II. DESKRIPSI PROSES

A. Jenis-Jenis Proses

Asam laktat dapat diproduksi melalui sintesis bahan kimaa ataupun fermentasi

dengan mikroba (Y. Tokiwa dan Calabia, 2007). Produksi asam laktat secara

kimia sintesis menghasilkan produk racemix mixture dengan bentuk isomer DL-

asam laktat, Sedangkan fermentasi membentuk D(-) atau L(+)-asam laktat

tergantung kepada spesies bakteri dan substrat yang digunakan (Y. Tokiwa dan

Calabia, 2007).

8

Gambar 2. 1. Metode pembuatan asam laktat (a) kimia sintesis dan (b) fermentasi

menggunakan mikroba. SSF adalah simultaneous saccharification and

fermentation. (Young-Jung Wee, Jin-Nam Kim, 2005)

Berikut ini adalah penguraian proses pembuatan asam laktat.

1. Proses kimia (sintesis)

Sejak tahun 1960-an, asam laktat telah diproduksi melalui proses sintetis

(Ullman, 2007). Produksi asam laktat secara sintesis kimia menghasilkan

produk DL-asam laktat (remaric mixture of lactic acid). Perusahaan yang

menggunakan proses ini adalah Mussashino, Jepang dan Sterling Chemical

Inc, USA. Proses komersial untuk kimia (sintesis) didasarkan pada lactonitrile

sebagai bahan baku mentah. Industri asam laktat secara sintetis melakukan

proses produksi dengan mereaksikan asetaldehida dengan hidrogen sianida

untuk menghasilkan lactonitrile. Reaksi ini terjadi pada fase cair dengan

tekanan yang tinggi. Selanjutnya lactonitrile di recovered dan dimurnikan

dengan proses distillasi. Proses selanjutnya ialah hidrolisis oleh asam sulfat

atau asam klorida hingga diperoleh produk asam laktat dan garam ammonium

(N. Narayanan, A. Sarivastava. 2004).

Reaksi sebagai berikut :

CH3CHO(l) + HCN(l) CH3CH(OH)CN (l)

Asetaldehid Asam Sianida Laktonitril

katalis

9

CH3CH(OH)CN(l) + H2O(l) + ½ H2SO4 (l) CH3CH(OH)COOH(l) + ½ (NH4)2SO4 (s)

Laktonitril Air Asam Sulfat Asam Laktat Garam Ammonium

2. Proses Fermentasi

Asam laktat dapat diproduksi dengan memfermentasikan berbagai macam

karbohidrat seperti sukrosa, glukosa atau laktosa. Gula-gula tersebut terdapat

pada molasses, jagung, kentang dan milk whey (R, Keyes 1957).

Proses pembuatan asam laktat dengan menggunakan metode fermentasi

dengan bakteri melalui reaksi :

C12H22O12 (l) + H2O(l) C6H12O6

(l) + C6H12O6 (l)

Sukrosa Air Glukosa Fruktosa

C6H12O6 (l) + Ca(OH)2(S) (CH3CHOHCOO)2Ca(S) + 2H2O(l)

Glukosa Kalsium hidroksida Kalsium laktat Air

(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l)

2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)

Kalsium laktat Asam sulfat Asam laktat Kalsium sulfat

(R. Keyes. 1957)

(N. Narayanan, A. Sarivastava. 2004)

Bakteri yang memproduksi hanya asam laktat saja termasuk keluarga

homofermentatif, Sedangkan yang memproduksi asam laktat dan asam

volatile tambahan seperti asam asetat, etanol, asam format, dan karbon

dioksida diistilahkan “heterofermentatif”. Young-Jung Wee mengatakan

sangat menguntungkan bila bahan baku mempunyai kriteria :

fermentasi

fermentasi

10

Murah

Tingkat kontaminasi untuk bakteri rendah

Laju dari fermentasi yang tinggi

Asam laktat yang dihasilkan banyak

Sedikit atau tidak mengandung produk samping

Dapat difermentasi tanpa melakukan perlakuan awal

Dapat beroperasi sepanjang tahun dalam jumlah besar

Tabel 2. 1. Macam-macam bakteri penghasil asam laktat

Sumber : Beuchat (1995)

Homofermenter Heterofermenter

Enterococcus faecium Lactobacillus brevis

Enterococcus faecalis Lactobacillus buchneri

Lactobacillus acidophilus Lactobacillus cellobiosus

Lactobacillus lactis Lactobacillus confusus

Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus coprophilus

Lactobacillus leichmannii Lactobacillus fermentatum

Lactobacillus salivarius Lactobacillus sanfrancisco

11

Tabel 2. 2. Kemampuan bakteri Lactobacillus sp. mengolah bahan mentah

Bahan baku

Bakteri

γ (asam laktat) Produktivitas

g/L g/(jamL)

Molasses Lactobacillus delbrueckii NCIMB 8130 90 3,8

Gandum hitam Lactobacillus paracasei No. 8 84,5 2,4

Sweet sorghum Lactobacillus paracasei No. 8 81,5 2,7

Lactobacillus paracasei No. 8 106 3,5

Gandum Lactococcus lactis ssp. lactis ATCC 19435 106 1

Jagung Lactobacillus amylovorus ATCC 33620 10,1 0,8

Umbi kayu Lactobacillus amylovorus ATCC 33620 4,8 0,2

Kentang Lactobacillus amylovorus ATCC 33620 4,2 0,1

Beras Lactobacillus sp. RKY2 129 2,9

Barley Lactobacillus casei NRRL B-441 162 3,4

Lactobacillus amylophilus GV6 27,3 0,3

Selulosa Lactobacillus coryniformis ssp. torquens ATCC 25600 24 0,5

Kertas daur ulang Lactobacillus coryniformis ssp. torquens ATCC 25600 23,1 0,5

Kayu Lactobacillus delbrueckii NRRL B-445 108 0,9

Whey

Lactobacillus helveticus R211 66 1,4

Lactobacillus casei NRRL B-441 46 4

Sumber : Young-Jung Wee, Jin_Nam Kim 2005

12

B. Pemilihan Proses

1. Perhitungan ekonomi kasar berdasarkan bahan baku yang diperlukan

Tabel 2. 3. Harga Bahan baku dan Produk

No BM Nama Senyawa $/unit

1 44,052 Asetaldehyde CH3CHO 890/kg

2 27,028 Asam sianida HCN 14/kg

3 36,458 Asam klorida HCl 1,2/kg

4 534,917 Ammonium klorida NH4Cl 6/kg

5 74,09 Kalsium hidroksida Ca(OH)2 1,5/kg

6 180,156 Glukosa C6H12O6 0,07/kg

7 98,07 Asam sulfat H2SO4 6/kg

8 135,97 Kalsium sulfat Ca2SO4 1,1/kg

9 90,078 Asam laktat CH3CH(OH)COOH 50/kg

sumber : http://www.alibaba.com

http://www.merck-chemicals.co.id

http://ed.icheme.org/costchem.html

a. Proses pembuatan asam laktat dengan proses sintesis

Reaksi yang terjadi :

CH3CHO(l) + HCN(l) → CH3CH(OH)CN(l)

1 kg CH3CH(OH)CN (BM = 71,08) = 1,4 x 10-3

mol H3CH(OH)CN

o CH3CHO yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg CH3CH(OH)CN :

= mol CH3CH(OH)CN x BM CH3CHO

= 1,4 x 10-3

x 44,052 = 0,6197 kg

o HCN yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg CH3CH(OH)CN :

= mol CH3CH(OH)CN x BM HCN

= 1,4 x 10-3

x 27,028 = 0,3802 kg

13

CH3CH(OH)CN(l) + 2 H2O(l) +HCl (l) → CH3CH(OH)COOH(l) + NH4Cl(l)

1 kg asam laktat (BM = 90,078) = 0,11 x 10-3

mol asam laktat

o HCl yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg asam laktat sebesar :

= mol asam laktat x BM HCl

= 0,11 x 10-3

x 36,458 = 0,4047 kg

Diketahui kapasitas produksi : 30.000.000 kg asam laktat /tahun

Maka :

CH3CHO yang dibutuhkan sebesar :

= thnkgxkg

kg/ OOHCH3CH(OH)C000.000.30

OOHCH3CH(OH)C1

CH3CHO 0,6197

= 18.591.000 kg CH3CHO /thn

HCN yang dibutuhkan sebesar :

= thnkgxkg

kg/ OOHCH3CH(OH)C000.000.30

OOHCH3CH(OH)C1

HCN 0,3802

= 11.406.000 kg HCN /thn

HCl yang dibutuhkan sebesar :

= thnkgxkg

HClkg/ OOHCH3CH(OH)C000.000.30

OOHCH3CH(OH)C1

0,4047

= 12.141.000 kg HCl/thn

Jumlah harga bahan baku:

= (18.591.000 x $ 890) + (11.406.000 x $ 14) + (12.141.000 x $ 1,2)

= $ 1,708 x 1010

/thn

14

Harga produksi/kg asam laktat:

= harga bahan baku/thn : kapasitas pabrik

= $ 1,708 x 1010

/ 30.000.000 kg/thn

= $ 569,5 asumsi ($ 1 = Rp.9.000)

= Rp. 5.125.570,-

b. Proses pembuatan asam laktat dengan proses fermentasi

Reaksi yang terjadi :

C12H22O12 (l) + H2O(l) C6H12O6

(l) + C6H12O6 (l)

1 kg glukosa (BM = 180,156) = 0,005 kmol glukosa

o C12H22O12 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg glukosa :

= mol glukosa x BM C12H22O12

= 0,005 x 342,3 = 1,9 kg

C6H12O6(l) + Ca(OH)2(S) (CH3CHOHCOO)2Ca(S) + 2H2O(l)

1 kg kalsium laktat (BM = 218,04) = 0,004 kmol kalsium laktat

o Ca(OH)2 yang dbutuhkan untuk menghasilkan 1 kg kalsium laktat

sebesar:

= mol kalsium laktat x BM Ca(OH)2

= 0,004 x 74,09 = 0,33 kg

fermentasi

fermentasi

15

(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l) 2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)

1 kg asam laktat (BM = 90,078) = 0,11 kmol asam laktat

o H2SO4 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg asam laktat sebesar :

= koefisien reaksi x mol asam laktat x BM H2SO4

= (1/2) x 0,11 x 98,0176 = 0,539 kg

Diketahui kapasitas produksi : 30.000.000 kg asam laktat /tahun

Maka :

C6H12O6 yang dibutuhkan sebesar :

= thnkgxkg

kg/ OOHCH3CH(OH)C000.000.30

OOHCH3CH(OH)C1

OHC 1 6126

= 30.000.000 kg C6H12O6/thn

Ca(OH)2 yang dibutuhkan sebesar :

= thnkgxkg

kg/ OOHCH3CH(OH)C000.000.30

OOHCH3CH(OH)C1

Ca(OH) 0,33 2

= 10.194.001 kg Ca(OH)2/thn

H2SO4 yang dibutuhkan sebesar :

= thnkgxkg

kg/ OOHCH3CH(OH)C000.000.30

OOHCH3CH(OH)C1

SOH 0,539 42

= 16.170.000 kg H2SO4/thn

Jumlah harga bahan baku :

= (30.000.000 x $ 0,07) + (10.194.001 x $ 1,5) + (16.170.000 x $ 6)

= $ 1,18 x 108

/thn

Harga produksi /kg asam laktat:

16

= harga bahan baku/thn : kapasitas pabrik

= $ 1,18 x 108

/thn : 30.000.000 kg/thn

= $ 3,66/kg ($ 1 = Rp. 9.000)

= Rp. 32.976,-/kg

2. Pemilihan proses berdasarkan panas reaksi ΔH(Rx)

Tabel 2. 4. Data Perhitungan

Senyawa ΔHf

A B C D E J/mol

CH3CHO 102,72 45,056 0,44583 -1,66E-

03 2,70E-06 0

HCN 71,4 252,213 -14,144 3,06E-03 -1,18E-03 0

CH3CH(OH)CN 182,47 78,481 0,74002 -1,95E-

03 2,14E-02 0

HCl 98,37 73,993 -0,12946 -7,90E-

02 2,64E-02 0

NH4Cl -3,14E+05 34,737 1,12E-01 0 0 0

CH3CH(OH)COOH -102,63 -6,21E+05 3,45E+02 2,42E-02 0 0

C12H22O12 -47,131 -2224270 2256,02 0,084816 0 0

Glukosa -1260 172000 407000 -851 -0,0000166 0

Fruktosa -6272,34 -1130000 990 0,02714 0 0

H2SO4 -735,96 26,004 0,703 -0,00139 0,00000103 0

(CH3CHOHCOO)2Ca -29,72 -1020000 675,9 0,0414 0 0

Ca(OH)2 -179,66 9,597 0,005435 0 0 0

CaSO4 -76,7 70207 98,743 -0,9534 0 0

H2O -285,8 -42,783 0,786 -0,00136 0,00000133 -5,098E-10

sumber : PERRY’S Chemical Engineering Handbook

Carl L Yaws Chemical Properties Handbook

Software Hysys 3.2

a. ΔH(Rx) menggunakan reaksi sintesis

Reaksi 1 dengan konversi 85% pada suhu 303,15 K

Basis 100 kg CH3CHO = 2,27 mol CH3CHO

17

CH3CHO + HCN → CH3CH(OH)CN

2,27 2,27

1,929 1,929 1,929

0,3405 0,3405 1,929

ΔH(298) = n (ΔH produk(298) - ΔH reaktan(298))

= 1,929 (182,47 - (102,72 + 71,4))

= 16,11 J/mol

ΔA = ((2,27 x 45,056) + (2,27 x 252,213) + (1,929 x 78,481)) = 826,229

ΔB = ((2,27 x 0,44583) + (2,27 x (-1,4144)) + (1,929 x 0,74)) = -0,77

ΔC = ((2,27 x (-1,66x10-3

)) + (2,27 x (3,06x10-3

)) + (1,929 x (-1,95x10-3

))

= -5,845x10-4

ΔD = ((2,27 x (2,7x10-6

)) + (2,27 x (-1,183x10-6

)) + (1,929 x (2,135x10-6

))

= 7,563x10-6

))(4

())(3

())(2

()(4

1

4

2

3

1

3

2

15,303

15,298

2

1

2

212 TTD

TTC

TTB

TTACpdT

))15,29815,303(3

10845,5())15,29815,303(

2

77,0()15,29815,303(23,826 33

422

x

mol

Jxx 344

6

106,3)15,29815,303(4

10563,7(

15,303

15,298

298)( CpdTHH Rx

= 16,11 J/mol + 3,6x103 J/mol = 3,62x10

3 J/mol

18

Reaksi 2 dengan konversi 85% pada suhu 303,15 K

Basis 100 kg CH3CH(OH)CN = 1,4 mol CH3CH(OH)CN

CH3CH(OH)CN + 2 H2O + HCl CH3CH(OH)COOH + NH4Cl

1,4 2,8 1,4

1,19 2,38 1,19 1,19 1,19

0,21 0,42 0,21 1,19 1,19

ΔH(298) = n (ΔH produk(298) - ΔH reaktan(298))

= 1,19 ((-3,15x105 + 182,5) - (182,47 + (2 x 75,55) + 98,37))

= -3,748x105 J/mol

ΔA = ((1,4 x 78,481) + (2,8 x -4x10-2

) + (1,4 x 73,993) + (1,19 x -6,21x105)

+ (1,19 x 34,737)) = -7,39x105

ΔB = ((1,4 x 0,74) + (2,8 x -2,11x10-4

) + (1,4 x -0,129) + (1,19 x 3,451x102)

+ (1,19 x 1,12x10-1

)) = 411,656

ΔC = ((1,4 x -1,95x10-3

) + (2,8 x 5,346x10-7

) + (1,4 x -7,898x10-5

)

+ (1,19 x 2,418x10-2

) + 0) = 0.9126

ΔD = ((1,4 x (2,1353x10-6

) + 0 + (1,4 x 2,64x10-6

) + 0 + 0) = 0,016

))(4

())(3

())(2

()(4

1

4

2

3

1

3

2

15,303

15,298

2

1

2

212 TTD

TTC

TTB

TTACpdT

))15,29815,303(3

0,9126())15,29815,303(

2

656,411()15,29815,303(-7,39x10 33225

molJx 644 10832,2)15,29815,303(

4

0,016(

19

15,303

15,298

298)( CpdTHH Rx

= -3,748x105 J/mol + 610832,2 x J/mol = 2,457x10

6 J/mol

ΔHtotal = ΔH(RX)1 + ΔH(RX)2

= 3,62x103

+ 2,457x106 J/mol

= 2,46x106 J/mol

b. ΔH(Rx) menggunakan reaksi fermentasi

Reaksi 1 dengan konversi 95% pada suhu 318,15 K

Basis 100 kg C12H22O12 = 0,292 mol C12H22O12

C12H22O12 (l) + H2O(l) C6H12O6

(l) + C6H12O6 (l)

0,292

0,277 0,277 0,277 0,277

0,014 0,277 0,277 0,277

298 = n (ΔHf produk - ΔHf reaktan)

= 0,277 (ΔHf glukosa + ΔHf fruktosa) – (ΔHf H2O + ΔHf C12H22O12)

= 0,277 (-1260 + -6272,34) - (-285,8 + -47,131)

= -1994,21 J/mol

))(4

())(3

())(2

()(4

1

4

2

3

1

3

2

15,318

15,298

2

1

2

212 TTD

TTC

TTB

TTACpdT

= 245502,29 J/mol

fermentasi

20

5,318

15,298

298)( CpdTHH Rx

= -1994,21 + 245502,29 = 243508,07 J/mol

Reaksi 2 dengan konversi 90% pada suhu 318,15 K

Basis 100 kg C6H12O6 = 0,55 mol C6H12O6

C6H12O6(l) + Ca(OH)2(S) (CH3CHOHCOO)2Ca(S) + 2H2O(l)

0,55 0,49

0,49 0,49 0,49 0,98

0,06 - 0,49 0,98

298 = n (ΔHf produk - ΔHf reaktan)

= 0,49 (ΔHfkalsium laktat + ΔHf 2H2O) – (ΔHf C6H12O6

+ ΔHf Ca(OH)2)

= 0,49 x (-29,72 + -285,8) - (-1260 + -179,66)

= 414,07 J/mol

))(4

())(3

())(2

()(4

1

4

2

3

1

3

2

15,318

15,298

2

1

2

212 TTD

TTC

TTB

TTACpdT

= -1,281 x 109 J/mol

5,318

15,298

298)( CpdTHH Rx

= 414,07 kJ + (-1,281 x 109 kJ)

= -1,281 x 109 J/mol

Reaksi 3 dengan konversi 99,9% pada suhu 318,15 K

Basis 100 kg (CH3CHOHCOO)

2Ca = 0,4582 mol (CH

3CHOHCOO)

2Ca

fermentasi

21

(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l) 2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)

0,4582 0,4577

0,4577 0,4577 0,9164 0,4577

0,0004 - 0,9164 0,4577

298 = n (ΔHf produk - ΔHf reaktan)

= 0,4577 (ΔHf asam laktat + ΔHf CaSO4) – (ΔHf H2SO4 + ΔHf

(CH3CH(OH)COO2)Ca)

= 0,4577 (-102,631 + -76,7) - (-735,96 + -47,131)

= 268,39 J/mol

))(4

())(3

())(2

()(4

1

4

2

3

1

3

2

15,318

15,298

2

1

2

212 TTD

TTC

TTB

TTACpdT

= 7486,97 J/mol

15,318

15,298

298)( CpdTHH Rx

= 268,39 kJ + (7486,97 kJ)

= 7755,37 J/mol

ΔHtotal = ΔH(RX)1 + Δ H(RX)2 + Δ H(RX)3

= 243508,07 + (-1,281 x 109) + (7755,37)

= -1,281 x 109

J/mol

22

Tabel 2.5. Perbandingan Proses Pembuatan Asam Laktat

Uraian Proses sintesis Proses fermentasi

Bahan Baku Asetaldehida dan HCN Molasses

Temperature operasi 30 oC 45

oC

Tekanan operasi 4 atm 1 atm

Produk DL-asam laktat L-(+) atau D-(-)-asam laktat

Konversi 85% 90%

Δ H(Rx) 2,46x106 J/mol -1,281 x 10

9J/mol

Biaya bahan baku per kg produk

(Ekonomi kasar) Rp. 5.125.570,-/kg Rp. 32.976,-/kg

Perbandingan Proses produksi dilakukan untuk menentukan proses mana yang

lebih efektif dan efisien dalam produksi asam laktat. Proses yang dibandingkan

adalah proses secara sintetis dan proses secara fermentasi. Proses pembuatan

asam laktat yang dipilih ialah metode fermentasi dengan alasan :

1. Ketersediaan bahan baku karbohidrat yang berasal dari molasses yang

melimpah di Indonesia.

2. Bahan baku yang terbatas dalam proses kimia sintesis, sedangkan bahan

baku menggunakan proses fermentasi adalah bahan baku yang dapat

diperbaharui.

3. Bakteri Lactobacillus Delbreuckii dapat menguraikan gula dalam molasse

sehingga proses fermentasi tidak memerlukan perlakuan awal hidrolisis.

4. Biaya atau harga produksi cenderung lebih rendah jika dibandingkan

dengan proses kimia (sintesis).

5. Konversi proses lebih besar dibandingkan dengan proses kimia (sintesis).

23

C. Uraian Proses

Proses pembuatan asam laktat dilakukan secara semi continue, dimana proses

batch dilakukan sampai pada tangki penyimpanan, setelah tangki penyimpanan

dilakukan proses continue.

Pembuatan asam laktat dengan cara fermentasi secara garis besar terdiri dari :

Fermentasi

Pengasaman

Pemisahan biomassa, sisa nutrisi, dan kotoran lain

Pemurnian

1. Fermentasi

Bahan baku yang tergolong murah untuk difermentasikan adalah : starchy and

cellulosic material, whey, molasses. Yang tergolong dalam starchy and

cellulosic material antara lain : gandum, jagung, singkong, kentang, beras,

sweet gorghum, rye, barley. Akan tetapi materi ini perlu dihidrolisis terlebih

dahulu untuk mendapatkan gula fermentasi (karbohidrat) sebelum

difermentasikan (Young-Jung Wee, Jin-Nam Kim, 2005).

Bakteri Lactobacillus delbrueckii dipilih karena dapat memproduksi asam

laktat paling tinggi dengan menggunakan substrat yang mengandung senyawa

gula tanpa perlu perlakuan awal (Y. tokiwa dan Calabia 2007). Senyawa gula

tersebut antara lain : sukrosa, glukosa, fruktosa, maltosa (P.D. Robinson

1988). Bakteri yang diperlukan untuk proses fermentasi asam laktat sebanyak

24

1,7% dari jumlah molasse yang masuk. Malt sprouts adalah nutrisi untuk

bakteri yang ditambahkan sebanyak 3% dari jumlah molasse yang masuk

fermentor (J.M. Paturau, 1989). Kultur diinokulasi dengan Lactobacillus

delbrueckii. Kultur ini mengandung 15% gula, 0,375% malt spouts, 0,25%

NH3PO4, 10% CaCO3, dan air (R.Keyes 1957).

Selama proses fermentasi pH harus dijaga antara 5-6,5 dengan menggunakan

buffering agent Ca(OH)2, CaCO3, NH2OH, NaOH. Selain berfungsi untuk

menjaga pH, penambahan secara berlebih dari buffering agent tersebut akan

menghasilkan garam laktat sebagai bentuk asam laktat. Dengan penambahan

buffering agent maka akan terbentuk garam laktat seperti kalsium laktat,

ammonium laktat, sodium laktat (Ullman 2007). Hal tersebut dilakukan untuk

membentuk asam laktat dengan isomer D(-) atau L(+) yang nantinya akan

diasamkan lalu disaring, karena produk yang dihasilkan dari fermentasi

merupakan asam laktat dengan isomer DL. Adapun reaksinya sebagai berikut

C12H22O12 (l) + H2O(l) C6H12O6

(l) + C6H12O6 (l)

Sukrosa Air Glukosa Fruktosa

C6H12O6 (l) + Ca(OH)2(S) (CH3CHOHCOO)2Ca(S)+ 2H2O(l)

Glukosa Kalsium hidroksida Kalsium laktat Air

(R. Keyes, 1957, 1957)

(N. Narayanan, A. Sarivastava, 2004)

Tidak ada ukuran yang pasti dari fermentor karena ukuran tangki tidak

berpengaruh pada proses fermentasi (National agricultural biosecurity center

fermentasi

fermentasi

25

2004). Fermentasi berlangsung selama 21 jam pada temperatur 45C, tekanan

1 atm dan pada konsentrasi gula umpan 12 % (Ullman, 2007).

2. Pengasaman

Pembentukan garam laktat selama fermentasi harus diubah menjadi asam

laktat. Larutan kalsium laktat setelah proses pemisahan dialirkan menuju

acidifier (R. Keyes, 1957). Penambahan dengan H2SO4 kedalam kalsium

laktat digunakan untuk produksi skala besar. Metode ini membentuk asam

laktat dan CaSO4 (gypsum) yang memiliki kelarutan yang kecil dalam air

(Ullman, 2007). CaSO4 yang terbentuk berfungsi sebagai koagulan yang dapat

mengikat dan mengendapkan cell dan padatan yang terlarut yang nantinya

akan disaring.

(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l)

2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)

Kalsium laktat Asam sulfat Asam laktat Kalsium sulfat

(N. Narayanan, A. Sarivastava. 2004)

3. Pemisahan biomassa, sisa nutrisi dan kotoran lain

Beberapa teknologi pemisahan bakteri dari hasil fermentasi dapat digunakan

tergantung pada bakteri yang digunakan dalam fermentasi. Bakteri tersebut

dapat dipisahkan dengan cara flokulasi dengan alkali atau ultrafiltrasi

(Ullman, 2007). Setelah proses fermentasi selesai, produk yang terbentuk

harus dipisahkan dari material-material pengotor yang terkandung

26

didalamnya. Larutan produk dipisahkan dengan filtrasi (Han-Hagerdal),

Pemisahan ini dilakukan dengan filtrasi untuk memisahkan larutan dengan

sisa-sisa kotoran terutama sisa-sisa biomassa (bakteri dan malt sprouts) dan

juga partikel-partikel yang tersuspensi dari molasses (Akerberg dan Zacchi

2000).

Larutan asam laktat dan endapan CaSO4 yang terbentuk di tangki pengasaman

kemudian dialirkan ke dalam filter untuk memisahkan endapan CaSO4 dari

larutan. Selanjutnya larutan asam laktat tersebut dialirkan ke vaporaizer untuk

kemudian dimurnikan, sedangkan endapan CaSO4 dikeluarkan dari bagian

bawah (R. Keyes, 1957).

4. Pemurnian

Larutan asam laktat yang berasal dari tangki pengendapan masih mengandung

asam laktat, air, fruktosa dan sisa glukosa, diumpankan ke dalam vaporaizer

untuk memisahkan asam laktat dan air dengan glukosa dan fruktosa.

Pemilihan suhu operasi vaporaizer berdasarkan temperature dew point

sehingga didapatkan komposisi hasil keluaran asam laktat 80% dan air 20%

karena Pada temperatur ini asam laktat dan sedikit air akan menguap,

sedangkan fruktosa dan glukosa akan tetap cair (titik didih glukosa > 300 C,

titik didih fruktosa > 300 C).