Pembuatan Asam Sitrat dari Buangan Padat Buah Nanas dengan Fermentasi Fase Cair dalam Bioreaktor Bergelembung

Abstract

Asam sitrat merupakan asam organik yang mempunyai fungsi sangat penting dalam industri minuman dan makanan, industri farmasi, industri kosmetik, industri logam dan berbagai industri kimia. Dewasa ini, asam sitrat diproduksi melalui proses fermentasi dengan bahan baku onggok, gaplek, bekatul dan tepung aren dan bioreaktor yang berbentuk tangki berpengaduk. Dalam penelitian ini asam sitrat akan diproduksi dari buangan padat buah nanas dalam bioreaktor bergelembung dengan proses fermentasi fase cair (submerged culture) dan mikroba Aspergilus niger. Buangan padat buah nanas selama ini belum banyak dimanfaatkan. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan buangan padat buah nanas (bonggol dan kulit nanas) sebagai bahan baku dalam pembuatan asam sitrat dengan proses fermentasi fase cair dalam bioreaktor bergelembung dan kapang Aspergillus niger. Secara khusus penelitian ini bertujuan untuk merancang bioreaktor bergelembung untuk proses fermentasi asam sitra, memanfaatkan buangan padat buah nanas untuk memproduksi asam sitrat dengan proses fermentasi fase cair dan mikroba Aspergilus niger, mengembangkan penggunaan bioreaktor bergelembung untuk proses produksi asam sitrat, studi eksperimetal pengaruh laju alir volumetrik udara, viskositas, densitas dan konsentrasi gula total terhadap hidrodinamika reaktor bergelembung dan perpindahan massa Untuk memperoleh hasil yang komprehensif pada tahun I dilakukan perancangan bioreaktor bergelembung dan dilanjutkan studi hidrodinamika reaktor dan perpindahan massa tanpa adanya kapang Aspergillus niger. Perancangan bioreaktor dhasilkan dua bua,dimana dibedakan alat untuk studi hidrodinamika dan perpindahan massa serta untuk studi produktifitas asam sitrat. Dimensi peralatan bioreaktor bergelembung adalah sebagai berikut; tinggi reaktor 84 cm, diameter dalam 6.9 cm, diameter War 7 cm Hasil penelitian menunjukkan bahwa medium fermentasi buangan buah nanas mempunyai kelakukan yang sama dengan fluida sukrosa, jarak cairan dari dasar reaktor semakin jauh, maka semakin besar holdup gas, kenaikan konsentrasi larutan akan mengakibatkan penurunan holdup gas dan koefisien transfer massa, kenaikan laju alir udara akan mengakibatkan kenaikan holdup gas dan koefisien transfer massa, pada konsentrasi 10 % merupakan batas transisi jenis fluida dari newtonianmenjadi non newtonian untuk jenis media gula. Persamaan matematika hubungan konstanta perpindahan massa adalah kLa = 0,00646V°'189 untuk larutan nanas dan larutan sukrosa kLa = 0,00816V°334