BAB 1. PENDAHULUAN

 

1.1       Latar Belakang

Asam Asetat ( Acetic Acid, Ethanoic Acid, Methyl Carboxylic Acid ) adalah senyawa kimia dengan rumus molekul CH3COOH, berupa cairan jernih tidak berwarna, berbau tajam, dan berasa asam. Bahan kimia ini memiliki titik didih sekitar 117,9° C pada tekanan 1 atm, dan pada konsentrasi tinggi akan menimbulkan korosi pada berbagai jenis logam.

Industri asam asetat merupakan salah satu industri kimia yang berprospek di Indonesia. Kebutuhan asam asetat di dalam negeri terus meningkat seiring dengan meningkatnya permintaan oleh industri penggunanya. Meningkatnya kebutuhan asam asetat ini belum dapat dipenuhi seluruhnya oleh satu-satunya produsen lokal, yaitu PT Indo Acidatama Chemical Industry, sehingga ketergantungan terhadap impor dari tahun ke tahun semakin naik.

 

1.2       Tujuan

            Mengetahui proses metabolit mikroba oleh mikroba Acetobacter acetii

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 2. PEMBAHASAN

 

2.1       Pendahuluan Meta­­bolit (Asam Asetat)

            Fermentasi merupakan proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Peruraian dari kompleks menjadi sederhana dengan bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi. (Perry, 1999)

            Industri fermentasi di negara-negara maju sudah berkembang sedemikian pesatnya, termasuk dalam produksi hasil-hasil pemecahan atau metabolit primer oleh mikroba (asam, asam amino, alkohol), hasil metabolit sekunder (antibiotik, toksin), produksi masa sel (protein sel tunggal), enzim, dan sebagainya. Mikroba yang umum digunakan dalam industri fermentasi termasuk dalam bakteri dan fungi tingkat rendah yaitu kapang dan khamir.

            Berdasarkan Silcox dan Lee, proses fermentasi yang baik adalah:

  1. Mikroorganisme dapat membentuk produk yang diinginkan
  2. Organisme ini harus berpropagasi secara cepat dan dapat mempertahankan

      keseragaman biologis, sehingga memberikan yield yang dapat diprediksi.

  1. Raw material sebagai substrat ekonomis
  2. Yieldnya dapat diterima
  3. Fermentasi cepat
  4. Produk mudah diambil dan dimurnikan

            Acetobacter aceti digunakan untuk memproduksi asam asetat dari alkohol. Sel ini merupakan gram negative, berbentuk batang (0,5-1,5 µm), berbentuk sel tunggal, berpasangan atau berantai. Sel ini bersifat obligat aerob, katalase positif, mengoksidasi etanol menjadi asam asetat dan asam laktat serta CO2 dan H2O. tumbuh optimum pada suhu antara 25-30oC. Secara alami terdapat pada buah, sake, palm wine, cider, beer, batang tebu, tanah, dan jamur teh.

            Acetobacter aceti merupakan bakteri gram negatif yang bersifat motil dengan peritrichous flagella, obligat aerob dan tidak membentuk endospora. Bakteri ini ada dimana-mana dalam lingkungan, dalam tanah, air, bunga, buah-buahan, dan pada lebah madu atau di mana saja terjadi fermentasi gula. A.aceti menghasilkan asam cuka dari etanol dalam minuman beralkohol. Asam cuka dan laktat dioksidasi menjadi COdan H2O oleh bakteri tersebut. Acetobacter aceti, A.pasteurianusdan Gluconobacter oxydans digunakan secara komersial untuk pembuatan cuka.

            Asam asetat, asam etanoat  atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.

            Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalatselulosa asetat, danpolivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industry petrokimia maupun dari sumber hayati.

            Asam asetat memiliki beberapa nama antara lain asam etanoat, vinegar (mengandung minimal 4 gram asam asetat per 100 larutan), atau asam cuka. Asam asetat merupakan senyawa organik yang mengandung gugus asam karboksilat. Rumus molekul dari asam asetat adalah C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat memiliki sifat antara lain (Perry, 1999).

  • Ø Berat molekul 60,05
  • Ø berupa cairan jernih (tidak berwarna)
  • Ø berbau khas
  • Ø mudah larut dalam air, alkohol, dan eter
  • Ø larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah (korosif)
  • Ø asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16,7°C, sedikit di     bawah suhu ruang
  • Ø mempunyai titik didih 118,1 oC
  • Ø mempunyai titik beku 16,7 oC
  • Ø Spesific grafity 1,049

 

2.2       Proses Produksi

  • Ø Produksi asam asetat dengan cara :
  1. Fermentasi Aerob

 

 
 

       Acetobacter aceti

 

 

C6H12O6                 2 C2H5OH                       2 CH3COOH + H2O + 116 kal

       glukosa                  etanol                                            cuka asam cuka

  1. Fermentasi Anaerob

 

 
 

       Clostridium thermoaceticum

 

 

C6H12O6                                                      CH3COOH      +   Q

glukosa                                   cuka asam cuka

  • Ø Proses fermentasi pembuatan asam asetat atau vinegar :

A).     Fermentasi secara Aerob

  1. Metoda lambat (Slow Methods)

–          Biasanya untuk bahan baku berupa buah-buahan

–          Etanol tidak banyak bergerak atau mengalir karena proses dilakukan pada suatu tangki batch

–          Memasukan jus buah, yeast, dan bakteri vinegar  ke dalam tangki

–          Sebagian jus buah terfermentasi menjadi etanol (11-13 % alkohol) setelah beberapa hari

–          Fermentasi etanol menjadi asam asetat terjadi pada permukaan tangki

–          Bakteri vinegar di permukaan larutan yang membentuk lapisan agar-agar tipis mengubah etanol menjadi asam asetat atau vinegar (asetifikasi)

–          Proses ini memerlukan temperatur 21- 29 oC

–          Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar akan memperlambat asetifikasi. Permasalahan ini bisa dicegah dengan memasang lapisan yang dapat mengapungkan lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar

  1. Metoda cepat (Quick Methods) atau German process

–          Biasanya untuk bahan baku berupa etanol cair

–          Bahan baku untuk basis 1 ton asam asetat(100%) :

  • Alkohol(95 %) sebanyak 1.950 lb
  • Sedikit nutrisi
  • Udara sebanyak 11.000 lb

–          Etanol mengalami perpindahan selama proses

–          Proses fermentasi terjadi di dalam tangki pembentukan (Frings generator) yang terbuat dari kayu atau besi.

–          Bagian-bagian dari tangki pembentukan :

a)      Bagian atas, tempat alkohol dimasukkan

b)      Bagian tengah, terdapat bahan isian (berupa: kayu, tongkol jagung, rottan) di bagian ini untuk memperluas bidang kontak rektan (etanol dan oksigen). Bahan isian mula-mula disiram dengan larutan vinegar yang mengandung bakteri asetat sehingga dipermukaan bahan isian akan tumbuh bakteri asetat.

c)      Bagian bawah, digunakan sebagai tempat mengumpulkan produk vinegar.

–          Mendistribusikan campuran etanol cair (10,5 %), vinegar(1 %), dan nutrisi   melalui bagian atas tangki dengan alat sparger

–          Campuran mengalir turun melalui bahan isian dengan sangat lambat

–          Udara dialirkan secara countercurrent melalui bagian bawah tangki

–          Panas yang timbul akibat reaksi oksidasi diambil dengan pendingin. Pendingin dipasang pada aliran recycle cairan campuran(yang mengandung vinegar,etanol, dan air) dari bagian bawah tangki. Temperatur operasi dipertahankan pada rentang suhu 30-35 oC

–          Produk yang terkumpuk di bagian bawah tangki mengandung asam asetat optimum sebesar 10- 10,5 %. Sebagian produk direcycle dan sebagian yang lain di keluarkan dari tangki

–          Bakteri asetat akan berhenti memproduksi asam asetat jika kadar asam asetat telah mencapai 12-14 %

–          Bahan baku 2.500 gal dengan produk 10,5 % asam asetat memerlukan waktu proses 8-10 hari

  1. Metoda Perendaman (Submerged Method)

–          Umpan yang mengandung 8-12 % etanol diinokulasi dengan Acetobacter acetigenum

–          Temperatur proses dipertahankan pada rentang suhu 24-29 oC

–          Bakteri tumbuh di dalam suspensi antara gelembung udara dan cairan yang difermentasi

–          Umpan di masukan melewati bagian atas tangki

–          Udara didistribusikan dalam cairan yang difermentasi sehingga membentuk gelembung- gelembung gas. Udara keluar tangki melewati pipa pengeluaran di bagian atas tangki

–          Temperatur proses dipertahankan dengan menggunakan koil pendingin stainless steel yang terpasang di dalam tangki

–          Defoamer yang terpasang di bagian atas tangki membersihkan busa yang terbentuk dengan sistem mekanik

B).      Fermentasi secara Anaerob

–          Menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum

–          Mampu mengubah gula menjadi asam asetat

–          Temperatur proses sekitar 45- 65 oC; pH 2-5

–          Memerlukan nutrisi yang mengandung karbon, nitrogen dan senyawa anorganik

 

2.3       Manfaat Asam Asetat

Beberapa kegunaan asam asetat atau vinegar adalah sebagai berikut :

1. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena                           tereftalat, selulosa   asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam                          serat dan kain.

2. Pengatur keasaman pada industri makanan

3. Pelunak air dalam rumah tangga

4. Minuman fungsional misal: cuka apel

5. Sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan kimia lain :

–           Vinil asetat

–           Selulosa asetat

–           Asetat Anhidrit

–           Ester Asetat

–           Garam Asetat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 3.PENUTUP

 

3.1 Kesimpulan

            Berdasarkan hasil pembahasan mengenai proses metabolit mikroba oleh mikroba Acetobacter acetii dapat ditarik suatu kesimpulan yaitu:

1. Fermentasi merupakan proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob

2. Asam asetat, merupakan senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan

3. Rumus molekul dari asam asetat adalah C2H4O2.

4. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO

5. Terdapat beberapa cara produksi asam asetat yaitu dengan fermentasi aerob, fermentasi anaerob

6. Salah satu kegunaan asam asetat atau vinegar adalah pengatur keasaman pada industri makanan

 

3.2 Saran

            Diharapkan dapat memberi ilmu pengetahuan bagi mahasiswa mengenai proses metabolit mikroba oleh mikroba Acetobacter acetii dan kegunaan asam asetat dalam kehidupan sehari-hari.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim. 2008. Asam Asetat. http://kimiadotcom.wordpress.com/2008/08/22/asam-asetat/ (diakses           tanggal 4 Oktober 2011).

Bagas. 2010. Pembuatan Asam Asetat.          http://bagasvanirawan.wordpress.com/2010/07/20/pembuatan-asam-asetat/ (diakses tanggal 4 Oktober 2011).

Frazier. 1978. Food Microbiology. Amerika. McGraw-Hill.

Perry. 1999. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. Amerika. McGraw-Hill.

Sarah. 2010. Asam Asetat. http://sarahsaruchan.blogspot.com/2010/03/asam-           asetat.html (diakses tanggal 4 Oktober 2011).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PAPER

PROSES METABOLIT MIKROBA OLEH MIKROBA ACETOBACTER ACETII

 

Disusun oleh:

                                    Yuanita Harmoni        (091710101003)

                                    Agustia Dwi P                        (091710101006)

                                    Milla Maulida              (091710101010)

                                    Niken Permata Dewi   (091710101013)

                                    Ratna Windari             (091710101050)

                                    Amelia Puspitasari      (091710101054)

                                    Mey Lindah Sari         (091710101058)

 

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2011