TINJAUAN PUSTAKA
A. Monosodium Glutamat
Monosodium glutamat juga dikenal dengan natrium glutamat atau MSG,
adalah garam sodium yang terdapat dialam dengan nama non-essential amino acid
glutamic acid, digunakan sebagai bahan tambahan makanan dan umumnya
dipasarkan sebagai penambah/penyedap rasa (Wikipedia, 2010). Hampir disetiap
bahan makanan mengandung zat aditif khususnya monosodium glutamat atau
mononatrium glutamat yang merupakan senyawa sintetik yang dapat
menimbulkan rasa enak (flavour potentiator) atau menekan rasa yang tidak
diingankan dari suatu bahan makanan (Winarno, 1988:208). MSG juga
merupakan zat penyedap rasa yang banyak digunakan oleh produsen makanan
untuk membuat produknya menjadi lebih enak. Zat tersebut merupakan
pembentuk protein, sehingga apabila zat makanan ditambahkan vetsin (MSG)
akan berasa seperti ditambah kaldu daging (protein)
Proses pembuatan MSG dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu dengan
proses klasik, proses biosintes dan sintesis kimia. Proses klasik, dilakukan dengan
ekstraksi bahan baku (gluten gandum), kemudian di hidrolisa, dipekatkan dan
kristalisasi. Finishingnya dilakukan dekolorisasi dan rekristalisasi. Proses
biosintesis, yaitu menggunakan teknik fermentasi. Bahan baku (molase)
difermentasi dengan mikroba membentuk produk asam glutamat, kemudian
diregenerisasi dengan NaOH menjadi MSG. Proses sintesis kimia, yaitu dengan
mengunakanAkrilonitril, ditambah dengan H2 dan CO kemudian ditambah
ammonium cyanide, dan dihidrolisis dengan menggunakan NaOH dan asam sulfat
menghasilkan resismik asam glutamat (DL-GA) dan ditambahkanNa2SO4 dan
diperoleh L-GA yang selanjutnya ditambah NaOH menghasilkan MSG. Dari
ketiga proses diatas, cara biosintesis adalah cara yang sering dipakai karena
mudah dan murah
Mononatrium glutamat
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Mononatrium glutamat
Nama IUPAC[sembunyikan]
Sodium 2-Aminopentanedioate
Identifikasi
Nomor CAS [142-47-2]
PubChem 85314
Nomor EC 205-538-1
SMILES C(CC(=O)O)C(C(=O)[O-])N.[Na+]
Sifat
Rumus molekul C5H8NNaO4
Massa molar 169.111 g/mol
Penampilan sebuk kristal putih
Titik leleh
Kelarutan dalam air 74g/100mL
Bahaya
LD50 16600 mg/kg (oral, rat)
Kecuali dinyatakan sebaliknya, data di atas berlaku
pada temperatur dan tekanan standar (25°C, 100 kPa)
Sangkalan dan referensi
Mononatrium glutamat (juga disebut monosodium glutamat; disingkat MSG) adalah garam natrium dari asam glutamat. Berfungsi sebagai penyedap rasa. Satu ion hidrogen (dari gugus —OH yang berikatan dengan atom C-alfa) digantikan oleh ion natrium. Merek dagang dari mononatrium glutamat termasuk Ajinomoto, Vetsin, Miwon, Sasa dan Accent. Namun daftar isi pada bagian ini disembunyikan.
BAB II
PEMBAHASAN
Ø Sejarah MSG
Manfaat asam amino glutamat sebagai penyedap rasa baru diketahui pada tahun 1908 oleh seorang ilmuwan Jepang bernama Dr. Kikunae Ikeda.
Penemuan MSG oleh Dr. Ikeda diawali oleh keprihatinannya terhadap kondisi fisik rakyat Jepang di kala itu. Sewaktu belajar ilmu Kimia modern di Jerman, dia membandingkan tubuh orang Jerman yang lebih tinggi dari pada orang Jepang. Dia juga mengamati makanan Jerman dan merasakan kesamaan cita rasa unik pada makanan Jerman yang juga ada pada makanan Jepang.
Setelah kembali ke Jepang, Dr. Ikeda memusatkan penelitiannya pada bumbu tradisionil Jepang, yaitu kaldu yang terbuat dari rumput laut (Kombu). Dia berhasil mengisolasi sumber rasa unik tersebut, yaitu asam Glutamat. Rasa ini kemudian diperkenalkannya dalam bahasa Jepang sebagai rasa “Umami”.
Penemuan Glutamat sebagai sumber rasa “Umami” mengukuhkan ambisi Ikeda untuk memperbaiki kondisi fisik bangsanya, yaitu melalui bumbu masak yang menambah citarasa dan kelezatan makanan Jepang. Dr. Ikeda mendapatkan paten atas metode produksi MSG. Namun, asam Glutamat murni yang dihasilkannya tidak menarik secara komersial karena sifat fisik dan kimianya. Hingga akhirnya Dr. Ikeda berhasil mensenyawakan glutamate dengan sodium menjadi Monosodium Glutamat (MSG). Dengan membagi hak patennya dengan seorang pemilik pabrik Iodine, Saburousuke Suzuki, Dr Ikeda kemudian berhasil mewujudkan hasratnya memproduksi dan memasarkan MSG secara massal.
AJI-NO-MOTO (MSG) mulai dipasarkan di Jepang pada tahun 1909. Pada waktu itu MSG diproduksi melalui proses ekstraksi gluten hingga tahun 1960-an. Proses produksi ini tidak dapat memenuhi permintaan yang meningkat dengan cepat dari pasar Jepang dan dunia. Inovasi teknologi fermentasi pada tahun 1956 kemudian membantu usaha meningkatkan produksi MSG yang terus diterapkan hingga sekarang. MSG sekarang umumnya diproduksi dengan menggunakan bahan baku yang kaya glukosa seperti tetes tebu, singkong, jagung, gandum, sagu dan beras. Proses fermentasi merupakan proses pengolahan makanan traditional yang juga digunakan untuk membuat tape, tempe, kecap dan lain lain.
Ø Penyedap makanan bukan MSG
Meskipun MSG baru ditemukan oleh Dr Ikeda 100 tahun yang lalu, namun bumbu masak yang kaya glutamat ternyata sudah digunakan di zaman kuno dulu. Kecap ikan yang menjadi bumbu wajib di Asia tenggara ternyata sudah dipakai untuk melezatkan makanan oleh orang-orang Yunani dan Romawi 2500 tahun yang lalu. Kecap ikan sangat kaya kandungan glutamat bebasnya, yaitu 1370mg/100g. Di sepanjang Teluk Mediterania dan Laut Hitam ditemukan gerabah-gerabah kuno yang dipakai untuk membuat dan menyimpan kecap ikan oleh penduduk Yunani dan Romawi kuno. Pada masa Yunani kuno kecap ikan dinamakan Garon, sementara pada masa Romawi kuno dinamakan Garum atau Liquamen.
Ø Glutamat dalam makanan dan tubuh
Glutamat adalah salah satu dari 20 asam amino penyusun protein. Sebagai asam amino, glutamat termasuk dalam kelompok non esensial, yang artinya tubuh mampu memproduksi sendiri. Glutamat ada di setiap mahluk hidup baik dalam bentuk terikat maupun bebas.
Glutamat sebagai asam amino no-essensial ditemukan pada tahun 1866 oleh seorang ilmuwan Jerman bernama Prof Ritthausen yang berhasil mengisolasinya dari gluten (protein gandum).
Glutamat yang masih terikat dengan asam amino lain sebagai protein tidak memiliki rasa. Hanya jika glutamat yang dalam bentuk bebas memiliki rasa Umami (gurih). Dengan demikian, semakin tinggi kandungan glutamate bebas dalam suatu makanan, semakin kuat rasa Umaminya.
Kadar glutamat dalam makanan bervariasi tergantung dari macam makanan, kondisi makanan (mentah atau matang) dan proses pengolahannya.
Glutamat bebas dalam makanan sehari-hari umumnya rendah, sehingga untuk memperkuat cita rasa perlu adanya tambahan bumbu-bumbu yang kaya kandungan glutamat bebas. Makanan sehari-hari Glutamat bebas, mg/100g
1. Daging Sapi 10
2. Daging Ayam 22
3. Scallop 140
4. Kepiting Salju 19
5. Kepiting Biru 43
6. Udang Putih 20
7. Kol 50
8. Bayam 48
9. Tomat 246
10. Asparagus hijau 49
11. Jagung 106
12. Green Peas 106
13. Bawang Bombay 51
14. Kentang 10
15. Jamur 42
Tomat mentah yang berwarna hijau hanya mengandung 20mg/100g glutamat bebas dan setelah matang meningkat drastis menjadi 246mg/100g. Sementara air susu sapi yang hanya mengandung 1mg/100g glutamat bebas, setelah melalui proses enzimatik, fermentasi dan disimpan selama dua tahun meningkat kandungan glutamat bebasnya menjadi 1680mg/100 sebagai Keju Parmegiana Regiano.Bumbu Masak Tradisional Glutamat bebas, mg/100g
Kecap Ikan Vietnam 1370
Kecap Ikan Thailand 950
Kecap Asin/Cina 926
Saus Tiram 950
Terasi Segar Indonesia 1199
Keju Parmegiana Regiano 1680
Keju Chedar 182
Melalui pelacakan kadar glutamat dalam tubuh yaitu dengan studi radioisotope/bioassay terhadap seseorang berberat badan 70 kg, ternyata tubuh manusia menyimpan glutamat dalam jumlah besar, yaitu 1400 g glutamate bebas dan terikat yang tersimpan dalam berbagai organ tubuh. Dari studi yang sama ternyata tubuh juga harus memproduksi 41 g glutamate bebas setiap hari untuk berbagai proses metabolisme. Jumlah glutamat bebas ini jauh lebih tinggi dari total glutamat yang dikonsumsi oleh manusia (hasil survey terhadap makanan orang Jepang) sebesar 16g orang per hari.
Sebagian besar glutamat dari makanan akan dimetabolisme dan digunakan sebagai sumber energi usus halus. Glutamat ini juga berfungsi untuk pembentukan asam amino lain seperti gluthation, arginin dan proline (Peter J. Reeds et.al.,2000). Jadi sama sekali tidak beralasan anggapan sebagian orang bahwa konsumsi glutamat setiap hari akan menyebabkannya terakumulasi.
Melalui reseptor yang terdapat pada lidah dan lambung, glutamat dari makanan akan menstimulasi otak untuk mendorong lambung dan pankreas memproduksi cairan pencernaan. Akibatnya pencernaan menjadi lebih lancar dan tubuh akan mendapatkan unsur-unsur nutrisi yang diperlukannya setiap hari (A.M. San Gabriel, T. Maekawa, H. Uneyama, S. Yoshie and K. Torii, 2007).
Agar berfungsi dengan baik, otak memerlukan glutamat sebagai neurotransmiter yaitu pembawa pesan dari satu sel syaraf ke sel syaraf lainnya. Otak menghasilkan sendiri glutamat yang diperlukannya dalam jumlah besar. Glutamat dari makanan tidak dapat masuk ke otak akibat mekanisme perlindungan otak yaitu sawar otak.
Ø Masalah-masalah kesehatan yang dihubungkan dengan MSG
Masalah-masalah kesehatan yang dihubungkan dengan MSG kebanyakannya tidak memiliki dasar ilmiah yang baik. Misalnya:Sampai sekarang ada yang percaya MSG menyebabkan syndrom restoran cina (Chinese Restaurant Syndrome) (antara lain rasa haus, pusing, tubuh kejang dan jantung berdebar-debar), pertama kali syndrom ini dicetuskan tidak didasarkan pada sebuah penelitian yang baik secara ilmiah. Syndrom restoran cina semula hanya sebuah tulisan mengenai pengalaman pribadi Dr Kwok tentang syndrom yang dialaminya sehabis makan makanan cina dimana dia menduga penyebabnya mungkin karena kecap, angciu dan garam selain MSG. Berbagai penelitian ilmiah dengan metode yang baik telah membuktikan tidak adanya kaitan antara MSG dengan syndrom restoran cina.
MSG dituduh sebagai penyebab makanan snack yang disukai anak-anak menjadi tidak menyehatkan. Tuduhan seperti ini menunjukkan rendahnya pengetahuan MSG dan gizi. Bayi yang baru lahir justru sehat jika hanya mengonsumsi air susu ibu yang mengandung glutamat sangat tinggi, yaitu 50% lebih dari total protein. Kebanyakan snack adalah sumber karbohidrat sedangkan anak-anak sangat memerlukan kecukupan protein untuk menunjang pertumbuhan dan kesehatan tubuh mereka.
Karena mengandung natrium, MSG dituduh sebagai pencetus hipertensi. Dari rumus molekulnya maupun analisa laboratorium kita bisa mengetahui kadar natrium dalam MSG, yaitu 12%. Sementara itu garam mengandung 40% natrium atau tiga kali lebih tinggi. Berdasarkan banyak uji rasa yang telah dibuktikan, kadar natrium dalam makanan bisa kita kurangi hingga 40% dengan menambahkan sedikit MSG tanpa mengurangi rasa enak.
Rasa enak yang ditimbulkan oleh MSG dituduh sebagai penyebab penggunaan MSG yang berlebihan. Sama seperti pemakaian garam, pemakaian MSG memiliki dosis optimum yaitu 0.2-0.8% dari volume makanan. Penggunaan MSG lebih tinggi dari dosis optimum ini justru dapat mengurangi rasa enak makanan.
[sunting]
Tinjauan ilmiah dalam menilai keamanan MSG
[sunting]
MSG tersusun oleh unsur-unsur nutrisi
MSG terdiri dari 78% glutamat, 12% natrium dan 10% air. Glutamat adalah salah satu dari 20 asam amino pembentuk protein yang terdapat dalam makanan dan tubuh manusia. Demikian juga, natrium terdapat dalam makanan dan tubuh manusia.
[sunting]
Ø Glutamat memainkan peranan fisiologis penting pada tubuh
Lidah dan lambung memiliki reseptor glutamat yang berhubungan dengan sistim syaraf pusat, otak, dan organ pencernaan yaitu lambung dan pankreas. Melalui uji klinis telah dibuktikan, bahwa makanan yang enak karena glutamat, baik dari makanan itu sendiri maupun dari MSG, merangsang produksi cairan pencernaan sehingga daya cerna makanan menjadi lebih baik. Selain itu, glutamat di dalam usus halus berfungsi sebagai sumber tenaga bagi absorpsi unsur-unsur nutrisi kedalam darah. Glutamat memainkan peranan sentral dalam berbagai metabolisme tubuh, antara lain sebagai unsur perantara metabolisme protein, karbohidrat dan lemak.
Rasa haus yang dirasakan terhadap masakan yang mengandung monosodium glutamat adalah nyata dan bisa dibuktikan sendiri. Jika tubuh bereaksi dengan merasa haus, berarti ada sesuatu yang tidak benar dengan tubuh.
PROSES FERMENTASI PADA PEMBUATAN
MONOSODIUM GLUTAMAT
Makalah ini Disusun Untuk Melengkapi Tugas Dasar-Dasar Bioproses
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Riau, Tahun 2009
Oleh:
Barkatul Aulia
(0807121133)
Mahfirani Masyithah (0807121103)
Maulia Rayana
(0807121131)
PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2009
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami ucapkan kepada Allah SWT yang dengan rahmat serta
karunia-Nya lah makalah ini dapat diselesaikan dengan tepat waktu.
Tujuan dari pembuatan makalah yang berjudul ³Proses Fermentasi pada
Pembuatan Monosodium Glutamat´ ini adalah agar para lebih memahami tentang
proses fermentasi baik secara umum atau fermentasi dalam pembentukan suatu
produk.
Dalam pembuatan makalah ini tentu banyak hambatan dan rintangan,
diantaranya adalah pada pencarian sumber atau bahan serta waktu yang sangat
terbatas dalammenyusun makalah, dan hal-hal lainnya yang mungkin tidak perlu
disebutkan.
Ucapan terima kasih kami untuk pihak-pihak yang telah membantu dalam
pembuatan makalah, terutama kepada teman-teman yang membantu dalam proses
penyelesaian makalah ini, selanjutnya terima kasih kepada dosen yang telah
membimbing kami.
Kritik dan saran sangat kami perlukan demi kesempurnaan makalah ini.
Mudah-mudahan makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Pekanbaru, 10 Januari 2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Fermentasi
Fermentasi berasal dari bahasa latin yaituFevere artinya mendidih.
Peristiwa mendidih sebenarnya timbul dari gelembung-gelembung CO2 yang
dihasilkan dari proses katabolisme karbohidrat. Fermentasi didefenisikan sebagai
proses penguraian/perubahan dari karbohidrat, protein dan lemak oleh enzim-
enzim yang diikuti oleh pembentukan gas (Adrianto,2009).
Proses fermentasi yaitu memanfaatkan mikroorganisme sebagai penghasil
enzim untuk mengurai atau mengubah karbohidrat, protein dan lemak menjadi
produk. Urutan pengerjaan yang dilakukan adalah penyiapan substrat, komposisi
substrat harus sesuai dengan tujuan fermentasi. Kemudian pemilihan
mikroorganisme, mikroorganisme spesifik terhadap produk dan lingkungan (aerob
atau anaeorob). Setelah itu, pembibitan dan pertumbuhan mikroorganisme dan
terakhir fermentasi didalam bioreaktor, bioreaktor sesuai dengan lingkungan
mikroorganisme apakah aerob atau anaerob, dan juga harus steril dari
mikroorganisme lain.
1.2. Monosodium Glutamat
Monosodium glutamat juga dikenal dengan natrium glutamat atau MSG,
adalah garam sodium yang terdapat dialam dengan nama non-essential amino acid
glutamic acid, digunakan sebagai bahan tambahan makanan dan umumnya
dipasarkan sebagai penambah/penyedap rasa (Wikipedia, 2010). Hampir disetiap
bahan makanan mengandung zat aditif khususnya monosodium glutamat atau
mononatrium glutamat yang merupakan senyawa sintetik yang dapat
menimbulkan rasa enak (flavour potentiator) atau menekan rasa yang tidak
diingankan dari suatu bahan makanan (Winarno, 1988:208). MSG juga
merupakan zat penyedap rasa yang banyak digunakan oleh produsen makanan
untuk membuat produknya menjadi lebih enak. Zat tersebut merupakan
pembentuk protein, sehingga apabila zat makanan ditambahkan vetsin (MSG)
akan berasa seperti ditambah kaldu daging (protein)
Proses pembuatan MSG dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu dengan
proses klasik, proses biosintes dan sintesis kimia. Proses klasik, dilakukan dengan
ekstraksi bahan baku (gluten gandum), kemudian di hidrolisa, dipekatkan dan
kristalisasi. Finishingnya dilakukan dekolorisasi dan rekristalisasi. Proses
biosintesis, yaitu menggunakan teknik fermentasi. Bahan baku (molase)
difermentasi dengan mikroba membentuk produk asam glutamat, kemudian
diregenerisasi dengan NaOH menjadi MSG. Proses sintesis kimia, yaitu dengan
mengunakanAkrilonitril, ditambah dengan H2 dan CO kemudian ditambah
ammonium cyanide, dan dihidrolisis dengan menggunakan NaOH dan asam sulfat
menghasilkan resismik asam glutamat (DL-GA) dan ditambahkanNa2SO4 dan
diperoleh L-GA yang selanjutnya ditambah NaOH menghasilkan MSG. Dari
ketiga proses diatas, cara biosintesis adalah cara yang sering dipakai karena
mudah dan murah
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Fermentasi MSG
MSG dibuat melalui proses fermentasi dari tetes-gula (molases) dengan
bantuan mikroba. Sebelum mikroba tersebut digunakan untuk proses fermentasi
pembuatan MSG, maka terlebih dahulu mikroba tersebut diperbanyak (dalam
istilah mikrobiologi: dibiakkan atau dikultur) dalam suatu media substrat. Proses
ini dikenal sebagai proses pembiakan bakteri, dan dilakukan terpisah dengan
proses fermentasi. Setelah bakteri itu tumbuh dan berbiak, maka kemudian bakteri
tersebut diambil untuk digunakan sebagai agen-biologik pada proses fermentasi
selanjutnya dan menghasilkan asam glutamat
. Asam Glutamat yang terjadi dari
proses fermentasi ini, kemudian ditambah soda (SodiumCarbonate) atau NaOH,
sehingga akan terbentuk Monosodium Glutamat (MSG). MSG yang terjadi ini,
kemudian dimurnikan dan dikristalisasi, sehingga merupakan serbuk kristal-
murni, yang siap di jual di pasar.
2.2.Substrat dan Bahan Baku pada Fermentasi MSG
Substrat (bahan baku) merupakan media pertumbuhan dan pembentukan
produk yang sangat dibutuhkan oleh mikroorganisme. Faktor utama dari suatu
system fermentasi yaitu tersedianya sumber karbon dan nitrogen. Dikarenakan
karbon dan nitrogen dipeerlukan untuk pembentukan sel dan perkembangbiakan
sel. selain itu, juga mengandung garam-garam anorganik,air,vitamin-vitamin dan
oksigen terlarut.
Pada proses fermentasi Monosodium glutamate (MSG), Substratnya adalah
tetes tebu (molase), dipilih menggunakan substrat ini karena mudah dan murah
untuk diperoleh. Molase ini merupakan hasil samping (by produk) dalam industri
gula tebu.
4
2.2.1. Molase
Sifat-sifat fisika dan kimia :
Wujud
: Cairan coklat
Warna
: Coklat kehitam-hitaman
Densitas
: 1.47 gr/mL
Viscositas
: 4.323
Cp Panas Spesifik
: 0.5 Kkal/Kg °C
Komponen dalam molase :
Gula: 62 %
Air: 20 %
Non Gula
: 18 %
2.2.2. Bahan pendukung
Bahan pendukung digunakan pula sebagai bahan pembantu dalam proses
produksi. Bahan pendukung yang digunakan adalah :
a.H2SO4
b.NH3
c.HCl
d.NaOH
e.Defoamer (CC 222)
f.H3PO4,Urea, dan MgSO4
g.Penisilin
h.Dextrose
i.Aronvis
j.Karbon Aktif
2.3.Mikroorganisme pada Fermentasi MSG
Mikroorganisme (mikroba) merupakan jasad-jasad renik yang tidak dapat
dilihat dengan mata telanjang, namun dapat dilihat dan dipelajari dengan
menggunakan mikroskop. Mikroba berperan penting dalam proses fermentasi,
yaitu untuk menghasilkan produk yang diinginkan. Oleh karena itu, dalam
pemilihan organisme harus selektif, untuk mencapai kualitas dan kuantitas yang
tinggi.
Untuk membuat MSG dengan cara fermentasi, digunakan mikroba yang
dapat mengubah substrat menjadi asam glutamat. Asam glutamat ini kemudian
diproses lagi sehingga menjadi MSG.Mikroba-mikroba yang dapat mengubah
substrat menjadi asam glutamat yaitu sepertiMicrococcusglutamicus ("VNII
Genetika" 490 dan 3144),danAspergillusterrus. Mikroba-mikroba tersebut
adalah mikroba aerob yaitu mikroba yang hidup pada lingkungan non oksigen.
Perbedaan dari mikroba diatas dalam proses fermentasi MSG dapat digambarkan
dengan tabel sebagai berikut.
Tabel 1. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan MSG
Mikroorganisme
FungiAspergill
us terrus
Micrococcus
glutamicus"VNII
Genetika" 490
Micrococcus
glutamicus"VNII
Genetika" 3144
Suhu operasi (0C)
23-32
25-32
28-30
28-30
Waktu fermentasi
(jam)
24-96
48-90
60-65
30-40
Pemisahan H2G
Ekstraksi Ekstraksi
Resin
Resin
Kondisi
Aerob
Aerob
Aerob
Aerob
Produk H2G (gr/L)
40
40
Yield H2G (%)
84
86
Kemurnian MSG (%)
99
99
Sumber : US patent April, 11,1972, 2.655.746 & US patent Oktober, 18, 1977. 054.487
Berdasarkan data tersebut maka pada proses pembuatan MSG ini dipilih
mikroorganisme glutamicus "VNII Genetika" 3144, dikarenakan :
1.
Yield H2G yang dihasilkan lebih besar
2.
Waktu fermentasinya lebih singkat
6
2.4.Kondisi Proses Fermentasi
Proses fermentasimemanfaatkan mikroorganisme baik untuk katalis
ataupun penghasil produk. Proses ini membutuhkan beberapa perlakuan khusus,
seperti pengaturan pH, suhu,lingkungan yang aerob/anaerob, serta aerasi dan
agitasi. Perlakuan ini di maksudkan untuk menghasilkan kondisi proses yang
optimum. kondisi proses fermentasi pembentukaan MSG oleh mikroba
Micrococcusglutamicusdapat digambarkan dengan tabel sebagai berikut.
Table 2. Pengaturan kondisi proses fermentasi
Kondisi
Pertumbuhan
Fermentor
pH
7
7,3.
Suhu
32
Waktu (jam)
18
30-40
Lingkungan
Aerob
Aerob
Hasil
Optical density600
Original Broth GlutamicAcid
(OBGA)
2.5.Tahapan Proses Fermentasi
Pada Proses pembuatan MSG dengan menggunakan proses fermentasi,
dilalui 5 tahapan, yaitu:
1.Penyiapan substrat molasses
Tetes yang akan dipakai untuk proses akan mengalami perlakuan treatment,
yaitu pembersihan tetes dari kotorannya maupun unsur-unsur yang tidak
dikehendaki seperti kalsium (Ca2+). Pada industri Proses pengolahannya pertama-
tama,Molasses, HDC (hasii decanter),be et molasses, H2SO4 dan air dicampurkan
di dilution tank. PenambahanH2SO4 pada proses pencampuran ini bertujuan
sebagaicontrol pH. Nilai pH yangdiinginkan untuk tetes adalah 2,9-3.0. selain
itu, penambahanH2SO4 juga dimaksudkanmengikat ion Ca2+ yang terdapat
dalam tetes. Kandungan Ca2+ pada tetes merupakanimpurity yang harus
dihilangkan karena dapat mengganggu proses KristalisasiMSG. H2SO4 yang
berikatan dengan Ca2+ akan membentuk CaSO4 (gypsum) yang disebutsludge.
7
Kondisi proses ini diatur pada suhu 55oC dengan pH bahan 2.9-3.0 dan
kekentalan26-26,5oBe. Kekentalan ini dikontrol dengan penambahanatau
pengurangan jumlah air dengan penambahan tetes dan sebaliknya jika terlalu
kental maka perlu penambahan air.
Setelah melalui dilution tank, campuran tetes tersebut dialirkan kedalam
tangki settling. Proses settling ini berlansung dalam 3 buah tangki yang bekerja
secara kontinyu dan setiap tangki dilengkapi dengan pengaduk. Dilanjutkan
dengan proses aging, bertujuan untuk mengoptimalkan reaksi pengikatan Ca2+
oleh H2SO4. Proses aging ini terdiri dari 7 tangki yang dimaksudkan untuk
menambah waktu tinggal campuran tetes untukmemberi kesempatanpada
H2SO4 mengikat Ca2+ semaksimal mungkin.
Setelah itu dibentuk sludge pada in line mixer, Pada proses ini ditambahkan
aronvis yang telah dilarutkan dengan air. Pengiriman aronvis ke in line mixer
dengan bantuan atau didorong oleh udara. Aronvis merupakan bahan flokulan,
untuk membentuk flok CaSO4 agar terkumpul menjadi flok dengan ukuran yang
lebih besarsehingga proses pemisahan dapat berlansung lebih sempurna. Sludge
dipisahkan dengan campuran tetes. Sludge akan mengendap sedangkan campuran
tetes berada diatas sludge. Campuran tetes yang telahterpisah dari sludge
kemudian disebut dengan cairan overflow. Cairan overflow yang telah terpisah
dari sludge masuk dan ditampung kedalam tangki overflowsedangkan sludge
masuk kedalam tangki mixer-1. Sisa-sisaflok dari cairan overflow dipisahkan
dengan separator. Sisa-sisa flok yang telah terpisah membentuk sedimen dan
kemudian masuk ke tangki mixer-1 dan bercampur dengan sludge dari tangki
thickener-1.
Cairan yang telah bersih dari sisa flok disebut HSP (hasil separator), dan
mengandung impurity (kotoran) kurang dari 1% dan siap untuk digunakan dalam
proses fermentasi. Tetes feeding kemudian dilewatkan padaheatexc hanger untuk
proses sterilisasi. Proses ini terjadi pada suhu 120oC. selain tetesfeeding, media
fermentorsebelum masuk ke fermentor lulus dilewatkan pada heat echanger
terlebih dahulu untuk sterilisasi.
2. Pembiakan mikroba
Pada ini dilakukan pembibitan (pembiakan ) bakteri asam glutamat di
laboratorium mikrobiologi. Tahapan proses yang dilakukan antara lain :
1.
Persiapan peralatan
2.
Inokulasi bakteri pada mediaslant (media agar padat)
3.
Inokulasi pada media agar cair
3. Pertumbuhan mikroba
Proses pertumbuhan mikroba dilakukan ditangki seeding. Tangkiseeding ini
mirip tangki fermentor tapi lebih kecil volumenya. Di tangki ini bakteri tersebut
dibiarkan berkembangbiak dengan baik sekaligus penyesuaian bakteri dengan
keadaan sebenarnya di fermentor. Tangki ini dilengkapi dengan penganduk, alat
pendingin, pemasukan udara dan lain-lain.
Proses yang dilakukan pertama kali adalah sterilisasi tangki fermentor yang
disebut sterilisasi kosong. Kemudian media (tetes feeding) dan bahan-bahan
penunjang dialirkan masuk kedalam tangki. Setelah media dan bahan-bahan
penunjang tersebut dialirkan masuk, dilakukan sterilisasi media pada suhu 120oC.
Setelah proses sterilisasi selesai, dilakukan cooling (pendinginan) sampai
suhu mencapai 32oC. Proses cooling dilakukan olehc hiller bersuhu kurang dari
20oC yang ditempatkan mengelilingi tangki fermentor. Setelah suhu cooling
tercapai, dilakukan inokulasi bakteri asam glutamat yang berada dalam media cair
dan terjadi proses pertumbuhan bakteri.
Pada proses ini dilakukan pengontrolan pH, Cell Value, dan OD (Optical
Dencity). pH yang diinginkan adalah pH netral dan dikontrol dengan penambahan
NH3. Untuk CV, diinginkan nilai lebih besar dari 6 yang akan dapat diperoleh
pada waktu 18 jam fermentasi serta OD yang diinginkan adalah 600.
4. Proses fermentasi
Seperti halnya pada proses pertumbuhan ditangkise eding, fermentor harus
disterilisasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Setelah sterilisasi bahan yang
berupa H3PO4, vitamin, dan fish juice dialirkan masuk dan diikuti dengan tetes
feeding. Pada tahap ini tidak diperlukan sterilisasi media karena media telah
dilewatkan pada heat exchanger terlebih dahulu sebelum masuk ke fermentor
Setelah media masuk, inokulum dari tangkiseeding dimasukkan dan
dilakukan penambahan NH3 sebagai kntrol pH agar pH tetap netral dan untuk
menambah suplai nitrogen. Pada tahap ini juga dilakukan aerasi yaitu dengan
mengalirkan oksigen kedalam fermentor. Aerasi perlu dilakukan untuk memberi
suplai oksigen pada bakteri sebab bakteri asam glutamat merupakan bakteri yang
bersifat aerobik. Selain itu, jika proses fermentasi kekurangan oksigen maka akan
menyebabkan terjadinya proses fermentasi secara anaerobik yang akan
menghasilkan bentuk senyawa lain, misalnya asam laktat. Hal ini sangat tidak
diinginkan terjadi pada proses fermentasi asam glutamat.
Proses fermentasi ini berlangsung selama ±30 jam, pada suhu 32oC dan pH
7,3. Hasil yang diperoleh dari proses fermentasi ini adalah cairan Original Broth
Glutamic Acid (OBGA). Reaksi yang terjadi dalam proses fermentasi ini yaitu:
5. Pembuatan MSG
Pengambilan glutamat; Setelah fermentasi selesai ± 30-40 jam cairan hasil
fermentasi yaitu Original Broth Glutamic Acid (OBGA) dipekatkan untuk
mengurangi kadar airnya kemudian ditambahkan HCl untuk mencapai titik
isoelektrik pada pH ± 3,2.
Netralisasi ataurefining, pada tahapan ini dilakukan pencampuran NaOH.
Kristalisasi asam glutamat.
Tahap lanjutan pereaksian asam glutamat dengan NaOH sehingga terbentuk
monosodium glutamatl i quor.
Decolorisasi atau penjernihan warna menggunakan karbon aktif.
Kristalisasi monosodium glutamat, menghasilkan kristal monosodium
glutamat yang masih mengandungliquor.
Pengeringan kristal monosodium glutamat dengan menggunakan Rotary dryer
sehingga didapatkan serbuk kristal Monosodium glutamat yang mempunyai
kemurnian tinggi ± 99,7 %.
10
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Pembuatan MSG dapat dilakukan dengan proses fermentasi dengan
menggunakan mikrobaMicrococusglutamicus, substrat yang digunakan dipilih
molasses karena substrat tersebut dapat diperoleh dengan mudah dan murah.
Kondisi operasi pada proses fermentasi menggunakan pH netral, suhu +35oC dan
lingkungan aerob. Lamanya proses fermentasi yang dimulai dengan pembibitan
sampai fermentasi adalah 48-58 jam.
Dalam proses fermentasi mula-mula dihasilkan asam glutamat, asam
glutamat ini kemudian ditambah dengan NaOH sehingga membentuk MSG. MSG
ini kemudian dimurnikan dan di kristalisasi sehingga menghasilkan serbuk kristal
yang siap dipasarkan
Penyimpanan = pengolahan = pengawetan
dan pengemasan.
Masyarakat primitif berpindah-pindah 
