T Bioproses Pembuatan Cuka Luli

PEMBUATAN ASAM ASETAT ( CH3COOH ) DENGAN CARA FERMENTASI • Disusun oleh : • Luli Setiyawan • Achmad Irfani

NIM I 0501032 NIM I 0503008

PEMBUATAN ASAM ASETAT( CH3COOH ) DENGAN CARA FERMENTASI Asam asetat merupakan senyawa organik yang mengandung gugus asam karboksilat Nama :Asam etanoat, Asam asetat, Asam metanakarboksilat, Asetil hidroksida (AcOH), Hidrogen asetat (HAc), Asam cuka Dengan kadar 2-12% disebut vinegar (cuka) Merupakan senyawa kimia organik yang memberikan rasa asam dan bau tajam pada vinegar Merupakan asam lemah yang bersifat korosif Dapat menyebabkan iritasi pada mata dan hidung

PROSES PRODUKSI Fermentasi Aerob Fermentasi Anaerob Sintetis(tidak dibahas)

REAKSI FERMENTASI  Fermentasi Aerob Acetobacter aceti

C6H12O6 glukosa

2 C2H5OH etanol

2 CH3COOH + H2O + 116 kal cuka asam

 Fermentasi Anaerob Clostridium thermoaceticum

C6H12O6 glukosa

3 CH3COOH asam asetat

FERMENTASI AEROB a. Metoda lambat (Slow Methods) b. Metoda cepat (Quick Methods) atau German process c. Metoda Perendaman (Submerged Method)

METODA LAMBAT (SLOW METHODS) » Bahan baku berupa buah-buahan » Etanol tidak banyak bergerak atau mengalir karena proses dilakukan pada suatu tangki batch » Memasukan jus buah, yeast, dan bakteri vinegar ke dalam tangki » Sebagian jus buah terfermentasi menjadi etanol (11-13 % alkohol) setelah beberapa hari » Etanol yang ada di permukaan tangki terfermentasi menjadi asam asetat » Bakteri vinegar di permukaan larutan yang membentuk lapisan agar-agar tipis mengubah etanol menjadi asam asetat atau vinegar (asetifikasi) » Temperatur 21- 29 oC

METODA LAMBAT (SLOW METHODS) Kelebihan Metoda lambat (Slow Methods) : » Proses sangat sederhana Kekuranagan Metoda lambat (Slow Methods) : » Proses relative lama berminggu-minggu atau berbulan-bulan » Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar akan memperlambat asetifikasi

METODA CEPAT (QUICK METHODS) ATAU GERMAN PROCESS Bahan baku berupa etanol cair Bahan baku untuk basis 1 ton asam asetat(100%) : »Alkohol(95 %) sebanyak 1.950 lb »Sedikit nutrisi »Udara sebanyak 11.000 lb Proses fermentasi terjadi di dalam tangki pembentukan (Frings generator) yang terbuat dari kayu atau besi

METODA CEPAT (QUICK METHODS) ATAU GERMAN PROCESS Bagian-bagian dari tangki pembentukan : »Bagian atas, tempat alkohol dimasukkan »Bagian tengah, terdapat bahan isian (berupa: kayu, tongkol jagung, rottan) »Bagian bawah, digunakan sebagai tempat mengumpulkan produk vinegar.

METODA CEPAT (QUICK METHODS) ATAU GERMAN PROCESS »Mendistribusikan campuran etanol cair (10,5 %), vinegar(1 %), dan nutrisi melalui bagian atas tangki dengan alat sparger »Udara dialirkan secara countercurrent melalui bagian bawah tangki »Panas yang timbul akibat reaksi oksidasi diambil dengan pendingin. Temperatur operasi dipertahankan pada rentang suhu 30-35 oC »Produk yang terkumpul di bagian bawah tangki mengandung asam asetat optimum sebesar 10- 10,5 %. Sebagian produk direcycle dan sebagian yang lain di keluarkan dari tangki »Bahan baku 2.500 gal dengan produk 10,5 % asam asetat memerlukan waktu proses 8-10 hari

METODA CEPAT (QUICK METHODS) ATAU GERMAN PROCESS

Kelebihan proses Metoda Cepat : »Biaya proses rendah »Konsentrasi produk asam asetat besar »Tangki proses membutuhkan sedikit tempat peletakannya »Penguapan sedikit

METODA CEPAT (QUICK METHODS) ATAU GERMAN PROCESS

Kekurangan Metoda cepat (Quick Methods) atau German process : »Waktu tinggal terlalu lama bila dibandingkan Metoda Perendaman (Submerged Method) »Pembersihan tangki cukup sulit

METODA CEPAT (QUICK METHODS) ATAU GERMAN PROCESS

FRINGS GENERATOR

METODA PERENDAMAN (SUBMERGED METHOD) »Umpan yang mengandung 8-12 % etanol diinokulasi dengan Acetobacter acetigenum »Temperatur proses 24-29 oC »Bakteri tumbuh di dalam suspensi(gelembung udara dan cairan yang difermentasi) »Umpan di masukan melewati bagian atas tangki »Udara didistribusikan dalam cairan yang difermentasi sehingga membentuk gelembung- gelembung gas. Udara keluar tangki melewati bagian atas tangki »Temperatur proses dipertahankan dengan menggunakan koil pendingin stainless steel »Defoamer yang terpasang di bagian atas tangki membersihkan busa yang terbentuk dengan sistem mekanik

METODA PERENDAMAN (SUBMERGED METHOD)

Kelebihan Metoda Perendaman (Submerged Method): »Hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi »Kontak antar reaktan dan bakteri semakin besar

Kekurangan Metoda Perendaman (Submerged Method): »Biaya operasi relatif mahal

METODA PERENDAMAN (SUBMERGED METHOD)

FERMENTASI ANAEROB –Bakteri Clostridium thermoaceticum –Mampu mengubah gula menjadi asam asetat –Temperatur proses sekitar 45- 65 oC; pH 2-5 –Memerlukan nutrisi yang mengandung karbon, nitrogen dan senyawa anorganik

KELEBIHAN PROSES ANAEROB : » Mengubah gula menjadi sama asetat dengan satu langkah » Bakteri tumbuh dengan baik pada temperatur 60 oC. Perbedaan temperatur yang besar antara suhu media dengan suhu air pendingin memudahkan dalam pembuangan panas » Kontaminasi dengan organisme yang membutuhkan O2 bisa diminimalisasi karena bekerja pada kondisi anaerob » Organisme yang hanya dapat hidup dalam kondisi mendekati pH netral akan mati karena operasi fermentasi dilakukan pada kondisi asam pH 4,5

KEKURANGAN PROSES ANAEROB : » Kosentarasi asam asetat lebih rendah dibandingkan dengan proses aerob » Biaya proses lebih mahal dibandingkan dengan proses aerob

PEMURNIAN Dari distilasi bertingkat akan dihasilkan beberapa jenis asam asetat : »Asam asetat glacial (99,5 %) »Asam asetat teknis (80 %) Secara komersial kadar asam asetat sebesar 6, 28, 30, 36, 60, 70, dan 80 %

MANFAAT ASAM ASETAT » Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. » Pengatur keasaman pada industri makanan » Pelunak air » Minuman fungsional misal: cuka apel » Sebagai bahan baku Vinil asetat, Selulosa asetat, Asetat Anhidrit, Ester Asetat, dan Garam Asetat

REFERENSI » Frazier. Food Microbiology. 1978. McGraw-Hill. Amerika » Keyes, Keyes. Industrial Chemicals. 1950. McGraw-Hill. Amerika » Perry. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. 1999. McGraw-Hill. Amerika » www.freepatentsonline.com/4371619.html? highlight=product,process,acet,acid,ferment&stemming =on » www.fao.org/docrep/x0560e/x0560e12.htm » www.madehow.com/images/hpm_0000_0007_0_img01 28.jpg&imgrefurl=http://www.madehow.com/Volume7/Vinegar.html&h=382&w=528&sz=39&hl=id&start=8& um=1&tbnid=eYwYub5IFiXIWM:&tbnh=96&tbnw=132& prev » www.wikipedia.com

TERIMA KASIH