ASETAT

HALAMAN PENGESAHAN
Laporan resmi berjudul ASAM ASETAT yang disusun oleh:
Kelompok
: 5/ Rabu
Nama / NIM : Fahmi Rifaldi
Melisa Tristie Angelina P
Safira Riyandita
21030115120050
21030115130126
21030115130115
Telah diterima dan disetujui pada:
Hari
Tanggal
:
:
Laporan disusun sebagai syarat untuk mengikuti responsi dan seminar Laboratorium
Mikrobiologi Industri
Semarang, September 2016
Mengetahui,
Dosen Pembimbing
Ir. Indro Sumantri, M. Eng
Laboran
Asisten Pembimbing
Jufriyah, ST
Reni Fatmawati
i
RINGKASAN
Asam asetat termasuk dalam carboxylic acid dengan gugus fungsinya
(RCOOH) dan rumus kimia (CH3COOH). Pada percobaan kali ini bertujuan
membuat asam asetat yang berasal dari sari buah nanas dengan cara fermentasi
menentukan kondisi operasi yang tepat untuk pembuatan asam asetat.
Sari buah nanas merupakan buah yang berisikan dengan mayoritas daging
buah dan banya mengandung vitamin A, vitamin C serta mineral yang diperlukan
bagi tubuh. Starter adalah populasi mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang
siap diinokulasikan dengan biakan murni. Faktor yang memengaruhi pembuatan asam
asetat adalah pemilihan mikroba asam asetat, kualitas bahan dasar, waktu fermentasi,
keasaman, suhu, dan penambahan alkohol.
Pada percobaan ini bahan yang digunakan adalah air legen, air kelapa hijau,
sari buah nanas, glukosa, alkohol, indikator PP, NaOH 0,05 N, Sukrosa, dan Ragi
roti. Alat yang digunakan erlenmeyer, gelas ukur, beaker glass, buret, statif, klem,
aerator, pipet tetes, kompor listrik, autoclave, dan pengaduk. Langkah kerja pertama
adalah membuat starter kemudian fermentasi dengan mencampur sari buah nanas
dengan starter.
ii
PRAKATA
Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat dan
hidayah-Nya, Laporan Praktikum Mikrobiologi Industri yang berjudul “Asam Asetat”
dapat diselesaikan dengan lancar.
Laporan ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan dan kerja sama dari
berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini terima kasih disampaikan
kepada:
1. Bapak Dr. hadiyanto, ST. MSc. selaku penanggung jawab Laboratorium
Mikrobiologi Industri
2. Bapak Ir. Indro Sumantri, M.Eng. selaku dosen pembimbing materi asam
asetat
3. Ibu Jufriyah, ST selaku Laboran Mikrobiologi Industri
4. Eko Nur Widodo selaku coordinator asisten Laboratorium Mikrobiologi
Industri.
5. Reni Fatmawati selaku asisten pengampu materi asam asetat.
6. Orang tua yang tela memberikan dukungan materil maupun spiritual.
7. Teman-teman yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini.
Laporan ini diharapkan dapat bermanfaat dan menambah wawasan bagi
pembaca. Laporan ini disadari masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik
dan saran dari berbagai pihak diharapkan untuk menuju kesempurnaan laporan ini.
Semarang,
September 2016
Penyusun
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................ i
RINGKASAN ...............................................................................................................ii
PRAKATA ...................................................................................................................iii
DAFTAR ISI ................................................................................................................ iv
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ vi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................viii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 1
1.3 Tujuan Percobaaan .............................................................................................. 1
1.4 Manfaat Percobaan .............................................................................................. 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 2
2.1 Definisi Asam Asetat .......................................................................................... 2
2.2 Karakteristik Asam Asetat .................................................................................. 2
2.3 Kegunaan Asam Asetat ....................................................................................... 3
2.5 Faktor yang Diperhatikan Dalam Pembuatan Asam Asetat ................................ 4
2.7 Pembuatan Asam Asetat Secara Sintetis Dan Fermentasi .................................. 8
2.8 Kandungan Sari Nanas ...................................................................................... 10
BAB III METODE PERCOBAAN ............................................................................. 12
3.1 Rancangan Skema Praktikum ........................................................................... 12
3.1.1 Skema Rancangan Percobaan..................................................................... 12
3.1.2 Variabel Operasi......................................................................................... 12
3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan ....................................................................... 12
3.2.1 Bahan yang Digunakan .............................................................................. 12
3.2.2 Alat yang Digunakan.................................................................................. 13
3.3 Gambar Alat ...................................................................................................... 13
3.4 Prosedur Praktikum ........................................................................................... 14
BAB IV PEMBAHASAN ........................................................................................... 16
iv
4.1 Fenomena Perubahan Densitas Pada Fermentasi Asam Asetat ........................ 16
4.2 Fenomena Perubahan Volume Pada Fermentasi Asam Asetat ......................... 17
4.3 Pengaruh pH Awal Terhadap Kadar Asam Asetat ............................................ 19
4.4 Pengaruh Jenis Starter Terhadap Kadar Asam Asetat ....................................... 21
BAB V PENUTUP ...................................................................................................... 23
5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 23
5.2 Saran .................................................................................................................. 23
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 24
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Air Legen .................................................................................... 7
Tabel 2.2 Komposisi Air Kelapa Hijau ......................................................................... 8
Tabel 2.3 Komposisi Sari Nanas ................................................................................. 11
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gugus Fungsi Asam Karboksilat............................................................... 2
Gambar 2.2 Rumus Kimia Asam Asetat ....................................................................... 2
Gambar 3. 1 Gelas Ukur .............................................................................................. 13
Gambar 3. 2 Beaker Glass ........................................................................................... 13
Gambar 3. 3 Erlenmeyer ............................................................................................. 13
Gambar 3. 4 Buret, Statif, Klem ................................................................................. 13
Gambar 3. 5 Pipet Tetes .............................................................................................. 13
Gambar 3. 6 Aerator .................................................................................................... 13
Gambar 3. 7 Pengaduk ................................................................................................ 13
Gambar 3. 8 Kompor Listrik ....................................................................................... 13
Gambar 3. 9 Autoclave ............................................................................................... 13
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Perhitungan
A-1
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asam asetat adalah senyawa organik yang termasuk dalam golongan
carboxylic acid dengan gugus fungsinya (RCOOH) dan rumus kimia
(CH3COOH) (Triharto, 2010). Asam asetat dapat dibuat dari substrat yang
mengandung alkohol. Asam asetat merupakan sumber utama dalam pembuatan
garam derivate, dan ester asam asetat (Wirtanto, 2013).
Pada saat ini produksi asam asetat di Indonesia 36.000 ton per tahun. Dimana
jumlah impor asam asetat semakin meningkat tiap tahun. Indonesia memiliki
banyak sumber daya yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan asam
asetat salah satunya, sari buah nanas.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan Masalah yang terdapat dalam praktikum ini adalah bagaimana cara
membuat asam asetat dengan fermentasi aerob menggunakan sari buah nanas?
Dan bagaimana cara menentukan kondisi operasi untuk pembentukan asam
asetat?
1.3 Tujuan Percobaaan
1. Membuat asam asetat dengan fermentasi aerob mengunakan sari buah nanas.
2. Menentukan kondisi operasi untuk pembuatan asam asetat
1.4 Manfaat Percobaan
1. Mahasiswa mampu membuat asam asetat dengan fermentasi aerob
menggunakan sari buah nanas.
2. Mahasiswa mampu menentukan kondisi operasi untuk pembuatan asam asetat.
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Asam Asetat
Asam asetat merupakan salah satu produk industri yang banyak dibutuhkan di
Indonesia. Asam asetat dapat dibuat dari substrat yang mengandung alkohol, yang
diperoleh dari berbagai macam bahan seperti buah- buahan, kulit nanas, pulp
kopi, dan air kelapa. Hasil dari fermentasi asam asetat sering disebut sebagai
vinegar yang berarti sour wine. Dalam keadaan murni asam asetat bebas dari air
(asam asetat glasial) merupakan cairan berwarna bening yang menyerap air dari
lingkungan (bersikap higroskopis) dan membeku di bawah suhu 16,7OC (62OF)
menjadi sebuah kristal padat tidak berwarna (Eric, 2013). Asam asetat atau acetic
acid atau ethanoic acid adalah senyawa organik yang termasuk dalam golongan
carboxylic acid dengan gugus fungsinya adalah:
Gambar 2.1 Gugus Fungsi Asam Karboksilat
Sedangkan rumus kimia dari asam asetat sendiri (Dandi, 2010) adalah:
Gambar 2.2 Rumus Kimia Asam Asetat
2.2 Karakteristik Asam Asetat

Sifat Fisika
Sifat fisika dari asam asetat adalah berbentuk cair jernih, tidak berwarna,
berbau menyengat, berasa asam, mempunyai titik beku 16.6OC, titik didih
118.1OC, berat molekul 60.05, dan larut dalam alkohol, air dan ester. Asam asetat
tidak larut dalam karbon disulfide. Asam asetat dibuat dengan cara fermentasi
2
alkohol dengan bakteri acetobacter, pembuatan macam ini biasa digunakan dalam
pembuatan cuka pada makanan (Sarsojoni, 1996).

Sifat Kimia
Asam asetat mudah menguap di udara, mudah terbakar, dan dapat
menyebabkan korosif pada logam. Asam asetat larut dalam air pada suhu 20OC,
etanol, dan gliserol pekat. Asam asetat jika diencerkan tetap bereaksi asam.
Penetapan kadar asam asetat biasanya menggunakan basa natrium hidroksida,
dimana 1 ml natrium hidroksida 1 N setara dengan 60.05 mg CH3COOH (DepKes
RI, 1994).
2.3 Kegunaan Asam Asetat
Asam asetat merupakan sumber utama dalam pembuatan garam, derivate, dan
ester asam asetat. Asam asetat dapat digunakan sebagai pelarut zat organik yang
baik dan untuk membuat selulosa asetat yang dibutuhkan untuk pembuatan film,
rayon, dan selofan. Asam asetat juga sebagai pengawet, bumbu- bumbu masak,
untuk membuat ester, zat warna dan propanon. Selain itu asam asetat dapat
digunakan sebagai antiseptik, mencegah timbuhnya jamur pada roti, serta
penambah rasa pada makanan dalam industri makanan seperti memperbaiki flavor
pada pembuatan mayonaise, dan memperbaiki flavor dan pengawet pada
pembuatan acar (Yuniar, 2009).
2.4 Mekanisme Reaksi Pembentukan Asam Asetat
Asam asetat dapat dihasilkan dari senyawa C2H5OH (etanol) atau buah
buahan yang mengandung senyawa tersebut melalui proses oksidasi biologis yang
menggunakan mikroorganisme. Etanol dioksidasikan menjadi asetaldehid dan air.
Asetaldehid dihidrasi yang kemudian dioksidasi menjadi asam asetat dan air.
Mekanisme pembentukan asam asetat yaitu bakteri asam asetat dapat
menggunakan oksigen sebagai penerima elektron, urutan reaksi oksidasi biologis
mengikuti pemindahan hidrogen dari substrat etanol. Enzim etanol dehidrogenase
dapat melakukan reaksi ini karena mempunyai sistem sitokhrom yang menjadi
kofaktornya. Bakteri bakteri asam asetat, khususnya dari genus acetobacter adalah
mikroorganisme aerobik yang mempunyai enzim intraselular yang berhubungan
dengan sistem bioksidasi mempergunakan sitokhrom sebagai katalisatornya
(Hardoyo, 2007).
3
Reaksi:
Oksidasi
CH3CH2OH +
CH3CHO+H2O
O2
CH3CHO + H2O
Hidrasi
CH3CH(OH)2
Oksidasi
CH3CH(OH)2 +
O2
CH3COOH+H2O
2.5 Faktor yang Diperhatikan Dalam Pembuatan Asam Asetat
a. Pemilihan Mikroba Asam Asetat
Bakteri yang dapat memenuhi syarat yaitu yang produktivitasnya
tinggi
dan mempunyai rasa enak. Sebagai contoh bacterium schutzen bachil
atau bacterium cuvrum biasanya dipakai untuk memproduksi asam asetat
biasanya dipakai asam asetat dari etanol dengan quick vinegar process,
sedangkan bacteruim orleanense pada proses orleans (proses lambat)
(Asworo, 2012).
b. Suhu
Suhu selama fermentasi mempengaruhi pertumbuhan dari bakteri
asam
asetat. Bila suhunya berkisar antara 12-15OC pertumbuhan bakteri
lambat, sel selnya menjadi gemuk, pendek ; 42-45OC maka sel bakteri akan
memanjang membentuk semacam miselium yang
tidak bersekat;
15-34OC
maka pertumbuhan sel normal dan cepat.
Untuk fermentasi asam asetat suhu yang paling sesuai 26,7-29,4OC,
sebab bila suhu rendah fermentasi akan berjalan lambat sedang bila suhu
tinggi akan banyak alkohol yang menguap bersama-sama dengan bahanbahan volatile yang membentuk flavor dan aroma dari asam asetat, sehingga
asam asetat yang dihasilkan akan mempunyai rasa ataupun aroma yang
kurang sedap atau enak (Waluyo, 1986).
4
c. Penambahan Alhokol
Alkohol dalam konsentrasi tinggi akan memperlemah aktivitas,
bahkan
bisa menjadi racun bagi bakteri acetobacter aceti pada proses
fermentasi asam asetat. Adapun konsentrasi alkohol yang digunakan adalah
antara 6% sampai 12%. Pada proses pembuatan asam asetat terdapat dua
tahap pembentukan yaitu pembentukan etanol dan asam asetat. Alkohol
sangat berperan aktif dalam pembentukan etanol sehingga tahap pembentukan
etanol dapat lebih cepat terjadi. Hal ini menyebabkan asam asetat yang
terbentuk juga semakin cepat (Hardoyo, 2007).
d. Supporting medium atau bahan penyangga
Bahan penyangga ini dimaksudkan untuk memperluas permukaan
yang
berhubungan dengan udara serta tempat melekatnya koloni bakteri
bakteri asam cuka sehingga proses fermentasinya menjadi lebih cepat.
Sebagai bahan penyangga dapat dipakai chips, pasahan, tatal kayu, arang,
ranting anggur, tongkol jagung, dan sebagainya. Bahan penyangga tersebut
tidak boleh bersifat racun, serta tidak boleh mengandung besi, tembaga,
sulfur, atau ion-ion lainnya yang mempengaruhi vinegar (Kusnadi, 2003).
e.
Kualitas bahan dasar
Sebagai bahan dasar adalah semua bahan yang dapat difermentasikan
menjadi alkohol. Bisa dari jus buah buahan seperti buah apel, anggur,
jeruk,
f.
bahan bahan bergula , beer, anggur atau wine (Asworo, 2012).
Fermentasi oleh yeast
Sebelum fermentasi asam cuka, gula yang berasal dari bahan dasar
difermentasikan menjadi alkohol, sehingga yeast yang dipakai harus diseleksi,
demikian juga faktor faktor yang mempengaruhi selama fermentasi menjadi
alkohol harus diperhatikan (Asworo, 2012).
g. Keasaman
Kadar alkohol terbaik dan dapat segera difermrntasikan 10-13%. Bila
kadar alkohol 14% atau lebih maka oksidasi alkohol menjadi asam cuka tidak
atau kurang sempurna sebab perkembangan bakteri asam cuka terhambat.
Sedang bila kadar alkohol rendah mungkin akan banyak vinegar yang hilang
5
bahkan pada konsentrasi alkohol 1-2% ester dan asam cuka akan dioksidasi
yang mengakibatkan hilangnya aroma dan flavor (aroma dan flavor menjadi
jelek) (Kusnadi, 2003).
h. Oksigen
Proses fermentasi asam cuka menjadi alkohol adalah proses oksidasi
maka perlu diaerasi (Kusnadi, 2003).
Oksidasi
CH3CH2OH + ½ O2
CH3CHO + H2O
Oksidasi
CH3CHO + ½ O2
CH3COOH
2.6 Starter Asam Asetat
Starter adalah populasi mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang siap
diinokulasikan dengan biakan murni. Pada pembuatan asam asetat dipergunakan
starter air legen Air kelapa. Legen adalah cairan yang disadap dari bunga pohon
siwalan, cairan ini mengandung gula antara 10-15%. Glukosa yang terkandung
dalam nira menunjang pertumbuhan aktif organisme-organisme fermentative
(Rukmana, 1998). Legen yang disimpan pada suhu kamar akan mengalami proses
fermentasi atau peragian gula karena adanya proses enzimatis. Bahan baku energi
yang paling banyak digunakan adalah glukosa. Metabolisme tipe anaerobik
menghasilkan sejumlah kecil energi, karbondioksida, air, dan produk akhir
metabolik organik lain, seperti asam laktat, asam asetat, dan etanol (Buckle et.al,
1985).
6
Tabel 2.1 Komposisi Air Legen
Komponen
Jumlah
Total Gula (g/100 cc)
10,93
Gula Reduksi (g/100 cc)
0,96
Protein (g/100 cc)
0,35
Nitrogen (g/100 cc)
0,056
PH (g/100 cc)
6,7-6,9
Mineral Sebagai Abu (g/100 cc)
0,54
Kalsium (g/100 cc)
sedikit
Fosfor (g/100 cc)
0,14
Besi (g/100 cc)
0,4
Vitamin C (mg/100 cc)
13,25
Sumber: Davis and Johnson,1987
Sedangkan, Air kelapa hijau adalah cairan yang mempunyai potensi yang baik
untuk dibuat menjadi minuman fermentasi, karena kandungan zat gizinya, kaya
akan nutrisi yaitu gula, protein, lemak dan relatif lengkap sehingga sangat baik
untuk pertumbuhan bakteri penghasil produk pangan. Air kelapa mengandung
sejumlah zat gizi, yaitu protein 0,2%, lemak 0,15%, karbohidrat 7,27%, gula,
vitamin, elektrolit dan hormon pertumbuhan. Kandungan gula maksimun 3 gram
per 100 ml air kelapa. Jenis gula yang terkandung adalah sukrosa, glukosa,
fruktosa dan sorbitol. Gula-gula inilah yang menyebabkan air kelapa muda lebih
manis dari air kelapa yang lebih tua. (Warisno, 2004). Disamping itu air kelapa
juga mengandung mineral seperti kalium dan natrium.
Mineral-mineral itu diperlukan dalam poses metabolisme, juga dibutuhkan
dan pembentukan kofaktor enzim-enzim ekstraseluler oleh bakteri pembentuk
7
selulosa. Selain mengandung mineral, air kelapa juga mengandung vitaminvitamin seperti riboflavin, tiamin, biotin. Vitamin-vitamin tersebut sangat
dibutuhkan untuk pertumbuhan maupun aktivitas Acetobacter xylinum pada saat
fermentasi berlangsung sehingga menghasilkan selulosa bakteri. Oleh karena
itulah air kelapa hijau dapat dijadikan sebagai bahan baku untuk pembuatan
selulosa bakteri atau nata de coco, disamping untuk memanfaatkan limbah air
kelapa sehingga dapat mengurangi dampak negatip yang di akibatkan limbah air
kelapa tersebut. (Pambayun, 2002; Ulrike, 2005)
Tabel 2.2 Komposisi Air Kelapa Hijau
Komposisi
Jumlah
Kalori
17,0 kal
Protein
0,2 g
Lemak
1,0 g
Karbohidrat
3,8 g
Kalsium
15,0 g
Fosfor
8,0 g
Besi
0,2 g
Air
95,5 mg
Bagian Yang Dapat Digunakan
100,0 g
Sumb: Palungkun 1992
2.7 Pembuatan Asam Asetat Secara Sintetis Dan Fermentasi
a. Pembuatan asam asetat secara sintesis (Proses Monsanto)
Metode ini pertama kali dikembangkan oleh pabrik perusahaan
Monsanto di Texas City. Keunggulan dari metode ini ialah dapat dijalankan
pada tekanan yang rendah. Bahan dasar dari pembuatan asam asetat
menggunakan metode ini ialah metanol. Prinsip pembuatannya ialah
metanol direaksikan dengan gas CO menghasilkan asam asetat di fasilitasi
8
katalis rhodium. Sebelumnya pembuatan asam asetat dengan teknik BASF
dapat dilakukan dengan menggunakan katalis iodinepromoted kobalt,
namun kurang efektif dalam hal biaya karena katalis ini bekerja pada
tekanan tinggi yakni sekitar 7.500 lb/in2. Sedangkan katalis rhodium
bekerja pada tekanan antara 200 - 1800 lb/in2 Katalis rhodium
menghasilkan asam asetat sampai 99 % sedangkan katalis iodinepromoted
kobalt hanya sekitar 90 % saja. Proses yang terjadi adalah pertama metanol
dimasukkan dalam tangki reaktor dan direaksikan dengan HI. Peran iodida
adalah hanya untuk mempromosikan konversi methanol menjadi metil
iodide:
MaOH + HI
MeI + H2O
Setelah metil iodide telah terbentuk maka diteruskan ke reaktor
katalis. Siklus katalitik dimulai dengan penambahan oksidatif metil iodide
ke dalam [Rh(CO)2I2]-sehingga terbentuk kompleks [MeRh(CO)I3]-.
Kemudian dengan cepat CO pindah berikatan dengan CH3 membentuk
kompleks. Setelah itu direaksikan dengan karbon monoksida, dimana gas
CO berkoordinasi sebagai ligan dalam kompleks Rh, menjadi rhodiumalkil kemudian membentuk ikatan menjadi kompleks asil-rhodium (III).
Dengan terbentuknya kompleks maka gugus CH3COI mudah lepas.
Kompleks ini kemudian direduksi menghasilkan asetil iodide dan katalis
rhodium yang terpisah. Ditangki ini bekerja suhu 1500C-2000C dan
tekanan 30-60 atm. Asetil iodida yang terbentuk kemudian dihidrolisis
dengan H2O menghasilkan CH3COOH dan HI. Dimana
HI
yang
terbentuk dapat digunakan lagi untuk mengkonversi metanol menjadi MeI
yang akan masuk dalam proses reaksi dan melanjutkan siklus. Sedangkan
asam asetat yang dihasilkan masuk dalam tangki pemurnian untuk
dipisahkan dari pengotor yang mungkin ada seperti asam propionate.
Pemurnian dilakukan dengan cara destilasi (Roth, 2009).
b. Pembuatan asam asetat secara fermentasi
Asam asetat dapat dihasilkan dari senyawa C2H5OH (etanol) atau buah
9
buahan yang mengandung senyawa tersebut melalui proses oksidasi biologis yang
menggunakan mikroorganisme. Etanol dioksidasikan menjadi asetaldehid dan air.
Asetaldehid dihidrasi yang kemudian dioksidasi menjadi asam asetat dan air.
Mekanisme pembentukan asam asetat yaitu bakteri asam asetat dapat
menggunakan oksigen sebagai penerima elektron, urutan reaksi oksidasi biologis
mengikuti pemindahan hidrogen dari substrat etanol. Enzim etanol dehidrogenase
dapat melakukan reaksi ini karena mempunyai sistem sitokhrom yang menjadi
kofaktornya. Bakteri bakteri asam asetat, khususnya dari genus acetobacter adalah
mikroorganisme aerobik yang mempunyai enzim intraselular yang berhubungan
dengan sistem bioksidasi mempergunakan sitokhrom sebagai katalisatornya (Roth,
2009). Reaksi:
Oksidasi
CH3CH2OH +
CH3CHO+H2O
O2
Hidrasi
CH3CHO + H2O
CH3CH(OH)2
+
O2
CH3CH(OH)2
Oksidasi
CH3COOH+H2O
2.8 Kandungan Sari Nanas
Nanas
(Ananas
sativus)
termasuk
famili
Bromeliceae
dari
kelas
Monokotyledoneae. Tanaman ini merupakan hortikultura yang mulai berproduksi
pada umur 12 bulan. Nanas yang terkenal di Indonesia adalah nanas dari
Sumatera (nenas Siantar dan Palembang), dan di Jawa adalah nenas Bogor, nenas
klayatan. Sedangkan di luar negeri yang terkenal adalah dari Pilipina, Hawai dan
Brazilia (Djatmiko, 1985).
Tanaman nanas tumbuh secara liar di dataran tinggi yang kering di
Brazil dan Paraguai dan kemungkinan sekali tanaman nanas ini berasal dari
negara tersebut. Kemudian tersebar ke Amerika, Spanyol, Portugis hingga
akhirnya sampai ke daerah tropis seperti Pilipina dan Asia Tenggara. Nanas dapat
10
tumbuh pada ketinggian 90 – 800 meter di atas permukaan laut. Temperatur
optimum untuk pertumbuhan adalah dan glukosa, serta enzim gromelin yang
dapat merombak protein menjadi asam amino agar mudah diserap tubuh
(Rismunandar, 1989).
Nanas merupakan buah yang terdiri dari
sebagian besar daging buah yang banyak mengandung gula, Vitamin A, vitamin
C dan mengandung mineral yang diperlukan tubuh (Collins, 1960)
Tabel 2. 3 Komposisi Sari Nanas
Komponen
Jumlah
Air
85,00 %
Protein
0,40%
Lemak
0,20%
Abu
0,40%
Gula
12,00%
Asam
1,00 %
Vitamin A
130,00 IU
Vitamin B
0,08 mg
Vitamin C
24,00 mg
Sumber: Departemen Perindustrian,1977
11
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Rancangan Skema Praktikum
3.1.1 Skema Rancangan Percobaan
Sterilisasi
Peralatan
Pemanasan
Sari Buah
Nanas
Pemanasan Air
Legen dan Air Kelapa
Penambahan Glukosa
Anhidris dan Alkohol
Persiapan Bahan
Aerasi Selama 7
Hari
Fermentasi
Anaerob
Tambahkan
Yeast
Pembuatan Asam
Asetat
3.1.2 Variabel Operasi
1. Variabel Tetap: Sari buah nanas, Air kelapa hijau, Air Legen, Sukrosa,
Alkohol, Glukosa, Ragi roti
2. Variabel Berubah: pH, Waktu, Volume titran, Volume
3. Respon yang diamati: Perubahan densitas, pH, volume total, dan volume
titran.
3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan
3.2.1 Bahan yang Digunakan
a. Sari buah nanas
: 1600 ml
b. Air kelapa ijo
: 200 ml
c. Glukosa
: 10 gram
d. Alkohol (etanol)
: 10 ml
e. Indicator PP
: 3 Tetes
12
f. NaOH
: 0,05 N
g.
: 200 ml
Air Legen
h. Sukrosa
: 5 gram
i. Ragi roti
: 0,5 %w
3.2.2 Alat yang Digunakan
a. Erlenmeyer
f. Pipet tetes
b. Gelas ukur
g. Kompor Listrik
c. Beaker glass
h. Autoclave
d. Buret, statif, klem
i. Pengaduk
e. Aerator
3.3 Gambar Alat
Gambar 3. 3
Erlenmeyer
Gambar 3. 2
Beaker Glass
Gambar 3. 1
Gelas Ukur
Gambar 3. 5 Pipet Tetes
Gambar 3. 6 Aerator
Gambar 3. 4
Buret, Statif,
Klem
13
3.4 Prosedur Praktikum
1. Pembuatan Starter
a. Sterilisasi peralatan yang akan digunakan dengan menggunakan autoclave
pada suhu 121OC selama 10-15 menit.
b. Air legen dan Air kelapa hijau dipanaskan dalam beaker glass pada suhu 60OC
selama 30 menit kemudian didinginkan hingga 30OC.
c. Tambahkan glukosa anhidris 10 gram dan alkohol (etanol) 10 ml ke dalamnya,
atur pH = 7 dengan menggunakan HCl atau NaOH.
d. Masukkan ke dalam erlenmeyer, tutup rapat menggunakan aluminium foil,
pasang selang aerator.
e. Lakukan aerasi selama 7 hari dan jaga aerasi berjalan lancar.
2. Persiapan Bahan
a. Sterilisasi peralatan yang akan digunakan dengan menggunakan autoclave
hingga suhu 121OC selama 10-15 menit.
b. Sari buah dipanaskan dalam beaker glass pada suhu 60OC selama 30 menit,
kemudian didinginkan hingga suhu 30OC.
c. Tambahkan sukrosa 5 gram dan atur pH menjadi 3, 4, 5, dan 6 dengan
menggunakan HCl atau NaOH.
d. Tambahkan yeast sebanyak 0,5%w.
e. Lakukan fermetasi anaerob selama 7 hari.
3. Pembuatan Asam Asetat
a.
Mengukur volume sari buah nanas, alkohol, dan starter sesuai dengan variabel
pH 3, 4, 5, dan 6
b.
Menambahkan alkohol ke dalam sari buah sebagai media fermentasi.
c.
Mengatur pH fermentasi sesuai dengan variable pH 3, 4, 5, dan 6
d.
Mencampurkan starter ke dalam media sesuai dengan variabel pH 3, 4, 5, dan
14
6.
e.
Mengukur volume awal, densitas awal, serta kadar asam awal dengan titrasi
asam basa (catat volume titran) dan pH.
f.
Lakukan aerasi.
15
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Fenomena Perubahan Densitas Pada Fermentasi Asam Asetat
Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan
Densitas Sari Buah Nanas Dengan
Densitas Sari Buah Nanas Dengan
Starter Air Kelapa (mg/l)
Starter Air Legen (mg/l)
Hari KeI
III
III
IV
I
0
1.0352
1.0334
1.0308
1.0446
1.0438
1
0.4329
0.4194
0.4211
0.3769
2
1.0544
1.0346
1.042
1.038
II
III
IV
1.0296
1.0384
1.0286
0.4386
0.4285
0.439
0.2851
0.67
1.0476
1.0426
1.0426
Gambar 4.1 Grafik Densitas vs Waktu Pada Berbagai pH (Starter Air Kelapa)
Pada gambar 4.1 dimana menggunakan starter air kelapa hijau dilihat bahwa
hari ke-1 terjadi penurunan densitas, namun pada hari ke-2 terjadi kenaikan densitas.
Fenomena terjadinya penurunan densitas terjadi karena volume semakin berkurang.
Hal ini disebabkan oleh nutrient yang berada pada sari buah nanas dijadikan sebagai
suplai nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri (Yoga,2011)
Namun, dengan pertambahan waktu fermentasi, maka proses fermentasi akan
semakin sempurna, sehingga alkohol berubah menjadi asam asetat dan air yang
menyebabkan kenaikan densitas. Karena, dengan semakin lamanya proses aerasi
berlangsung,
maka
asam
asetat
yang
dihasilkan
akan
semakin
banyak
16
(Nugroho,2012). Hal tersebut disebabkan karena proses aerasi menghasilkan lebih
banyak oksigen, sehingga mikroba yang terkandung dalam sari buah nanas tersebut
dapat bertahan lebih optimal.
Gambar 4.2 Grafik Densitas vs Waktu Pada Berbagai pH (starter air legen)
Pada gambar 4.2 dimana menggunakan starter air kelapa hijau dilihat bahwa
hari ke-1 terjadi penurunan densitas, namun pada hari ke-2 terjadi kenaikan densitas.
Fenomena terjadinya penurunan densitas terjadi karena volume semakin berkurang.
Hal ini disebabkan oleh nutrient yang berada pada sari buah nanas dijadikan sebagai
suplai nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri (Yoga,2011)
Namun, dengan pertambahan, maka proses fermentasi akan semakin
sempurna, sehingga alkohol berubah menjadi asam asetat dan air yang menyebabkan
kenaikan densitas. Karena, dengan semakin lamanya proses aerasi berlangsung, maka
asam asetat yang dihasilkan akan semakin banyak (Nugroho,2012)
4.2 Fenomena Perubahan Volume Pada Fermentasi Asam Asetat
Tabel 4.2 Data Hasil Percobaan
Hari ke0
1
2
3
Volume Sari Buah Nanas dengan
Starter Air Kelapa Hijau (ml)
I
II
III
IV
131
138
135
154
120
126
124
140
120
80
110
130
100
50
102
120
Volume Sari Buah Nanas Dengan
Starter Air Legen (ml)
I
II
III
IV
132
130
131
190
120
122
120
182
100
110
110
160
78
99
100
154
17
Gambar 4. 3 Grafik Volume Sari Buah Nanas vs Waktu pada pH berbeda
(Starter Air Kelapa Hijau)
Dari grafik 4.3 dapat diketahui bahwa volume pada semakin lama waktu yang
digunakan untuk fermentasi maka volume seluruh variable cenderung menurun. Hal
ini disebabkan oleh nutrient yang ada pada variabel sari buah nanas dijadikan suplai
nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri. (Irnia,2001)
Jika aerasi dilakukan terus menerus, dapat mengubah produk, menjadi CO2
dan H20 sesuai dengan reaksi:
CH3COOH + 2O2
2O2 + H2O
Sehingga apabila diaerasi terus menerus mengakibatkan jumlah asam asetat
yang dihasilkan berkurang karena menguap menjadi gas karbon dioksida dan uap air
asam asetat akan berkurang kadarnya setelah waktu optimum, sehingga produk
menurun.
18
Gambar 4. 4 Grafik Volume Sari Buah Nanas vs Waktu pada pH berbeda
(Starter Air Legen)
Dari grafik 4.4 dapat diketahui bahwa volume pada semakin lama waktu yang
digunakan untuk fermentasi maka volume seluruh variable cenderung menurun. Hal
ini disebabkan oleh nutrient yang ada pada variabel sari buah nanas dijadikan suplai
nutrisi untuk pertumbuhan dan perkembangan bakteri. (Irnia,2001)
Jika aerasi dilakukan terus menerus, dapat mengubah produk, menjadi CO2
dan H20 sesuai dengan reaksi:
CH3COOH + 2O2
2O2 + H2O
Sehingga apabila diaerasi terus menerus mengakibatkan jumlah asam asetat
yang dihasilkan berkurang karena menguap menjadi gas karbon dioksida dan uap air
asam asetat akan berkurang kadarnya setelah waktu optimum, sehingga produk
menurun.
4.3 Pengaruh pH Awal Terhadap Kadar Asam Asetat
Tabel 4.3 Data Hasil Percobaan
Hari ke-
Kadar Asam Asetat Dengan
Kadar Asam Asetat Dengan
Starter Air Kelapa Hijau (%)
Starter Air Legen (%)
I
II
III
IV
I
II
III
IV
0
0.69 % 0.31%
0.87%
0.43%
0.71%
0.58%
0.78%
0.40%
1
1.38%
1.71%
2.39%
1.99%
1.36%
0.63%
1.36%
1.32%
2
0.65%
0.58%
0.37%
0.46%
0.53%
0.53%
0.37%
0.26%
19
Gambar 4.5 Grafik Kadar Asam Asetat vs Waktu dengan Kadar pH
berbeda(Starter Air Kelapa)
Dari Gambar 4.5 dapat terlihat bahwa pada sari buah nanas yang memiliki pH
5 memiliki kadar asetat yang lebih tinggi dibandingkan sari buah nanas dengan pH
lainnya. Hal ini disebabkan karena pH optimum untuk menghasikan kadar asam
asetat tertinggi yaitu sekitar 4-5. Untuk pH yang terlalu asam, kadar asam yang
dihasilkan akan kurang optimal karena kondisi ini mempengaruhi pertumbuhan dan
aktivitas metabolism sel – sel mikroorganisme. Begitupula sebaliknya, fenomena ini
juga terjadi untuk pH yang cukup basa.
Gambar 4. 6 Grafik Kadar Asam Asetat vs Waktu dengan pH berbeda (Starter Air
Legen
Dari Gambar 4.6 dapat terlihat bahwa pada sari buah nanas yang memiliki pH
5 memiliki kadar asetat yang lebih tinggi dibandingkan sari buah nanas dengan pH
lainnya. Hal ini disebabkan karena pH optimum untuk menghasikan kadar asam
asetat tertinggi yaitu sekitar 4-5. Untuk pH yang terlalu asam, kadar asam yang
dihasilkan akan kurang optimal karena kondisi ini mempengaruhi pertumbuhan dan
aktivitas metabolism sel – sel mikroorganisme. Begitupula sebaliknya, fenomena ini
juga terjadi untuk pH yang cukup basa.
20
4.4 Pengaruh Jenis Starter Terhadap Kadar Asam Asetat
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Kadar Asam Asetat Dengan Starter Air
Kelapa Hijau dan Air Legen
Pada gambar 4.7 dapat dilihat bahwa kadar asam asetat yang terdapat pada
dua variabel tersebut berbeda. Hal ini disebabkan karena perbedaan jenis starter yang
digunakan. Pada dasarnya, fermentasi asam asetat menggunakan starter yang
mempunyai kandungan gula yang cukup. Starter air kelapa memiliki kandungan gula
yang lebih tinggi dibandingkan starter air legen. Sehingga, seperti yang terlihat pada
grafik variabel yang menggunakan starter air kelapa menghasilkan kadar asam asetat
yang lebih besar dibandingkan variabel yang menggunakan starter air legen.
Namun, kadar asam asetat yang dihasilkan tetap tidak optimal dikarenakan
proses aerasi yang tidak terlalu lancer. Aerasi yang kurang optimal akan menghambat
proses pembentukan alcohol dari gula yang terkandung dalam starter, yang dimana
alcohol tersebut akan dioksidasi menjadi asam asetat.
Oksidasi
CH3CH2OH +
CH3CHO + H2O
CH3CHO+H2O
O2
Hidrasi
Oksidasi
CH3CH(OH)2
21
CH3CH(OH)2 + O2
CH3COOH+H2O
22
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Semakin lama waktu fermentasi, densitas asam asetat semakin meningkat.
2. Semakin lama waktu fermentasi, maka volume sari buah nanas akan semakin
turun, hal ini disebabkan nutrisi pada sari buah nanas menjadi supply
makanan bagi bakteri.
3. pH optimal pembuatan asam asetat berada pada rentang Ph 4 – 5.
4. Kadar asam asetat pada starter air kelapa hijau lebih besar dibanding starter
air legen, karena kandungan gula pada air kelapa hijau lebih tinggi dibanding
dengan kandungan gula pada air legen.
5.2 Saran
1. Pastikan aerasi berjalan dengan lancer.
2. Lakukan proses titrasi dengan cermat.
3. Sterilisasi seluruh alat yang diperlukan sebelum memulai percobaan.
23
DAFTAR PUSTAKA
Arland, dkk. 2015. Pengaruh Jenis Media Starter dan Konsentrasi Starter Terhadap
Produksi Asam Asetat Dari Apel Dengan Acetobacter aceti.
Buckle, K. A, Edwards, R.A, Fleet, G.H. and Wooton, M. 1985. Ilmu Pangan. UIPress.Jakarta.
Direktorat gizi Departemen Kesehatan RI.1981. Daftar Komposisi Bahan Makanan.
Bhratara Karya Aksara-Jakarta. hal.57.
Depkes RI. 1994. Bina Gizi Masyarakat. Direktorat Jenderal Bina Kesehatan
Masyarakat Direktorat Bina Gizi Masyarakat.
Nurika, Irnia dan Nur Hidayat. 2001. Pembuatan Asam Asetat Dari Air Kelapa
Secara Fermentasi Kontinyu Menggunakan Kolom Bio-Oksidasi.
Winarno, F.G, S. Fardiaz, dan D. Fardiaz. 1980. Pengantar Teknologi Pangan.
Gramedia.Jakarta.
Wirtanto, Eric. 2013. Pembuatan N-Butyl Asetat dari Asam Asetat danButadiene
dengan Kapasitas 5.000 Ton/Tahun. Universitas Sumatera Utara.
24
LAMPIRAN PERHITUNGAN KUANTITAS

Massa Picnometer Kosong
: 30.75 gram

Massa Picnometer + Sari Buah Nanas
: 84.04 gram

Massa Sari Buah Nanas
: 53,29 gram
1. Densitas Sari Buah Nanas
ᵨ=
=
= 1.0658 gr/ml
2. Massa 1600 L Sari Buah Nanas
ᵨ=
1.0352 g/ml =
M =1705,28 gr
3. Menghitung kebutuhan ragi
=
8.52 gram
A-1
LEMBAR PERHITUNGAN HASIL PERCOBAAN
 Massa Asam Asetat =
 Massa Total Sampel = p x v
 % Asam Asetat =
1. Starter 1 (Air kelapa HIjau)

Variabel 1
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.9439
Massa Total Sampel = 1,0352 x 131
=135,611
%Asam Asetat =
= 0.69%
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 0.7206
Massa Total Sampel = 0,4329 x 120
=52.068
%Asam Asetat =
= 1.38%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.7596
Massa Total Sampel = 1.0544 x 110
=115.984
A-2
%Asam Asetat =

= 0.65%
Variabel 2
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.4557
Massa Total Sampel = 1,0334 x 138
=142.609
%Asam Asetat =
= 0.31%
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 0.9079
Massa Total Sampel = 0.4194 x 126
=52.844
%Asam Asetat =
= 1.71%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.30025
Massa Total Sampel = 1.0346 x 50
=51.73
%Asam Asetat =

= 0.58%
Variabel 3
A-3
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 1.216
Massa Total Sampel = 1,0308 x 135
=139.158
%Asam Asetat =
= 0.87%
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 1.248
Massa Total Sampel = 0.4211x 124
=52.216
%Asam Asetat =
= 2.39%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.398
Massa Total Sampel = 1,0423x 102
=106.314
%Asam Asetat =

= 0.37%
Variabel 4
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.6935
A-4
Massa Total Sampel = 1,0446 x 154
=160.8684
%Asam Asetat =
= 0.43%
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 1.0508
Massa Total Sampel = 0.3769 x 140
=52.766
%Asam Asetat =
= 1.99%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.5764
Massa Total Sampel = 1,088x 120
=130.56
%Asam Asetat =
= 0.44 %
2. Starter 2 (Air Legen)

Variabel 1
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.99
Massa Total Sampel =1.0438 x 132
A-5
=137.7816
%Asam Asetat =
= 0.71 %
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 0.78
Massa Total Sampel = 0.4386 x 130
=57.018
%Asam Asetat =
= 1.15 %
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.281
Massa Total Sampel = 0.67x 78
=52.26
%Asam Asetat =

= 0.53%
Variabel 2
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.78
Massa Total Sampel = 1.0296 x 130
=133.848
%Asam Asetat =
= 0.58 %
(hari ke-2)
A-6
Massa Asam Asetat =
= 0.33
Massa Total Sampel = 0.4286 x 122
=52.289
%Asam Asetat =
= 0.63%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.535
Massa Total Sampel = 1.0476 x 99
=103.7124
%Asam Asetat =

= 0.53 %
Variabel 3
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.393
Massa Total Sampel = 1.0384 x 131
=136.0304
%Asam Asetat =
= 0.78 %
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 0.7206
Massa Total Sampel = 0.439x 120
=52.68
A-7
%Asam Asetat =
= 1.36%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.39
Massa Total Sampel = 1,0456 x 100
=104.56
%Asam Asetat =

= 0.37 %
Variabel 4
(hari ke-1)
Massa Asam Asetat =
= 0.756
Massa Total Sampel = 1,0286 x 180
=185.148
%Asam Asetat =
= 0.40 %
(hari ke-2)
Massa Asam Asetat =
= 0.928
Massa Total Sampel = 0.3851 x 182
=70.0882
%Asam Asetat =
= 1.32%
(hari ke-4)
Massa Asam Asetat =
= 0.426
A-8
Massa Total Sampel = 1,0456 x 154
=161.0224
Asam Asetat =
= 0.26%
A-9