BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengetahuan manusia tentang bioteknologi berawal dari pembuatan makanan dan minuman secara fermentasi. Minuman khas Jepang seperti sake, bir, anggur, makanan keju, yoghurt, tempe, oncom, acar dan lain-lain merupakan contoh kecil proses bioteknologi tradisional yang sudah lama dikenal.
Pada tahun 1929 s/d 1944 bioteknologi tahap kedua (lebih modern) telah dikemukakan oleh Flemming Yi telah ditemukannnya penelitian dengan cara fermentasi. Sejak itu berkembanglah kegiatan bioteknologi untuk menghasilkan antibiotik, vitamin-vitamin serta asam-asam organik seperti aseton, butanol, asam sitrat dengan metode fermentasi (Higgins, 1985).
Struktur asam askorbat pertama sekali dikemukakan oleh Haworth. Asam askorbat disintesa secara komersial dengan bantuan bakteri berlangsung sebagai berikut :
red oks
D-glukosa D-sorbitol L-sorbosa Vitamin C Acetobacter
(West, 1966).
Isolasi kristalin asam askorbat pada tahun 1928 dilakukan oleh Szent-Gyorgyi yang dilanjutkan dengan identifikasi vitamin C oleh Waugh dan King serta Svirbely dan Szent-Gyorgyi pada tahun 1932.
Pada tahun 1953 dibuat beberapa studi dimana proses fermentasi vitamin C dengan bantuan mikroorganisme hanya terjadi dalam 2 langkah. Hori dan Nakatani mengubah glukosa oleh Acetobacter suboxydans menjadi asam 5-keto-D-glukonat, yang selanjutnya oleh bantuan katalis enzim dirubah menjadi asam L-idonat.
Fermentasi dengan Pseudomonas, Acetobacter, atau Aerobacter inversi senyawa akhir menjadi asam 2-keto-L-gulonat, dimana intermediat yang lazim dikenal menjadi asam L-askorbat (Hori, 1953).
Boudrant menyatakan bahwa dengan menggunakan metoda Reichstein dan
glukosa sebagai substrat, pembentukan asam askorbat dengan metoda fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum atau Acetobacter suboxyydans hanya berlangsung dengan 5 tahap reaksi (Boudrant, 1990).
Hancock menyatakan bahwa dengan menggunakan Saccharomyces cerevisiae dan substrat L-galaktosa, L-galaktono-1,4-lakton dan L-gulono-1,4-lakton akan dihasilkan asam askorbat sedangkan bila menggunakan substrat glukosa, D-galaktosa atau D-manosa akan dihasilkan asam D-erithroaskorbat (Hancock, 2000).
Running menyatakan bahwa fermentasi aerobik dari D-glukosa dan pemilihan strain yang tepat akan dihasilkan asam askorbat ekstraseluler sebesar 76 mg/L (Running, 2002).
Rewatkar menyatakan bahwa dengan menggunakan 5 gram sorbitol; 0,5 gram ekstrak yeast dan 2 gram agar yang dilarutkan dalam 100 mL H2
Dengan cara yang sama tetapi menggunakan bakteri Pseudomonas aeruginosa akan dihasilkan 3,217 mg/L (4,0213%). Sedangkan bila digunakan Saccharomyces
cerevisiae akan dihasilkan 1,882 mg/L (2,3525%) asam askorbat (Rewatkar, 2010).
O setelah difermentasi selama 7 hari oleh Acetobacter suboxydans akan diperoleh sebanyak 4,997 mg/L (6,2213%) asam askorbat.
Oleh karena itu, peneliti tertarik untuk melakukan proses biosintesis vitamin C dari D-sorbitol dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum dalam pengembangan bioteknologi.
1.2 Perumusan Masalah
Seberapa besar kemampuan Acetobacter xylinum mensintesis D-sorbitol menjadi vitamin C (asam askorbat) dengan pengaturan pH 4-4,5 dalam jangka waktu fermentasi 72 jam dengan menggunakan alat fermentor jenis Batch Culture teraduk kontinu.
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini objek masalah dibatasi sebagai berikut : 1. D-sorbitol digunakan sebagai bahan pengganti glukosa.
2. Proses fermentasi vitamin C dari D-sorbitol dengan bantuan bakteri
Acetobacter xylinum.
3. Waktu fermentasi yang dilakukan adalah 72 jam dengan pengaturan kondisi yang telah disesuaikan antara lain pH, temperatur serta pengadukan yang teratur dan kontinu.
4. Metoda fermentasi yang digunakan adalah metoda Batch Culture teraduk kontinu.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk membuktikan bahwa vitamin C dapat dibuat dengan cara fermentasi dari bahan baku D-sorbitol.
3. Untuk mensosialisasikan metoda-metoda bioteknologi.
4. Untuk memproduksi bahan dan jasa dengan biaya relatif murah, aman, terbarukan dan sekaligus dapat mengurangi pencemaran lingkungan.
1.5 Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan informasi pada bidang Biokimia/KBM (Kimia Bahan Makanan) dimana D-sorbitol dapat dimanfaatkan sebagai sumber biosintesis vitamin C dengan bantuan bakteri
Acetobacter xylinum.
1.6 Metodologi Penelitian
Adapun langkah-langkah analisisnya sebagai berikut : 1. Penelitian ini adalah eksperimental laboratorium.
2. Sampel yang digunakan adalah D-sorbitol sebagai bahan pengganti glukosa.
3. Waktu fermentasi oleh bakteri Acetobacter xylinum selama 72 jam. 4. Metoda fermenter yang digunakan adalah metoda Batch Culture teraduk
kontinu.
5. Sampel yang mengandung bakteri Acetobacter xylinum dilakukan pengaturan pH 4-4,5 pada suhu kamar dan diatur pengadukan yang teratur dan kontinu di dalam wadah yang telah dipreparasi.
6. Hasil fermentasi diuji dengan Polarimeter, Spektrofotometer UV-Visible, Titrasi Iodometri dan Metoda Hitungan Cawan.
