vintagehome

vintagehome

Jumat, 21 Februari 2014

Sabun Bening, Sabun Transparan Kolagen Rumput Laut

Tugas ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Valuasi dan Komersialisasi Teknologi.


Rabu, 05 Juni 2013

Poster Cookies Talas

Kemarin, mahasiswa TIN 47 melakukan presentasi tugas akhir produk inovasi praktikum teknologi pati, gula, dan sukrokimia. Ini adalah hasil poster kelompok kami, Cookies Talas Gluten Free yang dibuat oleh Thony.

Poster Halaman Pertama

Poster Halaman Kedua

Minggu, 02 Juni 2013

Kinetika Reaksi Enzimatis

Laporan Praktikum Teknologi Bioindustri
Hari/Tanggal : Selasa / 26Februari 2013
Golongan : P3
Dosen : Dr. Prayoga Suryadarma, S.TP, MT.
Asisten :1. Tutus Kuryani F34090007
2. Nizar Zakaria F34090136


KINETIKA REAKSI ENZIMATIS


Oleh :

Aloysius Boris Ronycahya (F34100089)
M Wajih Abdul Basit (F34100000)
Suci Afrianty (F34100091)
Hafizah Khaerina (F34100110)
Fatimah Jumiati (F34100111)
Roseiga (F34100100) 



DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

_______________________________________________

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi sebanding dengan bertambahnya waktu, menuntut manusia untuk terus mencari dan menemukan alternatif-alternatif untuk memenuhi kebutuhannya.Bioteknologi merupakan salah satu penerapan teknologi dalam menjawab tantangan yang ada. Bioteknologi adalah suatu teknologi yang melibatkan reaksi antara agen-agen biologis melalui reaksi kimia. Enzim merupakan salah satu hasil dari bioteknologi yang terkenal. Enzim adalah protein pengkatalis reaksi biokimia yang secara kolektif membentuk metabolisme perantara dari sel. Enzim bekerja dengan urutan yang teratur, mengkatalisis ratusan reaksi yang menyimpang, mengubah energi kimiawi dan membuat makromolekul sel dari prekursor sederhana. Enzim dapat mempercepat suatu reaksi tanpa ikut mengalami perubahan. Percepatan reaksi tersebut terjadi karena enzim dapat menurunkan energi aktivasi. Enzim mampu mempercepat reaksi kimia namun enzim sendiri tidak ikut bereaksi. Enzim dapat digunakan untuk menghasilkan suatu produk yang memiliki nilai jual yang tinggi. 

Enzim masih dihasilkan dalam jumlah terbatas dan hanya digunakan untuk sekali pemakaian, maka nilai jualnya menjadi sangat tinggi. Kinetika enzim juga penting untuk awal perancangan produk, maka perlu sekali diketahui apa saja faktor-faktor yang mempengaruhinya dan juga bagaimana afinitas enzim yang terjadi terhadap beberapa perlakuan. Untuk mengendalikan aktivitas enzim tersebut dalam kegiatan proses, maka perlu dipahami dasar‐dasar kinetika reaksi yang dikatalisis oleh enzim, baik dalam satu substrat atau lebih. Kerja enzim dapat diaktifkan dengan adanya kofaktor, seperti ion logam, koenzim atau spesies yang lain. Enzim menaikan laju reaksi karena enzim dapat menurunkan energi aktifasi substrat yang terlibat dalam reaksi. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia setiap enzim yang bersifat tetap, dan masing-masing memiliki kecepatan bekerja yang berbeda-beda sehingga kinetika enzim penting dan berkaitan erat dengan seberapa cepat enzim bekerja. 

1.2 Tujuan

Praktikum kali ini bertujuan untuk mempelajari kinetika reaksi enzimatik α-amilase terhadap substrat amilum dan menghitung Km danVmax enzim.

________________________________________________

II. METODOLOGI

2.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah water bath (suhu 90-95oC), spektrofotometer, tabung reaksi, gelas ukur, timbangan, Erlenmeyer dan stopwatch. Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah enzim α-amilase, substrat (larutan amilum) dengan konsentrasi 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5% buffer fosfatsitrat pH 7.00 50 nM, standar glukosa, pereaksi DNS (garam Na Ktartarat + NaOH + akuades + DNS).



2.2 Metode

2.2.1 PembuatanKurvaStandar
2.2.2 Pengukuran kecepatan reaksi enzim α-amilase terhadap substrat amilum pada beberapa konsentrasi substrat.

___________________________________________


III. HASIL DAN PEMBAHASAN


3.1 Hasil Pengamatan
(terlampir)

3.2 Pembahasan

Kinetika reaksi enzimatis dapat digunakan untuk menentukan kadar enzim. Kinetika reaksi enzimatik dapat diukur dengan mengukur jumlah substrat yang diubah atau produk yang dihasilkan per satuan waktu, dan pada suatu waktu yang sangat pendek, atau pada satu titik tertentu pada grafik disebut kecepatan sesaat (instantaneus velocity). Kecepatan sesaat merupakan tangens dari garis singgung terhadap grafik pada suatu titik tertentu. Kecepatan sesaat pada waktu mendekati nol, yaitu saat grafik masih berupa garis lurus disebut kecepatan awal (Vo). Pada reaksi enzimatis, jika disebut kecepatan, umumnya yang dimaksud adalah kecepatan awal. Hal ini disebabkan karena pada keadaan awal reaksi, kita dapat mengetahui kondisi/ keadaan dengan lebih tepat. Disamping kecepatan sesaat dan Vo, juga dikenal istilah kecepatan rata-rata, yaitu perbandingan antara perubahan jumlah substrat terhadap waktu (Poedjiadi, 1994).

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi fungsi enzim diantaranya adalah (Dwidjoseputro, 1992) suhu, pH, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, aktivator dan inhibitor. Setiap enzim dapat bekerja dengan efektif pada suhu tertentu dan aktifitasnya akan berkurang jika berada pada kondisi di bawah atau di atas titik tersebut. Kondisi yang menyebabkan kerja enzim menjadi efektif ini disebut kondisi optimal. Sebagian besar enzim pada manusia mempunyai suhu optimal yang mendekati suhub tubuh (35oC – 40oC). Pada suhu tinggi (> 50oC), enzim dapat rusak dan pada suhu rendah (0oC), enzim menjadi tidak aktif. Suhu yang tidak sesuai tersebut akan menyebabkan terjadinya perubahan bentuk sisi aktif enzim. Sifat enzim yang tidak tahan panas atau dapat berubah karena pengaruh suhu ini disebut termolabil.


Gambar 1. Pengaruh suhu terhadap fungsi enzim

Selain suhu, faktor lingkungan yang mempengaruhi kerja enzim adalah derajat keasaman (pH). Sebagaimana faktor suhu, enzim juga mempunyai pH tertentu agar dapat bekerja secara efektif. Enzim dapat bekerja optimal pada pH netral (pH = 7), pH basa, atau pH asam tergantung pada jenis enzim masing-masing. Enzim pencerna protein misalnya, mempunyai pH paling optimal 1-2, sedangkan enzim pencernaan yang lain mempunyai pH optimal 8. Pada pH tertentu, enzim dapat mengubah substrat menjadi hasil akhir. Kemudian, apabila pH tersebut diubah, enzim dapat mengubah kembali hasil akhir menjadi substrat.
Gambar 2. Pengaruh pH terhadap fungsi enzim


Kadar enzim yang tinggi akan mempengaruhi kecepatan reaksi secara linier (kecepatan bertambah konstan). Dapat dikatakan bahwa hubungan antara konsentrasi enzim dengan kecepatan reaksi enzimatis berbanding lurus. kecepatan reaksi suatu enzim satu dengan yang lain berbeda-beda meskipun mempunyai konsentrasi enzim yang sama. Konsentrasi enzim yang sangat tinggi dalam suatu sistem yang kompleks akan berpengaruh terhadap terhadap kecepatan reaksi.



Gambar 3. Pengaruh konsentrasi enzim terhadap fungsi enzim

Pada konsentrasi substrat yang rendah, kenaikan substrat akan meningkatkan kecepatan reaksi enzimatis hampir secara linier. Jika konsentrasi substrat tinggi, maka peningkatan kecepatan reaksi enzimatis akan semakin menurun sejalan dengan peningkatan jumlah substratnya. kecepatan maksimum (v maks) reaksi enzimatis ditunjukan dengan garis mendatar yang menggambarkan peningkatan kecepatan yang rendah seiring penambahan konsentrasi substrat.


Gambar 4. Pengaruh konsentrasi substrat terhadap fungsi enzim

Zat-zat kimia tertentu dapat memacu atau mengaktifkan kegiatan enzim. Contoh : garam-garam dari logam alkali dan logam alkali tanah dengan konsentrasi encer, ion kobalt (Co), mangan (Mn), nikel (Ni), magnesium (Mg), dan klor (Cl).Sedangkaninhibisi aktifitas enzim adalah penurunan kecepatan suatu reaksi enzimatik yang dalam makhluk hidup penting pada proses metabolisme. Pada keadaan tertentu suatu reaksi enzimatik dapat membentuk dua atu lebih produk dan hambatan tersebut dapat ditunjukan hanya pada suatu produk, sedangkan pembentukan produk yang lain tidak dipengarihi atau malah di tingkatkan. Inhibitor adalah zat yang dapat menghambat kerja enzim. Berdasarkan tempat kerjanya, inhibitor terbagi atas, reaksi inhibitor dengan apoenzim, reaksi inhibitor dengan substrat, reaksi inhibitor dengan substrat, reaksi inhibitor dengan koenzim, reaksi inhibitor dengan kofaktor, reaksi inhibitor dengan bentuk kompleks enzim (Rochmah dkk, 2009).
E + S ƒ=> ES => E + P
Reaksi enzimatik berlangsung melalui pembentukan kompleks enzim substrat (ES), bila semua enzim dalam keadaan ES (sistem jenuh oleh substrat) maka laju reaksi akan mencapai nilai maksimum (Vmaks). Kinetika enzim menginvestigasi bagaimana enzim mengikat substrat dengan mengubahnya menjadi produk. Data laju yang digunakan dalam analisa kinetika didapatkan dari asai enzim. Aktivitas enzim akan meningkat bersamaan dengan peningkatan suhu, laju berbagai proses metabolisme akan naik sampai batasan suhu maksimal. Prinsip biologis utama adalah homeostatis, yaitu keadaan dalam tubuh yang selalu mempertahankan keadaan normalnya. Perubahan relatif kecil saja dapat mempengaruhi aktivitas banyak enzim. Adanya inhibitor non kompetitif irreversibel dan antiseptik dapat menurunkan aktivitas enzim. Kecepatan reaksi mula-mula meningkat dengan menaiknya suhu, hal ini disebabkan oleh peningkatan energi kinetik pada molekul-molekul yang bereaksi. Akan tetapi pada akhirnya energi kinetik enzim melampaui rintangan energi untuk memutuskan ikatan hidrogen dan hidrofobik yang lemah, yang mempertahankan struktur sekunder-tersiernya. Pada suhu ini terjadi denaturasi enzim menunjukkan suhu optimal. Sebagian besar enzim suhu optimalnya berada diatas suhu dimana enzim itu berada. Ada dua metode analisis kuantitatif kinetika reaksi enzim, yaitu asas keseimbangan Michaelis-Menten dan asas teori keadaan tunak (steady state theory) Briggs-Haldone. Persamaan Michaelis-Menten merupakan persamaan kecepatan reaksi enzimatik substrat tunggal yang menyatakan hubungan kuantitatif kecepatan reaksi awal (Vo), kecepatan reaksi maksimum (Vmaks), konsentrasi substrat [S], dan konstanta Michaelis-Menten [KM] (Murrey, 2002).

Mekanisme reaksi enzimatik untuk sebuah subtrat tunggal. Enzim (E) mengikat substrat (S) dan menghasilkan produk (P). Kinetika enzim menginvestigasi bagaimana enzim mengikat substrat dengan mengubahnya menjadi produk. Data laju yang digunakan dalam analisa kinetika didapatkan dari asai enzim. Pada tahun 1902, Victor Henri mengajukan suatu teori kinetika enzim yang kuantitatif, namun data eksperimennya tidak berguna karena perhatian pada konsentrasi ion hidrogen pada saat itu masih belum dititikberatkan. Setelah Peter Lauritz Sorense menentukan skala pH logaritmik dan memperkenalkan konsep penyanggaan (buffering) pada tahun 1909, kimiawan Jerman Leonor Michaelis dan murid bimbingan pascadokotoralnya yang berasal dari Kanada, Maud Leonora Menten, mengulangi eksperimen Henri dan mengkonfirmasi persamaan Henri. Persamaan ini kemudian dikenal dengan nama Kinetika Henri-Michaelis-Menten (kadang-kadang juga hanya disebut kinetika Michaelis-Menten). Hasil kerja mereka kemudian dikembangkan lebih jauh oleh G.E. Briggs dan J. B. S. Haldane. Penurunan persamaan kinetika yang diturunkan mereka masih digunakan secara meluas sampai sekarang. Salah satu kontribusi utama Henri pada kinetika enzim adalah memandang reaksi enzim sebagai dua tahapan. Pada tahap pertama, subtrat terikat ke enzim secara reversible, membentuk kompleks enzim-substrat. Kompleks ini kadang-kadang disebut sebagai kompleks Michaelis. Enzim kemudian mengatalisasi reaksi kimia dan melepaskan produk (Wirahadikusumah, 1989).

DNS (asam 3,5-dinitrosalisilat) merupakan senyawa aromatis yang akan bereaksi dengan gula pereduksi maupun komponen pereduksi lainnya. Gula reduksi adalah semua gula yang memiliki kemampuan untuk mereduksi dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas. Aldehid dapat teroksidasi langsung melalui reaksi redoks. Namun, gugus keton tidak dapat teroksidasi secara langsung, gugus keton, tetapi harus diubah menjadi aldehid dengan perpindahan tautomerik yang memindahkan gugus karbonil ke bagian akhir rantai. Monosakarida yang termasuk gula reduksi antara lain glukosa, fruktosa, gliseraldehida, dan galaktosa. Untuk disakarida, contohnya adalah laktosa dan maltosa. Sedangkan yang termasuk gula non-reduksi adalah sukrosa.

Metode DNS merupakan suatu metode yang digunakan untuk menentukan total gula pereduksi dalam sampel yang mengandung karbohidrat. Sejumlah sampel ditambahkan dengan reagent DNS kemudian dipanaskan. Setelah dipanaskan, sampel yang sudah dingin dipandahkan ke dalam cuvette untuk diukur nilai absorbansi dengan menggunakan spektrofotometer. Prinsip metode ini adalah dalam suasana alkali gula pereduksi akan mereduksi asam 3,5-dinitrosalisilat (DNS) menjadi asam 3-amino-5-nitrosalisilat, yaitu suatu senyawa yang mampu menyerap dengan kuat radiasi gelombang elektromagnetik, yang dapat diukur absorbansinya pada panjang gelombang 550 nm. Semakin banyak komponen pereduksi yang terdapat pada sampel, maka akan semakin banyak molekul asam 3-amino-5-nitrosalisilat yang terbentuk dan mengakibatkan serapan semakin tinggi.

Reaksi dengan DNS merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. DNS yang berfungsi sebagai oksidator akan tereduksi membentuk asam 3-amino-5-nitrosalisilat. Reaksi ini berjalan dalam suasana basa. Apabila terdapat gula pereduksi pada sampel, maka larutan DNS yang awalnya berwarna kuning akan bereaksi dengan gula reduksi sehingga menimbulkan warna jingga kemerahan (Lehninger 1997).

Spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang diserap oleh atom atau molekul (Cairns 2008). Menurut Hamdani (2012), spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optik dan elektronika serta sifat- sifat fisiknya dimana detektor yang digunakan secara langsung dapat mengukur intensitas dari cahaya yang dipancarkan dan secara tidak langsung cahaya diabsorpsi. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna yang terbentuk.

Pada praktikum kali ini, digunakan enzim untuk mempercepat reaksi pemecahan substrat amilum menjadi gula sederhana berupa glukosa tanpa mempengaruhi keseimbangan reaksi. Enzim yang digunakan pada praktikum ini adalah enzim α-amilase. Secara umum enzim ini memiliki sifat: bekerja pada substrat tertentu, memerlukan suhu tertentu, dan keasaman (pH) tertentu. Enzim yang digunakan untuk memecah karbohidrat adalah enzim amilase. Enzim amilase adalah suatu katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim ini berfungsi untuk memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air. Enzim amilase dibedakan menjadi tiga berdasarkan hasil pemecahan dan letak yang dipecah yaitu α-amilase, β-amilase, dan glukoamilase.

Pada praktikum ini, enzim yang digunakan adalah enzim α-amilase. Menurut Colby (1985) enzim ini pada umumnya aktif bekerja pada kisaran suhu 25ᵒ-90ᵒC. Penambahan ion kalsium dan klorida dapat meningkatkan aktivitas kerja dan menjaga kestabilan enzim ini. Enzim ini akan memotong ikatan glikosidik α-1,4 pada molekul.

Kurva standar merupakan kurva yang dibuat dari sederetan larutan standar yang masih dalam batas linieritas sehingga dapat diregresi linierkan. Biasanya digunakan untuk menunjukkan besarnya konsentrasi larutan sampel dari hasil pengukuran,sehingga konsetrasi sampel larutan bisa diperoleh dengan mudah melalui kurva standar.

Kurva standar yang baik menunjukkan hubungan antara konsentrasi larutan ( sumbu-x) dengan absorbansi larutan (sumbu-y). Dari kurva standar akan dihasilkan suatu persamaan yang diregresi linierkan , yaitu persamaan y = mx + c, dengan m : kemiringan garis, dan c: konstanta

Kurva standar merupakan standar dari sampel tertentu yang dapat digunakan sebagai pedoman ataupun acuan untuk sampel tersebut pada percobaan. Pembuatan kurva standar bertujuan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi larutan dengan nilai absorbansinya sehingga konsentrasi sampel dapat diketahui. Terdapat dua metode untuk membuat kurva standar yakni dengan metode grafik dan metode least square (Underwood 1990).

Dari pengamatan, didapatkan hasil nilai absorbansi yang berbeda pada tiap konsentrasi yang digunakan. Nilai itu antara lain pada konsentrasi glukosa [S] =0, nilai absorbansi terukur sebesar 0. Kemudian berturut- turut pada konsentrasi 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, dan 0.35 nilai absorbansi yang terukur yaitu 0.029, 0.209, 0.356, 0.537, 0.615, 0.654, 0.7. Dapat dilihat bahwa nilai absorbansi meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi yang digunakan. Dari nilai tersebut kemudian di plot data pada grafik antara konsentrasi glukosa (X) dengan nilai absorbansi terukur (Y). Kemudian dihitung slope dari grafik tersebut dengan regresi linear, didapatkan fungsi regresinya yaitu : y = 2.243x-0.005. dari fungsi ini didapatkan nilai slope nya (b) sebesar 2.243. nilai slope ini merupakan nilai V atau nilai kecepatan reaksi enzimatik. Dari nilai ini kemudian dapat dihitung nilai konsentrasi glukosa yang akan digunakan untuk pengukuran kecepatan reaksi enzim α-amilase terhadap substrat amilum pada beberapa konsentrasi substrat. 

Kecepatan reaksi enzimatik umumnya dipengaruhi kadar substrat. Penambahan kadar substrat sampai jumlah tertentu dengan jumlah enzim yang tetap, akan mempercepat reaksi enzimatik sampai mencapai maksimum. Penambahan substrat selanjutnya tidak akan menambah kecepatan reaksi (HeriHermansyah 2008).

Grafik kecepatan reaksi enzim α – Amilase merupakan grafik yang menunjukan suatu nilai regresi linear. Jika suatu nilai regresi linear mendekati nilai satu maka data tersebut semakin valid atau benar. Kecepatan reaksi enzim α– Amilase dipengaruhi oleh nilai dari konsentrasi glukosa berdasarkan konsentrasi amilum dan waktu ketika reaksi berlangsung. Pada percobaan kali ini waktu yang dibutuhkan untuk menghitung konsentrasi glukosa sebesar 30 menit dengan 5 jenis konsentrasi amilum yaitu, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5. 

Konsentrasi glukosa diperoleh dari kurva standar, berdasarkan waktu dan absorbansi λ 550 mm. Setelah mendapatkan nilai dari konsentrasi glukosa, lalu di plot kan ke dalam sebuah grafik dengan berdasarkan waktu dari reaksi tersebut. Apabila sudah dalam bentuk grafik, kemudian dicari nilai regresi linear dari konsentrasi glukosa tersebut.

Pada konsentrasi amilum 0.1 didapatkan nilai konsentrasi glukosa dari menit ke-0 sampai menit ke-5 mengalami peningkatan, yaitu pada menit ke-0 konsentrasi glukosa sebesar 0.065 dan pada menit ke-5 sebesar 0.089. untuk waktu ke-10 dan ke-15, konsentrasi glukosa dalam keadaan stabil yaitu sebesar 0.087 dan mengalami kenaikan sebesar 0.017 pada menit ke-20. Sedangkan pada menit ke-25 dan menit ke-30 mengalami penurunan konsentrasi glukosa yaitu, pada menit ke-25 sebesar 0.0625 dan pada menit ke-30 sebesar 0.05. Nilai regresi linear yang didapatkan untuk konsentrasi glukosa pada amilum 0.1 ialah sebesar 0.205. nilai regresi linear ini masih jauh dari mendekati satu, oleh karena itu data dari konsentrasi glukosa ini masih jauh dari valid atau benar.

Untuk konsentrasi amilum 0.2 mengalami fluktuasi nilai konsentrasi glukosa. Pada waktu menit ke-0, nilai konsentrasi glukosa sebesar 0.062, sedangkan pada menit ke-5 nilai konsentrasi glukosa mengalami penurunan yang signifikan yaitu -0.616. Konsentrasi glukosa pada menit ke-10, ke-15, dan ke-20 mengalami nilai yang cukup stabil yaitu, berturut-turut sebesar 0.088, 0.086, dan 0.088. Adapun pada menit ke-25, konsentrasi glukosa mengalami penurunan kembali yaitu sebesar 0.011 dan mengalami peningkatan kembali pada menit ke-30 yaitu sebesar 0.091. Grafik kecepatan reaksi enzim α – Amilase, akan menunjukna nilai regresi linear sebesar 0.156. Nilai tersebut jauh dari nilai satu, maka dapat dikatakn kevalidan data konsentrasi glukosa masih jauh dari benar.

Grafik kecepatan reaksi enzim α – Amilase dipengaruhi oleh data konsentrasi glukosa pada konsentrasi amilum tertentu berdasarkan waktu per menit. Oleh karena itu, sebuah data konsentrasi glukosa yang baik akan menunjukan nilai tersebut terus meningkat dengan konstan. Hal ini terjadi pada nilai konsentrasi glukosa untuk amilum 0.3. Pada menit ke-0, ke-5, ke-10, dan ke-15 nilai konsentrasi glukosa mengalami peningkatan yang konstan dan tidak mengalami penurunan. Nilai konsentrasi glukosa tersebut berturut-turut sebesar 0.055, 0.084, 0.084, dan 0.088. Adapun untuk pada menit ke-20 nilai konsentrasi glukosa mengalami penurunan sebesar 0.002 dari menit ke-15, sehingga nilai konsentrasi glukosa pada menit ke-20 ialah 0.086. Nilai konsentrasi glukosa pada menit berikutnya yaitu menit ke-25 dan ke-30 kembali meningkat yaitu berturut sebesar 0.087 dan 0.091. Nilai regresi linear pada grafik menunjukan data sebesar 0.537. Jika dibandingkan pada data sebelumnya, nilai tersebut sudah mendekati nilai satu. Hal inni mneyatakan bahwa kurva kecepatan reaksi enzim α – Amilase sudah mendekati valid atau benar.

Konsentrai glukosa pada amilum 0.4 mengalami nilai yang tidak konstan. Hal ini dapat dilihat pada jarak dari menit ke-0 dan menit ke-5 yang mengalami penurunan. Nilai konsentrasi glukosa pada menit ke-0 sebesar 0.061 dan menit ke-5 sebesar 0.058, sehingga kurva kecepatan reaksi enzim α – Amilase akan menunjukan penurunan pada menit tesebut sebesar 0.003. Adapun untuk pada menit ke-10 nilai konsentrasi glukosa mengalami peningkatan kembali sebesar 0.084, sedangkan pada menit ke-15 dan ke-20 mengalami penurunan. Penurunan nilai konsentrasi glukosa pada menit ke-15 sebesar 0.002 dari menit ke-10 dan pada menit ke-20 penurunan terjadi sebesar 0.004 dari menit ke-15. Akan tetapi pada menit ke-30 terjadi peningkatan nilai konsentrasi glukosa yaitu 0.088 atau peningkatan sebesar 0.003. nilai regresi linear yang didapatkan pada kurva kecepatan reaksi enzim α – Amilase, menunjukan nilai sebesar 0.678. Nilai tersebut semaki mendekati nilai satu, jika dibandingkan dengan data sebelumnya, maka data tersebu dapat dikatan cukup valid atau benar.

Untuk konsentrasi amilum 0.5 nilai konsentrasi glukosa mengalami kenaikan dan penurunan, sehingga kurva kecepatan reaksi enzim α – Amilase juga menggambarkan keadaan yang fluktuatif. Pada menit ke-0 nilai konsentrasi glukosa sebesar -0.013 dan pada menit ke-5 mengalami kenaikan nilai konsentrasi glukosa yaitu sebesar 0.017. Adapun pada menit ke 10 nilai konsentrasi glukosa juga mengalami penurunan kembali. Nilai konsentrasi glukosa pada menit ke-10 yaitu -0.015. Untuk menit ke-15, 20, 25, dan 30 konsentrasi glukosa mengalami kenaikan yaitu berturut-turut sebesar 0.012, 0.028, 0.039, dan 0.054. Pada kurva kecepatan reaksi enzim α – Amilase dengan konsentrasi 0.5 didapatkan regresi linear sebesar 0.755. Nilai regresi linear tersebut merupakan nilai yang paling mendekati satu, sehingga dapat disimpulkan data tersebut mendekati valid atau benar.

Pada kurva Lineweaver Burk didapatkan nilai [s] dari konsentrasi amilum kemudian dikonversi ke 1/S dengan pengenceran 1000 kali, sehingga didapatkan nilai 1/S pada konsentrasi amilum 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5 berturut-turut sebesar 0.01, 0.005, 0.0033, 0.0025, dan 0.002. Untuk nilai V didapatkan dari nilai a. Nilai a tersebut diperoleh dari persamaan linear y = ax+b pada setiap kecepatan reaksi enzim α – Amilase. Pada konsentrasi amilum 0.1 didapatkan nilai V sebesar -0.000686, untuk konsentrasi amilum 0.2 nilai V sebesar 0.00958, konsentrasi amilum 0.3, nilai V sebesar 0.000914, konsentrasi amilum 0.4, nilai V sebesar 0.000921, dan pada konsentrasi 0.5 nilai V sebesar 0.002057. Nilai V tersebut akan dikonversi menjadi 1/V, nilai tersebut berturut-turut berdasarkan konsentrasi amilumnya sebesar -1457.73, 104.3841, 1094.092, 1085.776, dan 486.1449. Nilai 1/S dan 1/V akan membentuk kurva Lineweaver Burk dengan sumbu X sebagai 1/S dan sumbu Y untuk 1/V. Nilai tersebut akan membentuk suatu persamaan Linear y = -30128X + 1640, maka didapatkan nilai Vmax sebesar 6.907 x dan nilai Km sebesar -18.426. Berdasarkan persamaan linear tersebut akan diperoleh nilai regresi linear sebesar 0.874, dari nilai tersebut dapat diartikan bahwa data tersebut mendekati valid atau benar, karena nilai regresi linear hampir mendekati satu.

__________________________________________

IV. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Kinetika reaksi enzimatis dapat digunakan untuk menentukan kadar enzim. Kinetika reaksi enzimatik dapat diukur dengan mengukur jumlah substrat yang diubah atau produk yang dihasilkan per satuan waktu. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhinya adalah suhu, pH, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, aktivator dan inhibitor. DNS (asam 3,5-dinitrosalisilat) merupakan senyawa aromatis yang akan bereaksi dengan gula pereduksi maupun komponen pereduksi lainnya.Metode DNS merupakan suatu metode yang digunakan untuk menentukan total gula pereduksi dalam sampel yang mengandung karbohidrat.Reaksi dengan DNS merupakan reaksi redoks pada gugus aldehid gula dan teroksidasi menjadi gugus karboksil. Spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang diserap oleh atom atau molekul.Enzim amilase adalah suatu katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim ini berfungsi untuk memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air. Enzim amilase dibedakan menjadi tiga berdasarkan hasil pemecahan dan letak yang dipecah yaitu α-amilase, β-amilase, dan glukoamilase.

Kurva standar merupakan kurva yang dibuat dari sederetan larutan standar yang masih dalam batas linieritas sehingga dapat diregresi linierkan. Biasanya digunakan untuk menunjukkan besarnya konsentrasi larutan sampel dari hasil pengukuran,sehingga konsetrasi sampel larutan bisa diperoleh dengan mudah melalui kurva standar.Kurva standar yang baik menunjukkan hubungan antara konsentrasi larutan ( sumbu-x) dengan absorbansi larutan (sumbu-y). Pembuatan kurva standar bertujuan untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi larutan dengan nilai absorbansinya sehingga konsentrasi sampel dapat diketahui. Terdapat dua metode untuk membuat kurva standar yakni dengan metode grafik dan metode least square.

Semakin tinggi konsentrasi glukosa maka akan semakin banyak gelombang spektrofotrometri yang diserap oleh larutan sehingga nilai absorbannya pun semakin tinggi dan cenderung membentuk garis linear, hal ini juga menunjukkan semakin banyak gula pereduksi yang menunjukkan indikasi aktivitas enzim pereduksi pada larutan gula tersebut.

Sedangkan untuk mengetahui kecepatan reaksi berdasarkan konsentrasi substrat, dapat diketahui melalui persamaan Michaelis-Menten. Diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi substrat maka akan semakin cepat aktivitas enzimnya hingga mencapai keadaan tunak (kecepatannya tidak bertambah lagi/hanya sedikit bertambah) jika diukur dengan gelombang spektofotometri, semakin besar nilai absorbannya maka semakin banyak gula yang direduksi oleh enzim.

4.2 Saran

Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya penggunaan bahan dan alat lebih diperhatikan kembali agar praktikum berjalan lebih lancar.Sebaiknyapraktikum juga dilakukanlebihcermatlagi agar tidakterjadi kesalahan saat praktikum. Metodologi yang diberikan juga seharusnya lebih diperjelas lagi. 

_______________________________________________

DAFTAR PUSTAKA

Cairns, Donald. 2008. Intisari Kimia Farmasi, Ed.2. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Colby. 1985. Biochemistery: A Chemistery. California: Lange Medical Publications.

Hamdani, S. 2012. Kaliberasi Spektrofotometer UV-Vis. Kaliberasi-spektrofotometer-uv-vis.html (diakses pada 6 Maret 2013).

HeriHermansyah, Rita Arbianti, AjiNurWidyanto, AnondhoWijanarko. 2008. KinetikaSintesis Biodiesel MenggunakanBiokatalisNovozyme 435. JURNAL TEKNOLOGI, Edisi No. 3 Tahun XXII, September 2008, 109 ] 114 ISSN 0215]1685

Lehninger AL.1997.Dasar-Dasar Biokimia(edisi ke-1, diterjemahkanoleh M. Thenawidjaja).Erlangga : Jakarta

Murrey, Robert K. 2002. Biokimia, Jakarta : Harper Ecg.

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : UI Press.

Rochmah, S.N., Sri Widayati, Mazrikhatul Miah. 2009. Biologi : SMA dan MA kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional : Jakarta.

Underwood, A. L. 1990. Analisis Kimia Kiantitatif Edisi ke Enam. Erlangga. Jakarta.

Widjoseputro, 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.



Wirahadikusumah, M. 1989. Biokimia : Protein, Enzim, dan Asam nukleat. Bandung : ITB.

Produksi Asam Sitrat


Laporan Praktikum Teknologi Bioindustri

Hari/Tanggal : Selasa, 26 Maret 2013
Golongan : P3

Dosen : Dr. Prayoga Suryadarma, S.TP, MT.
Asisten :1.Tutus Kuryani F34090007
2.Nizar Zakaria F34090136



PRODUKSI ASAM ORGANIK (ASAM SITRAT) DENGAN KULTIVASI CAIR DAN KULTIVASI SUBSTRAT PADAT


Oleh :
Kelompok 1
M. Wajih Abdul Basit (F34100087)
Aloysius Boris Ronycahya (F34100089)
Suci Enggar Afrianty (F34100091)
Roseiga Retno A. (F34100100)
Hafizah Khaerina (F34100110)
Fatimah Jumiati (F34100111) 



2013
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

_________________________________________________

I. PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang

Asam sitrat adalah asam organik yang ditemukan oleh alkimiawan Arab-Yemen yang hidup pada abad ke 8 yang bernama Jabir Ibn Hayyan. Pada zaman pertengahan, banyak ilmuwan Eropa yang membahas sifat asam sari buah lemon dan limau. Asam sitrat pertama kali diisolasi pada tahun 1784 oleh kimiawan Swedia, Carl Wilhelm Scheele, yang mengkristalkannya dari sari buah lemon. Pembuatan asam sitrat skala industri pertama kali dimulai pada tahun 1860, terutama mengandalkan produksi jeruk dari Italia. Pada tahun 1893, C. Wehmer menemukan bahwa kapang Penicillium dapat membentuk asam sitrat dari gula. Sedangkan pada tahun 1917, kimiawan pangan Amerika, James Currie menemukan bahwa galur tertentu kapang Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat secara efisien, dan perusahaan kimia Pfizer memulai produksi asam sitrat skala industri dengan cara tersebut. 

Asam sitrat termasuk ke dalam golongan asam organik lemah yang ditemukan pada tumbuhan genus Citrus. Senyawa ini biasa digunakan sebagai pengawet alami, serta penambah rasa asam pada makanan dan minuman ringan. Selain dimanfaatkan dalam industri makanan dan minuman, juga dimanfaatkan dalam farmasi dan tambahan dalam makanan ternak. Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan.

Asam sitrat dapat diproduksi secara kimiawi atau secara fermentasi menggunakan mikroorganisme. Pada proses produksinya, ada beberapa faktor yang mempengaruhi dan terutamanya adalah perlakuan kondisi agar hasil yang diperoleh optimal. Pada praktikum kali ini, akan dilakukan proses produksi asam organik (asam sitrat) dengan kultivasi cair dan substrat padat, sehingga praktikan nantinya akan mengetahui dengan proses yang mana jika ingin memperoleh hasil yang lebih optimal. Selain itu juga praktikan menjadi lebih mengetahui faktor apa yang mempengaruhi serta kondisi seperti apa dalam proses produksi asam sitrat yang sebenarnya. Sehingga, dalam aplikasinya dapat dimanfaatkan untuk produksi dengan skala yang lebih besar dan lebih bermanfaat. 


1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui cara produksi asam sitrat dengan , kultivasi cair dan kultivasi substrat padat dengan memanfaatkan Aspergillus niger , serta mengamati nilai pH, biomassa, gula sisa, dan total asamnya. 

____________________________________________

II. METODOLOGI


2.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain inkubator goyang, penangas, spatula, gelas ukur, neraca analitik, bunsen, lup, korek api, elenmeyer, pipet volumetrik, pH meter, saringan, tabung reaksi, tabung ulir, spektrofotometer, buret, otoklaf, dan corong. Sedangkan bahan-bahan yang dibutuhkan antara lain gula pasir, ekstrak tauge 20% (b/v), (NH4)2SO4, KH2PO4, aquades, Aspergillus niger , kertas saring, pereaksi DNS, NaOH 0,1 N, indikator PP, onggok, dedak halus, alkohol, sumbat kapas, alufo dan KOH. 


2.2 Metode

2.2.1 Kultivasi Cair
2.2.1.1 Inokulasi dan Fermentasi
2.2.1.2 Pengukuran pH
2.2.1.3 Biomassa
2.2.1.4 Gula Sisa (Metode DNS)
2.2.1.5 Total Aam
2.2.2 Kultivasi Padat
2.2.2.1 Inokulasi dan Fermentasi
2.2.2.2 Uji Asam Sitrat

_____________________________________________

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil pengamatan
(terlampir)

3.2 Pembahasan

Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan genus Citrus (jeruk-jerukan). Selain digunakan sebagai penambah rasa asam pada makanan dan minuman ringan, senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan alami. Dalam biokimia, asam sitrat dikenal sebagai senyawa antara dalam siklus asam sitrat yang terjadi di dalam mitokondria, yang penting dalam metabolisme makhluk hidup. Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan. Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran, namun ditemukan pada konsentrasi tinggi, yang dapat mencapai 8% bobot kering, pada jeruk lemon dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut) (Wikipedia 2013). Rumus kimia asam sitrat adalah C6H8O7. Struktur asam ini tercermin pada nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3 propanatrikarboksilat yang ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Rumus kimia Asam Sitrat
(Sumber : Wikipedia 2013) 

Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang dapat melepas proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan adalah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan pengkelatan, sehingga digunakan sebagai pengawet dan penghilang kesadahan air.

Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal berwarna putih. Serbuk kristal tersebut dapat berupa bentuk anhydrous (bebas air), atau bentuk monohidrat yang mengandung satu molekul air untuk setiap molekul asam sitrat. Bentuk anhydrous asam sitrat mengkristal dalam air panas, sedangkan bentuk monohidrat didapatkan dari kristalisasi asam sitrat dalam air dingin. Bentuk monohidrat tersebut dapat diubah menjadi bentuk anhydrous dengan pemanasan di atas 74 °C. Secara kimia, asam sitrat bersifat seperti asam karboksilat lainnya. Jika dipanaskan di atas 175 °C, asam sitrat terurai dengan melepaskan karbondioksida dan air (Wikipedia 2013).

Bizri (1994), pertama kali melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil sampingan pada fermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakan Penicillium glaucum. Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Sejak saat itu asam sitrat diproduksi secara komersial dengan menggunakan kapang A. niger.

Kapang A. niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan beberapa enzim seperti pektinase dan amilase (Broekhuijsen et al., 1993). A. niger mampu mensintesis asam sitrat dalam medium fermentasi ekstraseluler dengan konsentrasi yang cukup tinggi, jika dibiakkan dalam media yang kadar garamnya rendah dan mengandung gula sebagai sumber karbon.

Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah jenis media, pH, media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan mikroorganisme yang digunakan. Faktor yang paling menentukan adalah media tumbuh (substrat) dan mikroorganisme yang digunakan (Mangunwidjaja 1994). Pada umumnya hasil samping pertanian dan perkebunan seperti jerami padi, onggok, bagas, dan kulit kakao masih mengandung lignoselulosa.Limbah ini masih mengandung pati, protein, lemak, dan senyawa kimia ainnya. Dengan teknologi fermentasi, hasil samping ini dapat dimanfaatkan lebih lanjut menjadi produk lain yang berguna seperti pangan, pakan ternak, pelarut organik, asam-asam organik seperti asam sitrat dan lain-lain. 

Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus niger dapat tumbuh dengan cepat, diantaranya digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat dan pembuatan berapa enzim seperti amilase, pektinase, amiloglukosidase dan sellulase. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35- 37ᵒC (optimum), 6- 8ᵒC (minimum), 45 -47ᵒC (maksimum) dan memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Koloni Aspergillus niger terdiri dari suatu lapisan basal yang kompak berwarna putih hingga kuning dan suatu lapisan konidofor yang lebat yang berwarna coklat tua hingga hitam. Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berwarna coklat, memiliki ornamentasi berupa tonjolan dan duri-duri yang tidak beraturan.

Cara mengisolasi dan mengembangkan A. niger ini haruslah memilih media pertumbuhan yang tepat agar dapat tumbuh dengan baik. Pertumbuhan kapang ini akan mempengaruhi hasil produksi produk yang diinginkan seperti produksi asam sitrat. Faktor- faktor yang sangat menentukan persiapan media antara lain:
1. Kandungan gula. Umumnya konsentrasi gula yang tinggi diperlukan untuk mendapatkan hasil yang banyak. Larutan dengan konsentrasi 14-20% dapat dipergunakan. Substitusi parsial terhadap sukrosa dan fruktosa atau glukosa, yang menghasilkan konsentrasi gula 1-5% (diluar total 14 %) akan menghasilkan asam sitrat yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan media yang hanya mengandung sukrosa. Hidrolisa parsial selama sterilisasi juga menurunkan hasil asam sitrat.
2. Garam-garam anorganik, seperti nitrogen, kalium, fosfor, belerang, dan magnesium.
3. Keasaman (pH). Hal ini merupakan faktor yang sangat penting dalam proses fermentasi. Garam-garam anorganik dan pH sangat berpengaruh terhadap proporsi asam sitrat dan oksalat yang dihasilkan. Jadi pH dan garam anorganik harus demikian hingga produksi asam sitrat tinggi dan sebaliknya asam oksalat ditekan serendah mungkin. Penggunaan pH rendah banyak menguntungkan yakni hasil asam sitrat yang tinggi, pembentukan asam oksalat tertekan dan bahaya kontaminasi minimum. Meningkatnya pH menjadi 4.5 selama fase produksi akan menurunkan hasil asam sitrat sampai 80% (Papagianni 1995).
4. Nisbah luas permukaan terhadap volume media. Dalam fermentasi asam sitrat konversi gula menjadi asam sitrat dilakukan oleh enzim-enzim intrasel dan berlangsung dalam sel yang membentuk suatu lapisan miselium. Gula masuk ke dalam sel-sel secara osmosis, sedangkan asam keluar dengan cara difusi. Laju awal proses enzimatik dan difusi akan menentukan beberapa lama fermentasi berlangsung.
5. Suplai oksigen. Suplai oksigen (melalui udara) yang terlalu banyak justru akan menurunkan rendemen. Kadang-kadang justru rendemen akhir fermentasi dengan suplai udara khusus sama saja dengan rendemen akhir fermentasi tanpa suplai udara. Tetapi suplai udara yang terlalu sedikit juga berakibat tidak baik terhadap asam sitrat.
6. Suhu. Suhu yang tepat tergantung pada organisme dan kondisi fermentasi. Biasanya fermentasi dilakukan pada suhu 25 – 35 0C. Jumlah asam sitrat yang dihasilkan akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu dari 8 – 28 0C. Di atas 30 0C produksi asam sitrat akan menurun dan produksi asam oksalat justru akan meningkat. Aspergillus niger pada suhu inkubasi menghasilkan kalsium sitrat sebanyak 25 – 30 g dari 200 g molase yang mengalami dua hari fermentasi. selain itu juga dihasilkan kalsium glukonat.

Asam sitrat yang dirasa telah memiliki banyak manfaat ini telah dikembangkan sejak jaman dahulu kala dengan memanfaatkan proses fermentasi yang sederhana. Wehner (1893) pertama kali melaporkan produksi asam sitrat sebagai hasil sampingan pada fermentasi produksi asam oksalat dengan menggunakan Penicillium glaucum. Tahun 1917, juga telah dilaporkan bahwa Aspergillus niger dapat menghasilkan asam sitrat pada medium pH rendah dengan kadar gula tinggi. Sejak saat itu asam sitrat diproduksi secara komersial dengan menggunakan kapang A. niger. 

Dewasa ini telah diketahui banyak jenis kapang yang dapat menghasilkan asam sitrat, seperti A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii, A. saitoi, A. flavus, A. clavatus, A. fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis, Ustulina vulgaris, dan lain- lain (Grewal dan Kalra 1995). Selain kapang, beberapa bakteri dan khamir juga dapat memproduksi asam sitrat, diantaranya: Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter dan Candida. 

Asam sitrat secara alami terdapat dalam berbagai buah- buahan seperti lemon, jeruk, gooseberry, pear, dan lain- lain. Asam sitrat pertama diisolasi dari jus lemon dan sejak itu diketahui sebagai substansi alami tanaman terutama dalam buah jeruk sehingga asam sitrat hasil ekstraksi dari buah- buahan ini dikenal sebagai asam sitrat alami. Rehman (2003) menyatakan bahwa asam ditrat diperoleh dari buah- buahan diketahui sebagai asam sitrat alami jika dibandingkan dengan yang dihasilkan secara sintetis melalui fermentasi oleh mikroba.

Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada media fermentasi padat dan media fermentasi cair. Pada kedua media ini, dibutuhkan gula atau sukrosa sebagai sumber karbon dan bahan baku dalam skala industri karena merupakan bahan baku yang mudah diperoleh dan paling baik. Menurut Kubicek dan Rohr (1989) sukrosa baik untuk dijadikan sebagai sumber glukosa oleh A. niger karena memiliki ikatan intervase mycelium ekstraseluler yang kuat dan aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis sukrosa relatif lebih cepat. Pada media fermentasi padat, sumber karbon yang digunakan dalam proses fermentasi selain gula, dapat berupa berbagai hasil pertanian seperti umbi- umbian (singkong atau talas). Selain hasil pertanian, sumber karbon dapat dihasilkan dari limbah pengolahan hasil pertanian, misalnya molases, onggok, dedak pagi atau gandum, limbah pengolahan kopi, dan limbah pengolahan nanas. Pada media fermentasi cair, digunakan ekstrak tauge sebagai sumber karbon karena merupakan karbohidrat, pepton sebagai penyedia mineral, FeSO4 sebagai penyedia zat besi dan belerang, dan NH4NO3 sebagai penyedia nitrogen atau asam amino di dalam pembuatan media tersebut.

Asam sitrat merupakan metabolit primer, terbentuk sebagai senyawa antara selama proses katabolisme melalui siklus Meyerhof-Embedden, siklus pentose dan siklus asam karboksilat. Ada tiga metode yang dapat digunakan untuk proses produksi asam sitrat, yaitu proses ekstraksi sederhana, proses fermentasi, dan proses sintesa secara kimia. Pada proses ekstraksi sederhana, proses atau metode ini dilakukan dengan ekstraksi buah seperti lemon, jeruk dan nanas. Namun proses ini sudah tidak pernah dilakukan lagi seiring dengan pengembangan metode fermentasi proses fermentasi terbagi menjadi dua macam, yaitu surface fermentation (fermentasi permukaan) dan submerged fermentation (fermentasi terendam). Pada proses surface fermentation digunakan kapang Aspergillus niger . Proses fermentasi permukaan ini diterapkan dalam dunia industri sejak tahun 1920-an. Sebelum mengalami proses fermentasi bahan baku diencerkan terlebih dahulu hingga konsentrasi gula 30% dalam mixer. Setelah itu ditambahkan asam sulfat, pospor, potassium dan nitrogen dalam bentuk asam atau garam sebagai nutrient. Campuran ini kemudian disterilkan lalu diencerkan kembali hingga konsentrasi gula mencapai 15% dan selanjutnya difermentasikan.

Proses fermentasi dilakukan didalam tangki-tangki yang terbuat dari alumunium. Inokulum (Aspergillus niger ) disemburkan bersama-sama dengan udara. Waktu inkubasi selama 9 – 11 hari. Lapisan lendir yang terbentuk dipermukaan medium diambil dan diekstraksi, sedangkan cairan hasil fermentasi diberi perlakuan panas dan penambahan kalsium hidroksida (ph 8,5) sehingga dihasilkan kalsium sitrat. Kebutuhan energi untuk surface fermentation tidak banyak karena proses aerasi menggunakan peralatan yang sederhana yaitu berupa kipas yang menghasilkan udara dan digerakkan oleh motor elektrik, energi yang dibutuhkan 1,3 – 2,6 mJ/m3. Berikut ini adalah gambar surface fermentation. 



Gambar 2. Surface Fermentation
(Sumber : Kirk Othmer 1945)

Pada proses submerged fermentation, proses fermentasi ini terbagi dua macam berdasarkan mikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submerged fermentation menggunakan kapang Apergillus niger dan submerged fermentation menggunakan yeast dalam hal ini adalah Candida guilliermondii. Pada proses fermentasi menggunakan kapang, mikroorganisme Aspergillus niger ditumbuhkan dengan mendispersikannya dalam media cair. Bejana fermentasi tersusun atas tangki - tangki steril yang berkapasitas beberapa ratus kubik meter (1000 galon) dengan dilengkapi pengaduk mekanik serta pemasukan sejumlah udara steril. Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh amelung-perquin, dimana produksi asam sitrat dengan proses biakan celup mempertimbangkan penggunaan phospat yang terbatas. Proses fermentasi asam sitrat terdiri dari dua tahap. Pertama fase pertumbuhan miselium dan kedua fase fermentasi pembentukan produk. Keduanya dikarakteristikkan oleh laju penyerapan karbohidrat. Pada fase pertama digunakan untuk pembentukan miselium dan pada tahap kedua karbohidrat diubah menjadi asam sitrat. 80% produksi asam sitrat dunia menggunakan metode ini.

Dalam skala industri Aspergillus nigeradalah strain yang paling tepat untuk fermentasi, walaupun pada awalnya menghasilkan sedikit yield, namun dalam perkembangan selanjutnya penambahan methanol dalam larutan fermentasi akan menghasilkan yield yang besar. Sampai sekitar tahun 1969 atau 1970, Aspergillus niger dianggap sebagai satu-satunya asam sitrat dalam skala industri. Pada tahun 1970, sebuah inovasi baru yang mendemonstrasikan bahwa produksi asam sitrat dapat dilakukan dengan menggunakan yeast seperti Candida guilliermondii yang mengandung glukosa atau molasses hitam pekat yang ekuivalen dengan sejumlah glukosa. Waktu fermentasi lebih singkat daripada Aspergillus niger . Penggunaan strain candida sangat efektif untuk pembuatan asam sitrat dari hidrokarbon, dimana konversi yang dihasilkan dapat mencapai lebih dari 10%. Secara umum proses submerged fermentation membutuhkan suplai energi yang cukup banyak, karena mencakup proses pengadukan, aerasi, serta pendinginan. Kebutuhan energi berkisar 8–16 mJ/m3 (28,5–57 Btu/gal) (Kirk Othmer 1945). 

Adapun perbandingan proses produksi asam sitrat secara surface fermentation atau submerged fermentation dapat dilihat pada tabel berikut.


Pada proses produksi dengan sintesis kimia, Jalannya reaksi didasarkan pada reaksi antara gliseroldevirat 1,3-dichloroaceton dengan sianida. Secara umum proses ini belum bisa diterima dalam industri kimia. Metode yang dapat digunakan antara lain dengan proses reaksi reformatsky reaksi Wiley, Karboksilasi aseton menggunakan katalis alkali metal phenolate dalam solvent dan epoksidasi itaconate, reaksi dengan sianida dan hidrolisa. 

Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi asam sitrat adalah pemilihan strain; konsentrasi substrat; dan pengaruh kondisi fermentasi yang meliputi temperatur, derajat keasaman, serta luas permukaan. Pemilihan strain dalam industri fermentasi harus memenuhi syarat-syarat tertentu yaitu murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Konsentrasi substrat harus diatur dengan tepat (tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah). Substrat akan dirombak oleh mikroorganisme dengan bantuan enzim membentuk asam sitrat. Substrat yang terlalu pekat mengakibatkan naiknya tekanan osmosis. Apabila tekanan osmosis lingkungan lebih tinggi dari sitoplasma, akan mengakibatkan sitoplasma kehilangan air yang selanjutnya isi sel akan mengecil dan struktur sel akan hancur. Substrat yang terlalu encer akan mengakibatkan laju pertumbuhan menjadi lambat (Agustian 2005).

Temperatur sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi asam sitrat. Agar dihasilkan konsentrasi asam sitrat yang tinggi maka fermentasi harus berlangsung pada temperatur optimal berkisar 25 – 30 oC (Eva Novitasari W. dkk, 2008). Di atas temperatur optimum, kecepatan tumbuh sel akan menurun secara cepat yang berlawanan dengan kenaikan temperatur (Abdullah Shaleh 1995). Temperatur yang terlalu tinggi akan mempengaruhi membran sel mikroorganisme, di mana membran sel akan menjadi cair sehingga sel kehilangan strukturnya. Sedangkan pada temperatur rendah akan menyebabkan membran sel menjadi padat. Hal ini berkaitan dengan struktur membran yang terdiri dari lapisan lemak dan protein yang akan mengeras pada temperatur rendah sehingga proses pemasukan makanan melalui lapisan membran sel tidak terjadi, selanjutnya dapat menyebabkan kematian dari sel mikroorganisme tersebut (Agustian 2005).

Kandungan gula juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pembentukan asam sitrat. Berdasarkan penelitian, 15-25% larutan gula dapat diubah secara fermentasi (Narayana dkk 2006). Pembentukan asam sitrat dapat dilakukan dari bahan-bahan yang mengandung gula seperti : pati, kentang, hidrolisat pati, sirup glukosa, sukrosa, sirup gula tebu, dimana 2/3 kandungan sukrosa telah berubah menjadi gula invers. Berdasarkan penelitian, produksi asam sitrat maksimum biasanya dicapai pada konsentrasi gula 14-22% (b/v). Sumber karbon yang digunakan juga berpengaruh pada aktivitas mikroba.

Pengaturan pH penting bagi keberhasilan proses fermentasi. Untuk fermentasi asam sitrat pH optimum adalah 3, sedangkan pH optimum untuk pertumbuhan Aspergillus niger adalah 2,5 – 3,5. Penurunan pH menyebabkan produksi asam sitrat berkurang. Hal ini disebabkan pada pH rendah ion ferosinida lebih toksik bagi pertumbuhan miselium. Pada pH yang tinggi terjadi akumulasi asam oksalat (Laboratorium Bioindustri TIP, FTP, Unbraw, 2008).

Pada metode fermentasi permukaan, faktor luas permukaan juga harus diperhatikan. Karena proses fermentasi hanya berlangsung pada permukaan bidang media, maka untuk mendapatkan hasil yang maksimal, luas permukaan diusahakan seluas mungkin dengan memperkecil ketebalan cairan (pada media cair) atau memperkecil ukuran partikel pada media padat (Schlegel 1986). Parameter lain yang menentukan produksi asam sitrat maksimum adalah adanya oksigen. Oleh karena itu proses aerasi saat fermentasi harus dikontrol untuk dapat menghasilkan rendemen asam sitrat yang maksimum. kadar oksigen harus antara 20-25%, dengan laju aerasi 0,2-1 vvm. Sedangkan untuk pengadukan, karena viskositas larutan tidak tinggi dan kultivasi yang dilakukan juga pada skala kecil, maka tidak perlu dilakukan pengadukan yang terus menerus dan hanya dibantu dengan shaker saja agar oksigen yang berada diatas permukaan substrat dapat tercampur merata ke substrat sehingga aliran oksigen merata. 

Mekanisme pembentukan asam sitrat seperti dinyatakan dengan siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat, yaitu bahwa asam piruvat yang diperoleh dari glukosa menghasilkan Acetil CoA yang berkondensasi dengan asam oxalo-asetat yang telah terbentuk dalam siklus menghasilkan asam sitrat. Pada Aspergillus niger fosfoenol piruvat dapat diubah langsung menjadi oksaloasetat (tanpa melalui piruvat) oleh enzim fosfenol piruvat karboksilase. Reaksi tersebut membutuhkan ATP sebagai sumber energi, Mg2+ atau Mn2+ dan K+ atau NH4+.

Apabila sumber karbon bukan glukosa, tapi misalnya asam asetat atau senyawa alifatik berantai panjang (C-9, C-23), maka isositrat liase terinduksi sehingga siositrat diubah menjadi malat oleh malat oleh malat sintesa. Rangkaian reaksi melalui glioksilat. Bila glukosa ditambahkan glukosa, siklus tersebut terhambat. Diduga bahwa terjadinya akumulasi asam sitrat ini adalah sebagai akibat dari adanya kekurangan enzim disebabkan kurangnya unsur-unsur nutrisi seperti nitrogen, fosfat, mangan, besi dan seng. Apabila kadar logamnya tinggi, maka untuk mengurainya biasanya tetesnya mengalami pengolahan pendahuluan terlebih dahulu, yaitu dengan penambahan Kalium ferrosianida atau dengan cara pertukaran ion (Ibrahim 2011).

Praktikum kali ini adalah produksi asam organik (asam sitrat sintesis) melalui proses fermentasi oleh mikroba Aspergillus niger . Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada dua media yang berbeda, yaitu produksi asam sitrat dengan kultivasi cair dan produksi asam sitrat dengan kultivasi media padat. Pada media kultivasi cair substrat yang digunakan adalah ekstrak tauge 20 % b/v sebagai media propagasi. Ekstrak tauge tersebut selanjutnya dicampurkan dengan (NH4)2SO4 dan KH2PO4sebagai sumber nitrogen dan sumber mineral. Sedangkan gula pasir digunakan sebagai sumber karbon bagi mikroba. Media propagasi selanjutnya diinokulasi dengan mikroba Aspergillus nigersehingga akan didapatkan inokulum yang selanjutnya inokulum difermentasikan pada media fermentasi. pH dari media fermentasi harus diatur mendekati netral yaitu sekitar 6. Hal ini dilakukan untuk mengoptimalkan jalannya proses fermentasi. 

Pada praktikum ini, diperoleh hasil bahwa nilai pH semakin menurun dari pH yang semula mendekati netral menjadi asam. Berdasarkan hasil praktikum diketahui bahwa pada kelompok 1 dimana perlakuannya adalah 1 hari menunjukan nilai pH 4, kelompok 3 nilai pH 2,5 kemudian kelompok 4 nilai pH nya 2. Penurunan pH mengindikasikan pembentukan produk asam sitrat. pH yang semakin menurun menunjukan bahwa jumlah total produk asam sitrat yang terbentuk semakin meningkat. Berdasarkan perhitungan total asam, seperti pada pH menunjukan peningkatan sesuai dengan lamanya fermentasi. Hal itu sesuai dengan literatur, yaitu semakin lama waktu fermentasi semakin banyak produk yang terbentuk sehingga pH akan semakin asam. Pada hari ke-1 didapatkan data nilai total asamnya adalah 44,16 mg/ml, pada kelompok 2 dimana dilakukan selama 3 hari nilai total asamnya adalah 178,2 mg/ml, kelompok 4 dengan nilai total asamnya 192 mg/ml dan kelompok 5 dengan lama fermentasi adalah 5,sampai pada hari ke-4, kemudian pada hari kelima nilai total asamnya menunjukan penurunan yang diikuti peningkatan pH yaitu menghasilkan nilai pH 3. Penurunan nilai total asam tersebut menunjukan indikasi penurunan aktivitas mikroba dalam memproduksi asam sitrat. Hal ini dikarenakan kemampuan mikroba untuk menghasilkan produk telah terhenti karena mikroba telah berada pada fase stasioner atau fase kematian. Hal tersebut disebabkan sumber nutrisi dari media fermentasi telah dikonversi seluruhnya oleh mikroba dalam pembentukan produk maupun penambahan jumlah biomassanya.

Sama seperti pada media kultivasi cair, kultivasi pada substrat padat juga menunjukan bahwa semakin lama waktu fermentasi semakin tinggi juga produk asam sitrat yang terbentuk. Hal tersebut dibuktikan dengan peningkatan kandungan total asam dan penurunan nilai pH. Data yang diperoleh dari kelompok 1 sampai 5 secara berturut-turut adalah 15,36; 34,56; 15, 36 dan 92,16. Berdasarkan data tersebut dapat dilihat bahwa peningkatan nilai total asam terjadi signifikan, kecuali pada kelompok tiga yang justru menunjukan adanya penurunan. Hal tersebut telah sesuai dengan literature bahwa produksi asam sitrat akan terus meningkat sampai nutrisi yang terkandung dalam media habis. Jika nutrisi yang terkandung dalam media habis maka mikroba akan menghentikan fase eksponensialnya dan akan berubah menjadi fase stasioner kemudian fase kematian. Oleh karena itu asam sitrat harus dipanen ketika hasil yang didapatkan sedangkan tinggi. 

Pada proses fermentasi, proses yang berlangsung diharapkan berjalan efisien. Proses dikatakan efisien apabila dapat dihasilkan rendemen produk yang tinggi dalam waktu fermentasi yang singkat. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya yaitu penambahan nutrisi dalam media fermentasi. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi dalam media yang digunakan maka akan didapatkan konsentrasi atau rendemen produk yang tinggi. Sementara itu semakin lama waktu fermentasi yang berlangsung, maka kadar nutrisi yang terkandung dalam media akan semakin habis. 

Pada praktikum kali ini, juga dilakukan pengamatan terhadap konsentrasi kadar gula pada media fermentasi dengan waktu yang berbeda. Berdasarkan data hasil praktikum, menunujukan bahwa kelompok 1 sampai 5 mengalami penurunan konsentrasi kadar gula sisa yaitu 86; 79,5 ; 69 ; 76; 73. Hal ini sesuai dengan literatur bahwa semakin lama waktu fermentasi, maka kadar gula sisa yang ada dalam media akan semakin menurun. Namun data menunjukan adanya perbedaan pada kelompok empat, dimana data dari kelompok tersebut justru kadar gula sisanya semakin naik. Sementara pada kelompok 5 data kembali normal yaitu mengalami penurunan. Data kelompok 4 yang mengalami peningkatan tidak sesuai dengan literatur. Hal ini kemungkinan disebabkan karena adanya perlakuan yang tidak aseptis sehingga terdapat mikroba lain yang dapat mengganggu jalannya fermentasi produksi asam sitrat. Penurunan konsentrasi kadar gula sisa ini disebabkan oleh gula pasir sebagai sumber karbon dikonsumsi oleh sel mikroba, sehingga semakin lama konsentrasinya menurun. Sel mengkonsumsi gula melalui mekanisme hidrolisis invertasi, sehingga jenis gula yang digunakan juga akan mempengaruhi proses invertase sel terhadap gula. Menurut Boddy et al (1993), jenis gula yang baik karena memiliki ikatan invertase miselium yang kuat yaitu dari jenis sukrosa. Jenis gula ini mampu aktif pada pH rendah sehingga hidrolisis akan dapat lebih cepat berjalan.

Pada proses fermentasi yang menghasilkan produk asam sitrat ini, sel Aspergillus niger juga ikut mengalami pertumbuhan atau penggandaan diri sehinggabiomassanya juga mengalami peningkatan jumlah. Pertumbuhan biomassa mengikuti pertumbuhan sel, yaitu didasarkan pada fase atau tahapan yang dilalui sel dalam kelangsungan hidupnya yang meliputi empat tahapan yaitu fase lag, fase eksponensial, fase stasioner, dan fase kematian. Semakin banyak jumlah sel yang terbentuk maka jumlah biomassa yang dihasilkan juga akan semakin tinggi.

Menurut Kubicek dan Rohr (1989) , pertumbuhan sel tercepat yaitu ketika berada pada fase eksponensial, selanjutnya akan menurun pada fase stationer dan fase kematian. Berdasarkan data hasil praktikum pembentukan biomassa terbanyak yaitu pada kelompok 4 dengan lama hari yaitu 4 hari. Hal ini menunjukan bahwa produktifitas sel terbanyak yakni terjadi pada hari ke empat, kemudian mengalami penurunan yang diakibatkan kandungan nutrisi dari media menipis. Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil praktikum nilai biomassa semakin hari akan semakin naik, kemudian akan mencapai titik optimu pertumbuhan dan kemudian nilai biomassa akan turun. Data dari praktikum menunjukan hasil yang sesuai literature. Pada kelompok 1 nilai biomassa yang dihasilkan yaitu 0,3322 gr, kelompok 2 menghasilkan biomassa 0,44 gram, kelompok 3 menghasilkan biomassa sebesar 0,788 gram, kelompok 4 menghasilkan 1,379 gram dan kelompok 5 menghasilkan biomassa sebesar 0,9 gram. Pertumbuhan biomassa dan pembentukan asam sitrat dipegaruhi oleh kandungan media yang digunakan yaitu efek makronutrien dan trace element. Jumlah inokulum optimum untuk produksi asam sitrat dan biomassa adalah 10% .

Berdasarkan data yang telah diregresikan didapatkan berbagai nilai koefisien yang meliputi koefisien Yp/x, koefisien Yp/s, dan koefisien Yx/s. koefisien Yp/x menunjukan bahwa dalam 1gram biomassa akan terbentuk berapa produk asam sitrat. Berdasarkan kurva yang diregresikan didapatkan nilai koefisien Yp/x yaitu - 0,357 mg asam sitrat/gram biomassa. Berdasarkan data tersebut dapat diketahui bahwa setiap penambahan biomassa yang dihasilkan sebesar 1 gram akan terjadi penurunan jumlah asam sitrat yang dihasilkan sebesar 0,357 mg. Data tersebut telah sesuai dengan literatur yang mengatakan bahwa semakin tinggi jumlah biomassa yang dihasilkan maka akan menurunkan jumlah asam sitrat yang dihasilkan. Oleh karena produksi biomassa dalam pembuatan asam sitrat harus dibatasi sehingga akan didapatkan nilai rendemen yang tinggi (Kubicek dan Rohr 1989). Selanjutnya yaitu koefisien Yp/s yang menunjukan perbandingan antara produk yang dihasilkan dengan asam sitrat yang terbentuk. Berdasrkan data hasil praktikum nilai koefisien Yp/s yaitu sebesar 1,684 mg/ ppm. Hal ini menunjukan bahwa dalam 1 ppm glukosa akan didapatkan prosuk asam sitrat sebesar 1, 684 mg. berdasarkan literature telah dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi nutrisi maka jumlah asam sitrat yang didapatkan juga akan semakin tinggi. Selanjutnya yaitu koefisien Yx/s yang menunjukan perbandingan antara nilai biomassa dengan konsentrasi media yang digunakan. Data dari hasil praktikum menunjukan nilai koefisien Yx/s yaitu 0, 209 gram/ppm. Data ini menunjukan bahwa dalam konsentrasi gula sebesar 1 ppm akan didapatkan jumlah biomassa sebesar 0,209 gram. Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa laju pertumbuhan maksimum yautu sebesar 9, 2 gram /jam. 

Aplikasi asam sitrat banyak digunakan dalam industri khususnya industri pangan. Asam sitrat merupakan salah satu asam organik, dari latar belakang tersebut asam sitrat sering digunakan dalam industri makanan dan minuman (60 % dari total produksi), seperti berfungsi sebagai pemberi rasa asam, antioksidan, dan pengemulsi. Selain itu, flavor sari buah, ekstrak sari buah, es krim, marmalade diperkuat dan diawetkan dengan menggunakan asam sitrat. Aplikasi asam sitrat selain untuk pangan, digunakan juga dalam industri farmasi, kosmetik, dan detergent. Dalam industri farmasi (10% dari total produksi), digunakan sebagai bahan pengawet dalam penimpanan darah atau sebagai sumebr zat besi dalam bentuk Feri–sitrat. Dalam industri kimia (25 % dari total produksi), digunakan sebagai anti buih, bahan pelunak, campuran warna tekstil, dan campuran deterjen (Rahman 1992).

________________________________________

IV. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan. Zat ini juga dapat digunakan sebagai zat pembersih yang ramah lingkungan dan sebagai antioksidan. Rumus kimia asam sitrat adalah C6H8O7 dan nama IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3-propanatrikarboksilat.

Kapang Aspergillus niger merupakan mikroorganisme yang dapat tumbuh dan banyak digunakan secara komersial dalam produksi asam sitrat, asam glukonat, dan beberapa enzim seperti pektinase dan amilase.Produksi asam sitrat pada proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah jenis media, pH, media, waktu fermentasi, suhu, aerasi, dan mikroorganisme yang digunakan. 

Aspergillus niger merupakan salah satu spesies yang paling umum dan mudah diidentifikasi dari genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi imperfecti. Aspergillus niger dapat tumbuh pada suhu 35- 37ᵒC (optimum), 6- 8ᵒC (minimum), 45 -47ᵒC (maksimum) dan memerlukan oksigen yang cukup (aerobik). Faktor- faktor yang sangat menentukan persiapan media antara lain kandungan gula, garam-garam anorganik, keasaman (pH), nisbah luas permukaan terhadap volume media, suplai oksigen, dan suhu. Jenis-jenis kapang, bakteri, dan khamir yang dapat menghasilkan asam sitrat, antara lain A. niger, A. awamori, A. fonsecaeus, A. luchuensis, A. wentii, A. saitoi, A. flavus, A. clavatus, A. fumaricus, A. phoenicus, Mucor viriformis, Ustulina vulgaris, Brevibacterium, Corynebacterium, Arthrobacter dan Candida. 

Asam sitrat secara alami terdapat dalam berbagai buah- buahan seperti lemon, jeruk, gooseberry, pear, dan lain- lain. Produksi asam sitrat secara sintetis dapat dilakukan pada media fermentasi padat dan media fermentasi cair. Pada kedua media ini, dibutuhkan gula atau sukrosa sebagai sumber karbon dan bahan baku dalam skala industri karena merupakan bahan baku yang mudah diperoleh dan paling baik. 

Terdapat tiga metode yang dapat digunakan untuk proses produksi asam sitrat, yaitu proses ekstraksi sederhana, proses fermentasi, dan proses sintesa secara kimia. Proses fermentasi terbagi menjadi dua macam, yaitu surface fermentation (fermentasi permukaan) dan submerged fermentation (fermentasi terendam). Pada proses surface fermentation digunakan kapang Aspergillus niger . Proses fermentasi ini dilakukan di dalam tangki-tangki yang terbuat dari alumunium. Kebutuhan energi untuk surface fermentation tidak banyak karena proses aerasi menggunakan peralatan yang sederhana. Pada proses submerged fermentation, proses fermentasi ini terbagi dua macam berdasarkan mikroorganisme yang digunakan diantaranya adalah submerged fermentation menggunakan kapang Apergillus niger dan submerged fermentation menggunakan yeast dalam hal ini adalah Candida guilliermondii. 

Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi asam sitrat adalah pemilihan strain, konsentrasi substrat, dan pengaruh kondisi fermentasi yang meliputi temperatur, derajat keasaman, serta luas permukaan. Pemilihan strain dalam industri fermentasi harus memenuhi syarat-syarat tertentu yaitu murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Fermentasi harus berlangsung pada temperatur optimal berkisar 25 – 30 oC.Larutan gula 15-25% dapat diubah secara fermentasi. Untuk fermentasi asam sitrat pH optimum adalah 3, sedangkan pH optimum untuk pertumbuhan Aspergillus niger adalah 2,5–3,5. Proses fermentasi hanya berlangsung pada permukaan bidang media, maka untuk mendapatkan hasil yang maksimal, luas permukaan diusahakan seluas mungkin dengan memperkecil ketebalan cairan (pada media cair) atau memperkecil ukuran partikel pada media padat.

Mekanisme pembentukan asam sitrat seperti dinyatakan dengan siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat, yaitu bahwa asam piruvat yang diperoleh dari glukosa menghasilkan Acetil CoA yang berkondensasi dengan asam oxalo-asetat yang telah terbentuk dalam siklus menghasilkan asam sitrat.

Nilai pH dari media fermentasi harus diatur mendekati netral yaitu sekitar 6 agar proses fermentasi berjalan secara optimal. pH yang semakin menurun menunjukan bahwa jumlah total produk asam sitrat yang terbentuk semakin meningkat. Semakin lama waktu fermentasi semakin banyak produk yang terbentuk sehingga pH akan semakin asam. Penurunan nilai total asam tersebut menunjukan indikasi penurunan aktivitas mikroba dalam memproduksi asam sitrat. Sama seperti pada media kultivasi cair, kultivasi pada substrat padat juga menunjukan bahwa semakin lama waktu fermentasi semakin tinggi juga produk asam sitrat yang terbentuk. Hal tersebut dibuktikan dengan peningkatan kandungan total asam dan penurunan nilai pH. 

Produksi asam sitrat akan terus meningkat sampai nutrisi yang terkandung dalam media habis. Jika nutrisi yang terkandung dalam media habis maka mikroba akan menghentikan fase eksponensialnya dan akan berubah menjadi fase stasioner kemudian fase kematian. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi dalam media yang digunakan maka akan didapatkan konsentrasi atau rendemen produk yang tinggi. Sementara itu semakin lama waktu fermentasi yang berlangsung, maka kadar nutrisi yang terkandung dalam media akan semakin habis dan kadar gula sisa yang ada dalam media akan semakin menurun. Perlakuan yang tidak aseptis dapat mengganggu jalannya fermentasi produksi asam sitrat. 

Semakin tinggi jumlah biomassa yang dihasilkan maka akan menurunkan jumlah asam sitrat yang dihasilkan. Semakin tinggi konsentrasi nutrisi maka jumlah asam sitrat yang diperoleh juga akan semakin tinggi. Aplikasi asam sitrat selain untuk pangan, digunakan juga dalam industri farmasi dan kimia.


4.2 Saran

Pada saat praktikum, terutama saat inokulasi seharusnya praktikan benar-benar dalam kondisi yang steril agar diperoleh hasil yang dikehendaki. Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya penggunaan alat dan bahan juga lebih diperhatikan kembali agar praktikum berjalan lebih lancar. 

________________________________________

DAFTAR PUSTAKA

Agustian, Joni (2005). Microbiology, Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Bizri, N.J. dan A.L. Wahem. 1994. Citric Acid and Antimicrobials Affect Microbiological Stability and Quality of Tomato Juice. England: Food of Science Press.

Boddy L.M., T. Berges, C. Barreau, M.H. Vainstain, M.J. Johnson dan D.J. Balance. 1993. Purification and characterisation of an Aspergillus niger invertase and its DNA sequence. Curr Genet 24: 60–6.

Broekhuijsen M.P, I.E Mattern, R. Contreras, dan J.R. Kinghorn. 1993. Secretion of Heterologons Protein by Aspergillus niger . Carolina: Biotech.

Eva Novitasari, dkk. (2008).Pembuatan Etanol Dari Sari Kulit Nenas, Laboratorium Bioindustri TIP-FTP UNIBRAW. http://bioindustri.blogspot.com/2008/05/pembuatan-etanol-dari-sari-kulit-nenas.html. (diakses pada 6 April 2013)

Grewal, H.S. dan K.L. Kalra.1995. Fungal Production ofCitric Acid. Biotechnol. Adv.13 (2) : 209-234.Ishaq, A., S. Ali, I. Haq dan M.A.Qadeer. 2002. Time CourseProfile of Citric AcidFermentation by Aspergillus niger and Its Kinetic Relations.J. Biol. Sci. 2 (11) : 760-761.

Ibrahim. 2011.Produksi Asam Sitrat oleh Aspergillus niger L-51. http://hermanibrahim.blogspot.com/2010/11/produksi-asam-sitrat-oleh-aspergillus.html. (diakses pada 6 April 2013)

Kirk - Othmer. 1945. Encyclopedia ofChemichal Technology, Third edition, John Wiley and Sons,INC, New York

Kubicek C.P dan M. Rohr. 1989. Citric Acid Fermentation. Crit Rev Biotechnol 4: 331- 73.

Laboratorium Bioindustri TIP, FTP, Unbraw (2007), Fermentasi Asam Sitrat.http://www.mediakomunikasipermicabangmalang/asam sitrat.com. (diakses pada 6 April 2013)

Mangunwidjaja D. dan A. Suryani. 1994. Teknologi Bioproses. Jakarta: Penebar Swadaya.

Narayana, Kishore, Reddy, 2006, Biokinetic Studies on Citric Acid Production Using Aspergillus niger in Batch Fermentor, Indian Chemical Engineer, Vol. 4 No.4, hal 217 – 229.

Papagianni, M. 1995. Morphology and citric acid production of Aspergillus niger in submerged culture. PhD Thesis, University og Strathclyde.

Rahman. 1992. Produksi Metabolit Primer. Penerbit ARCAN. Jakarta.

Rehman, A., S. Ali dan I. Haq.2003. Phospate Limitation for Enhanced Citric Acid Fermentation Using Aspergillus niger Mutant Uv-M9 on Semi-pilot Scale.Pakistan J. Biol. Sci. 6 (14) :1247-1249.

Schlegel, G. Hans (1986) Mikrobiologi Umum, UGM Press, Yogyakarta.

Wehner. 1893. Petunjuk Praktikum Bioteknologi Mikrobia. Bogor: FMIPA, IPB.


Wikipedia. 2013. Asam Sitrat. http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sitrat(diakses pada 5 April 2013)

Bahagia itu sederhana

Iya, bahagia itu sederhana. Sesederhana dapetin hadiah uang 2rb di snack shorr, gratis 1 botol Nu greentea di balik tutup botol, gratis 1 bungkus bengbeng, menang kuis di twitter #smithquiz sama #happyquiz terus dapet baju dan voucher makan steak 50rb, dan sebagainya. Sederhana kan? Kejutan itu menyenangkan :D

Jumat, 24 Mei 2013

Produk Berbasis Minyak Atsiri

Laporan Praktikum 
Teknologi Minyak Atsiri, Rempah Dan Fitofarmaka 

Dosen : Dr. Dwi Setyaningsih, MSi. STP
Asisten : 1. Siti Saibah F34090105
2. Laras Wahyu S F34090149

Hari/tanggal : Kamis, 18 -25 April 2013


APLIKASI PRODUK BERBASIS MINYAK ATSIRI
(SABUN TRANSPARAN, PARFUM, LILIN AROMATHERAPY, MASSAGE OIL, DAN BALSEM)

Oleh Kelompok 5
Fitriana Dewie P F34100081
Nurul Latifah F34100082
Suci Enggar F34100091
Sapto Pujo F34090102
Hafizah Khaerina F34100110 



DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

___________________________________________________

I. PENDAHULUAN


1.1. Latar Belakang

Minyak atsiri merupakan suatu minyak yang mudah menguap (volatile oil) biasanya terdiri dari senyawa organik yang bergugus alkohol, aldehid, keton dan berantai pendek. Terdapat berbagai sumber minyak atsiri di alam baik berasal dari tanaman maupun hewan. Dari tanaman pun bisa berasal dari bagian akar, batang, daun, bunga, ataupun biji. Masing-masing sumber minyak atsiri tersebut memiliki karakter yang khas.

Minyak atsiri sangat beragam aplikasinya, mulai dari pembuatan produk aromatherapy, pembuatan obat, kosmetik, pembuatan produk antimikroba serta produk antioksidan, dan lain sebagainya. Dalam hal ini akan dilakukan aplikasi minyak atsiri yakni pembuatan produk aromatherapy, diantaranya massage oil, lilin aromaterapi, parfum tradisonal, sabun transparan, dan balsem. Penggunaan minyak atsiri dalam pembuatan produk aromatherapy memiliki sifat yang sangat mendukung, yaitu dapat bermanfaat bagi tubuh. Manfaat minyak atsiri sebagai produk aromatherapy yaitu dapat meregangkan otot-otot yang lelah, menenangkan pikiran, mengharumkan tubuh, memberikan rasa nyaman, serta menyehatkan kulit.

Pada umumnya produk aromaterapi yang dihasilkan dari aplikasi minyak atsiri ini memiliki fungsi masing-masing yaitu, parfum adalah bagian yang tak terpisahkan dengan gaya hidup masing-masing orang, bahkan tak sedikit orang yang merasa tak percaya diri lantaran tidak memakai parfum, sehingga aroma parfum dari seseorang memang identik dengan kepribadiannya. Parfum memiliki wujud yang bermacam-macam, yaitu cair, gas, dan gel. Parfum yang berwujud cair dibuat dari campuran minyak atsiri yang terdiri dari biang parfum, minyak fiksatifnya dan alkohol. Sabun berfungsi untuk mengemulsi kotoran-kotoran berupa minyak ataupun zat pengotor yang biasanya berbentuk padatan dan cair yang berguna untuk pembersih. Lilin aromaterapi adalah salah satu bentuk produk aromaterapi yang merupakan diversifikasi dari produk lilin yang dapat memunculkan aroma saat dibakar sehingga akan memberikan rasa tenang, rileks, dan nyaman.

Massage oil merupakan produk minyak yang digunakan dalam proses pemijatan yang tujuannya untuk mempermudah proses pemijatan dan dapat memperlancar aliran darah, sehingga dapat memberikan kesan relaks bagi pengguna. Balsem merupakan produk farmasi berupa berupa resin semi padat yang memiliki cara pemakaian mirip dengan massage oil, yaitu dengan pengolesan pada kulit yang umumnya mengandung menthol dan peppermint yang berfungsi untuk menghangatkan bila dioleskan pada kulit dan juga untuk meredakan rasa sakit. Sabun, massage oil dan balsem termasuk produk antimikroba dan antioksidan dimana produk yang dihasilkan adalah produk personal hygiene.

Pada praktikum kali ini, praktikan dikehendaki untuk membuat produk arometherapy dari minyak atsiri yaitu massage oil, lilin aromaterapi, parfum tradisonal, sabun transparan, dan balsem. Hal ini dimaksudkan agar praktikan memahami berbagai aplikasi minyak atsiri, dapat mengidentifikasikan produk yang dihasilkan, serta dapat menerapkannya dikehidupan sehari-hari untuk memperoleh nilai tambah dari komoditi minyak atsiri sebagai mahasiswa yang berbasis agroindustri.


1.2. Tujuan

Praktikum kali ini yaitu untuk mengetahui cara pembuatan produk berbasis minyak atsiri, penggunaan dan kandungan masing-masing produk, hasil pembuatan produk, serta hasil analisis uji dari produk masing-masing.

____________________________________________________

II. METODOLOGI


2.1. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum pembuatan produk berbasis minyak atsiri adalah gelas ukur, gelas piala, labu erlenmeyer, pipet tetes, pemanas, sudip (pengaduk), neraca, gelas bekker, tabung reaksi dan cetakan (untuk sabun dan lilin). Bahan yang digunakan untuk pembuatan parfum tradisional bahannya yaitu biang parfum, etanol 96% p.a, dan senyawa fiksatif (minyak nilam). Bahan pembuatan sabun tradisional yaitu minyak pembawa (minyak kelapa, NaOH, asam stearat, asam sitrat, gliserin, Coco Dietanolamida (Coco-DEA), etanol, NaCl, gula pasir, minyak atsiri (minyak mawar, sedap malam, lemon), dan pewarna. Bahan yang digunakan untuk pembuatan massage oil adalah berbagai macam minyak pembawa (minyak VCO, minyak jarak, minyak kelapa), dan minyak atsiri yang tersedia. Untuk pembuatan lilin aromaterapi bahan yang digunakan stearin, parafin, bubuk pewarna waxoline red, benang katun untuk sumbu, minyak pengikat (minyak nilam), dan minyak atsiri yang tersedia. Bahan untuk pembuatan balsem yaitu vaselin putih, parafin padat, menthol kristal, minyak peppermint, dan minyak atsiri yang tersedia.



2.2. Metode

2.2.1 Parfum Tradisional
2.2.2 Sabun Transparan


Analisa Mutu Parfum
- Uji Spreadibilitas
- Uji Spot
- Uji Lekat
- Uji Daya Tahan Wangi
- Uji Intensitas Bau

Keterangan
1: amat sangat intensif
2 : sangat intensif
3 : intensif
4: sedikit
5 : sangat sedikit

2.2.3 Lilin Aromaterapi
2.2.4 Massage oil
2.2.5 Balsem

___________________________________________________

III. HASIL DAN PEMBAHASAN


3.1. Hasil

(Terlampir)


3.2. Pembahasan

Pada praktikum kali ini, praktikan mencoba membuat produk berbasis minyak atsiri. Produk tersebut antara lain adalah parfum, sabun, lilin aromaterapi, massage oil, dan balsem. 

3.2.1 Parfum
Parfum merupakan wewangian yang dihasilkan dari campuran antara senyawa aromatik dengan minyak essensial serta bahan pelarut seperti air atau alkohol yang menghasilkan bau untuk digunakan pada tubuh manusia, ruangan atau objek tertentu. Senyawa essensial yang digunakan sebagai pewangi dalam parfum dapat berasal dari minyak atsiri maupun dari senyawa sintetik yang dapat memberikan aroma tertentu.

Parfum telah dikenal sejak lama. Parfum pertama kali digunakan oleh bangsa mesir kuno sebagai sarana untuk pemujaan terhadap dewa. Wewangian modern dimulai pada akhir abad 19 dengan sintesis komersial senyawa aroma seperti vanili atau kumarin, yang memungkinkan untuk membuat parfum dengan bau yang sebelumnya belum dikenal dengan hanya menggunakan bahan senyawa aromatik alami (Anton et al. 2008). Jenis parfum ada bermacam-macam, yakni:
- Soie de parfum adalah jenis yang tidak biasa beredar di pasaran komersial, sama seperti pure perfume, dengan konsentrasi 15%-18% minyak parfum, dapat bertahan kurang lebih 3-6 jam jika digunakan.
- Eau de parfum adalah jenis yang sedikit umum di pasaran dengan konsentrasi minyak antara 8%-15% dan bertahan kurang lebih 3-5 jam jika dipakai. Harganya sedikit lebih mahal dari pada concentrated fragrance, tergantung dari merk dan jenisnya
- Eau de toilette adalah jenis yang sangat umum di pasaran industri wewangian. Konsentrasi minyak parfum yang dikandung kurang lebih antara 4%-10% dan bertahan antara 3-4 jam jika digunakan. Jenis ini biasanya jenis terkuat yang disediakan untuk parfum pria.
- Eau de cologne adalah jenis dengan konsentrasi minyak 2%-5% dan dapat bertahan sampai dengan 3 jam. Jenis ini dulu sempat sangat populer tapi saat ini sudah tidak sebanyak dulu, umumnya untuk jenis parfum wanita, masih sedikit umum dijumpai untuk perfume pria.
- After shave adalah jenis dengan campuran dengan konsentrasi minyak 3% atau kurang, dan dapat bertahan kurang lebih 2-3 jam dan cukup umum dijumpai. Biasanya pada after shave mengandung balm atau aloe (lidah buaya) yang digunakan untuk menenangkan pori-pori setelah bercukur bagi para pria, dan kandungan alkoholnya juga berfungsi untuk menutup kembali pori-pori.
- Eau fraiche adalah jenis dengan campuran kurang dari 3% dan bertahan hanya sekitar 1 jam saja. Biasa pula disebut dengan nama perfume mist atau splash.

Secara umum parfum terdiri dari tiga komponen yaitu zat pewangi, zat pengikat, dan bahan pelarut atau pengencer. Zat pewangi merupakan persenyawaan kimia yang mampu menghasilkan bau wangi yang dapat berupa minyak atsiri ataupun senyawa sintetis. Zat pengikat merupakan persenyawaan yang memiliki daya menguap lebih rendah dari zat pewangi dan berfungsi menghambat atau mengurangi kecepatan penguapan zat pewangi. Zat pengikat yang baik digunakan harus memiliki titik uap yang lebih tinggi dari zat pewangi. Adapun syarat dari zat pengikat adalah sebagai berikut : larut sempurna dalam etanol, minyak atsiri, dan persenyawaan aromatik berwujud cair, mengurangi daya serap parfum dan mampu menghasilkan campuran bau parfum yang harmonis, dan berada dalam keadaan murni sehingga efektif jika digunakan dalam jumlah kecil. Komponen terakhir dari parfum adalah bahan pelarut atau pengencer. Bahan pengencer berfungsi untuk menurunkan konsentrasi zat pewangi dalam parfum sampai pada konsentrasi tertentu, sehingga dihasilkan parfum dengan intensitas bau wangi yang dikehendaki.

Menurut Anonim (2011), aroma favorit memiliki hubungan dengan karakter seseorang. Meski tidak pernah ada penjelasan secara konkrit, tetapi pada umumnya aroma parfum seseorang memang identik dengan kepribadiannya. Tak heran jika saat ini banyak orang yang merasa parfum adalah bagian yang tak terpisahkan dengan gaya hidupnya. Bahkan, tak sedikit orang yang merasa tak percaya diri lantaran tidak memakai benda ini. Terdapat delapan komposisi utama wewangian yang menjadi faktor penentu produk parfum, yakni floral, woody, citrus, ambers, chypre, fresh fruit, dan fourgere.
· Floral
Aromanya berasal dari bunga-bungaan seperti mawar, anggrek, dan melati. Cocok untuk seseorang yang berkepribadian feminim dan romantis.
· Woody
Wanginya didominasi aroma kayu khas dari Kepulauan Pasifik Selatan, ciri khasnya adalah aroma sandalwood dan cedar. Cocok bagi seseorang yang suka berpetualang, independen serta menyukai tantangan.
· Citrus
Karakteristik utama citrus yang berasal dari lemon, tangerine, clementine, dan grapefruit adalah aromanya yang menyegarkan dan langsung tercium begitu disemprotkan. Biasanya digunakan untuk eau de teoilette dan mengesankan pribadi yang aktif, sportif, lively, serta ekstrovert yang sangat sesuai bila digunakan saat berolahraga.
· Ambers
Ambers merupakan campuran vanilla, bunga-bungaan, wood, dan minyak camphorous. Perpaduannya mampu membawa pikiran maupun mood seseorang ke suasana oriental yang eksotis, terutama bagi mereka yang berjiwa romantis, namun tetap terkesan misterius dan maskulin.
· Chypre
Berasal dari gabungan ekstrak bargamot, oakmoss, dan labdanum. Karakteristik wewangiannya ditandai oleh aroma khas apricot dan custard, sedangkan dalam bahasa Perancis disebut cyprus. Parfum ini cocok bagi seseorang yang berhati lembut dan romantis, serta bernuansa dingin atau malam hari.
· Fresh Fruits
Merupakan perpaduan aroma tumbuhan dan buah-buahan menyegarkan seperti citrus, orange, limes, dan grapefruit, sangat tepat bagi mereka yang berjiwa dinamis, aktif, dan suka beraktifitas di luar ruang.
· Fourgere
Campuran dasarnya berasal dari lavender, coumarin, dan oakmoss. Aroma ini juga ditandai dengan perpaduan wangi rempah dan wood, serta membutuhkan waktu beradaptasi dengan kondisi tubuh. Meski terkesan lembut dan menenangkan pikiran, aromanya juga menampilkan sisi ambisius, classy, dan sedikit konvensional.

Semua jenis parfum tersebut mengandung alkohol. Semakin tinggi konsentrat parfum semakin sedikit kadar alkoholnya. Karena sifat alkohol yang menguap, fungsi alkohol disini untuk membantu menyebarkan aroma parfum agar tercium oleh orang-orang di sekitar. Selain itu alkohol juga berfungsi sebagai pelarut untuk melarutkan pure parfum. Hal ini dikarenakan karena jika parfum murni digunakan tanpa diencerkan dapat mengakibatkan iritasai pada kulit (William et al. 1992). Kadar konsentrat mempengaruhi ketahanan dari bau parfum. Parfum dalam kehidupan manusia memiliki berbagai fungsi antara lain adalah memberikan kesenangan hidup, mempengaruhi kejiwaan dan syaraf, memberikan wewangian kepada bahan yang tidak wangi dan menghilangkan bau yang tidak enak pada berbagai macam hasil industri tekstil, kulit, kertas, karet, dan plastik, melindungi manusia dari penyakit yang disebabkan bakteri, menetralisir keracunan makanan karena bakteri tertentu, mengobati sakit kepala, dan lain- lain.

Parfum dapat dibuat dengan cara yang sederhana yaitu dengan menformulasikan tiga komponen parfum. Pada praktikum ini parfum dibuat dengan cara mencampurkan bahan parfum (biang parfum) sebanyak 5 ml dengan bahan fiksatif dan etanol. Biang parfum dibuat dengan cara mencampurkan berbagai jenis biang parfum hingga terbentuk volume sebanyak 5 ml. dalam pembuatan parfum ini fiksatif yang digunakan adalah minyak nilam. Fungsi dari minyak nilam itu sendiri adalah mengikat biang parfum, sehingga parfum akan dapat bertahan lama jika digunakan.

Parfum dapat dibuat baik dengan menggunakan senyawa alami maupun dengan menggunakan senyawa sintetik. Perbedaan material natural dan sintetik terlihat dari efek yang dihasilkan. Pada prinsipnya nature identical adalah membuat senyawa sintetik berdasarkan senyawa yang terdapat di alam. Senyawa tersebut secara alami sudah tersedia di alam. Sebagai contoh adalah pembuatan parfum dengan menggunakan minyak dari melati. Minyak ini telah tersedia secara alami dialam, dan hanya perlu melakukan ekstraksi untuk mendapatkannya. Sedangkan pada senyawa sintetik, senyawa ini tidak tersedia dialam. Senyawa sintetik dihasilkan dengan cara proses kimia. Parfum sintetis atau semi sintesis merupakan parfum yang hanya terdiri dari satu macam zat pewangi.

Pada praktikum dilakukan beberapa uji terhadap parfum yang dihasilkan. Uji organoleptik yang dilakukan ditujukan untuk menguji keharuman aroma, ketajaman aroma, dan tingkat kesukaan terhadap aroma yang dihasilkan. Uji organoleptik ini menggunakan responden tak terlatih, dengan bahan uji tanpa pembanding. Menurut Resurreccion (1998), minimal diperlukan 25 panelis untuk uji afektif di laboratorium yang bertujuan untuk meminimalisasi standar deviasi. Uji afektif merupakan jenis uji untuk mengetahui penerimaan (acceptance) dan atau kesukaan (preference) terhadap suatu produk tertentu. Uji hedonik termasuk ke dalam kategori uji afektif atau uji kesukaan. Masing-masing panelis diminta mencium sampel produk dan memberikan penilaian kesukaan wangi masing-masing sampel produk. Pada uji ini, panelis memberikan penilaian terhadap wangi dengan menggunakan kepekaan alat inderanya (hidung). Tingkat skala hedonik yang digunakan adalah 1: sangat tidak suka, 2: tidak suka, 3: netral, 4 : suka, 5 : sangat suka. Sebanyak 28 orang responden dari praktikkan golongan P3 mengisi angket yang berisi pendapat dan didapatkan rata- rata tingkat kesukaan parfum masing- masing kelompok sebagai berikut: 3.32, 3.07, 3.32, 2.89, 3.54, dan 3.18. Dapat disimpulkan untuk sampel parfum dari kelompok 5 memiliki tingkat kesukaan yang paling tinggi sedangkan parfum dari kelompok 4 memiliki tingkat kesukaan yang paling rendah. Setelah dilakukan analisa sidik ragam untuk mengetahui nyata tidaknya perbedaan antar perlakuan dengan menggunakan uji duncan, nilai Fhitung (1.34) selalu lebih kecil dari pada Ftabel 1% (3.78) dan Ftabel 5% (2.57). Sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan nyata antar perlakuan. Tingkat kesukaan dipengaruhi oleh kandungan atau formula dari setiap parfum yang diuji. Pada kelompok 5 formulasi yang digunakan yaitu terdiri dari 0.8 minyak lemon, 0.1 ml minyak sedap malam, 0.3 minyak mawar dan menggunakan fiksatif minyak nilam 0.5 gram serta alkohol sebanyak 8.8 gram. Bau yang ditimbulkan dari parfum ini adalah dominan lemon. Sementara itu formulasi yang digunakan dari kelompok 4 dimana tingkat kesukaannya paling rendah yaitu hanya menggunakan dua jenis pewangi yaitu minyak mawar dan minyak lemon dengan jumlah masing masing 0.4 ml. Kelompok ini menggunakan fiksatif 0.5 gram tanpa menggunakan pewangi minyak sedap malam dan menggunakan pengencer sebanyak 9.2 ml.

Uji yang kedua yang dilakukan dalam praktikum ini adalah uji kualitas parfum. Uji ini terdiri dari uji spreadibilitas, uji spot, uji lekat, uji daya tahan wangi, serta uji intensitas bau. Uji kualitas parfum yang dilakukan pertama kali adalah uji spreadibilitas. Uji ini dilakukan dengan mengamati tetesan parfum pada kertas saring yang meliputi diameter, bau dan warna. Berdasarkan data hasil praktikum diketahui bahwa sebaran parfum terluas adalah dari kelompok 4 dengan diameter adalah 2.4 cm. Sedangkan untuk kelompok lain yakni kelompok 1 dengan diameter 1.6 cm kelompok 2 dan 3 dengan diameter 2 cm serta kelompok 5 dengan diameter sama dengan kelompok 1 dan kelompok 6 menghasilkan diameter 1.8 cm. Besarnya luasan sebaran parfum dipengaruhi oleh formulasi dari campuran parfum. Untuk parameter aroma rata-rata aroma yang dihasilkan adalah sesuai dengan komposisi dominan dari pewangi yang digunakan. Aroma yang dihasilkan yakni berturut-turut dari kelompok 1-6 adalah sedap malam, segar, campuran sedap malam dan lemon, dominan lemon, lemon, serta bau mawar. Sementara untuk parameter warna, rata-rata warna yang terbentuk adalah kuning. Hal ini sesuai dengan warna dari biang pewangi yang digunakan.

Uji yang berikutnya yaitu uji spot. Uji ini dilakukan dengan cara sama seperti uji spredibilitas. Perbedaannya adalah pada uji spot sampel yang telah diteteskan pada kertas saring dijemur dibawah sinar matahari selama 10 menit. Tujuan dilakukannya uji ini adalah untuk mengetahui sebaran dan juga ketahanan aroma. Berdasarkan hasil praktikum luasan diameter yang dihasilkan dari uji spot yakni berturut-turut dari kelompok 1-6 adalah 1.7 cm, 1.8 cm, 1.8 cm, 1.6 cm, 1.8 cm, dan 1.4 cm. Rata –rata hasil uji spot menunjukan diameter yang semakin menurun. Hal ini disebabkan adanya pengaruh penguapan akibat sinar matahari. Berdasarkan hasil uji spot dapat diketahui bahwa parfum dengan kandungan minyak bunga mawar terbesar memiliki daya sebar paling kecil. Selain itu, parameter bau dan warna juga menunjukan adanya trend yang semakin menurun. Penjemuran pada uji spot berfungsi untuk melihat sifat fisik minyak atsiri yang tertinggal setelah proses pengeringan, karena pada beberapa minyak atsiri setelah beberapa saat menempel pada permukaan maka akan tertinggal residu warna komponen penyusunnya, sehingga dengan uji tersebut kita dapat mengetahui jenis minyak atsiri yang dapat digunakan sebagai jenis parfum yang ingin dibuat dan menentukan jenis minyak yang wanginya dapat bertahan lama.

Uji kualitas parfum yang selanjutnya dilakukan adalah uji lekat. Uji lekat merupakan lanjutan dari uji spot. Uji ini dilakukan dengan prosedur yang sama seperti uji spot, tetapi pada uji ini dilakukan proses pencelupan kedalam aquadest selama 5 menit dan dikeringkan kembali. Parameter yang diamati pada uji lekat meliputi warna dan perubahannya serta bau dan perubahannya yang kemudian dibandingkan dengan uji spot. Berdasarkan data hasil praktikum diketahui bahwa secara umum terjadinya perubahan, baik pada warna maupun bau yang dihasilkan. Perubahan yang terjadi cenderung menurun, seperti bau yang semakin menurun maupun warna yang semakin memudar. Pada parameter bau ada kecenderungan bau dari pewangi tertentu yang semakin intensif. Hal ini dikarenakan adanya kemampuan atau daya lekat dari tiap jenis parfum yang berbeda. Perubahan bau dan warna itu terjadi karena perpindahan komponen senyawa kimia pada parfum yang berpindah pada aquades sehingga bau dan warna yang terjadi cenderung menurun dibandingkan sebelum direndam. Perubahan yang terjadi tersebut menentukan mutu parfum yang dihasilkan.

Uji selanjutnya untu menguji kualitas parfum adalah daya tahan wangi. Prosedur yang dilakukan untuk uji daya tahan wangi mirip dengan uji spreadibilitas, tetapi tetesan pada kertas saring dalam uji disimpan pada suhu ruang dan diamati perubahan aromanya dan warnanya tiap satu jam hingga bau dan warnanya menghilang. Hasil pada pengujian daya tahan wangi menunjukkan bahwa semakin lama waktu yang diberikan maka warna dan bau parfum akan semakin hilang. Berdasarkan data dapat diketahui bahwa untuk parameter warna semakin lama waktu pendiaman maka warna dari parfum semakin pudar, bahkan menghilang. Demikian juga untuk parameter bau yang semakin lama semakin kurang. Hal ini diakibatkan karena sifat dari minyak yang digunakan sebagi pewangi yang mudah menguap. Warna yang semakin memudar menunjukan bahwa kandungan minyak yang melekat pada kertas saring semakin lama akan semakin kurang dan akan habis. Uji daya tahan wangi dapat digunakan untuk mengetahui lama atau ketahanan dari parfum, sehingga dapat diketahui daya tahan dari parfum itu sendiri. Berdasarkan hasil uji, parfum dari kelompok tiga memiliki ketahanan atau daya tahan wangi lebih besar dibanding dengan kelompok lainnya. Hal ini dikarenakan komposisi dari kelompok tiga yang menggunakan bunga mawar dalam konsentrasi banyak. Kelompok 4 juga menunjukan hasil yang cenderung lebih tahan lama. Adanya kandungan minyak bunga mawar yang terlalu rendah akan menurunkan daya tahan wangi dari parfum itu. Dari uji ini dapat diketahui bahwa parfum jenis EDT memiliki daya tahan wangi yang lebih besar dibandingkan dengan jenis EDC dan EDP.

Uji yang terakhir adalah uji intensitas bau. Uji intensitas bau yang dilakukan pada produk parfum ini bertujuan untuk mengetahui seberapa lama bau parfum akan melekat kuat dengan daya intensitas parfum yang berbeda-beda tiap kelompok yang membuatnya. Formulasi parfum yang dibuat tiap kelompok berbeda-beda sehingga mempengaruhi keintensitasan bau parfum yang ada. Uji ini dilakukan cara mencium bau yang dihasilkan dari parfum dengan formulasi yang berbeda. Skala yang digunakan yakni 1- 5 dengan nilai 1 adalah sangat sedikit dan 5 menunjukan bau yang amat sangat intensif. Berdasarkan data hasil praktikum, dari kelompok 1 sampai 6 menunjukan hasil yang sama yaitu sangat intensif. Hasil praktikum menunjukan bahwa data yang dihasilkan tidak sesuai dengan lietratur. Menurut literatur bahwa parfum jenis EDP merupakan parfum yang memiliki daya tahan serta intensitas bau yang lebih dibandingkan dengan standar EDT maupun EDC. Hal ini dikarenakan parfum dengan standar EDP memiliki konsentrasi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan standar EDP maupun EDC.

3.2.2 Lilin Aromaterapi

Lilin telah digunakan secara luas sepanjang sejarah tidak hanya sebagai alat pencahayaan ruangan tetapi juga sebagai cara untuk mengatur suasana hati (mood). Tentu lilin biasa tidak dapat memiliki fungsi tersebut. Lilin yang dimaksud adalah lilin aromaterapi. Lilin ini adalah lilin yang dicampur dengan minyak esensial/ minyak atsiri, sehingga memancarkan uap terapeutik dari minyak esensial yang dihasilkan dari pembakaran lilin dan menghasilkan bau wangi yang dapat merelaksasikan pikiran dan menambah wangi ruangan. Lilin aromaterapi bukanlah sekedar lilin yang mengeluarkan aroma wangi seperti yang banyak tersedia di pasaran. Lilin pewangi hanya mengandung bahan pewangi saja seperti pewangi sintesis kimia dengan kualitas rendah dan tidak memiliki manfaat bagi kesehatan, sedangkan lilin aromaterapi dibuat dari minyak esensial (minyak atsiri) alami sehingga memiliki efek menyembuhkan dan menenangkan.

Lilin aromaterapi dapat digunakan untuk berbagai tujuan, termasuk menghilangkan stres dan kecemasan. Salah satu cara lilin aromaterapi digunakan dalam pengobatan holistik adalah untuk mengambil keuntungan dari kemampuan lilin dalam memancarkan aroma. Aroma yang ditambahkan ke lilin akan memberikan energi penyembuhan dan proses menciptakan suasana santai. Lilin aromaterapi memiliki kemampuan alami untuk memberikan aroma dengan perlahan saat pembakaran.Lilin aromaterapi memiliki berbagai efek kegunaan yang berbeda, sesuai dengan kandungan minyak atsirinya. Dalam penggunaan lilin aromaterapi, kita harus memilih aroma yang tepat untuk efek yang diinginkan. Untuk tujuan aromaterapi, minyak esensial yang digunakan harus alami dan lilin berkualitas baik sehingga tidak menghasilkan asap yang bisa masuk ke paru-paru dan mengganggu kesehatan.

Bahan baku utama yang digunakan dalam pembuatan lilin aromaterapi adalah parafin dan stearin. Parafin adalah suatu hidrokarbon yang dapat diekstraksi dari batu bara, kayu dan serpih minyak. Parafin dapat ditemui dalam bentuk padat yaitu lilin parafin atau parafin cair yaitu minyak parafin. Pembuatan lilin aromaterapi biasanya menggunakan lilin parafin. Lilin parafin berbentuk padat, berwarna putih, tidak berwarna, dan mempunyai titik leleh sekitar 46o dan 68o C. Parafin tidak larut dalam air tetapi larut dalam eter, benzene, dan beberapa ester. Lilin parafin adalah isolator listrik yang baik dan merupakan bahan yang baik untuk menyimpan panas (Anonim 2009). Bahan utama lain yang digunakan dalam pembuatan lilin aromaterapi ini adalah stearin yang merupakan bahan turunan dari kelapa sawit. Keunggulan dari bahan ini adalah stearin diproduksi dari produk alami dari tumbuh-tumbuhan (Corinne, 2004). Stearin atau tristearin adalah turunan trigliserida dari tiga untit asam stearate. Stearin memiliki titik leleh pada 54.5ᵒC, 65ᵒC, dan 73o C.

Penggunaan parafin pada pembuatan lilin yaitu sebagai bahan bakar lilin agar dapat terbakar, sedangkan penggunaan stearin yaitu sebagai pemberi bentuk lilin dan membuat lilin menjadi tahan lama dalam pembakaran dan tidak cepat meleleh, memberikan tekstur keras sedangkan parafin memberikan tekstur lembek. Tujuan pencampuran antara parafin dan stearin ialah agar parafin yang dimasukkan dapat mengeras (karena sifat dasar dari parafin ialah cenderung lembek dan lentur pada temperatur dibawah titik leburnya) maka parafin perlu digabungkan dengan digabungkan dengan stearin. Menurut Corinne (2004), pembakaran berbahan dasar stearin lebih sempurna dibandingkan dengan parafin, di dalam api yang tenang lilin ini dapat terbakar habis dan tidak ada lelehan maupun asap. Sehingga baik digunakan untuk ruang tertutup, kamar anak-anak, ataupun industri rumah tangga yang memerlukan pembakaran dengan lilin. Selain itu, lilin yang mengandung parafin menyebabkan polusi dan jelaga.

Hasil pengujian pada praktikum menunjukkan bahwa rata-rata kekerasan lilin paling tinggi didapatkan pada kelompok satu yaitu sebasar 40.7 dengan komposisi stearin dan parafin 0 : 25. Kemudian kekerasan paling kecil yaitu diperoleh pada kelompok empat dan enam yaitu sebesar 10.7 dengan komposisi parafin: stearin adalah 7.5 : 15.5 dan 12.5 : 12.5. Kekerasan yang tinggi disebabkan oleh adanya komposisi stearin yang lebih rendah dibandingkan parafin.

Kekerasan suatu lilin memiliki pengaruh dalam penggunaannya, terutama pada saat pembakarannya. Lilin yang keras umumnya disebabkan karena kadar stearin yang lebih tinggi daripada parafin. Stearin menyebabkan daya tahan yang lebih lama karena lebih sifatnya yang keras sehingga tidak cepat meleleh dan waktu pembakaran lebih bertahan lama/ lilin tidak cepat habis dan begitu juga sebaliknya.

Titik leleh leleh didefinisikan sebagai temperatur saat sampel dalam pipa kapiler mulai menjadi cairan jernih. Uji titik leleh lilin menggunakan alat yang bernama electrothermal. Hasil yang didapat dari kelompok 1-6 untuk titik leleh diperoleh suhu berturut-turut adalah 47.2ᵒC, 48.2ᵒC, 51.4ᵒC, 44.2ᵒC, 60.8ᵒC, dan 50.5ᵒC. Hal ini menunjukan kandungan yang terdapat pada lilin tersebut, khususnya stearin dan parafin yang menyebabkan perbedaan suhu untuk dapat meleleh. Kandungan lilin yang digunakan saat praktikum antara lain parafin dan stearin, minyak atsiri sebagai aroma terapi, dan pewarna. Komposisi stearin dan parafin pada setiap kelompoknya yaitu sebagai berikut: kelompok 1 yakni 0 g dan 25 g, kelompok 2 yakni 2.5 g dan 22.5 g, kelompok 3 yakni 5 g dan 20 g, kelompok 4 yakni 7.5 dan 15.5 g, kelompok 5 yakni 10 g dan 15 g, dan terakhir kelompok 6 yakni 12.5 g dan 12.5 g.

Berdasarkan hasil percobaan, terlihat pada kelompok 5 mendapatkan hasil yang paling tinggi untuk suhu yang dibutuhkan lilin untuk meleleh yaitu pada suhu 60.8ᵒC sebagai titik pertama meleleh dan 98.8ᵒC sebagai titik meleleh habis. Berdasarkan literatur, apabila komposisi parafin yang digunakan tinggi, dapat menahan suhu lebih tinggi sebelum meleleh. Hal tersebut tidak sesuai dengan hasil percobaan, karena kelompok satu, dua dan empat memiliki komposisi parafin yang lebih tinggi dibandingkan kelompok lima, namun titik leleh yang dimiliki masing- masing kelompok tersebut lebih rendah dibanding kelompok lima. Pencampuran dengan minyak olein dapat menurunkan titik leleh (Anonim 2013). Semakin lama lilin untuk dapat meleleh maka semakin baik mutu lilin tersebut sehingga lilin dapat dimanfaatkan dalam waktu yang cukup lama. Bahan yang membuat tekstur lilin menjadi lebih keras dan dapat tahan lama adalah stearin. Lilin yang cepat meleleh akan terlihat lembek karena kandungan parafin yang sedikit serta apabila terlalu banyak olein maka lilin akan berminyak.

3.2.3 Sabun

Menurut SNI (1994), sabun adalah sabun natrium yang umumnya ditambahkan zat pewangi atau antiseptik dan digunakan untuk membersihkan tubuh manusia dan tidak membahayakan kesehatan. Melihat permintaan konsumen yang sangat tinggi, aneka jenis, wangi, dan bentuk sabun pun mulai diciptakan. Saat ini, masyarakat lebih menyukai sabun cair dari pada sabun batang karena sabun cair tidak akan mudah terkontaminasi dengan mikroba pada orang lain apabila menggunakan sabun yang sama dalam waktu yang bersamaan. Berdasarkan jenisnya, sabun dibedakan atas tiga macam, yaitu sabun opaque, sabun translucent, dan sabun transparan.

Sabun transparan adalah sabun mandi yang mempunyai panampakan transparan (Mitsui 1997). Salah satu metode pembuatan sabun transparan adalah dengan melarutkan sabun dalam alkohol dengan pemanasan lembut untuk membentuk larutan jernih, yang kemudian diberi pewarna dan pewangi. Untuk membentuk struktur transparan pada sabun maka dalam formulasi sabun transparan ditambahkan beberapa bahan seperti gliserin, sukrosa, alkohol serta tranparent lainnya sehingga sabun transparan mengandung lebih sedikit sabun dari pada sabun mandi biasa. Selain mempunyai penampakan yang menarik, sabun transparan juga dapat merawat kulit karena mengandung gliserin dan gula yang berfungsi sebagai humektan yang dapat memberikan kelembaban pada kulit.

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat sabun transparan adalah minyak kelapa, natrium hidroksida, gliserin, etanol, gula pasir, cocoamide DEA, NaCl, asam sitrat, air, pewarna, dan pewangi. Masing-masing bahan mempunyai fungsi sesuai dengan kandungan bahannya. Minyak kelapa dan natrium hidroksida adalah bahan utama yang dapat menyebabkan terjadinya reaksi penyabunan atau reaksi saponifikasi. Asam stearat berfungsi sebagai bahan pengeras dan menstabilkan busa. Menurut Hambali et al (2005), menyatakan bahwa asam stearat memiliki sifat yang jenuh dan berbentuk padat pada suhu kamar, hal tersebut yang menyebabkan asam stearat dapat digunakan sebagai bahan pengeras dan memberikan konsistensi serta menstabilkan busa. Gliserin berfungsi sebagai pelarut dan merupakan humektan atau dapat bersifat menarik uap air dari udara kedalam kulit sehingga dapat dijadikan sebagai bahan pelembap (Rahardja 2010). Selain gliserin, gula pasir juga dapat dijadikan sebagai humektan dan bahan pelembap. Penggunaan gula pasir pada pembuatan sabun transparan dapat mempengaruhi transparansi warna yang akan dihasilkan. Gula yang baik digunakan dalam pembuatan sabun transparan adalah gula pasir yang ketika dicairkan berwarna jernih seperti gliserin karena warna gula sangat mempengaruhi transparansi warna hasil akhir (Anonim 2009).

Bahan berikutnya adalah etanol dan coco-DEA. Etanol berfungsi sebagai pelarut NaOH dan asam lemak pada reaksi penyabunan pada dasarnya dapat larut, tetapi tingkat kelarutannya sangat rendah (Anonim 2008). Etanol pada pembentukan sabun berfungsi untuk memfasilitasi reaksi NaOH dengan asam lemak. Sedangkan coco-DEA berfungsi sebagai surfaktan dan penstabil busa yang dapat menurunkan tegangan permukaan sehingga fasa minyak dan fasa air dapat menyatu. Natrium klorida yang ditambahkan pada proses pembuatan sabun berfungsi untuk pembusaan sabun dan untuk meningkatkan konsentrasi elektrolit agar sesuai dengan penurunan jumlah alkali pada akhir reaksi sehingga semua bahan tetap seimbang selama pemanasan. Asam sitrat berfungsi sebagai agen pengelat atau agen sequestering yang mengikat ion-ion logam pemicu oksidasi sehingga mampu mencegah oksidasi minyak saat pemanasan. Selain itu, asam sitrat juga berperan sebagai pengawet dan pengatur pH sabun. Pewarna dan pewangi yang ditambahkan pada pembuatan sabun digunakan sebagai penambah kesan menarik dengan aneka warna dan efek wangi tertentu. Tingkat transparansi sabun dipengaruhi oleh kualitas alkohol, gula, dan gliserin (Widodo 2011).

Pada proses pembuatan sabun transparan, langkah awal dilakukan dengan cara mencampurkan asam stearat dan minyak dengan larutan NaOH pada suhu 65˚C. Setelah proses penyabunan selesai yang ditandai dengan terbentuknya masa sabun yang kental dan muncul cairan bening, ditambahkan bahan-bahan lain yaitu etanol 70%, propilen glikol, asam sitrat, dan terakhir ditambahkan larutan gula. Pencampuran bahan dilakukan pada suhu 65-70˚C dengan pengadukan 400-500 rpm. Setelah campuran homogen, sediaan sabun tranparan diturunkan dari pemanas dan ditambah pewarna dan parfum, kemudian dituang ke dalam cetakan dan didinginkan pada suhu ruang.

Pada pengujian sabun transparan hasil praktikum hanya dilakukan uji kekerasan dan pH. Uji kekerasan sabun menggunakan alat penetrometer. Uji kekerasan ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kadar air dalam sabun dengan mengetahui tingkat kekerasan sabun dari masing- masing kelompok praktikum. Semakin dalam jarum penetrasi tertancap maka kadar air semakin tinggi dan sabun yang diuji semakin lunak (Purnamawati 2006). Berdasarkan analisis kekerasan, diketahui bahwa penetrasi jarum ke dalam sabun transparan yang dihasilkan berkisar antara 46 hingga 65 untuk kelompok 1, 45 hingga 52 untuk kelompok 2, 25 hingga 33 untuk kelompok 3, 35 hingga 57 untuk kelompok 4, 30 hingga 36 untuk kelompok 5, dan 26 hingga 38 untuk kelompok 6. Tingkat kekerasan sabun sangat dipengaruhi oleh kadar air. Menurut SNI tahun 1994, kadar air sabun maksimal 15%, bila lebih dari itu maka sabun yang dihasilkan akan lembek dan mudah larut dalam air. Berdasarkan nilai kedalaman pnetrasi jarum yang diperoleh dapat diketahui bahwa sabun kelompok 3 memiliki tingkat kekerasan paling tinggi, sedangkan sabun kelompok 1 memiliki tingkat kekerasan paling rendah. Hal tersebut membuktikan bahwa kadar air pada sabun kelompok 3 masih sangat tinggi. Namun, selain kadar air jumlah asam stearat juga sangat mempengaruhi tingkat kekerasan pada sabun jadi kemungkinan jumlah asam stearat yang diberikan kelompok 3 tidak tepat.

Berikutnya adalah uji pH pada sabun yang bertujuan untuk mengetahui derajat keasaman dari masing-masing sabun. Menurut literatur Balai Penyuluhan Pertanian Perikanan dan Kehutanan menyebutkan bahwa pH sabun transparan komersial adalah 9.34, sedangkan berdasarkan pengamatan diperoleh pH sabun pada semua kelompok berkisar antara 11 hingga 13. Dalam formulasi sabun transparan, pH terkait jumlah penggunaan basa yang menentukan jumlah penambahan etanol. Semakin banyak basa yang digunakan, akan semakin sedikit etanol yang dapat ditambahkan sehingga pH tetap tinggi (Sito 2011). Berdasarkan hasil uji pH dapat diketahui bahwa sabun hasil praktikum kelompok 1-6 belum dapat digunakan karena terlalu tingginya pH yang dapat merusak kulit.

3.2.4 Massage Oil

Massage oil atau biasa disebut dengan minyak pijat merupakan minyak yang digunakan dalam proses pemijatan yang dapat menimbulkan efek rileks, hangat, dan tenang pada badan. Selain itu, dalam minyak pijat terkandung minyak atsiri yang berguna sebagai aromterapi. Massage oil berfungsi untuk meningkatkan penyembuhan yang sebelumnya sudah dilakukan pada tahun 4000-an oleh orang – orang di negeri Cina. Proses pemijatan menggunakan minyak pijat ini sangat bermanfaat untuk melancarkan peredaran darah, mengurangi kegelisahan, meningkatkan fungsi kulit, melembutkan kulit, dan meningkatkan pertumbuhan tulang serta gerakan persendian yang juga meningkatkan fungsi jaringan syaraf (Hutasoit 2002). Minyak pijat biasanya menggunakan minyak esensial yang dapat dengan mudah menyerap kedalam jaringan kulit dan juga mampu menstimulasi indra penciuman (Vickers dan Zollman 1999).

Kandungan dari minyak pijat terdiri dari minyak atsiri yang khasiat dan sifat campurannya diketahui yang dapat dikombinasikan menurut sifat dan tujuan penggunaannya. Jika terjadi proses yang salah dalam mengkombinasikannya akan menyebabkan campuran minyak pijat menjadi kurang bermanfaat dan memberikan aroma yang tidak diinginkan. Proses pembuatan massage oil pada umumnya hanya menggunakan prinsip pencampuran beberapa bahan hingga terjadi kondisi minyak yang terhomogenisasi. Bahan baku yang digunakan terdiri dari 97% minyak pembawa yang terdiri dari minyak VCO/minyak kelapa/minyak jarak yang dicampurkan dengan 3% minyak atsiri. Minyak atsiri yang digunakan dalam proses pembuatan ini adalah minyak kayu putih, minyak gandapura, minyak cengkeh, dan minyak sereh, sedangkan minyak pembawa yang digunakan adalah minyak kelapa. Komposisi yang digunakan pada minyak atsiri sangat beragam tergantung dari hasil yang nantinya diinginkan. Minyak kelapa yang merupakan minyak pembawa biasa digunakan sebagai sarana pemijatan karena bersifat melembapkan, menjaga kesehatan kulit, dan dapat dengan mudah menyerap kedalam jaringan kulit. Minyak kelapa memiliki kandungan vitamin E yang diyakini memang baik untuk kulit. Kemudian minyak atsiri yang digunakan dalam praktikum ini adalah minyak gandapura yang berasal dari daun Bcutherina pracumben memiliki kandungan utama metil salisilat sebesar 98% yang cocok digunakan sebagai obat gosok untuk menghilangkan pegal- pegal pada otot dan untuk pemberi rasa panas. Minyak gandapura biasa digunakan sebagai obat dari encok, reumatik, dan keseleo. Minyak gandapura berfungsi untuk melancarkan peredaran darah. Lalu, minyak sereh yang memiliki sifat menenangkan dan menyegarkan pada minyak pijat. Kandungan utama dari minyak sereh ini adalah sitronellal, geraniol, dan sitronelol. Selanjutnya adalah minyak cengkeh yng memiliki kandungan utama eugenol yang memang biasa terdapat pada minyak pijat. Minyak cengkeh dapat mencegah peradangan pada tubuh, mengobati luka, menghilangkan kuman, dan melemaskan otot pada tubuh (Ketaren 1985). Terakhir adalah minyak kayu putih yang merupakan minyak atsiri hasil destilasi atau penyulingan daun Melaleuca leucadendron Linn ini memiliki bau dan khasiat yang khas menyegarkan. Kandungan utama dari minyak kayu putih adalah sineol yang terdiri dari 55% total minyak kayu putih, saponin, flavonoid, dan tanin. Namun secara keseluruhan, keempat minyak atsiri ini memiliki sifat menghangatkan.

Pada praktikum ini terdapat enam sampel massage oil dengan kombinasi minyak atsiri yang berbeda – beda pada setiap kelompok. Pengujian organoleptik ini terdiri dari warna, aroma, kekentalan, kelembutan, dan kesan lengket pada kulit. Skala yang digunakan adalah skala ordinal 1-5. Panelis yang melakukan pengujian adalah praktikan yang terdiri dari 28 orang yang termasuk dalam golongan panelis agak terlatih. Pengujian pertama mengacu pada parameter aroma. Pada hasil perhitungan rata – rata dapat diurutkan bahwa rata – rata terbesar terdapat pada massage oil kelompok 1 dan 5 sebesar 3.21, lalu kelompok 6 sebesar 3.18, kelompok 4 sebesar 3.21, dan kelompok 2 dan 3 yang memiliki nilai rata – rata 2.86. Berdasarkan perhitungan menggunakan rumus anova maka didapatkan hasil Fhitung sebesar 0.69 dengan Ftabel 1% sebesar 3.78 dan Ftabel 5% sebesar 2.57. Perhitungan ini menunjukan bahwa Fhitung lebih kecil dibandingkan Ftabel yang berarti tidak terdapat perbedaan yang nyata dari sampel 1-6 yang tidak perlu dilakukan perhitungan dengan menggunakan uji duncan. Hasil yang menunjukan bahwa tidak terdapat perbedaan nyata ini bisa disebabkan karena formulasi keenam sampel tidak terlalu berbeda jauh komposisinya.

Selanjutnya pengujian dengan parameter kehangatan dengan rata – rata berturut – turut dari kelompok 1 sampai 6 adalah 2.89, 3.0, 2.89, 2.79, 3.21, dan 3.12. Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan perhitungan data anova didapatkan Fhitung dari pengujian parameter kehangatan sebesar terbesar 1.14 dari Ftabel yang menggunakan taraf kepercayaan 1% didapatkan 3.78 dan taraf kepercayaan 1% didapatkan Ftabel sebesar 2.57%. Hal ini menunjukan bahwa Fhitung tidaklah lebih besar dari Ftabel yang berarti data yang didapatkan tidak menunjukan perbedaan yang nyata dan tidak harus dilakukan perhitungan dengan uji duncan. Hasil yang didapatkan tidak berbeda nyata karena formulasi yang dibuat oleh masing – masing kelompok menggunakan komposisi dengan perbandingan yang tidak terlalu jauh.

Pengujian selanjutnya dengan parameter kesan lengket dengan rata – rata dari setiap sampel dari kelompok 1-6 adalah 2.57, 2.57, 2.75, 2.75, 2.96, dan 3.04, sehingga dapat diketahui Fhitung dan dari pengujian organoleptik parameter kesan lengket adalah sebesar 1.20 dan dengan menggunakan taraf kepercayaan 1% didapatkan Ftabel sebesar 3.78 dan dengan taraf kepercayaan 5% didapatkan Ftabel sebesar 2.57. Hasil ini menunjukan bahwa Fhitung lebih kecill dari Ftabel yang berarti tidak terdapat hasil yang berbeda nyata sehingga tidak perlu dilakukan perhitungan dengan menggunakan uji duncan. Perbedaan yang tidak terlalu nyata ini disebabkan oleh komposisi bahan baku yang digunakan setiap kelompok tidak memiliki perbandingan yang terlalu jauh.

Massage oil yang baik tidak memberikan efek alergi pada pemakainya karena menggunakan bahan – bahan yang alami. Pengaplikasian minyak pijat ini dapat digunakan sebagai sarana pemijatan. Tren yang sedang terjadi dipasaran adalah penggunaan minyak pijat baik di salon maupun di rumah yang menggunakan bahan tambahan minyak atsiri yang berasal dari bunga karena akan memberikan efek aroma yang lebih harum. Minyak atsiri yang digunakan biasanya berasal dari minyak lavender, mawar, maupun minyak lemon. Kelebihan lain dari minyak ini juga sangat inovatif untuk diaplikasikan seperti minyak lavender dan lemon yang dapat digunakan sebagai pengusir nyamuk dan beraroma yang menyegarkan (England 2000). Minyak pijat ini mampu mempercepat penyembuhan dengan cara mengoleskan dan memnijatkannya pada bagian yang sakit. Proses pemijatan ini akan merangsang proses pelancaran aliran darah dan cairan tubuh serta membantu proses relaksasi di dalam tubuh.


3.2.5 Balsem

Balsem merupakan obat gosok yang memiliki karakteristik berbentuk semi padat dan memiliki kemampuan untuk melekat pada kulit, tekstur dari balsem ini juga lunak, mudah dioleskan, dan mengandung bahan aktif. Balsem biasa digunakan untuk penggunaan luar dan tidak untuk dikonsumsi. Kandungan dari balsem biasanya mengandung minyak atsiri. Fungsi dari balsem ini hampir sama dengan minyak pijat. Namun, yang membedakan adalah proses pembuatan dan karakteristik dari penampakannya. Bahan aktif yang terdapat pada balsem adalah minyak atsiri yang memiliki efek menghangatkan dan juga menyegarkan. Balsem biasa diaplikasikan untuk pemijatan untuk mengurangi ketegangan otot, memperlancar aliran peredaran darah, mengobati rasa nyeri akibat keseleo, pegal –pegal, maupun encok. Cara penggunaan balsem adalah dengan cara digosokan ke kulit yang kemudian kandungan dari balsem akan masuk kedalam pori – pori kulit (Ebadi 2007).

Proses pembuatan dari balsem ini menggunakan prinsip pemanasan dan pencampuran. Bahan yang digunakan untuk pembuatan balsem terdiri dari vaselin, parafin padat, menthol kristal, minyak peppermint, dan minyak atsiri yang terdiri dari minyak cengkeh, minyak sereh, minyak gandapura, dan minyak kayu putih. Vaselin berfungsi sebagai penutup oklusif yang menghambat penguapan kelembaban secara normal dari kulit dan melunakkan kulit. Vaselin putih merupakan massa lunak putih, tembus cahaya, tidak berbau dan tidak berasa. Parafin berfungsi sebagai bahan yang membuat balsem menjadi mengeras sehingga didapatkan tekstur yang semi padat pada produk balsem. Parafin memiliki sifat melembapkan, melicinkan, dan membantu pembentukan krim. Menthol kristal dan minyak peppermint merupakan bahan yang bersifat pedas yang berfungsi memberikan efek segar, dingin dan hangat pada kulit (Surya 2007). Minyak atsiri berfungsi sebagai bahan yang memiliki efek pengobatan, relaksasi, sedatif dan peningkatan sirkulasi darah. Balsem dibuat dengan memanaskan vaseln dan parafin sampai mencair pada dua tempat yang berbeda. Setelah itu kedua bahan tersebut dicampur dan diaduk sampa rata. Kemudian ditambahkan minyak atsiri, menthol kristal dan minyak peppermint secara berurutan (Oktovina 2006).

Pada praktikum ini proses pembuataan menggunakan komposisi minyak atsiri yang berbeda – beda yang akan menentukan hasil dari produk balsem. Pengujian dilakukan secara hedonik dengan menguji parameter aroma, kehangatan dan kesan lengket. Pengujian organoleptik ini menggunakan skala dari 1 hingga 5 yang menunjukan pada skala 1: sangat tidak suka, 2: tidak suka, 3: netral, 4: suka, dan 5: sangat suka. Pengujian organoleptik secara hedonik ini menggunakan panelis agak terlatih yang merupakan praktikan sebanyak 29 orang. Pada pengujian parameter aroma dapat diketahui rata – rata dari masing sampel balsem setiap kelompok dari kelompok 1-6 adalah 3.12, 2.82, 2.75, 3.0, 3.5, 2.79. Berdasarkan rata – rata diketahui bahwa aroma dari keenam sampel cenderung tidak disukai. Berdasarkan perhitungan menggunakan data terlampir didapatkan Fhitung dari pengujian parameter aroma sebesar 1.68 dan Ftabel yang didapatkan dari taraf kepercayaan 1% sebesar 3.78 dan dari taraf kepercayaan 5% sebesar 2.57. hal ini menunjukan bahwa tidak terdapat perbedaan nyata dari keenam sampel karena Fhitung menunjukan hasil yang lebih kecil dibandingkan Ftabel. Perbedaan yang tidak terlalu nyata ini disebabkan oleh formulasi dari keenam sampel tidak menunjukan perbandingan bahan baku yang signifikan. Karena hasil menunjukan perbedaan yang tidak nyata maka tidak harus dilakukan perhitungan dengan menggunakan uji duncan. Selanjutnya, pada parameter kehangatan dapat diketahui rata – rata dari masing – masing kelompok 1-6 adalah 2.89, 3.18, 3.04, 2.96, 3.29, dan 3.25. Kemudian dilakukan perhitungan untuk mendapatkan Fhitung yang didapatkan sebesar 0.88 dan dibandingkan dengan Ftabel yang menggunakan taraf kepercayaan 1% dan 5% yang didapatkan Ftabel sebesar 3.78 dan 2.57. hal ini menunjukan tidak terdapat perbedaan yang terlalu nyata antara masing – masing sampel karena Fhitung lebih kecil dari Ftabel. Maka selanjutnya tidak perlu dilakukan perhitungan secara uji duncan.

Selanjutnya parameter kesan lengket dapat diketahui dari rata – rata masing – masing sampel dari sampel 1 sampai 6 yang secara berturut –turut disebutkan yaitu 3.04, 3.0, 3.07, 3.12, 2.86, dan 3.21. Kemudian dilakukan perhitungan secara anova untuk mendapatkan Fhitung yang didapatkan sebesar 0.52 dan Ftabel dari taraf kepercayaan 1% dan 5% sebesar 3.78 dan 2.57. dari data yang didapatkan diketahui bahwa Fhitung lebih kecil dibandingkan Ftabel yang menunjukan tidak terdapat perbedaan yang nyata dan tidak perlu dilakukan uji duncan. Perbedaan yang tidak terlalu nyata antar sampel ini bisa disebabkan oleh perbandingan komposisi yang digunakan oleh masing – masing kelompok tidak terlalu jauh berbeda.

Balsem biasa diaplikasikan untuk keperluan mengurut maupun memijat. Cara penggunaan dari balsem adalah dengan cara dioles dan dipijatkan pada area tubuh yang diinginkan. Tren yang sekarang sedang terjadi adalah perubahan aroma balsem yang lebih inovatif agar dihasilkan balsem yang lebih menarik dengan sifat aromaterapi yang menenangkan dan menyegarkan. Selain itu, sifat dari balsem sekarang yang diinginkan adalah dingin di kulit. Produk seperti itu sudah banyak dijual dipasaran. Namun, tetap saja balsem yang lebih banyak diminati adalah balsem yang memiliki tingkat kehangatan yang tinggi dan aroma cenderung tidak dipedulikan oleh konsumen.

___________________________________________________

IV. PENUTUP


4.1 Kesimpulan

Parfum merupakan campuran dari zat pewangi, zat pelarut, dan zat pengikat yang dicampurkan hingga homogen dengan perbandingan tertentu. Berdasarkan konsentrasi zat pewanginya, parfum dibedakan menjadi pure parfum, eau de parfume, eau de toilette, eau de cologne, dan eau fraiche. Berdasarkan hasil organoleptik, parfum yang paling disukai oleh panelis adalah parfum dengan komposisi alkohol sebanyak 8.8 g, minyak mawar 0.3 g, minyak lemon 0.8 g, dan minyak sedap malam 0.1 g dengan fiksatif minyak nilam sebanyak 0.5 g. Uji organoleptik yang dilakukan telah menunjukkan bahwa uji duncan dalam perhitungan tersebut tidaklah berbeda nyata 1% maupun 5%. Analisa mutu parfum yang diujikan menunjukkan bahwa parfum yang dibuat bermutu baik. Pada uji spreadibilitas, uji spot, dan uji lekat ditunjukkan diameter parfum yang diuji sepanjang 1.5– 2.5 cm, bekas warna hampir tidak ada, dan aroma yang dihasilkan kuat. Pada uji daya tahan wangi, parfum yang dibuat dapat bertahan 5 jam.

Sabun biasanya digunakan untuk membersihkan tubuh manusia dan tidak membahayakan kesehatan. Berdasarkan jenisnya, sabun dibedakan atas tiga macam, yaitu sabun opaque, sabun translucent, dan sabun transparan. Sabun transparan adalah sabun mandi yang mempunyai panampakan transparan. Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat sabun ini adalah minyak kelapa, natrium hidroksida, gliserin, etanol, gula pasir, cocoamide DEA, NaCl, asam sitrat, air, pewarna, dan pewangi. Uji yang dilakukan pada sabun adalah uji kekerasan dan uji pH. Diketahui bahwa sabun kelompok 3 memiliki tingkat kekerasan paling tinggi, sedangkan sabun kelompok 1 memiliki tingkat kekerasan paling rendah. Hal tersebut dipengaruhi oleh kadar air pada sabun dan jumlah asam stearat. Berikutnya adalah uji pH pada sabun yang seharusnya pH sabun transparan komersial adalah 9.34 sedangkan berdasarkan pengamatan diperoleh pH sabun pada semua kelompok berkisar antara 11 hingga 13. Hal ini mengakibatkan sabun hasil praktikum belum dapat digunakan karena terlalu tingginya pH yang dapat merusak kulit.

Lilin aromaterapi merupakan bentuk terapi holistik yang menggunakan minyak esensial yang telah disuling dari bunga dan herbal. Lilin aromaterapi digunakan sebagai penenang pikiran dan penghilang stress. Bahan utama pembuatan lilin aromaterapi adalah stearin dan parafin. Dari hasil pengamatan, bahwa semakin banyak stearin yang digunakan, maka tektur dari lilin semakin keras. Untuk uji titik leleh seharusnya semakin banyak stearin yang ditambahkan pada parafin titik lelehnya akan semakin rendah. Namun hasil yang didapatkan tidak sesuai literatur. Hal tersebut dapat disebabkan karena kesalahan pada pembacaan suhu saat terjadinya titik leleh pada lilin.

Massage oil merupakan produk minyak yang digunakan dalam proses pemijatan yang dapat memperlancar aliran darah. Balsem umumnya mengandung mentol dan peppermint yang berfungsi untuk menghangatkan bila dioleskan pada kulit dan untuk meredakan rasa sakit. Dari hasil uji dan perbandingan antara Fhitung dan Ftabel, massage oil yang diuji tidak memiliki perbedaan nyata pada parameter warna pada taraf 5% dan 1%, dan perbedaan nyata pada parameter aroma pada taraf 5%. Balsam yang diuji juga tidak memiliki perbedaan nyata pada parameter aroma, kehangatan dan kesan lengket pada taraf 5%.

4.2 Saran

Praktikum kali ini hanya membahas mengenai cara pembuatan beberapa produk pengembangan dari atsiri, oleh karenanya diperlukan lagi penelitian yang lebih lanjut untuk mengetahui kadar mutu yang dimilikinya. Dapat menuntun untuk berkreasi untuk membuat suatu produk turunan lainnya dengan kreativitas dan inovasinya masing-masing.

__________________________________________________

DAFTAR PUSTAKA


Anonim. 2008. Resep Sabun Mandi Batangan. http://www.forumsains.com/kimia/resep-sabun-mandi-batangan/ (diakses pada 30 April 2013).

Anonim. 2009. Pembuatan Lilin. http://trisqie.wordpress.com/paraffin/. (Diakses pada 30 April 2013).

Anonim. 2009. ­Membuat Sabun Transparan di Rumah. http://www.scribd.com/doc/12312853/ebook-sabun-transparan/ (diakses pada 30 April 2013).

Anton. 2008. Resep Parfum Badan. http://www.kursustristar.com (diakses pada 5 Mei 2013).

Corinne, B, 2004. Analysis of Essential oil of Indonesien Patchoulli using GC.Journal of essential oil research Ebadi M. 2007. Pharmacodynamic Basis Of Herbal Medicine, 2nd ed. New York: Taylor and Francis.

England, A. 2000. Aromatherapy and massage for mother and baby. Rochester, Vermont: Healing Arts Press.

Hambali, Erliza et al. 2007. Jarak Pagar, Tanaman Penghasil Biodiesel. Jakarta: Penebar Swadaya.

Hutasoit, Aini. 2002. Panduan Praktik Aromatherapy Untuk Pemula. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Ketaren, Semangat. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. Jakarta: Balai Pustaka.

Mitsui, T. 1997. New Cosmetic Science. Amsterdam: Elsever.

Oktovina, D.M. 2006. 20 Ramuan Esensial Nusantara Untuk Cantik dan Bugar. Jakarta: Erlangga.

Purnamawati, Debbi. 2006. Kajian Pengaruh Konsentrasi Sukrosa dan Asam Sitrat Terhadap Mutu Sabun Transparan. Skripsi. Bogor: IPB.

Sito, Jakes. 2011. Formulasi Sabun Transparan dari VCO. http://klikpertanian.blogspot.com/2010/10/formulasi-sabun-transparan-dari-vco.html (diakses pada 4 Mei 2013).

Surya. 2007. Parafin. http://www.tristarchemical.com.index.php?option=com (diakses pada 8 mei 2013)

Rahardja, Kirana. 2010. Obat-obat Sederhana Gangguan Sakit Sehar-hari. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Resurreccion, Anna V.A. 1998. Food Commercial Products. Gaithersburg : English.

Vickers, A dan Zollman. 1999. Pijat Terapi . BMJ. 319 (7219) :1254-1257.


Williams, D. F.dan Schimtt. W. H. 1992. Chemistry and Technology of the Cosmetics and Toiletries Industry. Second Edition. USA : Chesebrough Ponds, Inc.