Mitra Bisnis UKM
Jual Starter Acetobacter aceti dan Saccharomyces cerevisiae
Asam
asetat atau asam cuka adalah salah satu bahan banyak digunakan dalam industri
pengolahan pangan, industri farmasi dan industri kimia. Pada industri makanan,
asam cuka biasa digunakan sebagai bahan pembangkit flavor asam dan pengawet, penyedap
rasa (edible vinegar). Selain itu asam cuka banyak digunakan dalam industry
untuk memproduksi asam alifatis, bahan
warna (indigo) dan parfum, bahan dasar pembuatan anhidrat yang sangat
diperlukan untuk asetilasi, terutama dalam pembuatan selulosa asetat. Dalam
industri farmasi cuka /asam asetat digunakan untuk untuk pembuatan obat-obatan
(aspirin). Asam asetat memiliki sifat antara lain: Berat molekul 60,05, titik didih : 118,1 oC, mempunyai
titik beku : 16,7 oC, Spesific
grafity : 1,049, berupa cairan jernih (tidak berwarna), berbau khas, mudah
larut dalam air, alkohol, dan eter, larutan asam asetat dalam air merupakan
sebuah asam lemah(korosif), asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es
pada 16,7°C,sedikit di bawah suhu ruang.
Proses
pembuatan asam asetat dilakukan dengan cara fermentasi dengan memanfaatkan
mikroba. Fermentasi asam asetat adalah fermentasi aerobik atau respirasi
oksidatif, yaitu respirasi dengan oksidasi berlangsung tidak sempurna dan menghasilkan
produk-produk akhir berupa senyawa organik seperti asam asetat. Proses ini
dilakukan oleh bakteri dari genus Acetobacter dan Glucobacter. Kondisi
respirasi oksidatif ini dapat dilakukan dengan kultur murni, tetapi kondisinya
tidak selalu aseptis oleh karena pH yang rendah serta adanya alcohol dalam
media merupakan faktor penghambat bagi mikroorganisme lain selain Acetobacter
acetii. Mekanisme fermentasi asam asetat ada 2 yaitu fermentasi alkohol dan
fermentasi asam asetat. Pada fermentasi alkohol mula-mula gula yang terdapat
pada bahan baku akan dibongkar oleh khamir menjadi alkohol dan gas O2 yang
berlangsung secara anaerobik. Setelah alkohol dihasilkan maka dilakukan
fermentasi asam asetat, dimana bakteri asam asetat akan mengubah alkohol menjadi
asam asetat. Setelah terbentuk asam asetat fermentasi harus segera dihentikan
supaya tidak terjadi fermentasi lebih lanjut oleh bakteri pembusuk yang dapat
menimbullkan kerusakan.
Bahan Baku dalam proses fermentasi pembuatan
asam asetat : berbagai produk hasil pertanian yang mengandung gula yang tinggi
dapat digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi cuka, misalnya,
buah-buahan, kentang, biji-bijian, bahan yang mengandung cukup banyak gula,
atau alcohol. Mikroba yang digunakan adalah khamir untuk proses sakarifikasi
mengubah bahan yang mengandung gula menjadi alcohol. Serta mikroba yang
berperan mengoksidasi etanol menjadi asam asetat yaitu Acetobacter aceti atau Gluconobacter.
Bakteri asam asetat mempunyai kemampuan membentuk asam dari alkohol secara
oksidasi diekspresikan ke dalam medium.Bakteri ini termasuk bakteri gram
negatif yang bergerak lambat dengan flagella peritrik,memiliki toleransi
terhadap asam yang tinggi,dan aktivitas peptolitik yang rendah. Fermentasi asam
asetat dilakukan oleh bakteri asam asetat terhadap larutan yamg mengandung
alkohol.Bakteri asam asetat tersebut termasuk dalam famili Pseudomonadaceae
yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut: Sel
berbentuk batang pendek atau bola, bakteri gram
negative, Sel bergerak dan tidak bergerak, tidak mempunyai endospora, tidak
bersifat pathogen, bersifat aerob, energi diperoleh dari oksidasi etanol
menjadi asam asetat, mampu hidup dalam air, padatan, daun, buah, dan
lain-lain.
Bakteri
asam asetat digolongkan menjadi peroksidan jika mampu menumpuk asetat. Contoh
peroksidan:Acetobacter acetii dan Acetobacter pasterinum. Acetobacter acetii
merupakan bakteri gram negatif yang bergerak menggunakan peritrich flagella,merupakan
bakteri aerob obligat,tidak membentuk endospora dan dapat tumbuh dimana-mana.
Proses
fermentasi pembuatan asam asetat atau vinegar :
A). Fermentasi
secara Aerob
Aceto
Bacteri
C6H12O6
2C2H5OH 2CH3COOH + H2O
+116 kal
(Glukosa) (Etanol) Asam cuka
a. Metoda lambat
(Slow Methods)
- Biasanya untuk 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.
- Fermentasi etanol menjadi asam asetat
terjadi pada permukaan tangki.
- Bakteri vinegar di permukaan larutan yang
membentuk lapisan agar-agar tipis
mengubah etanol menjadi asam asetat atau vinegar(asetifikasi).
- Proses ini memerlukan temperatur 21- 29 oC.
- Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari
bakteri vinegar akan memperlambat asetifikasi. Permasalahan ini bisa
dicegahdengan memasang lapisan yang dapat mengapungkan lapisan tipis agar-agar
dari bakteri vinegar.
b. Metoda cepat
(Quick Methods) atau German process
- Biasanya untuk 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
- Etanol mengalami perpindahan selama proses.
- Proses fermentasi terjadi di dalam tangki
pembentukan (Frings generator) yang terbuat dari kayu atau besi.
- Bagian-bagian dari tangki pembentukan : 1) Bagian atas, tempat alkohol dimasukkan; 2)
Bagian tengah, terdapat bahan isian (berupa:kayu, tongkol jagung, rottan) di
bagian ini untuk memperluas bidang kontak rektan (etanol dan oksigen). Bahan
isian mulamula disiram dengan larutan vinegar yang mengandung bakteri asetat
sehingga dipermukaan bahan isian akan tumbuh bakteri asetat; 3) Bagian bawah,digunakan sebagai tempat
mengumpulkan produk vinegar.
- Mendistribusikan campuran etanol cair
(10,5 %), vinegar(1 %), dan nutrisi melalui bagian atas tangki dengan alat
sparger
- Campuran mengalir turun melalui bahan isian
dengan sangat lambat
- Udara dialirkan secara countercurrent
melalui bagian bawah tangki
- Panas yang timbul akibat reaksi oksidasi
diambil dengan pendingin. Pendingin dipasang pada aliran recycle cairan
campuran(yang mengandung vinegar,etanol, dan air) dari bagian bawah tangki.
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.
- Bakteri asetat akan berhenti memproduksi asam
asetat jika kadar asam asetat telah mencapai 12-14 %.
- Bahan baku 2.500 gal dengan produk 10,5 %
asam asetat memerlukan waktu proses 8-10 hari.
B). Fermentasi
secara Anaerob
Clostridium
thermoaceticum
C6H12O6
CH3OOH + Q
glukosa asam asetat
- Menggunakan
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 :
a) Mengubah gula
menjadi sama asetat dengan satu langkah.
b) Bakteri tumbuh dengan baik pada temperatur
60 oC.Perbedaan temperatur yang besar antara suhu media dengan suhu air
pendingin memudahkan dalam pembuangan panas.
c) Kontaminasi dengan organisme yang
membutuhkan bisa diminimalisasi karena bekerja pada kondisi anaerob.
d) 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 :
a) Konsentrasi
asam asetat lebih rendah dibandingkan dengan proses aerob.
b) Biaya proses
lebih mahal dibandingkan dengan proses aerob.
D. Pemurnian
Distilasi/penyulingan
Dari distilasi
bertingkat akan dihasilkan beberapa jenis asam asetat :
Asam asetat
glasial(99,5%)
Asam asetat
teknis(80%)
Secara komersial
kadar asam asetat sebesar 6,28,30,36,60,70,dan 80 %
E. Pengendalian
Fermentasi
Dalam proses
pembuatan cuka, ada beberapa langkah pengendalian fermentasi yang perlu dilakukan
sehingga hasil fermentasi yang berupa vinegar sesuai yang diinginkan.
a. Pada saat
fermentasi alkohol, nutrisi yang dibutuhkan oleh khamir untuk melakukan
fermentasi harus dipenuhi. Selain gula dan sebagian merupakan padatan cider,
substansi yang dinyatakan oleh keasaman dan abu sangat diperlukan oleh khamir.
Demikian pula dengan kebutuhan mineral dalam abu yang penting untuk pertumbuhan
mikroba.
b. Suhu 75 –
80oF merupakan suhu yang sesuai yang harus dipertahankan selama fermentasi
alkohol. Pada suhu mendekati 100oF fermentasi menjadi terhambat dan berhenti
pada suhu 105oF.
c. Fermentasi
alkohol harus dilakukan dalam kemasan, sehingga sari buah tidak terkena udara
secara berlebihan. Suatu tong diletakkan secara horizontal dengan lubang tong
ditutup kapas atau perangkap udara. Untuk sejumlah kecil dapat digunakan botol
besar yang mulutnya disumbat dengan kapas.Kemasan jangan ditutup rapat,sebab
dapat meledak. Peristiwa ini terjadi karena adanya tekanan dari gas yang
dihasilkan.
d. Untuk mencegah pertumbuhan organisme yang
tidak dikehendaki ialah dengan menambahkan cuka yang kuat yang belum
dipasteurisasikan kedalam sari buah yang diperoleh sesudah fermentasi alkohol
selesai. Penambahan cuka tersebut dimaksudkan sebagai inokulasi yang penuh
dengan bakteri asam cuka pada sari buah beralkohol tersebut.
e. Sesudah
fermentasi asetat berjalan sempurna, cuka tidak boleh kontak dengan udara,
sebab cuka dapat teroksidasi lebih lanjut menjadi karbondioksida dan air,
sehingga kadar asam menurun agak lebih cepat sampai pada suatu kondisi yang
tidak diinginkan. Untuk mengatasi hal ini cuka harus ditempatkan dalam kemasan
yang tertutup rapat dengan isi yang penuh.
f. Fermentasi asam asetat terjadi sangat cepat,
bila cider mengandung 6 – 8 % alkohol, tetapi 12 % alkohol masih dapat
ditolerir. Kegiatan fermentasi berjalan lambat bila alkohol yang ada hanya 1 –
2 %. Selama kegiatan fermentasi, dihasilkan panas yang cukup untuk menaikkan
suhu generator (metode cepat). Aktivitas fermentasi akan terus berlangsung pada
suhu antara 68 – 96oF.
F. Cara
Pembuatan Asam Cuka yang Biasa Digunakan di Indonesia
Proses pembuatan
vinegar (asam asetat) dilakukan melalui proses asetifikasi dari alkohol menjadi
asam asetat. Untuk memproduksi secara tradisional yang biasa dilakukan di
Indonesia yaitu dengan menggunakan metode lambat. Pada pembuatan vinegar dengan
cara ini biasanya menggunakan bahan baku air kelapa yang mengalami peragian
(fermentasi) secara spontan.
Cara
pembuatannya adalah sebagai berikut,
Air kelapa
dimasukkan ke dalam gentong tanah (guci) yang biasa dipakai dalam pembuatan
cuka.
Gentong-gentong
tersebut tidak pernah dicuci atau dibersihkan sejak pertama kali digunakan
dalam pembuatan cuka. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan sisa biang cuka
dari pembuatan asam cuka sebelumnya. Setelah air
kelapa dimasukkan dalam gentong lalu wadah tersebut diletakkan di tempat yang
memiliki aerasi yang cukup baik selama 1 – 2 bulan.Selama
penyimpanan tersebut, senyawa gula yang terdapat di dalam air kelapa mengalami
proses fermentasi menjadi alkohol dan berlanjut menjadi asam cuka yang
diperjual belikan.
Berapa harga perliter cuka asam?
BalasHapusDan kemana kita harus menjual dengan harga tersebut?