta secara luas digunakan

sebagai bu&&ering dan chelating agent di berbagai macam industri. 'erikut ini adalah

penggunaan asam sitrat dalam industri-industi tersebut.

II##1 In.us&)i M%*%n%n

*. inuman

Asam sitrat digunakan secara e6tensiHe dalam industri minuman untuk memberikanrasa asam pada minuman dan sebagai komplemen pada rasa berry pada minuman.

Pada minuman yang tidak berkarbonisasi asam sitrat dapat memberikan p yang



beragam pada minuman! selain itu asam sitrat pada minuman jus buah merupakan

komponen alami yang tercampur secara baik dengan aroma dari

minuman tersebut. #ntuk minuman berkarbonisasi asam sitrat digunakan sebagaiadiculant atau penguat rasa.

(. <eli dan selai

Asam sitrat digunakan sebagai pemberi rasa asam pada jeli dan selai serta digunakanuntuk menyesuaikan p.

7. >embang 5ula

Asam sitrat digunakan untuk memberikan rasa asam dan meminimalkan inHersi

sukrosa pada produk kembang gula.

3. akanan 'ekuAsam sitrat digunakan sebagai chelating agent dan pengatur p sehingga

memungkinkan pengoptimalan kestabilan dari makanan beku dengan meniadakan

aktiHitas antioksidan dan menon-akti&kan en"im.

II##2 In.us&)i F%)(%si6 Kos(e&i* .%n Pe7%n/i

*. Darmasi

Asam sitrat digunakan sebagai bahan dasar tablet e&&erHescence! dimana asam sitrat

bila bereaksi dengan "at yang mengandung bikarbonat atau karbonat dalam air akanmembentuk gas karbondioksida dan garam dari asam tersebut. Selain itu asam sitrat

digunakan sebagai bu&&ering agent dan pemberi rasa asam pada obat-obatan.

(. >osmetik dan Pewangi

%alam industri ini asam sitrat digunakan sebagai pengatur p dan sebagai antio6idan pada metallic-ion chelator.

II##+ In.us&)i L%inn8%

#ntuk industri-industri lainnya asam sitrat digunakan untuk industri detergen!

agrikultur! &otogra&i! tekstil! kertas dan lain sebagainya. Selain itu dalam industri asamsitrat dapat digunakan sebagai pembersih metal dan pengabsorbsi sul&ur dio6ide dan

dapat digunakan pula dalam proses treatment pada limbah. 9Othmer, K.,”Encyclopedia

of Chemical Technoloy”,!rd ed. "#%$ 8

makalah asam sitrat.docx

Documents