laboratorium biomassa dan konversi energi jurusan teknik
TRANSCRIPT
Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Oleh :
Derry Pramuditio 2310100037
Jeffrey Ong Sien Che 2310100135
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kersen Gula Lactobacillus plantarum
Asam Laktat PLA
Penelitian Terdahulu
No Penulis Tahun Judul Deskripsi
1 Rahman,
Masudur et al.
2010 Fruit Growth of China Cherry
(Muntingia calabura)
Penelitian mengenai
morfologi dan karakteristik
buah kersen
2 Ananda, AP et
al.
2012 Enhancement of Antioxidant Profile
of Japanese Cherry (Muntingia
calabura Linn.) by Alcoholic
Fermentation
Pembuatan wine dari buah
kersen menggunakan bakteri
E. coli, Salmonella typhi dan
Strraphylococcus aureus
selama 28 hari
3 Jung Wee, Young
et al.
2006 Biotechnological Production of
Lactic Acid and Its Recent
Application
Pengkajian mengenai variasi
alur sintesis asam laktat
menggunakan bahan baku
yang murah dan efisien
4 Xiangdong, W 1997 Direct Fermentative Production of
Lactic Acid on Cassava and Other
Starch Substrates
Pembuatan asam laktat
menggunakan bakteri
Lactobacillus amylovorus
dengan media pati
Penelitian TerdahuluNo Penulis Tahun Judul Deskripsi
5 Papagianni,
Maria
2012 Metabolic Engineering of Lactic Acid
Bacteria for The Production of
Industrially Important Compounds
Penelitian mengenai
berbagiai pemanfaatan
produk-produk turunan
asam laktat untuk industri-
industri makanan dan
farmasi
6 Buyondo, John
P dan Liu,
Shije
2011 Lactic Acid Production by
Lactobacillus pentosus from Wood
Extract Hydrolysates
Pembuatan asam laktat dari
hidrolisa ekstrak
hemiselulosa serpihan kayu
phon maple oleh asam
menggunakan membran
nano filtrasi
7 Kotzamanidis,
Ch et al
2002 Optimization of Lactic Acid
Production from Beet Molasses by
Lactobacillus delbrueckii NCIMB
8130
Penelitian untuk mencari
kondisi optimum proses
fermentasi beet molasses
dengan bakteri
Lactobacillus delbrueckii
NCIMB 8130
8 Ferdaus Fani,
dkk
2008 Pengaruh pH, Konsentrasi Substrat,
Penambahan Kalsium Karbonat, dan
Waktu Fermentasi Terhadap
Perolehan Asam Laktat dari Kulit
Pisang
Penelitian mengenai faktor-
faktor yang berpengaruh
dalam pembuatan asam
laktat dari kulit pisang dan
mencari kondisi
optimumnya
Tujuan
Mengetahui kurva pertumbuhan mikroba
selama proses fermentasi asam laktat dengan
menggunakan bantuan bakteri Lactobacillus
plantarum.
Mengetahui kadar optimum yeast ekstrak
(sebagai nutrient) dan CaCO3 (sebagai buffer)
terhadap kadar asam laktat.
Mengetahui kadar asam laktat maksimum yang
dapat diperoleh dari proses fermentasi.
Manfaat Penelitian
Merupakan partisipasi penulis dalam memberikan kontribusi terhadap pengembangan keilmuan, khususnya dalam bidang ilmu biokimia.
Sebagai bentuk aplikasi ilmu yang telah penulis dapatkan selama belajar di bangku kuliah.
Sebagai suatu permulaan bagi penulis untuk mengaitkan ilmu teknik kimia dengan kehidupan nyata yang merupakan kebutuhan manusia.
Sebagai salah satu bahan referensi dalam menambah pengetahuan dalam kimia fermentasi.
Sebagai informasi kepada masyarakat mengenai proses pembuatan asam laktat dari buah kersen
Sebagai acuan dalam pengembangan peneltian serta pemanfaatan buah kersen di masa mendatang
TINJAUAN PUSTAKA
Muntingia calabura
Mudah dijumpai di Indonesia
Pemanfaatan masih sangat kurang
Memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi
Proximate Komposisi
Water (%) 76.3
Energy (kJ) 380
Proteins (%) 2.1
Lipids (fat) (%) 2.3
Carbohydrates (%) 17.9
Fibre (%) 6.0
Ash (%) 1.4
Janick and Paull, 2006
Lactobacillus plantarum
Range suhu:
15-45 oC
pH kerja:
>3,2
Merupakan bakteri
probiotik penghasil asam
laktat
Umumnya digunakan untuk
pembuatan silase (pakan
ternak)
Fermentasi Asam Laktat
Asam Laktat Pertama kali diisolasi oleh
Carl Wilhem Scheele padatahun 1780
Merupakan asam karboksilatdengan rumus molekulC3H6O3
Sering dijumpai pada produksusu (yoghurt, keju, casein)
Digunakan untuk campurandalam produk farmasi dankosmetik untuk mengaturkeasaman
Polymer asam laktat (PLA) digunakan sebagai bahanpolymer biodegredable
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan Penelitian
Buah kersen
BakteriLactobacillus
plantarum
Yeast ekstrak
Kalsium karbonat(CaCO3)
Aquades
Asam klorida(HCl)
Gas nitrogen
Alat Penelitian
Autoklaf
Blender
Corong kaca
Gelas arloji
Gelas ukur
Inkubator shaker
Neraca analitik
pH meter
Tabung reaksi
Tabung nitrogen
Pipet ukur
Spektrofotometri
Vortex
Gambar Alat
Gambar 1. Inkubator Shaker
Gambar 2. Botol Sampel
Gambar 3. Peralatan fermentasi
Parameter Penelitian
Parameter dijaga tetap
Bakteri yang digunakan:
Lactobacillus plantarum
Konsentrasi buah kersen:
200 g/l larutan
pH awal larutan 5
Suhu inkubator shaker
37oC
RPM inkubator shaker 150
rev/s
Parameter diubah
Konsentrasi yeast ekstrak
(0, 3, 5, 7 %)
Komposisi CaCO3 (0, 3, 5,
7 %)
Waktu fermentasi (0, 3,
6, 9, dan 12 jam)
Diagram Alir Pembuatan Asam Laktat
Tahap
Persiapan Media Kultur
Tahap
Persiapan Media Fermentasi
Tahap
PembuatanAsam Laktat
Analisa jumlah sel bakteri
Analisa kadar asam Laktat
Analisa kadar gula reduksi
Persiapan Media Fermentasi
Pembuatan Asam Laktat
Hasil dan Pembahasan
Tahap Persiapan Media Fermentasi
Pada tahap persiapan proses pembuatan starter
dilakukan perhitungan jumlah sel bakteri
Berdasarkan data perhitungan jumlah sel bakteri
dengan metode counting chamber didapatkan
hasil sebagai berikut :
Jumlah Sel Bakteri Terhadap Waktu Dengan Adanya
Pengaruh Konsentrasi Yeast Ekstrak Pada Saat Komposisi
CaCO3 5%
Konsentrasi Yeast Ekstrak :
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
0 3 6 9 12
Ju
mla
hse
lb
ak
teri
/ m
L
Waktu (jam)
0%
3%
5%
7%Konsentrasi Yeast Ekstrak :
Fase log Lactobacillus plantarum dicapai pada waktu 3-6 jam
Jumlah Sel Bakteri Terhadap Waktu Dengan Adanya Pengaruh
Komposisi CaCO3 Saat Konsentrasi
Yeast Ekstrak 5%
0
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
0 3 6 9 12
Ju
mla
hse
lb
ak
teri
/ m
L
Waktu (jam)
0%
3%
5%
7%Konsentrasi CaCO3 :
Fase log Lactobacillus plantarum dicapai pada waktu 3 jam
Berdasarkan grafik perhitungan jumlah sel bakteri dapat
diketahui waktu yang tepat untuk memasukkan media
starter ke dalam media fermentasi karena bakteri masuk
pada fase log pertumbuhan
Pengaruh Yeast Ekstrak Terhadap Konsentrasi
Gula Reduksi Saat Konsetrasi CaCO3 5%
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 2 4 6 8 10 12 14
Kon
sen
trasi
Gu
la R
edu
ksi
(g/L
)
Waktu (jam)
0%
3%
5%
7%
Konsentrasi yeast ekstrak :
Penurunan jumlah gula reduksi terbanyak pada konsentrasi yeast ekstrak 5%
Penurunan jumlah gula reduksi maksimum mencapai 51%
Pengaruh CaCO3 Terhadap Konsentrasi Gula Reduksi Saat
Konsentrasi Yeast Ekstrak 5%
100
110
120
130
140
150
160
170
0 2 4 6 8 10 12 14
Kon
sen
trasi
Gu
la R
edu
ksi
(g/L
)
Waktu (jam)
0%
3%
5%
7%
Konsentrasi CaCO3 :
Penurunan jumlah gula reduksi terbanyak pada konsentrasi
CaCO3 5%
Penurunan jumlah gula reduksi maksimum mencapai 33%
Tahap Pembuatan Asam Laktat
Kadar Asam Laktat pada Variabel Yeast Ekstrak Saat
Konsentrasi CaCO3 5%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Kad
ar
Asa
mL
ak
tat
(%)
Kadar Yeast Ekstrak (%)
Kadar asam laktat terbesar pada saat konsentrasi yeast
ekstrak 5%
Diidapatkan kadar asam laktat sebesar 0.47%
Kadar Asam Laktat pada Variabel CaCO3 Saat
Konsentrasi Yeast Ekstrak 5%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Kad
ar
Asa
mL
ak
tat
(%)
Kadar CaCO3 (%)
Kadar asam laktat terbesar pada saat konsentrasi CaCO3
ekstrak 5%
Diidapatkan kadar asam laktat sebesar 0.63%
Kesimpulan
Kenaikan jumlah sel maksimum
(log phase) Lactobacillus plantarum dicapaipada 3-6 jam
Penambahan yeast ekstrak dan CaCO3
optimum pada konsentrasi 5% dan apabilamelebihi batas optimum akan menyebabkanpenurunan yield asam laktat yang terbentuk
Didapatkan konsentrasi asam laktat tertinggisebesar 0.63% selama 7 hari fermentasi dan
kadar yang didapatkan mendekati kadar asamlaktat pisang kepok dari penelitian terdahulu
Saran
Dalam penelitian ini kualitas buah kersen tidak
dapat dikontrol karena tanaman ini merupakan
tanaman liar
Mencari alternatif bahan baku lain yang
mengandung gula dan lebih tahan lama apabila
disimpan
Lampiran
Analisa Jumlah Sel Bakteri
Pada saat analisa perhitungan jumlah sel bakteri, larutan
diencerkan hingga 10000x. Lalu jumlah bakteri dihitung
menggunakan metode counting chamber pada
hemocytometer dengan menggunakan mikroskop
Tujuan :
Mendapatkan kurva pertumbuhan Lactobacillus plantarum
untuk mengetahui fase log
Analisa Kadar Gula ReduksiPada tahap analisa jumlah gula reduksi hal yang perlu
dilakukan adalah sampel diencerkan hingga 10 kali.
Kemudian sampel diambil 2 ml dicampur dengan larutan
DNS 3 ml dan divortex selama 10-15 detik. Larutan
dipanaskan dalam air mendidih selama 15 menit dan
didinginkan sejenak hingga mencapai suhu ruang.
Selanjutnya campuran diukur absorbansinya dengan
panjang gelombang 540 nm dengan menggunakan blanko
campuran 2 ml aquadest dan 3 ml larutan DNS.
Tujuan :
Mengetahui kadar gula reduksi yang terfermentasi oleh
Lactobacillus plantarum
Analisa Kadar Asam Laktat
Pada tahap analisa kadar asam laktat, pertama sampel
diencerkan hingga 100 kali. Kemudian sampel diambil 250μl
dan ditambahkan 1.5 ml H2SO4 pekat dan divortex selama 10-
15 detik. Larutan diinkubasi dalam air mendidih selama 10
menit dan didinginkan sejenak di suhu ruang. Setelah itu
ditambahkan 50 μl PHP (Parahydroxyphenol) 1.5% dan 25 μl
larutan CuSO4 5% ke dalam campuran lalu di vortex selama 10-
15 detik. Campuran diinkubasi selama 30 menit pada suhu
ruang dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 570
nm.
Tujuan :
Mengetahui kadar asam laktat yang dihasilkan