Pabrik Asam Sitrat dari Nira Sorgum dengan Proses Submerged Fermentation menggunakan Aspergillus niger

Disusun oleh:Disusun oleh:Rindy Atika Qomary 2307 030 024Adhyasti Rinenggautami 2307 030 056

Dosen Pembimbing :Dr.Ir. Niniek Fajar Puspita, M.Eng. 19630805 198903 2 002

Latar BelakangSEJARAH 1.Ekstraksi Sederhana : Mengekstrak buah-buahan yang

mengandung asam sitrat. Proses Isolasi dari juice lemon buah oleh Scheele pada tahun 1784.

2. Fermentasi : Proses fermentasi oleh beberapa jenis fungi olehWehmer pada tahun 1893. Difermentasi dari bahan-bahanWehmer pada tahun 1893. Difermentasi dari bahan-bahanorganik yang mengandung gula.

a. Surface : Penggunaan mikroorganisme dengan prosesfermentasi pada kultur permukaan (surface culture) padatahun 1923.

b. Submerged : Proses fermentasi dengan kultur terendam(submerged fermentation), menggunakan sirup glukosadan molasses sebagai bahan bakunya pada tahun 1950.

Latar Belakang

Contoh Bahan Organik yang Dapat digunakanSebagai Bahan Baku Asam Sitrat :� Nanas� Jeruk� Jeruk� Molases� Pati (sorgum, singkong, talas, dll)� Nira (sorgum , siwalan, tebu, dll)

Latar Belakang

Tempat/tahun

Luas tanam (ha)

ProduksiProduktivitas

(t/ha)

Jawa Tengah 15.309 17.350 1,13

KETERSEDIAAN BAHAN BAKU (Sorgum)

Tempat/tahun

Luas tanam (ha)

ProduksiProduktivitas

(t/ha)

Jawa Tengah 15.309 17.350 1,13

Jawa Timur 5.963 10.522 1,76

DI Yogyakarta

1.813 670 30,37

Nusa Tenggara

Barat 30 54 1,80

Nusa Tenggara

Timur26 39 1,50

Jawa Timur 5.963 10.522 1,76

DI Yogyakarta

1.813 670 30,37

Nusa Tenggara

Barat 30 54 1,80

Nusa Tenggara

Timur26 39 1,50

Latar Belakang

Grafik Kebutuhan Asam Sitrat

12000

14000

16000

18000

20000

jum

lah

(to

n)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

jum

lah

(to

n)

tahun

produksi

impor

konsumsi

ekspor

Latar Belakang

Kebutuhan AsamSitrat yang semakin

meningkat

Ketersediaan BahanBaku (Nira Sorgum)

ALASAN PENDIRIAN PABRIK

Perancangan Pabrik Asam Sitrat :Kapasitas 2100 ton/tahun

Latar Belakang

�Kemudahan Transportasi� Ketersediaan Bahan Baku

LOKASI PENDIRIAN PABRIK

Tuban Jawa Timur

Dasar Teori

�Asam sitrat, C6H7O8, adalah asam trikarboksilat yangberbentuk kristal berwarna putih memiliki beratmolekul anhidrat 192,12 dan monohidrat 210,14.

� Faktor penting dalam fermentasi asam sitrat: Faktor penting dalam fermentasi asam sitrat:

� jenis mikroorganisme

� jenis&konsentrasi gula

� pH

� Suhu

� garam anorganik.

Kegunaan Asam Sitrat

Industri makanan minuman:sebagai pemberi rasa asam.

Industri Kosmetik danAsam Sitrat

Industri Kosmetik danfarmasi:

sebagai buffering agent (pengaturpH ) dan anti oksidan

Industri Detergent : asam sitrat dapat menggantikan

polyphosphates .

Sifat Fisik dan Kimia

PARAMETER ANHYDROUS MONOHYDRATERumus molekul C6H8O7 C6H8O7.H2OBerat molekul 192,12 210,14Bentuk Kristal tak berwarna Kristal tak berwarnaSpecific gravity 1,665 (20oC) 1,542 (20oC)Melting point 153oC 70-75oCBoiling point Terdekomposisi pada 175oC Terdekomposisi pada 175oCProses pembentukan Kristalisasi dari larutan panas Kristalisasi dari larutan dingin

Sifat Fisis dan Kimia Asam Sitrat

Proses pembentukan Kristalisasi dari larutan panas(>36,6oC)

Kristalisasi dari larutan dingin(<36,6oC)

KelarutanLarut dalam air, agak larutdalam alkohol dan diethyl

eter,tidak larut dalam karbon

disulfida, karbon tetra klorida, kloroform, benzene

dan toluene

Larut dalam air, agak larutdalam alkohol dan diethyl eter,

tidak larut dalam karbondisulfida, karbon tetra klorida,

kloroform, benzene dan toluene

Kelarutan di air pd 30oC70oC

64,3%76,2%

64,3%76,2%

Struktur kristal Orthorombic OrthorombicPanas pembakaran 468,5 kcal/mol 466,6 kcal/mol

Macam –Macam Proses Pembuatan asam Sirat

Ada dua proses pembuatan asam sitrat antara lain:• Proses ekstraksi sederhana• Proses fermentasi :

1. Surface Fermentationa. Proses surface dengan menggunakan media a. Proses surface dengan menggunakan media

padatb. Proses surface dengan menggunakan media cair

2. Submerged Fermentationa. Menggunakan Air lift Fermentorb. Menggunakan Stirred Fermentor

Seleksi Proses

Parameter Surface Fermentation Submerge

Fermentation

Yield

Waktu Reaksi

57-90%

9-12 hari

70-85%

4-9 hariWaktu Reaksi

Perubahan komposisi

Substrat

Teknologi

Biaya energi

9-12 hari

sensitif

Sederhana

Lebih rendah

4-9 hari

Kurang sensitif

Canggih atau modern

Lebih besar

Seleksi Proses

Ditinjau dari berbagai hal, maka pilihan prosespembuatan asam sitrat yang tepat adalah denganproses “submerged fermentation” menggunakanAspergillus niger dengan bahan baku utama yaitu nirasorgum.sorgum.

Diagram Proses

Blok Diagram Proses Pembuatan Asam Sitrat

Spek Alat

• Bab V

Utilitas

�Utilitas

K3

Kebijakan perusahaan terhadap pelaksanaan keselamatan kerja :• Perusahaan akan mengadakan program komperhensif bagi

perlindungan sumber daya manusia dan fisik.• Menemukan dan menghilang kan penyebab kecelakaan manusia

dan kerugian material jika mungkin sebelum hal itu terjadi.• Membuat peraturan keselamatan dan kesehatan kerja disertai cara-• Membuat peraturan keselamatan dan kesehatan kerja disertai cara-

cara penganjuran dan pelatihan.• Menyelenggarakan program medis dan kebersihan industri untuk

mengontrol semua benda dan kondisi yang mempengaruhi kesehatan dan kesejahteraan pegawai.

• Membentuk sistem pencegahan dan pengendalian kebakaran, pencegahan kecelakaan, cara pelaporan dan analisa, perencanaan keadaan darurat, pengendalian kerugian, panduan keselamatan kerja dan inspeksi.

PLIK

limbah yang dihasilkan akibat proses produksi, ada tiga macam, yaitu :

1. Limbah padat2. Limbah Cair2. Limbah Cair3. Limbah Gas

Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan perencanaan “PabrikAsam Sitrat dari Nira Sorgum dengan ProsesSubmerged Fermentation”, dapat diperolehkesimpulan sebagai berikut :kesimpulan sebagai berikut :�Kapasitas Produksi

6364 kg/hari2100 ton/tahun

�ProdukAsam sitrat monohidrat

Kesimpulan

�OperasiSemi continue330 hari/tahun (24 jam/hari)

�Bahan baku�Bahan bakuBatang sorgum sebanyak 67693 kg/harimenghasilkan nira sebesar 41800 kg/hari

Kesimpulan

�Bahan Baku Pembantu:�H2SO4 1017,94 kg/hari�Ca(OH)2 2955,65 kg/hari�PAC 0,29934 kg/hari�PAC 0,29934 kg/hari�Tawas 1,7105 kg/hari�Karbon aktif 889,8 kg/hari�Nutrient 14,193 kg/hari�A.Niger 1,193 kg/hari

Terima Kasih