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