II. DESKRIPSI PROSES

II. DESKRIPSI PROSES
A. Jenis-Jenis Proses
Asam laktat dapat diproduksi melalui sintesis bahan kimaa ataupun fermentasi
dengan mikroba (Y. Tokiwa dan Calabia, 2007). Produksi asam laktat secara
kimia sintesis menghasilkan produk racemix mixture dengan bentuk isomer DLasam laktat, Sedangkan fermentasi membentuk D(-) atau L(+)-asam laktat
tergantung kepada spesies bakteri dan substrat yang digunakan (Y. Tokiwa dan
Calabia, 2007).
8
Gambar 2. 1. Metode pembuatan asam laktat (a) kimia sintesis dan (b) fermentasi
menggunakan mikroba. SSF adalah simultaneous saccharification and
fermentation. (Young-Jung Wee, Jin-Nam Kim, 2005)
Berikut ini adalah penguraian proses pembuatan asam laktat.
1. Proses kimia (sintesis)
Sejak tahun 1960-an, asam laktat telah diproduksi melalui proses sintetis
(Ullman, 2007). Produksi asam laktat secara sintesis kimia menghasilkan
produk DL-asam laktat (remaric mixture of lactic acid). Perusahaan yang
menggunakan proses ini adalah Mussashino, Jepang dan Sterling Chemical
Inc, USA. Proses komersial untuk kimia (sintesis) didasarkan pada lactonitrile
sebagai bahan baku mentah. Industri asam laktat secara sintetis melakukan
proses produksi dengan mereaksikan asetaldehida dengan hidrogen sianida
untuk menghasilkan lactonitrile. Reaksi ini terjadi pada fase cair dengan
tekanan yang tinggi. Selanjutnya lactonitrile di recovered dan dimurnikan
dengan proses distillasi. Proses selanjutnya ialah hidrolisis oleh asam sulfat
atau asam klorida hingga diperoleh produk asam laktat dan garam ammonium
(N. Narayanan, A. Sarivastava. 2004).
Reaksi sebagai berikut :
katalis

CH3CHO(l)
Asetaldehid
+
HCN(l)
Asam Sianida
CH3CH(OH)CN (l)
Laktonitril
9

CH3CH(OH)CN(l) + H2O(l) + ½ H2SO4 (l)
Laktonitril
Air
CH3CH(OH)COOH(l) + ½ (NH4)2SO4 (s)
Asam Sulfat
Asam Laktat
Garam Ammonium
2. Proses Fermentasi
Asam laktat dapat diproduksi dengan memfermentasikan berbagai macam
karbohidrat seperti sukrosa, glukosa atau laktosa. Gula-gula tersebut terdapat
pada molasses, jagung, kentang dan milk whey (R, Keyes 1957).
Proses pembuatan asam laktat dengan menggunakan metode fermentasi
dengan bakteri melalui reaksi :

C12H22O12 (l) + H2O(l) fermentasi
Sukrosa

Air
C6H12O6 (l) + Ca(OH)2(S)
Glukosa
fermentasi
Glukosa Kalsium hidroksida

(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l)
Kalsium laktat
C6H12O6 (l) + C6H12O6 (l)
Fruktosa
(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + 2H2O(l)
Kalsium laktat
Air
2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)
Asam sulfat
Asam laktat
Kalsium sulfat
(R. Keyes. 1957)
(N. Narayanan, A. Sarivastava. 2004)
Bakteri yang memproduksi hanya asam laktat saja termasuk keluarga
homofermentatif, Sedangkan yang memproduksi asam laktat dan asam
volatile tambahan seperti asam asetat, etanol, asam format, dan karbon
dioksida diistilahkan “heterofermentatif”. Young-Jung Wee mengatakan
sangat menguntungkan bila bahan baku mempunyai kriteria :
10
 Murah
 Tingkat kontaminasi untuk bakteri rendah
 Laju dari fermentasi yang tinggi
 Asam laktat yang dihasilkan banyak
 Sedikit atau tidak mengandung produk samping
 Dapat difermentasi tanpa melakukan perlakuan awal
 Dapat beroperasi sepanjang tahun dalam jumlah besar
Tabel 2. 1. Macam-macam bakteri penghasil asam laktat
Homofermenter
Heterofermenter
Enterococcus faecium
Lactobacillus brevis
Enterococcus faecalis
Lactobacillus buchneri
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus cellobiosus
Lactobacillus lactis
Lactobacillus confusus
Lactobacillus delbrueckii
Lactobacillus coprophilus
Lactobacillus leichmannii
Lactobacillus fermentatum
Lactobacillus salivarius
Lactobacillus sanfrancisco
Sumber : Beuchat (1995)
11
Tabel 2. 2. Kemampuan bakteri Lactobacillus sp. mengolah bahan mentah
Bahan baku
Bakteri
γ (asam laktat)
Produktivitas
g/L
g/(jamL)
Molasses
Lactobacillus delbrueckii NCIMB 8130
90
3,8
Gandum hitam
Lactobacillus paracasei No. 8
84,5
2,4
Lactobacillus paracasei No. 8
81,5
2,7
Lactobacillus paracasei No. 8
106
3,5
Gandum
Lactococcus lactis ssp. lactis ATCC 19435
106
1
Jagung
Lactobacillus amylovorus ATCC 33620
10,1
0,8
Umbi kayu
Lactobacillus amylovorus ATCC 33620
4,8
0,2
Kentang
Lactobacillus amylovorus ATCC 33620
4,2
0,1
Beras
Lactobacillus sp. RKY2
129
2,9
Lactobacillus casei NRRL B-441
162
3,4
Lactobacillus amylophilus GV6
27,3
0,3
Selulosa
Lactobacillus coryniformis ssp. torquens ATCC 25600
24
0,5
Kertas daur ulang
Lactobacillus coryniformis ssp. torquens ATCC 25600
23,1
0,5
Kayu
Lactobacillus delbrueckii NRRL B-445
108
0,9
Whey
Lactobacillus helveticus R211
66
1,4
Lactobacillus casei NRRL B-441
46
4
Sweet sorghum
Barley
Sumber : Young-Jung Wee, Jin_Nam Kim 2005
12
B. Pemilihan Proses
1. Perhitungan ekonomi kasar berdasarkan bahan baku yang diperlukan
Tabel 2. 3. Harga Bahan baku dan Produk
No
BM
Nama
Senyawa
$/unit
1
2
3
4
5
44,052
27,028
36,458
534,917
74,09
Asetaldehyde
Asam sianida
Asam klorida
Ammonium klorida
Kalsium hidroksida
CH3CHO
HCN
HCl
NH4Cl
Ca(OH)2
890/kg
14/kg
1,2/kg
6/kg
1,5/kg
6
7
8
180,156
98,07
135,97
Glukosa
Asam sulfat
Kalsium sulfat
C6H12O6
H2SO4
Ca2SO4
0,07/kg
6/kg
1,1/kg
9
90,078
Asam laktat
CH3CH(OH)COOH
50/kg
sumber : http://www.alibaba.com
http://www.merck-chemicals.co.id
http://ed.icheme.org/costchem.html
a. Proses pembuatan asam laktat dengan proses sintesis
Reaksi yang terjadi :
CH3CHO(l) + HCN(l) → CH3CH(OH)CN(l)
1 kg CH3CH(OH)CN (BM = 71,08) = 1,4 x 10-3 mol H3CH(OH)CN
o CH3CHO yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg CH3CH(OH)CN :
= mol CH3CH(OH)CN x BM CH3CHO
= 1,4 x 10-3 x 44,052 = 0,6197 kg
o HCN yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg CH3CH(OH)CN :
= mol CH3CH(OH)CN x BM HCN
= 1,4 x 10-3 x 27,028 = 0,3802 kg
13
CH3CH(OH)CN(l) + 2 H2O(l) +HCl (l) → CH3CH(OH)COOH(l) + NH4Cl(l)
1 kg asam laktat (BM = 90,078) = 0,11 x 10-3 mol asam laktat
o HCl yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg asam laktat sebesar :
= mol asam laktat x BM HCl
= 0,11 x 10-3 x 36,458 = 0,4047 kg
Diketahui kapasitas produksi : 30.000.000 kg asam laktat /tahun
Maka :
CH3CHO yang dibutuhkan sebesar :
=
0,6197 kg CH3CHO
x 30 .000 .000 kg CH3CH(OH)C OOH / thn
1 kg CH3CH(OH)C OOH
= 18.591.000 kg CH3CHO /thn
HCN yang dibutuhkan sebesar :
=
0,3802 kg HCN
x 30 .000 .000 kg CH3CH(OH)C OOH / thn
1 kg CH3CH(OH)C OOH
= 11.406.000 kg HCN /thn
HCl yang dibutuhkan sebesar :
=
0,4047 kg HCl
x 30 .000 .000 kg CH3CH(OH)C OOH / thn
1 kg CH3CH(OH)C OOH
= 12.141.000 kg HCl/thn
Jumlah harga bahan baku:
= (18.591.000 x $ 890) + (11.406.000 x $ 14) + (12.141.000 x $ 1,2)
= $ 1,708 x 1010/thn
14
Harga produksi/kg asam laktat:
= harga bahan baku/thn : kapasitas pabrik
= $ 1,708 x 1010/ 30.000.000 kg/thn
= $ 569,5 asumsi ($ 1 = Rp.9.000)
= Rp. 5.125.570,-
b. Proses pembuatan asam laktat dengan proses fermentasi
Reaksi yang terjadi :
C12H22O12 (l) + H2O(l)
fermentasi
C6H12O6 (l) + C6H12O6 (l)
1 kg glukosa (BM = 180,156) = 0,005 kmol glukosa
o C12H22O12 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg glukosa :
= mol glukosa x BM C12H22O12
= 0,005 x 342,3 = 1,9 kg
C6H12O6(l) + Ca(OH)2(S)
fermentasi(CH
3CHOHCOO)2Ca(S)
+ 2H2O(l)
1 kg kalsium laktat (BM = 218,04) = 0,004 kmol kalsium laktat
o Ca(OH)2 yang dbutuhkan untuk menghasilkan 1 kg kalsium laktat
sebesar:
= mol kalsium laktat x BM Ca(OH)2
= 0,004 x 74,09 = 0,33 kg
15
(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l)
2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)
1 kg asam laktat (BM = 90,078) = 0,11 kmol asam laktat
o H2SO4 yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 kg asam laktat sebesar :
= koefisien reaksi x mol asam laktat x BM H2SO4
= (1/2) x 0,11 x 98,0176 = 0,539 kg
Diketahui kapasitas produksi : 30.000.000 kg asam laktat /tahun
Maka :
C6H12O6 yang dibutuhkan sebesar :
=
1 kg C 6 H 12 O 6
x 30 .000 .000 kg CH3CH(OH)C OOH / thn
1 kg CH3CH(OH)C OOH
= 30.000.000 kg C6H12O6/thn
Ca(OH)2 yang dibutuhkan sebesar :
=
0,33 kg Ca(OH) 2
x 30 .000 .000 kg CH3CH(OH)C OOH / thn
1 kg CH3CH(OH)C OOH
= 10.194.001 kg Ca(OH)2/thn
H2SO4 yang dibutuhkan sebesar :
=
0,539 kg H 2 SO 4
x 30 .000 .000 kg CH3CH(OH)C OOH / thn
1 kg CH3CH(OH)C OOH
= 16.170.000 kg H2SO4/thn
Jumlah harga bahan baku :
= (30.000.000 x $ 0,07) + (10.194.001 x $ 1,5) + (16.170.000 x $ 6)
= $ 1,18 x 108 /thn
Harga produksi /kg asam laktat:
16
= harga bahan baku/thn : kapasitas pabrik
= $ 1,18 x 108 /thn : 30.000.000 kg/thn
= $ 3,66/kg ($ 1 = Rp. 9.000)
= Rp. 32.976,-/kg
2. Pemilihan proses berdasarkan panas reaksi ΔH(Rx)
Tabel 2. 4. Data Perhitungan
Senyawa
ΔHf
J/mol
A
B
C
D
E
2,70E-06
0
-1,18E-03
0
2,14E-02
0
2,64E-02
0
0
0
CH3CHO
102,72
45,056
0,44583
HCN
71,4
252,213
-14,144
CH3CH(OH)CN
182,47
78,481
0,74002
HCl
98,37
73,993
-0,12946
NH4Cl
-3,14E+05
34,737
1,12E-01
-1,66E03
3,06E-03
-1,95E03
-7,90E02
0
CH3CH(OH)COOH
-102,63
-6,21E+05
3,45E+02
2,42E-02
0
0
C12H22O12
-47,131
-2224270
2256,02
0,084816
0
0
Glukosa
-1260
172000
407000
-851
-0,0000166
0
Fruktosa
-6272,34
-1130000
990
0,02714
0
0
H2SO4
-735,96
26,004
0,703
-0,00139
0,00000103
0
(CH3CHOHCOO)2Ca
-29,72
-1020000
675,9
0,0414
0
0
Ca(OH)2
-179,66
9,597
0,005435
0
0
0
CaSO4
-76,7
70207
98,743
-0,9534
0
0
H2O
-285,8
-42,783
0,786
-0,00136
0,00000133
-5,098E-10
sumber : PERRY’S Chemical Engineering Handbook
Carl L Yaws Chemical Properties Handbook
Software Hysys 3.2
a. ΔH(Rx) menggunakan reaksi sintesis
Reaksi 1 dengan konversi 85% pada suhu 303,15 K
Basis 100 kg CH3CHO = 2,27 mol CH3CHO
17
CH3CHO + HCN → CH3CH(OH)CN
ΔH(298)
2,27
2,27
1,929
1,929
1,929
0,3405
0,3405
1,929
= n (ΔH produk(298) - ΔH reaktan(298))
= 1,929 (182,47 - (102,72 + 71,4))
= 16,11 J/mol
ΔA
= ((2,27 x 45,056) + (2,27 x 252,213) + (1,929 x 78,481)) = 826,229
ΔB
= ((2,27 x 0,44583) + (2,27 x (-1,4144)) + (1,929 x 0,74)) = -0,77
ΔC
= ((2,27 x (-1,66x10-3)) + (2,27 x (3,06x10-3)) + (1,929 x (-1,95x10-3))
= -5,845x10-4
ΔD
= ((2,27 x (2,7x10-6)) + (2,27 x (-1,183x10-6)) + (1,929 x (2,135x10-6))
= 7,563x10-6
303,15

CpdT  A(T2  T1 )  (
298,15
B 2
C 3
D 4
2
3
4
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))
2
3
4
0,77
5,845 x10 4
2
2
 826 ,23(303 ,15  298 ,15)  (
(303 ,15  298 ,15 ))  (
(303 ,15 3  298 ,15 3 ))
2
3
6
7,563 x10
(
(303 ,15 4  298 ,15 4 )  3,6 x10 3 J
mol
4
303,15
H ( Rx)  H 298 
 CpdT
298,15
= 16,11 J/mol + 3,6x103 J/mol = 3,62x103 J/mol
18
Reaksi 2 dengan konversi 85% pada suhu 303,15 K
Basis 100 kg CH3CH(OH)CN = 1,4 mol CH3CH(OH)CN
CH3CH(OH)CN + 2 H2O + HCl
ΔH(298)
CH3CH(OH)COOH + NH4Cl
1,4
2,8
1,4
1,19
2,38
1,19
1,19
1,19
0,21
0,42
0,21
1,19
1,19
= n (ΔH produk(298) - ΔH reaktan(298))
= 1,19 ((-3,15x105 + 182,5) - (182,47 + (2 x 75,55) + 98,37))
= -3,748x105 J/mol
ΔA
= ((1,4 x 78,481) + (2,8 x -4x10-2) + (1,4 x 73,993) + (1,19 x -6,21x105)
+ (1,19 x 34,737)) = -7,39x105
= ((1,4 x 0,74) + (2,8 x -2,11x10-4) + (1,4 x -0,129) + (1,19 x 3,451x102)
ΔB
+ (1,19 x 1,12x10-1)) = 411,656
= ((1,4 x -1,95x10-3) + (2,8 x 5,346x10-7) + (1,4 x -7,898x10-5)
ΔC
+ (1,19 x 2,418x10-2) + 0) = 0.9126
ΔD
= ((1,4 x (2,1353x10-6) + 0 + (1,4 x 2,64x10-6) + 0 + 0) = 0,016
303,15

CpdT  A(T2  T1 )  (
298,15
B 2
C 3
D 4
2
3
4
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))
2
3
4
 -7,39x10 5 (303 ,15  298 ,15 )  (
(
411,656
0,9126
(303 ,15 2  298 ,15 2 ))  (
(303 ,15 3  298 ,15 3 ))
2
3
0,016
(303 ,15 4  298 ,15 4 )  2,832 x10 6 J
mol
4
19
303,15
H ( Rx)  H 298 
 CpdT
298,15
= -3,748x105 J/mol + 2,832 x10 6 J/mol = 2,457x106 J/mol
ΔHtotal = ΔH(RX)1 + ΔH(RX)2
= 3,62x103 + 2,457x106 J/mol
= 2,46x106 J/mol
b. ΔH(Rx) menggunakan reaksi fermentasi
Reaksi 1 dengan konversi 95% pada suhu 318,15 K
Basis 100 kg C12H22O12 = 0,292 mol C12H22O12
C12H22O12 (l) + H2O(l)
fermentasi
C6H12O6 (l) + C6H12O6 (l)
0,292
0,277
0,277
0,277
0,277
0,014
0,277
0,277
0,277
298 = n (ΔHf produk - ΔHf reaktan)
= 0,277 (ΔHf glukosa + ΔHf fruktosa) – (ΔHf H2O + ΔHf C12H22O12)
= 0,277 (-1260 + -6272,34) - (-285,8 + -47,131)
= -1994,21 J/mol
318,15

298,15
CpdT  A(T2  T1 )  (
B 2
C 3
D 4
2
3
4
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))
2
3
4
= 245502,29 J/mol
20
318, 5
 CpdT
H ( Rx)  H 298 
298,15
= -1994,21 + 245502,29 = 243508,07 J/mol
Reaksi 2 dengan konversi 90% pada suhu 318,15 K
Basis 100 kg C6H12O6 = 0,55 mol C6H12O6
C6H12O6(l) + Ca(OH)2(S)
fermentasi
(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + 2H2O(l)
0,55
0,49
0,49
0,49
0,49
0,98
0,06
-
0,49
0,98
298 = n (ΔHf produk - ΔHf reaktan)
= 0,49 (ΔHfkalsium laktat + ΔHf 2H O) – (ΔHf C6H12O6 + ΔHf Ca(OH)2)
2
= 0,49 x (-29,72 + -285,8) - (-1260 + -179,66)
= 414,07 J/mol
318,15

CpdT  A(T2  T1 )  (
298,15
B 2
C
D 4
2
3
3
4
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))
2
3
4
= -1,281 x 109 J/mol
318, 5
H ( Rx)  H 298 
 CpdT
298,15
= 414,07 kJ + (-1,281 x 109 kJ)
= -1,281 x 109 J/mol
Reaksi 3 dengan konversi 99,9% pada suhu 318,15 K
Basis 100 kg (CH CHOHCOO) Ca = 0,4582 mol (CH CHOHCOO) Ca
3
2
3
2
21
(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l)
2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)
0,4582
0,4577
0,4577
0,4577
0,9164
0,4577
0,0004
-
0,9164
0,4577
298 = n (ΔHf produk - ΔHf reaktan)
= 0,4577 (ΔHf asam laktat + ΔHf CaSO4) – (ΔHf H2SO4 + ΔHf
(CH3CH(OH)COO2)Ca)
= 0,4577 (-102,631 + -76,7) - (-735,96 + -47,131)
= 268,39 J/mol
318,15

CpdT  A(T2  T1 )  (
298,15
B 2
C 3
D 4
2
3
4
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))  (
(T2  T1 ))
2
3
4
= 7486,97 J/mol
318,15
H ( Rx)  H 298 
 CpdT
298,15
= 268,39 kJ + (7486,97 kJ)
= 7755,37 J/mol
ΔHtotal = ΔH(RX)1 + Δ H(RX)2 + Δ H(RX)3
= 243508,07 + (-1,281 x 109) + (7755,37)
= -1,281 x 109 J/mol
22
Tabel 2.5. Perbandingan Proses Pembuatan Asam Laktat
Uraian
Proses sintesis
Proses fermentasi
Bahan Baku
Asetaldehida dan HCN
Molasses
Temperature operasi
30 oC
45 oC
Tekanan operasi
4 atm
1 atm
Produk
DL-asam laktat
L-(+) atau D-(-)-asam laktat
Konversi
85%
90%
Δ H(Rx)
Biaya bahan baku per kg produk
(Ekonomi kasar)
6
2,46x10 J/mol
-1,281 x 109J/mol
Rp. 5.125.570,-/kg
Rp. 32.976,-/kg
Perbandingan Proses produksi dilakukan untuk menentukan proses mana yang
lebih efektif dan efisien dalam produksi asam laktat. Proses yang dibandingkan
adalah proses secara sintetis dan proses secara fermentasi. Proses pembuatan
asam laktat yang dipilih ialah metode fermentasi dengan alasan :
1. Ketersediaan bahan baku karbohidrat yang berasal dari molasses yang
melimpah di Indonesia.
2. Bahan baku yang terbatas dalam proses kimia sintesis, sedangkan bahan
baku menggunakan proses fermentasi adalah bahan baku yang dapat
diperbaharui.
3. Bakteri Lactobacillus Delbreuckii dapat menguraikan gula dalam molasse
sehingga proses fermentasi tidak memerlukan perlakuan awal hidrolisis.
4. Biaya atau harga produksi cenderung lebih rendah jika dibandingkan
dengan proses kimia (sintesis).
5. Konversi proses lebih besar dibandingkan dengan proses kimia (sintesis).
23
C. Uraian Proses
Proses pembuatan asam laktat dilakukan secara semi continue, dimana proses
batch dilakukan sampai pada tangki penyimpanan, setelah tangki penyimpanan
dilakukan proses continue.
Pembuatan asam laktat dengan cara fermentasi secara garis besar terdiri dari :
 Fermentasi
 Pengasaman
 Pemisahan biomassa, sisa nutrisi, dan kotoran lain
 Pemurnian
1. Fermentasi
Bahan baku yang tergolong murah untuk difermentasikan adalah : starchy and
cellulosic material, whey, molasses. Yang tergolong dalam starchy and
cellulosic material antara lain : gandum, jagung, singkong, kentang, beras,
sweet gorghum, rye, barley. Akan tetapi materi ini perlu dihidrolisis terlebih
dahulu untuk mendapatkan gula fermentasi (karbohidrat) sebelum
difermentasikan (Young-Jung Wee, Jin-Nam Kim, 2005).
Bakteri Lactobacillus delbrueckii dipilih karena dapat memproduksi asam
laktat paling tinggi dengan menggunakan substrat yang mengandung senyawa
gula tanpa perlu perlakuan awal (Y. tokiwa dan Calabia 2007). Senyawa gula
tersebut antara lain : sukrosa, glukosa, fruktosa, maltosa (P.D. Robinson
1988). Bakteri yang diperlukan untuk proses fermentasi asam laktat sebanyak
24
1,7% dari jumlah molasse yang masuk. Malt sprouts adalah nutrisi untuk
bakteri yang ditambahkan sebanyak 3% dari jumlah molasse yang masuk
fermentor (J.M. Paturau, 1989). Kultur diinokulasi dengan Lactobacillus
delbrueckii. Kultur ini mengandung 15% gula, 0,375% malt spouts, 0,25%
NH3PO4, 10% CaCO3, dan air (R.Keyes 1957).
Selama proses fermentasi pH harus dijaga antara 5-6,5 dengan menggunakan
buffering agent Ca(OH)2, CaCO3, NH2OH, NaOH. Selain berfungsi untuk
menjaga pH, penambahan secara berlebih dari buffering agent tersebut akan
menghasilkan garam laktat sebagai bentuk asam laktat. Dengan penambahan
buffering agent maka akan terbentuk garam laktat seperti kalsium laktat,
ammonium laktat, sodium laktat (Ullman 2007). Hal tersebut dilakukan untuk
membentuk asam laktat dengan isomer D(-) atau L(+) yang nantinya akan
diasamkan lalu disaring, karena produk yang dihasilkan dari fermentasi
merupakan asam laktat dengan isomer DL. Adapun reaksinya sebagai berikut

C12H22O12 (l) + H2O(l)
Sukrosa

fermentasi
Air
C6H12O6 (l) + C6H12O6 (l)
Glukosa
Fruktosa
C6H12O6 (l) + Ca(OH)2(S) fermentasi (CH3CHOHCOO)2Ca(S)+ 2H2O(l)
Glukosa
Kalsium hidroksida
Kalsium laktat
Air
(R. Keyes, 1957, 1957)
(N. Narayanan, A. Sarivastava, 2004)
Tidak ada ukuran yang pasti dari fermentor karena ukuran tangki tidak
berpengaruh pada proses fermentasi (National agricultural biosecurity center
25
2004). Fermentasi berlangsung selama 21 jam pada temperatur 45C, tekanan
1 atm dan pada konsentrasi gula umpan 12 % (Ullman, 2007).
2. Pengasaman
Pembentukan garam laktat selama fermentasi harus diubah menjadi asam
laktat. Larutan kalsium laktat setelah proses pemisahan dialirkan menuju
acidifier (R. Keyes, 1957). Penambahan dengan H2SO4 kedalam kalsium
laktat digunakan untuk produksi skala besar. Metode ini membentuk asam
laktat dan CaSO4 (gypsum) yang memiliki kelarutan yang kecil dalam air
(Ullman, 2007). CaSO4 yang terbentuk berfungsi sebagai koagulan yang dapat
mengikat dan mengendapkan cell dan padatan yang terlarut yang nantinya
akan disaring.

(CH3CHOHCOO)2Ca(S) + H2SO4(l)
Kalsium laktat
2CH3CHOHCOOH(l) + CaSO4(S)
Asam sulfat
Asam laktat
Kalsium sulfat
(N. Narayanan, A. Sarivastava. 2004)
3. Pemisahan biomassa, sisa nutrisi dan kotoran lain
Beberapa teknologi pemisahan bakteri dari hasil fermentasi dapat digunakan
tergantung pada bakteri yang digunakan dalam fermentasi. Bakteri tersebut
dapat dipisahkan dengan cara flokulasi dengan alkali atau ultrafiltrasi
(Ullman, 2007). Setelah proses fermentasi selesai, produk yang terbentuk
harus dipisahkan dari material-material pengotor yang terkandung
26
didalamnya. Larutan produk dipisahkan dengan filtrasi (Han-Hagerdal),
Pemisahan ini dilakukan dengan filtrasi untuk memisahkan larutan dengan
sisa-sisa kotoran terutama sisa-sisa biomassa (bakteri dan malt sprouts) dan
juga partikel-partikel yang tersuspensi dari molasses (Akerberg dan Zacchi
2000).
Larutan asam laktat dan endapan CaSO4 yang terbentuk di tangki pengasaman
kemudian dialirkan ke dalam filter untuk memisahkan endapan CaSO4 dari
larutan. Selanjutnya larutan asam laktat tersebut dialirkan ke vaporaizer untuk
kemudian dimurnikan, sedangkan endapan CaSO4 dikeluarkan dari bagian
bawah (R. Keyes, 1957).
4. Pemurnian
Larutan asam laktat yang berasal dari tangki pengendapan masih mengandung
asam laktat, air, fruktosa dan sisa glukosa, diumpankan ke dalam vaporaizer
untuk memisahkan asam laktat dan air dengan glukosa dan fruktosa.
Pemilihan suhu operasi vaporaizer berdasarkan temperature dew point
sehingga didapatkan komposisi hasil keluaran asam laktat 80% dan air 20%
karena Pada temperatur ini asam laktat dan sedikit air akan menguap,
sedangkan fruktosa dan glukosa akan tetap cair (titik didih glukosa > 300 C,
titik didih fruktosa > 300 C).