makalah analisis jurnal
DESCRIPTION
Analisis Jurnal BioteknologiTRANSCRIPT
Produksi Asam Sitrat oleh Aspergillus Niger Menggunakan Limbah Nanas
A. Pendahuluan
Asam sitrat adalah 6-karbon mengandung asam trikarboksilat yang pertama kali diisolasi dari jus
lemon yang merupakan komponen alami dari banyak buah sitrus (Kareem dan Rahman, 2013).
Fermentasi solid state mengacu pada kultivasi mikroorganisme dalam lingkungan aktivitas air
rendah pada bahan non-larut yang berperan sebagai sumber nutrisi dan penyangga fisik (Pandey,
2003). Keuntungan utama dari fermentasi solid state lebih dari fermentasi terendam meliputi hasil
yang lebih tinggi, kebutuhan air yang rendah dan biaya operasi yang lebih rendah.
Jamur berfilamen A. niger merupakan organisme pilihan untuk produksi asam sitrat karena
mudah ditangani, kemampuannya untuk memfermentasi berbagai bahan baku murah, dan hasil yang
tinggi (Schuster et al., 2002).
Beragam sisa industri pertanian seperti singkong, ampas tebu, kulit ari kopi, kedelai, limbah
nanas, dan lain-lain telah digunakan dalam fermentasi solid state untuk memproduksi asam organik
(Sukesh, et al., 2013). Kulit nanas adalah produk sampingan yang dihasilkan dari pengolahan nanas
menjadi irisan dan mewakili sekitar 10 % b/b dari berat buah asli. Tujuan dari penelitian ini adalah
untuk mengadopsi penggunaan kulit nanas sebagai media murah untuk produksi asam sitrat oleh A.
niger dan mengetahui pengaruh dari penambahan gula terhadap hasil asam sitrat.
B. Bahan Dan Metode
1. Pra–perlakuan kulit nanas
Kulit nanas dikeringkan dengan oven pada suhu 60° C selama 2 jam dan dipotong menjadi
ukuran 2 mm.
2. Penyaringan kultur jamur
Kultur A. niger disaring secara kualitatif untuk produksi asam sitrat. Media agar-agar Czapek-
Dox (10 mL) dituangkan ke dalam cawan Petri individu steril dan dibiarkan dingin pada suhu kamar.
Sekitar 0,5 mL suspensi konidia A. niger dipindahkan ke masing-masing cawan Petri. Pelat
diinkubasi pada suhu 30° C selama 3-5 hari. Pelat diamati setelah inkubasi pada zona kuning
berkaitan dengan pembentukan asam sitrat. Strain A. niger dengan zona kuning terluas digunakan
untuk penelitian lebih lanjut.
3. Media fermentasi
Media basal disiapkan dengan memasukkan kulit nanas (30 g) ke dalam 200 mL labu
Erlenmeyer. Media dilengkapi dengan glukosa dan sukrosa pada 5, 10, 15 % b/v. Labu disumbat
kapas dan diautoklaf pada suhu 121° C selama 15 menit. Setelah pendinginan pada suhu kamar,
setiap media diinokulasi dengan suspensi A. niger (6,0 x 106) dan diinkubasi pada berbagai rentang
suhu (25-30° C) dalam inkubator yang berputar dan berguncang selama 5 hari. Metanol (0-5 %)
ditambahkan pada labu sebelum fermentasi. Setelah fermentasi, media diencerkan dengan air suling
(1:4 b/v). Media tersebut kemudian disaring dan filtratnya digunakan untuk analisis selanjutnya.
4. Penentuan asam sitrat
Asam sitrat ditentukan secara titrimetri (AOAC, 1995) dengan menggunakan NaOH 0,1 M dan
fenolftalein sebagai indikator dan dihitung sebagai % dengan rumus :
5. Biomassa, Residu Gula dan Penentuan Ph
Untuk menentukan biomassa seluruh kultur jamur disaring dengan kertas saring steril dan
dikeringkan sampai berat konstan pada suhu 105° C. Kandungan gula ditentukan dengan
menggunakan refraktometer dan pH diukur dengan pH meter analog. Setiap analisis dilakukan dalam
rangkap tiga.
C. Hasil dan Pembahasan
1. Penyaringan ketersediaan kultur A. niger dan media nanas
Asam sitrat memproduksi strain A. niger yang diisolasi dimurnikan dan karakteristik kultur dan
morfologinya diperiksa. Dari 35 strain yang disaring untuk produksi asam sitrat, A. niger KS-7
adalah penghasil asam sitrat terbaik. Kulit nanas yang digunakan selama penelitian ini ditemukan
mengandung: protein kasar 3,89 %; lemak kasar 1,57 %; serat kasar 2,45 %; kandungan karbohidrat
42,5 %; kandungan gula 38,6 %; kadar abu 3,2 % dan kelembaban 10,25 %. Studi ini menunjukkan
bahwa limbah nanas adalah media yang cocok untuk biosintesis asam sitrat oleh A. niger karena
kandungan zat gizinya dengan hasil asam sitrat optimum di hari kelima.
2. Pengaruh berbagai konsentrasi gula
Produksi asam sitrat oleh A. niger dari kulit nanas sebagai media fermentasi basal dengan
konsentrasi sukrosa dan glukosa yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 1.
Media yang dilengkapi dengan sukrosa (15 %
w/v) memberikan nilai asam sitrat tertinggi (36,6 g/kg) sedangkan kontrol (kulit nanas) memberikan
17,23 g/kg pada lama fermentasi 5 hari. Asam sitrat diakumulasikan oleh A. niger pada konsentrasi
sukrosa atau glukosa yang lebih tinggi ini berbanding lurus dengan kenaikan konsentrasi intraseluler
dari fruktosa 2,6 fosfat (Ali, 2004). Hossain dan rekan kerja (1984) menjelaskan bahwa sifat dari
sumber gula memiliki efek pada produksi asam sitrat oleh A. niger. Dalam penelitian ini,
penambahan sukrosa ke limbah nanas meningkatkan produksi asam sitrat daripada glukosa. Sukrosa
adalah substrat komersial tradisional untuk produksi sitrat meskipun glukosa, fruktosa dan maltosa
juga telah digunakan sebagai substrat untuk produksi asam sitrat (Xu et al., 1989). Sukrosa memiliki
berat molekul yang relatif rendah dan mudah diangkut ke dalam sel mikroba untuk hidrolisis oleh
enzim intraseluler (Drysdale dan McKay, 1995) .
Peningkatan produksi asam sitrat dan nilai biomassa disertai dengan penurunan pada gula
sepanjang waktu inkubasi. Kubicek (1998) melaporkan bahwa hasil akhir dari fermentasi asam sitrat
oleh A. niger sangat tergantung pada jenis dan konsentrasi sumber karbon. Pemahaman saat ini dari
mekanisme dengan sumber karbon dan konsentrasinya mempengaruhi akumulasi asam sitrat yang
terkait dengan peraturan utama yang menunjuk pada tingkat transportasi heksosa dan fosforilasi.
D. Kesimpulan
Metode fermentasi solid state telah dikembangkan untuk produksi asam sitrat dari kulit nanas
oleh A. niger. Penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan kulit nanas untuk produksi jamur asam
sitrat menunjukkan metode yang efisien dalam meminimalkan masalah pembuangan limbah nanas
dan secara bersamaan menghasilkan asam organik penting yang berharga untuk industri makanan
dan farmasi. Asam sitrat maksimum diperoleh sebanyak 36,6 g/kg dari kulit nanas dengan medium
yang ditambahkan dengan sukrosa dibandingkan dengan kontrolnya. Penambahan sukrosa pada
limbah nanas dapat meningkatkan produksi asam sitrat.
E. Daftar Pustaka
Kareem, S. O., Akpan, I. dan Alebiowu, O. O., 2009. Production of citric acid by Aspergillus niger
using pineapple waste. Malaysian Journal of Microbiology; vol 6(2), pp 161-165
Kareem, S. O. dan Rahman R. A., 2013. Utilization of banana peels for citric acid production by
Aspergillus niger. Agriculture and Biology Journal of North America; vol 4(4), pp 384-387
Sukesh K, Jayasuni J. S., Gokul C. N. dan Anu V., 2013. Citric acid production from agronomic
waste using Aspergillus niger isolated from decayed fruit. Journal of Chemical, Biological and
Physical Sciences; vol 3(2), pp 1572-1576