Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

download Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

of 14

Transcript of Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    1/14

    PRODUKSI ASAM SITRAT DARI Aspergillus niger DALAM

    BIOREAKTOR

    ABSTRAK

    Percobaan mengenai produksi asam sitrat dalam bioreaktor menggunakan

    Aspergillus niger telah dilakukan. Medium propagasi untuk inokulum terdiri dari

    Gula pasir; Ekstrak tauge 20% (b/v); (NH4)2SO4; KH2PO4. Medium fermentasi

    terdiri dari Gula pasir 15% (b/v); (NH4)2SO4 0,6% (b/v); KH2PO4 0,3% (b/v); pH

    medium fermentasi 6,0. Kondisi selama fermentasi, yaitu suhu : 291oC; Agitasi

    150 rpm dan lama proses fermentasi selama 5 hari. Produksi asam sitrat tertinggi

    terjadi pada hari ke 5 sebesar 9,024 g/l. Kadar glukosa meningkat sampai hari ke 3

    (208, 75 g/l) kemudian menurun sampai hari ke 5 (101 g/l). Sedangkan

    konsentrasi biomassa tertinggi pada hari ke 3 (16,8079 g/l) dengan laju

    pertumbuhan spesifik sebesar 0.165/hari. Koefisien Y x/s = 0.054 g biomassa/ g

    glukosa; koefisien Y p/x = 0.91 g asam sitrat/ g biomassa, sedangkan koefisien Y

    p/s = 0,023 g asam sitrat/ g glukosa.

    PENDAHULUAN

    Asam sitrat adalah asam organik yang secara alami terdapat pada buah-

    buahan seperti jeruk, nenas dan pear. Asam sitrat pertama kali diekstraksi dan

    dikristalisasi dari buah jeruk, sehingga asam sitrat hasil ektraksi dari buah-buahan

    ini dikenal sebagai asam sitrat alami.

    Wehner (1893) pertama kali melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil

    sampingan pada fermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakanPenicillium glaucum. Tahun 1917, Currie juga melaporkan bahwa Aspergillus

    niger dapat menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula

    tinggi. Sejak saat itu asam sitrat diproduksi secara komersial dengan

    menggunakan kapang A. niger.

    Dewasa ini telah diketahui banyak jenis kapang yang dapat menghasilkan

    asam sitrat, seperti A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii,

    A. saitoi, A. flavus, A. clavatus, A. fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis,

    1

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    2/14

    Ustulina vulgaris dll. Selain kapang, beberapa bakteri dan kamir juga dapat

    memproduksi asam sitrat, diantaranya: Brevibacterium, Corynebacterium,

    Arthrobacter dan Candida.

    Kapang A. niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan

    banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat,

    dan beberapa enzim seperti pektinase dan amilase (Broekhuijsen et al., 1993;

    Okada, 1985). A. niger mampu mensintesis asam sitrat dalam medium fermentasi

    ekstraseluler dengan konsentrasi yang cukup tinggi, jika dibiakkan dalam media

    yang kadar garamnya rendah dan mengandung gula sebagai sumber karbon (Hang

    et al., 1977; Ji et al., 1992).

    Asam sitrat (C6H8O7) banyak digunakan dalam industri terutama industri

    makanan, minuman, dan obat-obatan. Kurang lebih 60% dari total produksi asam

    sitrat digunakan dalam industri makanan, dan 30% digunakan dalam industri

    farmasi, sedangkan sisanya digunakan dalam industri pemacu rasa, pengawet,

    pencegah rusaknya rasa dan aroma, sebagai antioksidan, pengatur pH dan sebagai

    pemberi kesan rasa dingin. Dalam industri makanan dan kembang gula, asam

    sitrat digunakan sebgai pemacu rasa, penginversi sukrosa, penghasil warna gelap

    dan penghelat ion logam. Dalam industri farmasi asam sitrat digunakan sebgai

    pelarut dan pembangkit aroma, sedangkan pada industri kosmetik digunakan

    sebagai antioksidan (Bizri & Wahem, 1994).

    Proses fermentasi asam sitrat dapat dilakukan dengan sistem terendam,

    fermentasi kultur permukaan. Fermentasi kultur terendam dibagi dua yaitu

    dilakukan pada fermentor berpengaduk dan pada air lift fermentor. Sedangkan

    pada fermentasi kultur permukaan dapat menggunakan media cair maupun media

    padat. Fermentasi sistem terendam lebih sulit dilakukan dibandingkan prosedurpermukaan, tetapi dapat dilakukan secara curah, proses curah terumpani, atau

    sinambung. Fermentasi curah digunakan untuk substrat glukosa, dan curah

    terumpani lebih layak diterapkan untuk untuk tetes tebu. Biakan sinambung

    mempunyai produktivitas yang lebih tinggi (Mangunwidjaja & Suryani, 1994).

    Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa

    faktor diantaranya adalah jenis media, pH media, waktu fermentasi, suhu, aerasi,

    dan mikroorganisme yang digunakan. Faktor yang paling menentukan adalah

    2

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    3/14

    media tumbuh (substrat) dan mikroorganisme yang digunakan (Friedrich et al.,

    1994).

    Pada umumnya hasil samping pertanian dan perkebunan seperti jerami

    padi, onggok, bagas, dan kulit kakao masih mengandung lignoselulosa. Limbah

    ini masih mengandung pati, protein, lemak, dan senyawa kimia lainnya. Dengan

    teknologi fermentasi, hasil samping ini dapat dimanfaatkan lebih lanjut menjadi

    produk lain yang berguna seperti pangan, pakan ternak, pelarut organik, asam-

    asam organik seperti asam sitrat dan lain-lain (Judoamidjojo et al., 1989).

    TUJ UAN

    Percobaan bertujuan untuk mempelajari produksi asam sitrat pada proses

    fermentasi menggunakan A. niger.

    METODOLOGI

    Bahan yang diguankan dalam percobaan ini:

    Mikroorganisme : Aspergillus nigerberumur 5 hari.

    Medium propagasi untuk inokulum terdiri dari:

    Gula pasir 15 gram

    Ekstrak tauge 20% (b/v) 11 ml

    (NH4)2SO4 450 mg

    KH2PO4 225 mg

    Semuanya bahan kemudian dilarutkan dalam 100 ml akuades, pH 6,0

    Medium fermentasi terdiri dari:

    Gula pasir 15% (b/v)

    (NH4)2SO4 0,6% (b/v)KH2PO4 0,3% (b/v)

    pH medium fermentasi 6,0

    Kondisi fermentasi : Suhu : 291oC

    Agitasi 150 rpm

    Lama 5 hari

    3

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    4/14

    Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, tabung reaksi, gelas ukur,

    timbangan, vortex, erlenmeyer, labu ukur, pipet, kertas pH, shaker, autoklaf,

    kertas saring, oven, alat titrasi dan alat vakum.

    Prosedur kerja:

    1. Membuat media propagasi dengan komposisi yang sudah ditentukan.Namun, gula dipisahkan dari bahan lainnya. Lalu semua bahan disterilisasi

    pada suhu 121oC selama 15 menit dan dinginkan.

    2. Melakukan inokulasi dengan suspense spora A.niger sebanyak 2% (v/v).Selanjutnya hasil inokulasi pada media propagasi yang telah diinkubasi ini

    disebut inokulum.3. Kemudian lakukan inkubasi pada incubator goyang pada suhu 291oC

    (suhu kamar) selama 24 jam.

    4. Bioreaktor tangki pengaduk (CSTR) yang akan digunakan juga dilakukansterilisasi.

    5. Membuat media fermentasi dengan komposisi yang telah ditentukan dalamErlenmeyer 1000 ml dengan melarutkan 900 ml media dan inokulum 100

    ml. Namun gula dan bahan lainnya dpisahkan. Kemudian disterilisasi pada

    suhu 121oC, 15 menit dan dinginkan.

    6. Kemudian melakukan inokulasi inokulum.7. Pengambilan sample dilakukan setiap hari selama 5 hari.8. Pada setiap pengamatan, yang diamati adalah sebagai berikut :

    - pH : dilakukan dengan mengukur pH cairan fermentasi dengan pHmeter

    - Biomassa : dilakukan dengan menyaring cairan fermentasi pada kertassaring yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Biomassa

    dihitung sebagai bobot residu kering hasil penyaringan per ml cairan

    kultivasi

    - Gula sisa : dilakukan dengan metoda DNS. Memasukkan 1 ml sampelke dalam tabung reaksi. Kemudian ditambahkan pereaksi DNS

    sebanyak 3 ml. Lalu larutan dipanaskan dalam air mendidih selama 5

    menit, kemudian didinginkan pada suhu kamar. Blanko dibuat dengan

    mengganti sampel dengan 1 ml akuades. Lalu mengukur

    4

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    5/14

    absorbansinya menggunakan spektrofotometer pada panjang

    gelombang 550 nm. Kurva standar dibuat untuk pengukuran gula

    dengan metode DNS. Hasil mengukuran diplotkan pada kurva standar

    sehingga dapat diketahui kadar gula sisa.

    - Total asam : Pengukuran asam organic dilakukan dengan metodetitrasi. Mengambil 10 ml sampel kemudian dititrasi dengan larutan

    NaOH 0.1 N yang telah distandarisasi. Titrasi dilakukan dengan

    bantuan indicator PP. Titrasi dihentikan bila telah terbentuk warna

    merah muda. Penentuan kadar total asam organic tertitrasi adalah :

    192

    10

    /

    HASIL

    Produksi asam sitrat meningkat selama proses fermentasi dan maksimum

    sebesar 9,024 g/l pada hari ke 5. Kadar glukosa meningkat sampai hari ke 3 (208,

    75 g/l) kemudian menurun sampai hari ke 5 (101 g/l). Sedangkan konsentrasi

    biomassa tertinggi pada hari ke 3 (16,8079 g/l) (Tabel 1 & Gambar 1) dengan laju

    pertumbuhan spesifik sebesar 0.165/hari (Gambar 2). Koefisien Y x/s = 0.054 gbiomassa/ g glukosa, nilai ini menunjukkan bahwa dalam 1 gram glukosa

    terbentuk 0,054 g biomassa. Koefisien Y p/x = 0.91 g asam sitrat/ g biomassa,

    nilai ini menunjukkan bahwa dalam 1 gram biomassa terbentuk 0,91 g asam sitrat.

    Koefisien Y p/s = 0,023 g asam sitrat/ g glukosa, nilai ini menjunjukkan bahwa

    dalam 1 g glukosa terbentuk 0,023 asam sitrat (Gambar 3-5).

    Tabel 1. Data pengamatan selama proses fermentasi

    hari ke- pH biomassa

    (g/l)

    glukosa

    (g/l)

    asamsitrat

    (g/l)

    ln

    biomassa

    0 4,5 6,37 57,25 0 1,851649

    1 2 11,50 151,75 2,496 2,442197

    2 2 15,46 158,5 4,608 2,738107

    3 2 16,81 208,75 5,952 2,821851

    4 2 15,98 160,75 6,912 2,771427

    5 2 16,41 101 9,024 2,797633

    5

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    6/14

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    0 1 2 3 4 5 6

    biomassa asamsitrat glukosa

    gluko

    sa

    (g/l)

    asam

    sitrat(g/l)d

    an

    biomassa(g/l)

    Gambar 1. Kurva pertumbuhan biomassa, konsentrasi asam sitrat yang terbentuk,

    dan konsentrasi glukosa selama proses fermentasi

    y=0.165x+2.156

    R=0.671

    00.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    0 1 2 3 4 5 6

    lnbiomassa

    harike

    Gambar 2. Kurva laju pertumbuhan spesifik

    y=0.023x+2.919

    R=0.145

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    0 50 100 150 200

    Gambar 3. Kurva yield asam sitrat per substrat (Yp/s)

    6

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    7/14

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    0

    Gamb

    Gamba

    Gambar

    2

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    0

    ar 4. Kurva

    5. Kurva

    . Kurva p

    50

    2

    yield bio

    ield asam

    rubahan p

    10

    y=0.

    R

    y=0.7

    R

    4 6

    assa per su

    itrat per bi

    selama p

    054x+2.860

    =0.503

    50

    12x 0.427

    =0.818

    8

    bstrat (Yx/

    200

    )

    10

    massa (Y

    12

    /x)

    oses fermentasi7

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    8/14

    PEMBAHASAN

    pH medium

    pH medium dalam proses fermentasi sangat penting. Pada proses awal

    fermentasi diketahui bahwa pH medium sebesar 4,5 kemudian menurun pada hari

    ke 2 sampai ke 5 sebesar 2,0 (Gambar 6). Pada awal fermentasi merupakan awal

    saat spora mulai terbentuk untuk memulai germinasi. Sedangkan selama proses

    fermentasi untuk produksi asam sitrat diperlukan pH 2. 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.

    Sintesis asam sitrat

    Dari gambar 1, diperlihatkan bahwa konsentrasi asam sitrat meningkat

    seiring lamanya waktu fermentasi. Konsentrasi tertinggi diperoleh pada hari ke-5

    sebesar 9,024 g/l.

    8

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    9/14

    Asam sitrat merupakan senyawa antara pada siklus kreb (siklus asam

    trikarboksilat). Lintasan reaksi katabolik yang mendahului pembentukan asam

    sitrat ini diantaranya adalah lintasan glikolisis dan lintasan Entner-Doudoroff yang

    menyediakan senyawa antara asam piruvat yang merupakan senyawa kunci dalam

    metabolisme sel. Sebagian besar (80%) dari glukosa diubah menjadi piruvat

    melalui lintasan glikolisis. Piruvat akan mengalami dekarboksilasi dan berikatan

    dengan koenzim-A membentuk asetil-CoA dan selanjutnya masuk kedalam siklus

    krebs untuk bergabung dengan oksaloasetat membentuk asam sitrat. Piruvat juga

    bisa langsung masuk ke siklus krebs dengan bantuan enzim piruvat karboksilase

    yang mengubah piruvat menjadi oksaloasetat.

    Gambar 7. Skema reaksi metabolik dalam produksi asam sitrat

    (Sumber: Pagianni, 2007)s

    Mekanisme pembentukan asam sitrat dapat dilihat pada gambar 7.

    Langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil ko-A dengan asam

    9

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    10/14

    oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat. Pertama-tama, asetil ko-A hasil dari

    reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung

    dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah "mengantar" asetil

    masuk ke dalam siklus Krebs, ko-A memisahkan diri dari asetil dan keluar dari

    siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu

    molekul air sehingga terbentuk asam isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami

    oksidasi dengan melepas ion H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi

    NADH, dan melepaskan satu molekul CO2 dan membentukasam a-ketoglutarat

    (baca: asam alpha ketoglutarat). Setelah itu, asam a-ketoglutarat kembali

    melepaskan satu molekul CO2, dan teroksidasi dengan melepaskan satu ion H+

    yang kembali mereduksi NAD+ menjadi NADH. Selain itu, asam a-ketoglutarat

    mendapatkan tambahan satu ko-A dan membentuk suksinil ko-A. Setelah

    terbentuk suksinil ko-A, molekul ko-A kembali meninggalkan siklus, sehingga

    terbentukasam suksinat. Pelepasan ko-A dan perubahan suksinil ko-A menjadi

    asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul

    ADP dan satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekul ATP. Kemudian,

    asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion H+, yang kemudian

    diterima oleh FAD dan membentuk FADH2, dan terbentuklah asam fumarat.Satu molekul air kemudian ditambahkan ke asam fumarat dan menyebabkan

    perubahan susunan (ikatan) substrat pada asam fumarat, karena itu asam fumarat

    berubah menjadi asam malat. Terakhir, asam malat mengalami oksidasi dan

    kembali melepaskan satu ion H+, yang kemudian diterima oleh NAD+ dan

    membentuk NADH, dan asam oksaloasetat kembali terbentuk. Asam

    oksaloasetat ini kemudian akan kembali mengikat asetil ko-A dan kembali

    menjalani siklus Krebs.Pada A. niger, fosfoenol piruvat dapat diubah langsung menjadi

    oksaloasetat (tanpa melalui piruvat) oleh enzim fosfoenol piruvat karboksilase.

    Reaksi tersebut membutuhkan ATP sebagai sumber energi, Mg2+, atau Mn2+, dan

    K+, atau NH4+. Judoamidjojo dan Darwis (1992) menyatakan bahwa apabila

    sumber karbon bukan glukosa, misalnya asam asetat, atau senyawa alifatik

    berantai panjang (C9 C23), maka isositrat liase akan terinduksi sehingga

    10

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    11/14

    isositrat diubah menjadi glioksilat, selanjutnya glioksilat diubah menjadi malat

    oleh sintetase. Bila glukosa ditambahkan siklus tersebut akan terhambat.

    Pada pembentukan asam sitrat dalam proses fermentasi dibatasi oleh

    ketersediaan beberapa unsur kelumit (P, Mn, Zn). Peranan ion logam dalam

    proses ini belum diketahui secara menyeluruh. Nilai pH optimum sekitar 1,7

    2,0. Jika pH lebih tinggi (alkalis) menyebabkan pembentukan asam asam oksalat

    dan glukonat dalam jumlah banyak. Karenanya pengendalian kondisi proses

    secara cermat merupakan prasyarat untuk mempertahankan keteraturan metabolik

    dan mendukung pembentukan asam sitrat yang lebih banyak. Kondisi yang sesuai

    tersebut memungkinkan stimulasi glikolisis untuk penyediaan aliran karbon yang

    tidak terbatas ke dalam metabolisme antara. Akumulasi sitrat selanjutnya

    tergantung pada pemasokan oksaloasetat (Mangunwidjaja & Suryani 1994).

    Mangunwidjaja & Suryani (1994) juga menjelaskan bahwa kekurangan

    mangan akan menurunkan aktivitas enzim dalam siklus asam trikarboksilat yang

    diikuti oleh penurunan anabolisme. Gangguan metabolisme ini menyebabkan

    perbedaan tingkat ion amonium intraselluler yang dapat membantu

    menghilangkan penghambatan enzim fosfofruktose oleh sitrat. Mangan juga

    terlibat dalam biokimia permukaan sel dan morfologi hifa. Kebutuhan oksigen

    yang tinggi memungkinkan reoksidasi sitoplasma NADH tanpa pembentukan

    ATP dan melibatkan suatu cabang respirasi alternatif yang berbeda dari rantai

    respirasi normal.

    Sumber karbon dalam proses fermentasi

    Pada proses fermentasi ini, sumber gula yang digunakan adalah sukrosa.

    Sukrosa akan dipecah menjadi fruktosa dan glukosa. Dari hasil pengamatan(Gambar 6), diketahui bahwa kadar glukosa meningkat sampai hari ke-3, baru

    kemudian menurun sampai hari ke-5. Sel akan memasukkan fruktosa dan glukosa

    ini dari luar sel ke dalam sel melalui mekanisme hidrolisis invertase sukrosa

    (Boddy et al., 1993; Rubio & Maldonado, 1995). Menurut Kubicek dan Rohr

    (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. niger karena

    memiliki ikatan intervase mycelium ekstraselular yang kuat dan aktif pada pH

    rendah sehingga hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Gupta et al. (1976), Hossain

    11

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    12/14

    et al. (1984) dan Xu et al. (1989) melaporkan keunggulan penggunaan sukrosa

    dari pada glukosa dan fruktosa pada proses fermentasi asam sitrat.

    Aerasi

    Industri produsen asam sitrat sejak lama tengah mengetahui bahwa variasi

    dalam laju aerasi memiliki efek buruk bagi perolehan produksi. Jika laju aerasi

    tertalu tinggi (contohnya kondisi yang biasa terjadi pada skala laboratorium),

    tekanan parsial dari CO2 terlarut dalam medium dapat menjadi rendah.

    Karbondioksida penting sebagai substrat bagi enzim piruvat karboksilase yang

    memulihkan kembali cadangan oksaloasetat yang menjadi substrat sitrat sintase.

    Co2 yang memadai dihasilkan dari reaksi piruvat dekarboksilase untuk

    mencukupu kebutuhan stoikiometrik dari reaksi piruvat karboksilase, akan tetapi

    aerasi yang berlebihan berakibat pada hilangnya CO2 (Papagianni, 2007).

    McIntyre & McNeil (1997) dalam Papagianni (2007) menunjukkan bahwa

    kadar CO2 yang meningkat dalam gas yang disemburkan memiliki efek buruk

    terhadap konsentrasi sitrat akhir dan konsentrasi biomassa akhir. Efek oksigen

    terlarut telah banyak dipelajari secara terperinci. Tekanan oksigen terlarut (DOT)

    yang menurun bahkan dalam rentang waktu yang pendek dapat menyebabkan

    perubahan ireversibel dalam produksi asam sitrat (Kubiceket al., 1980). A. niger

    diketahui menggunakan dua jalur respirasi yang berbeda dalam produksi asam

    sitrat. Sintesis asam sitrat bergantung pada jalur sensitive sianida selama fase

    akhir fermentasi. Baik pertumbuhan maupun awal produksi asam sitrat

    bergantung pada respirasi yang sensitif terhadap asam salisilhidroksamat

    (SHAM=salicylhydroxyamic acid). Bypass sensitive SHAM dihasilkan di akhir

    tropofase, dan komponen ubiquinol oksidase alternatif dari ini telah ditemukan.Keberadaan dari bypass-bypass ini dan arti pentingnya terhadap produksi asam

    sitrat bukanah hal yang terjadi bersamaan. Produksi ATP pada tingkat substrat

    melalui glikolisis kemungkinan mencukupi kebutuhan energy sel dan hanya ada

    sedikit kebutuhan akan ATP yang lebiih banyak untuk dihasilkan melalui

    fosforilasi oksidatif NADH. Konsentrasi ATP internal yang tinggi memiliki efek

    penghambatan bagi enzim-enzim glikolisis, sehingga, enzim oksidase alternatif

    untuk mendaur kembali NADH untuk glikolisis selanjutnya tampaknya menjadi

    12

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    13/14

    komponen ensial untuk mempertahankan aliran yang tinggi melalui jalur

    glikolisis.

    KESIMPULAN

    Produksi asam sitrat tertinggi terjadi pada hari ke 5 sebesar 9,024 g/l.

    Kadar glukosa meningkat sampai hari ke 3 (208, 75 g/l) kemudian menurun

    sampai hari ke 5 (101 g/l). Sedangkan konsentrasi biomassa tertinggi pada hari ke

    3 (16,8079 g/l) dengan laju pertumbuhan spesifik sebesar 0.165/hari. Koefisien Y

    x/s = 0.054 g biomassa/ g glukosa; koefisien Y p/x = 0.91 g asam sitrat/ g

    biomassa, sedangkan koefisien Y p/s = 0,023 g asam sitrat/ g glukosa.

    DAFTAR PUSTAK A

    Bizri, N.J. dan A.L. Wahem. 1994. Citric Acid and Antimicrobials Affect

    Microbiological Stability and Quality of Tomato J uice.J . of Food Science

    59 (1) : 130-134

    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 Genet24: 606.Broekhuijsen M.P, I.E. Mattern, R. Contreras, dan J.R. Kinghorn. 1993. Secretion

    of Heterologons Protein by Aspergillus niger.J .Biotech. 31 : 135-145

    Friedrich J., A. Cimerman, dan W. Steiner. 1994. Concomitant Biosynthesis of

    Aspergillus niger Pectolytic Enzymes and Citric Acid on Sucrosa.J . Enzym

    and Microbial Technology16 : 703-710

    Gupta J.K., L.G. Heding dan O.B. Jorgensen. 1976. Effect of sugars, hydrogen

    ion concentration and ammonium nitrate on the formation of citric acid by

    Aspergillus niger. ActaMicrobiol Acad Sci Hung23: 637.

    Hang Y.D, D.F. Splittstoessitr, R.E.E. Woodams, dan R.M. Sherman. 1977.Citric

    Acid Fermentation of Brewery Waste.J . of Food Science. 42 (2) : 383-388

    Hossain M., J.D. Brooks dan I.S. Maddox. 1984. The effect of the sugar source

    on citric acid production by Aspergillus niger. Appl Microbiol Biotechnol

    19: 3937.

    13

  • 7/29/2019 Laporan Lab. Reaksi Asam Sitrat

    14/14

    14

    Ji L.N., X.R. Zhao, dan H.Y. Yang. 1992. Effects of Trace Elements on Citric

    Acid Fermentation by Aspergillus niger and Treatment of cane Molasses as

    Raw Material.J . Industriall Microbiology22(2) : 16-21

    Judoamidjojo M, E.G. Sa'id, dan L. Hartoto. 1989. Biokonversi. PAU-BIOTEK.

    IPB. Bogor

    Judoamidjojo M., A.A. Darwis dan E.G. Sa'id. 1992. Teknologi Fermentasi.

    CV.Rajawali pers. Jakarta

    Kubicek C.P. dan M. Rhr. 1989. Citric acid fermentation. Crit Rev Biotechnol4:

    33173.

    Mangunwidjaja D. dan A. Suryani. 1994.Teknologi Bioproses. Penebar Swadaya.

    Jakarta

    Mattey M. 1992. The production of organic acids. Crit Rev Biotechnol 12:87

    132.

    Okada, G. 1985. Purification and Properties of a Cellulase from Aspergillus

    niger.J . Biochem. 49 (5) : 1257-1265.

    Papagianni M, M. Mattey, M. Berovic dan B. Kristiansen. 1999. Aspergillus niger

    morphology and citric acid production in submerged batch fermentation:

    effects of culture pH, phosphate and manganese levels. Food TechnolBiotechnol37:16571.

    Papagianni M. 1995. Morphology and citric acid production of Aspergillus niger

    in submerged culture. PhD Thesis, University of Strathclyde.

    Papagianni M. 2007. Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger:

    Biochemical aspects, membrane transport and modeling. Biotechnology

    Advances 25 (2007) 244263.

    Rubio M.C. dan M.C. Maldonado. 1995. Purification and characterisation ofinvertase from Aspergillus niger. Curr Microbiol31:803.

    Wehner. 1893 dalam Rusmana I. 2005. Petunjuk Praktikum Bioteknologi

    Mikrobia. FMIPA IPB. Bogor.

    Xu B.D., C. Madrit, M. Rhr dan C.P. Kubicek. 1989. The influence of type and

    concentration of the carbon source on production of citric acid by

    Aspergillus niger. Appl Microbiol Biotechnol30: 5538.