its-nondegree-8886-2306030032-chapter1

5/15/2018 ITS-NonDegree-8886-2306030032-Chapter1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/its-nondegree-8886-2306030032-chapter1 1/18

BABI

PENDAHULUAN

I.1.LatarBelakang

AwalnyaasamsitratdiperolehdalambentukkristalmelaluiprosesisolasidarijuicelemonolehScheelepadatahun1784.Lalupadatahun1880GrimouxdanAdammensintesis

asamsitratdariglycerol.Danpadatahun1893Wehmermengindikasikanbahwaasamsitratdapatdiperolehmelaluiprosesfermentasilarutangulaolehbeberapajenisfungi.Hinggakiniprosesproduksikomerasialasamsitratdiperolehmelaluiprosesfermentasi.

(Othmer,K,1984)

Produksiasamsitratsecarakomersialpertamakalidimulaipadatahun1923diNewYork,AmerikaSerikatmenggunakanmikroorganismedenganprosesfermentasipadakulturpermukaan(surfaceculture).ProsesinidigunakanolehindustriasamsitratdiInggris,BelgiadanJermandengan

molassessebagaibahanbakunya.Danpadaakhirtahun1940-andan1950-andiperkenalkanprosesfermentasidengankulturterendam(submergedfermentation),dengansirupglukosa,beetataucanemolassessebagaibahanbakunya.

(Blanch,H.W.,1979)

Asamsitratdigunakanolehbanyakindustrididuniasebagaibahanbakuproduksisepertiindustrimakanan,minuman,farmasi,kosmetik,danlain-lain.Berdasarkankenyataanbahwapenggunaanasamsitratyangluasdalamduniaindustri,makakebutuhanpemenuhanbagiasamsitratbaikdidalammaupunluarnegerimasihsangatbesar.

Dariberbagaimacambahanbakuyangdapatdigunakandalamprosesproduksiasamsitrat,makadigunakanlimbahdariPabrikpengalengannanassebagaibahanbakuprosesproduksiAsamsitrat.Pemilihaniniberasaldariasumsibahwabuahnanasdapatdiolahmenjadiberagamproduk,sepertiselai,cocktail,



sirup,saribuah,keripikhinggamanisanbuahkering.Dalamprosespengolahanantarjenisolahannanasseringterdapatketerkaitan.Dariberbagaimacampengolahantersebut,akandiperolehlimbahnanasdalamjumlahyangcukupbesar.Limbahbuahnanastersebutterdiridari:limbahkulit,limbahmata,danlimbahhati.Limbahatauhasilikutan(sideproduct)nanasbelumbanyakdimanfaatkandanrelatifhanyadibuangbegitusaja.Produksampingantersebutdapatdiolahmenjadiproduklain,sepertisaribuahatausirup.

(http:semnaskimxviii-2008-iqmal-nanas.pdf)

Nanasmerupakansalahsatujenisbuah-buahanyangbanyakdihasilkandiIndonesia.Daridatastatistik,produksinanasdiIndonesiauntuktahun1997adalahsebesar542.856tondengannilaikonsumsi16,31kg/kapita/tahun(Anonymous,2001).Dengansemakinmeningkatnyaproduksinanas,makalimbahyangdihasilkanakansemakinmeningkatpula.

(http:semnaskimxviii-2008-iqmal-nanas.pdf)

Halpemilihanbahanbakulimbahnanasdibandingbahanbakulainyangdapatdigunakansebagaiasamsitratyaitu

didasarkanpadapemanfaatanlimbahnanasdaripabrikpengalengannanasyangmasihsangatterbatas,antaralaindigunakansebagaimakananternakpetelur,vinegar,namunbelumbegitubanyakdimanfaatkanuntukindustriAsamsitratsecarakomersil.PemanfaatankulitnanasuntukindustriAsamsitratdapatmeningkatkannilaiekonomiskulitnanassekaligusmenambahkeanekaragamanindustriasamsitratdiIndonesia.

I.2DasarTeori

Asamsitratmerupakanasamyangtersebarluassebagai

bahanpenyusunrasabuah-buahandiantaranyabuahjeruk,nanas,pear,danlain-lain.Asamsitrattermasuksalahsatuasamorganikdengannamakimia2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylicacidmemilikirumusbangunsepertiberikut:



(Ullmanns,2003)

Asamsitratbersifattidakberacun,dapatmengikatlogam-logamberat(besimaupunbukanbesi),dandapatmenimbulkan

rasaasam.Asamsitratbanyakdimanfaatkandalamindustri-industrimakanandanminuman,kosmetika,farmasi,dandalamindustripeengolahanalkydresin.

(Tjokroadikoesoemo,P.S.,1993.)

Asamsitratdigunakandalamindustriuntukmengikat(squester)ion,menetralkanbasadanberperansebagaibuffer.Dalamkosmetika,asamsitratdigunakansebagaibufferuntukpengaturpHproduk.Beberapajenissitrat,khususnyagaramsodiumnya,dipakailuasdalamprodukmakanan,farmasidandetergen.Esterdariasamsitratdipakaisecarakomersialsebagaiplasticizerdalampenyiapankomposisipolimer,coatingdan

adhesive.

(KirkOthmer,1984)

Dipasaran,asamsitratbiasadijumpaidalamtigajenis,yaituasamsitratanhidrat,monohidratdanlarutanteknis50%.SpesifikasiasamsitratkristalberdasarkanUSPadalah:

TabelI.1.Spesifikasiprodukasamsitrat

Variabel

Nilai

Prosetaseasamsitratdenganbasisanhidrat,min

99.5%

Kadarair,maks

0.5%

Logamberat

0.05%

Kadarabu,maks

0.001%

Arsenic,maks

0.0003%



(KirkOthmer,1984.)

GambarI.1.Rumusbangunasamsitrat



Sedangkanspesifikasiprodukasamsitratberdasarkanukuranpartikelnyaadalah:

TabelI.2.Spesifikasiukuranpartikelasamsitrat

Tipepartikel

anhidrat

hidrat

Granular

Maks2%diatas16mesh

Maks10%melalui50mesh

Maks10%diatas16mesh

Maks10%melalui

50mesh

Granularhalus

Maks3%diatas30mesh


Maks30%diatas30mesh

Maks10%diatas100mesh

Bubuk(powder)

Maks2%diatas60mesh

Min50%melalui200mesh

Maks20%diatas60mesh


(KirkOthmer,1984.)



I.3.Kegunaan

Industrimakanandanfarmasimenggunakanasamsitratdikarenakanalasankeamanansecaraumum,dapatmemberikanrasaasam,kelarutannyayangtinggididalamairdansebagaibufferingdanchelatingagent.Industrikosmetikdanwewangianmenggunakannyasebagaibufferingagent.Sertasecaraluasdigunakansebagaibufferingdanchelatingagentdiberbagaimacamindustri.Berikutiniadalahpenggunaanasamsitratdalamindustri-industitersebut.

I.3.1.IndustriMakanan

1.MinumanAsamsitratdigunakandalamindustriminumanuntukmemberikanrasaasampadaminumandansebagaikomplemenpadarasaberrypadaminuman.PadaminumanyangtidakberkarbonisasiasamsitratdapatmemberikanpH



yangberagampadaminuman,selainituasamsitratpadaminumanjusbuahmerupakankomponenalamiyangtercampursecarabaikdenganaromadariminumantersebut.Untukminumanberkarbonisasiasamsitratdigunakansebagaipenguatrasa.

2.Jelidanselai

AsamsitratdigunakansebagaipemberirasaasampadajelidanselaisertadigunakanuntukmenyesuaikanpH.

3.KembangGulaAsamsitratdigunakanuntukmemberikanrasaasamdanmeminimalkaninversisukrosapadaprodukkembanggula.

4.MakananBekuAsamsitratdigunakansebagaichelatingagentdanpengaturpHsehinggamemungkinkanpengoptimalankestabilandarimakananbekudenganmeniadakanaktivitasantioksidandan

menon-aktifkanenzim.

I.3.2.IndustriFarmasi,KosmetikdanPewangi

1.FarmasiAsamsitratdigunakansebagaibahandasartableteffervescence,dimanaasamsitratbilabereaksidenganzatyangmengandungbikarbonatataukarbonatdalamairakanmembentukgaskarbondioksidadangaramdariasamtersebut.Selainituasamsitratdigunakansebagaibuffering

agentdanpemberirasaasampadaobat-obatan.

2.KosmetikdanPewangiDalamindustriiniasamsitratdigunakansebagaipengaturpHdansebagaiantioxidanpadametallic-ionchelator.

I.3.3.IndustriLainnya

Untukindustri-industrilainnyaasamsitratdigunakanuntukindustridetergen,agrikultur,fotografi,tekstil,kertasdanlainsebagainya.Selainitudalamindustriasamsitratdapatdigunakansebagaipembersihmetaldanpengabsorbsisulfur



dioxidedandapatdigunakanpuladalamprosestreatmentpadalimbah.

(KirkOthmer,1984.)

Berikutinikomposisipenggunaanasamsitratsecaraumum:

1.Industrimakanandanminuman75%

2.Farmasi10%

3.Industrilainnya15%

I.4.SifatFisikdanKimiaBahan

I.4.1.BahanBakuUtama

I.4.1.1.LimbahNanas

GambarI.2.Buahnanasdanlimbahnanas

MenurutSuprapti(2001),limbahnanasberupakulit,ati/bonggolbuahataucairanbuah/guladapatdiolahmenjadiproduklainsepertisaribuahatausirup.MenurutKumalamingsih(1993),secaraekonomikulitnanasmashbermanfaatuntukdiolahmenjadipupukdanpakanternak.Komposisilimbahkulitnanasdapatdilihatpadatabelberikutini:

TabelI.4.Hasilanalisisproksimatlimbahkulitnanas

berdasarkanberatbasah

Komposisi

Rata-rataberatbasah(%)

Air

86,70

Protein

0,69



Lemak

0,02

Abu

0,48

Seratbasah

1,66

Karbohidrat

10,54

(Sidhata,1989)

I.4.1.1.AspergillusNiger

Banyakjenismikrobayangdapatdigunakandalampembuatanasamsitrat,diantaranyaA.niger,A.wentii,A.ciavatus,Penicillumluteum.Diantarasemuanya,A.nigermerupakangaluryangpalingproduktif.A.nigertermasuksalahsatujeniskapang.Berbedadenganbakteridankhamir,kapangadalahmultiseluler,terdiridaribanyakselyangbergabungmenjadisatu.Melaluimikroskopdapatdilihatbahwakapangterdiridaribenangyangdisebuthifa.Kumpulandarihifadisebutmiselium.Kapangtumbuhdengancaramemperpanjanghifapadaujungnya.Kapangdapatberwarnahitam,putihataulainnya.Secarabiokimiakapangbersifataktifkarenamerupakanorganismesaprofit.

Organismeinidapatmenguraikanbahan-bahanorganikkomplekmenjadibahanyanglebihsederhana.

GambarI.3Aspergillusniger



I.4.2.BahanBakuPendukung

I.4.2.1.AsamSulfat(H2SO4)

AsamsulfatdigunakanuntukmengaturpHmolasespadatangkipencampurandansterilisasisertamengubahendapankalsiumsitratmenjadiasamsitratpadaacidullizer.Sifatsifatfisikasamsulfatadalah:

..Korosifdanreaktif

..Tidakberwarnaatauberwarnacoklattua..Larutdalamair

..BeratMolekul=98gr/mol

..Spesifikgravity=1,84

..Titikleleh=10,4oC

..Titikdidih=315338oC

I.4.2.2.Lime(Ca(OH)2)

Berupabubukkristalputih,larutdalamair,gliseridadan

asam,tidaklarutdalamalkoholsertamenyerapCO2dariudara.Kegunaandarilimeiniuntukmenetralkancairanasamsitratmenjadikalsiumsitratagardapatdipisahkandarihasilsampingyangterbentuk.Sifatfisikadarilimeadalahsebagaiberikut:

..Spesifikgravity=2,34

..Titiklebur=540oC

..Kelarutan(0oC)=0.185(100oC)=0,077

1.4.2.3.Karbonaktif

-Tidakmudahlarutdalamair-Bersifatnon-polar-Larutdalamminyak-Mudahteroksidasipadasuhukamar-Beratmolekul=12,01gram/mol



-Iodinenumber=85mgram/gram-Ukuranpartikel=25-30mm

1.4.2.4.Magnesiumsulphatepentahydrate

Rumusmolekul=MgSO4.7H2O

BM=246.47g/mol

Wujud=padat

Kenampakan=kristalputih

Titikdidih=99.974°C(373.124K)

Densitas=2,66g/cm3

Meltingpoint=1124oC

Solubilityinwater=25.5g/100ml(20°C)

I.4.2.5.Pottasiumhydrogenphosphate

Rumusmolekul=KH2PO4

BM=204.23g/mol

Wujud=padat


Titikdidih=99.974°C(373.124K)(211.95°F)

Densitas=1.64g/cm3,solid

Meltingpoint=ca.295°C(568K)

I.4.2.6.Ammoniumnitrate

Rumusmolekul=NH4NO3

BM=80.043g/mol

Wujud=padat


Titikdidih=approx.210°C

Densitas=1.72g/cm3

Meltingpoint=169.6°C



Solubilityinwater=190g/100ml(20°C)



I.4.2.7.Udara

Wujud=gas

Kelembabanrelativerata-rata=80%

Komposisirata-rata

Uapair=2,16%mol

Nitrogen=76,4%mol

Oksigen=20,94%mol

Argon=0,91%mol

CO2=0,03%mol

I.4.2.8.AirProses

Rumusmolekul=H2O

BM=18.0153g/mol

Wujud=cair

Kenampakan=jernih,takberwarna

Titikdidih=99.974°C(373.124K)(211.95°F)

Densitas=0.996g/cm³(liquidat30°C,1atm)

Meltingpoint=0°C(273.15K)(32°F)

Specificheatcapacity=74.539J/(mol·K)(liquidat25°C)

I.4.3.ProdukUtama

SifatFisikAsamSitratadalahsebagaiberikut:

TabelI.4.SifatFisikAsamSitrat

PARAMETER

ANHYDROUS

MONOHYDRATE

Rumusmolekul

C6H8O7

C6H8O7.H2O

Beratmolekul



192,12

210,14

Bentuk

Kristaltakberwarna

Kristaltakberwarna

Density(gr/cc)

1,67

1,542

Meltingpoint

153oC

Kehilanganair

Boilingpoint

Terdekomposisipada175oC

Terdekomposisipada175oC



Prosespembentukan

Kristalisasidarilarutanpanas

Kristalisasidarilarutandingin

(>36,6oC)

(<36,6oC)

Kelarutan(g/100grairpada25oC)

161.8

208.6

Kelarutandiairpd

30oC

64,3%

64,3%

70oC

76,2%

76,2%

Strukturkristal

Orthorombic

Orthorombic

Panaspembakaran

468,5kcal/mol

466,6kcal/mol

(Othmer,K,1984.)

Beberapasifatkimiaasamsitratadalah:

Padapemanasan175oC,asamsitratberubahmenjadiaconiticacid.Aconiticacidjikaditambahdenganhydrogenberubahmenjaditricarballylicacid.



Padapemanasan175oC,asamsitratjikadieliminasidenganoksigendanmenghilangkankarbondioksidaberubahmenjadiacetonedicarboxylicacid.Acetonedicarboxylicacidjikadiuapkankarbondioksidanyaberubahmenjadiacetone.Padapemanasan175oC,asamsitratjikadihilangkankarbondioksidaberubahmenjadiitaconicacid.Larutanasamsitratbiladicampurdenganasamsulfatatauoksidasidenganlarutanpotassiumpermanganatemenghasilkanasamacetonedicarboxylic.Padasuhu35oC,jikaasamsitratdioksidasidenganpotassiumpermanganatemenghasilkanasamoksalat.Asamsitratterdekomposisimenjadiasamoksalatdanasamasetatjikadibakardenganpotassiumhydroxideatau

dioksidasidenganasamnitrit.Dalambentuklarutan,asamsitratsedikitkorosifterhadapkarbonsteeldantidakkorosifterhadapstainlesssteel.



Sebagaiasampolybasic,asamsitratdapatmembentukberbagaimacamgaramtermasukgaramalkalimetaldanalkalitanah,selainitudapatpulamembentukberbagaimacamester,amidadanacylklorida.(Othmer,K,1984.)

I.4.4.ProdukSamping

I.4.4.1.KalsiumSulfat(CaSO4)

Bersifatlunakdantidakberbau,berupagranulatauserbukputih.KegunaandariCaSO4iniadalahsebagaisalahsatubahanbakuuntukpembuatansemen.SifatfisikadariCaSO4adalahsebagaiberikut:

..Beratmolekul=136,14gram/mol

..Kelarutan=0,27gdalamair100g@20oC

..Densitas=2,93-2,97gram/ml

..Boilingpoint=11930C(21790F)..Meltingpoint=14500C(26420F)

Sangathidroskopisdanstabildibawahkondisiyangbiasadigunakandanpenyimpanan.(Royer,D.J,2000)

I.4.4.2.Kalsiumoksalat(CaC2O4)

Sifatfisikdankimiadarikalsiumoksalat:

Rumusmolekul=CaC2O4

Warna=Tidakberwarna

Beratmolekul=128,10gram/mol(anhidrat)

146,12gram/mol(monohidrat)

Densitas=2,2gram/ml

Meltingpoint=200oC

Solubilityinwater=0,00067gram/100mlpada20oC

its-nondegree-8886-2306030032-chapter1

Documents