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