PEMBUATAN ASAM LAKTAT DARI LIMBAH KUBIS.

(1)

PEMBUATAN ASAM LAKTAT

DARI LIMBAH KUBIS

SKRIPSI

Oleh :

Laurentius Kelik Dwi Ananta NPM. 0431010032

Devin Noor Rakhma Oktarina NPM. 0431010042

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JATIM

SURABAYA

2008

(2)

i

PEMBUATAN ASAM LAKTAT

DARI LIMBAH KUBIS

SKRIPSI

Oleh :

Laurentius Kelik Dwi Ananta NPM. 0431010032

Devin Noor Rakhma Oktarina NPM. 0431010042

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JATIM

SURABAYA

2008

(3)

ii

DARI LIMBAH KUBIS

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas akhir Skripsi

sebagai syarat dalam memperoleh

gelar Sarjana Teknik Kimia

O le h :

La u r e n t i u s K e lik D w i A n a n t a N P M . 0 4 3 10 10 0 3 2 D e v in N o o r R a k h m a O k t a r in a N P M . 0 4 3 10 10 0 4 2

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JATIM

SURABAYA

2008

(4)

iii

SKRIPSI

DARI LIMBAH KUBIS

Oleh :

La u r e n t i u s K e lik D w i A n a n t a N P M . 0 4 3 10 10 0 3 2 D e v in N o o r R a k h m a O k t a r in a N P M . 0 4 3 10 10 0 4 2

Dipertahankan dihadapan Pembimbing dan Tim Penguji

Pada Tanggal : 19 Mei 2008

P u k u l : 08.00

Penguji

I

Ir.

Isni

Utami,

MT.

NIP.

030

191

024

Penguji

II

Ir.

Sintha

Soraya

S,

MT.

NIP.

030

217

161

Pembimbing

Ir.

Suprihatin,

MT.

NIP.

030

217

269

(5)

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan YME atas karunia dan rahmat‐Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan dengan baik laporan penelitian ini yang berjudul Pembuatan Asam Laktat dari Limbah Kubis.

_{Laporan penelitian ini disusun untuk memenuhi tugas yang diberikan} kepada mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia.

Seiring dengan selesainya penyusunan laporan penelitian ini, kami menyampaikan terima kasih yang sebesar‐besarnya kepada :

. Bapak Ir. Bambang Wahyudi, MS. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur. . Ibu Ir. Retno Dewanti, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia,

Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jawa Timur. . Ibu Ir. Suprihatin, MT. selaku Dosen pembimbing.

. Ibu Ir. Isni Utami, MT. dan Ibu Ir. Sintha Soraya S, MT. selaku Dosen Penguji.

. Bapak, Ibu, Saudara tercinta yang telah memberikan dorongan, do’a dan restu serta semangat demi berhasilnya studi kami.

. Rekan‐rekan serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu.

Segala upaya telah kami lakukan dalam penyusunan laporan penelitian ini, namun tidak menutup kemungkinan masih terdapat kekurangan dan kesalahan yang perlu disempurnakan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang konstruktif tetap kami harapkan untuk kesempurnaan laporan penelitian ini.

Semoga laporan penelitian ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.

Surabaya, Mei 8 Penyusun

(6)

v

DAFTAR ISI

Halaman Judul i

Halaman Tujuan Penyusunan ii

Halaman Pengesahan iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi v

Daftar Tabel vii

Daftar Gambar viii

Daftar Lampiran ix

Intisari x

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang 1

I.2. Tujuan Penelitian 2

I.3. Manfaat Penelitian 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Teori Umum

Kubis 3

Asam laktat 4

Produksi Asam laktat 5

Kegunaan Asam laktat 5

II.2. Landasan Teori 6

II.3. Hipotesa 8

BAB III METODE PENELITIAN

III.1. Bahan 9

III.2. Alat dan Rangkaian alat 9

III.3. Peubah 10

III.4. Prosedur Penelitian 10

III.5. Cara Penelitian 11

III.6. Analisa Hasil 11

(7)

vi BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Asam laktat 12

Pengaruh waktu fermentasi terhadap perolehan Asam laktat

13 Pengaruh penambahan Na3PO4 terhadap perolehan Asam laktat

% Recovery Asam Laktat Perubahan pH

15 16 19 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan 21

V.2. Saran 21

DAFTAR PUSTAKA 22

Lampiran 23

(8)

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Komposisi Gizi Kubis Putih 7

Tabel 4.1. Hasil analisa perolehan kadar Asam laktat pada setiap perlakuan

Tabel 4.2. Data perolehan Asam laktat hasil fermentasi dan hasil perhitungan

% Recovery Tabel 4.2. Perubahan pH

12

16 19

(9)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Fermentor proses pembuatan asam laktat 9

Gambar 3.2. Skema Prosedur Kerja 10

Gambar 4.1. Pengaruh waktu fermentasi terhadap perolehan Asam laktat(%berat) pada pelbagai perlakuan konsentrasi Na3PO4 (%berat)

Gambar 4.2. Fase – fase pertumbuhan mikroorganisme

13

13 Gambar 4.3. Pengaruh konsentrasi Na3PO4 (%berat) dengan perolehan

Asam laktat (%berat) pada pelbagai perlakuan waktu fermentasi Gambar 4.4. Hubungan antara perolehan Asam laktat hasil fermentasi

dengan % Recovery

15

19

(10)

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan %Na3PO4 23

Lampiran 2. Check hasil analisa kadar asam laktat 24

Lampiran 3. Sertifikat hasil analisa glukosa 26

Lampiran 4. Sertifikat hasil analisa Asam laktat 27

(11)

x

INTISARI

Kubis (Brassica oleracea) merupakan salah satu jenis sayuran yang banyak tumbuh di daerah dataran tinggi. Sayuran ini bersifat mudah layu, rusak dan busuk, sehingga menghasilkan limbah (bau) yang menjadi suatu permasalahan lingkungan. Limbah daun kubis yang membusuk inilah merupakan tempat hidupnya suatu bakteri yang dinamakan Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrukil, Laktobacillus fermentum dan Lactobacillus brevis. Lactobacillus merupakan suatu mikroorganisme yang berfungsi dalam pembentukan Asam laktat dari laktosa. Proses fermentasi asam laktat terjadi karena adanya aktivitas bakteri laktat yang secara alami terdapat pada limbah daun kubis tersebut dan mengubah glukosa menjadi asam laktat pada kondisi anaerob dengan penambahan Na3PO4 secukupnya.

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan membuat asam laktat dari limbah kubis putih dengan proses fermentasi serta mendapatkan kondisi terbaik untuk waktu fermentasi dan penambahan Na3PO4 yang sesuai sehingga dapat menghasilkan asam laktat dengan kadar yang tinggi.

Bahan baku yang digunakan adalah limbah kubis putih yang diperoleh dari kebun petani di Batu. Proses pembuatan Asam laktat dari limbah kubis mula-mula mencuci limbah kubis hingga bersih kemudian menghaluskan tanpa penambahan air. Selanjutnya menimbang limbah kubis sebanyak 100 g dan memasukkan kedalam fermentor (erlenmeyer) dan menambahkan Na3PO4 kedalam fermentor (erlenmeyer) dan segera menutupnya dengan menggunakan kapas dan aluminium foil. Proses fermentasi berlangsung pada kondisi anaerob dan pada suhu kamar yaitu sekitar 30oC. Konsentrasi Na3PO4 yang ditambahkan divariasi sebanyak 1% ; 1,5% ; 2% ; 2,5% ; 3% dan 3,5%. Sedangkan waktu fermentasi dilakukan selama 3, 6, 9 dan 12 hari. Analisa kadar asam laktat dilakukan dengan menggunakan alat HPLC (High Performance Liquid Chromatography).

Berdasarkan hasil analisa diperoleh kadar asam laktat tertinggi sebesar 2,59% pada pH 3,5. Kondisi terbaik untuk waktu fermentasi didapatkan pada 9 hari fermentasi dan konsentrasi Na3PO4 yang sesuai untuk produksi asam laktat sebesar 3%.

(12)

Pembuatan Asam Laktat dari Limbah Kubis

Laporan Hasil Penelitian 1

BAB I PENDAHULUAN

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Kubis (Brassica oleracea) merupakan salah satu jenis sayuran yang banyak tumbuh di daerah dataran tinggi. Sayuran ini bersifat mudah layu, rusak dan busuk, sehingga menghasilkan limbah (bau) yang menjadi suatu permasalahan lingkungan. Namun, dengan sentuhan teknologi, limbah kubis mampu mendatangkan keuntungan tinggi. Kandungan vitamin, mineral, karbohidrat, protein dan lemak yang terdapat dalam kubis sangat memungkinkan untuk memanfaatkan limbah kubis tersebut sebagai bahan baku untuk membuat Asam laktat (Pracaya, 1994).

Asam laktat merupakan bahan kimia serbaguna yang digunakan sebagai : 1) asidulan, aroma, dan pengawet dalam industri makanan, obat-obatan, industri kulit dan tekstil ; 2) untuk produksi bahan kimia dasar ; 3) dan untuk polimerisasi bahan yang mudah dirombak poly lactic acid (PLA) (Nur Hidayat dkk., 2006).

Hasil penelitian pendahuluan oleh Munas dan Ellyta (2003) yang berjudul Pemanfaatan limbah kubis menjadi Asam laktat dengan variasi jenis kubis, konsentrasi NaCl dan lama fermentasi diperoleh hasil konsentrasi NaCl yang baik untuk produksi Asam laktat yaitu 3%. Sedangkan waktu fermentasi terbaik didapatkan pada 10 hari. Jenis Kubis yang menghasilkan konsentrasi Asam laktat tertinggi yaitu pada kubis putih. Konsentrasi Asam laktat yang diperoleh sebesar 15,91%. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Eris dkk (2007) yang berjudul Fermentasi Nira Tebu menjadi Asam Laktat dengan cara mencampurkan nira tebu dengan (NH4)2HPO4 dan CaCO3 serta dengan variasi konsentrasi gula yaitu 5% ; 10% ; 15% dan lama fermentasi 2,3,4 dan 5 hari pada suhu 45oC, didapatkan kadar asam laktat tertinggi sebesar 0,62%. Kondisi ini diperoleh selama 5 hari dan konsentrasi gula 5%.

(13)

Laporan Hasil Penelitian

2

Penelitian Pembuatan Asam laktat dari limbah kubis ini merupakan pengembangan penelitian yang telah dilakukan oleh Munas dan Ellyta (2003). Namun, sebagai pembanding maka dalam penelitian ini digunakan jenis garam yang lain yaitu menggunakan Na3PO4 sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Munas dan Ellyta (2003) menggunakan garam NaCl.

I.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan membuat asam laktat dari limbah kubis putih dengan proses fermentasi serta mendapatkan kondisi terbaik untuk waktu fermentasi dan penambahan Na3PO4 sehingga dapat menghasilkan asam laktat dengan kadar yang tinggi.

I.3. Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat untuk menambah nilai ekonomis limbah kubis putih dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku pembuatan Asam laktat dengan proses fermentasi.

(14)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pembuatan Asam Laktat dari Limbah Kubis

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Teori Umum

K U B IS

Kubis (Brassica oleracea) merupakan salah satu jenis sayuran yang

banyak tumbuh di daerah dataran tinggi. Sayuran ini bersifat mudah layu,

rusak dan busuk. Namun, kubis mempunyai peranan yang penting untuk

kesehatan karena cukup banyak mengandung vitamin, mineral, karbohidrat,

protein dan sedikit lemak yang sangat diperlukan tubuh manusia (Pracaya,

1994).

Pada umumnya yang dimaksud dengan kata kubis adalah kol yang

berbentuk kepala, sedang sebenarnya varietas kubis ada bermacam-macam.

Namun secara umum kubis terbagi dalam 3 kelompok besar, yaitu kubis putih,

kubis merah, dan kubis savoy.

1. Kubis putih (B.oleracea var. capitata L. f. alba DC). Kubis dari

kelompok ini daunnya berwarna putih. Dalam kelompok ini terdiri

dari kubis kepala bulat atau kol bulat, kubis bulat datar, dan kubis

kepala bulat runcing.

2. Kubis merah (B.oleracea var. capitata L. f. rubra). Sesuai dengan

namanya, daun kubis merah berwarna merah keunguan. Dibagian

daun sebelah luar terdapat lapisan lilin. Pada umumnya kubis

merah mempunyai bentuk bulat.

3. Kubis savoy (B.oleracea var. capitata L. f. sabauda L). Kubis savoy

mempunyai daun yang sangat khas, yaitu keriting. Oleh karena itu

sebutan lain dari kubis savoy adalah kubis keriting atau kubis

babat. Namun, kubis jenis ini belum populer dan belum terlalu

disukai konsumen (Pracaya, 1994).

(15)

4

Beberapa waktu terakhir muncul jenis kubis baru yaitu kubis brussel

atau kol brussel. Jenis kubis ini sering disebut juga kubis tunas. Bentuknya

sama persis dengan kubis kepala, tetapi ukurannya lebih kecil dan lebih padat.

Tanaman kubis jenis ini pertama kali diusahakan di Belgia, tepatnya di Brussel

(Eti, 1997).

Sayuran ini bersifat mudah layu rusak dan busuk, sehingga

menghasilkan limbah (bau) yang menjadi suatu permasalahan lingkungan.

Limbah yang dihasilkan dari sayuran kubis yaitu limbah daun yang

membusuk. Limbah inilah merupakan tempat hidupnya suatu bakteri yang

dinamakan Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrukil, Laktobacillus

fermentum dan Lactobacillus brevis. Lactobacillus merupakan suatu

mikroorganisme yang berfungsi dalam pembentukan Asam laktat dari laktosa

(Munas dan Ellyta, 2003).

A S A M LAK TA T

Asam laktat merupakan suatu asam karboksilat yaitu mempunyai

gugus hidroksil (-OH) yang melekat pada gugus karboksil (-COOH), oleh

karena itu asam laktat juga dikenal sebagai asam--hidroksipropionat atau 2-hidroksi propanoat.

Asam laktat murni tidak berwarna, tidak berbau, cairan kental seperti

sirup dan bersifat higroskopis pada suhu kamar. Dalam keadaan tidak murni

asam laktat berwarna kekuningan karena mengandung karoten.

Sifat Fisika

Berat molekul = 90,08 gr/grmol

Rumus molekul = CH3CHOHCOOH

Densitas = 1,249 gr/cc

Titik didih = 122 oC

Titik beku = 16,8 oC

pH = 3,85

(Agus, 2004)

(16)

5

Sifat Kimia

Larut dalam eter, alkohol, air dan tak larut dalam kloroform

Merupakan asam lemak dan volatilitas yang rendah

Jika dipanaskan pada suhu 130 oC akan terdekomposisi menjadi

asetaldehid dan asam formiat.

Reaksi :

2 CH3CHOHCOOH → CH3CHO + HCOOH

Asam laktat Asetaldehid Asam formiat

("http://en.wikipedia.org/wiki/Lactic_acid").

P R O D U K S I A S A M LA K TAT

Produksi asam laktat di dunia mencapai 80.000 ton dan sekitar 90%

diantaranya dihasilkan oleh bakteri asam laktat melalui fermentasi dan sisanya

dihasilkan secara sintesis dengan menghidrolisis laktonitril. Produksi secara

sintesis akan selalu menghasilkan campuran asam laktat.

Produksi secara fermentasi memiliki keuntungan, yakni oleh karena

kemampuan strain bakteri asam laktat akan dihasilkan satu isomer yang secara

optik akan dapat diperoleh produk yang murni. Selain itu adalah

dimungkinkannya digunakan sumber yang dapat diperbaharui seperti pati dan

selulosa dalam produksi secara fermentasi. Sumber-sumber yang dapat

diperbaharui, tidak memperberat CO2 di atmosfer serta mengurangi

penggunaan minyak bumi yang semakin terbatas jumlahnya. Selulose,

hemiselulose, dan pati merupakan senyawa yang melimpah di alam dan jika

dihidrolisis akan menghasilkan gula yang dapat difermentasi oleh sejumlah

mikroorganisme (Nur Hidayat dkk., 2006).

K EGU N AA N A S A M LA K TA T

Asam laktat digunakan secara luas di industri kimia, antara lain

pengunaannya dalam industri makanan dan minuman, industri farmasi, dan

industri kulit (Agus, 2004). Selain itu juga dimanfaatkan sebagai bahan baku

dalam industri biodegradable polimer (www.gatra.com).

(17)

6

Asam laktat juga digunakan sebagai asidulan (zat pengasam), yaitu

senyawa kimia yang bersifat asam yang ditambahkan pada proses pengolahan

makanan dengan berbagai tujuan. Sifat asam senyawa ini dapat mencegah

pertumbuhan mikroba dan bertindak sebagai bahan pengawet (Winarno,

2004).

Penggunaan Asam laktat sebagai pengawet bahan pangan yaitu dengan

cara merendam bahan pangan yang akan diawetkan dalam larutan asam laktat

(Suharto, 1991). DR. NL. Ida Soeid, MS., seorang pakar biokimia gizi dan

makanan mengatakan bahwa asam laktat dari kubis dapat dimanfaatkan

sebagai bahan pengawet sehat pengganti formalin untuk pengawetan ikan

segar (www.tabloidnova.com).

II.2. Landasan Teori

Fermentasi adalah suatu aktivitas mikroorganisme baik aerob maupun

anaerob untuk mendapatkan energi diikuti terjadinya perubahan kimiawi

substrat organik. Proses fermentasi dapat menggunakan perlakuan

penambahan inokulum dan ada yang secara alami (Rahman,1989).

Prinsip utama pembuatan asam laktat dengan proses fermentasi adalah

pemecahan karbohidrat menjadi bentuk monosakaridanya dan dari

monosakarida tersebut dengan bantuan enzim yang dihasilkan oleh

Lactobacillus sp. akan diubah menjadi asam laktat. Bakteri ini secara alami

banyak terdapat pada permukaan tanaman (sayur) dan produk-produk susu

(Buckle et al.,1987).

Proses fermentasi asam laktat berlangsung ditandai dengan timbulnya

gas dan meningkatnya jumlah asam laktat yang diikuti dengan penurunan pH.

Sifat bakteri laktat tumbuh pada pH 3 – 8 serta mampu memfermentasikan

monosakarida dan disakarida sehingga menghasilkan asam laktat (Stamer,

1979).

(18)

7

Reaksi kimia dalam fermentasi Asam laktat adalah sebagai berikut.

CHOHCOOH CH

O H

C₆ ₁₂ ₆ Lactobacillussp. 2 ₃

Gula Asam laktat (Agus, 2004).

Bakteri laktat merupakan bakteri yang diperlukan dalam fermentasi

sayuran. Bakteri ini secara alami terdapat pada sayuran itu sendiri. Hampir

semua jenis sayuran dapat difermentasi secara alami oleh bakteri laktat, karena

sayuran mengandung gula yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteri

tersebut (Apandi 1984).

Bakteri laktat memfermentasi gula melalui jalur-jalur yang berbeda

sehingga dikenal sebagai homofermentatif dan heterofermentatif atau

fermentasi campuran asam. Bakteri heterofermentatif memecah gula terutama

menjadi asam laktat dan produk-produk lain seperti alkohol, asetat,

karbondioksida. Sedangkan bakteri homofermentatif memecah gula terutama

menjadi asam laktat (Buckle et al., 1987).

Menurut Buckle et al.,(1987), proses fermentasi asam laktat secara

alami dapat berlangsung apabila substrat mengandung zat gula sebesar 4–20%

(%b/v) dan berdasarkan hasil analisa bahan baku diperoleh kadar glukosa

sebesar 4,76%(%b/v) (Lab.Instrument UPN “Veteran” JATIM). Selain itu bakteri

laktat juga membutuhkan zat nutrisi seperti vitamin dan mineral untuk

pertumbuhannya. Adapun komposisi gizi yang terkandung dalam kubis putih

secara umum ditunjukkan pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Komposisi Gizi Kubis Putih

Komposisi gizi kubis putih

Kalori (kal) 25

Protein (gr) 1,7

Lemak (gr) 0,2

Karbohidrat (gr) 5,3

Kalsium (gr) 64

Fosfor (gr) 26

Zat besi (gr) 0,7

Natrium (gr) 8

Serat (mg) 0,9

Vitamin A (mg) 75

Vitamin B (mg) 0,1

Vitamin C (mg) 62

(Harjono, 1996)

(19)

8

Pemanfaatan bakteri laktat yang dikombinasikan dengan pemberian

garam dan suhu yang tepat akan menghasilkan produk fermentasi yang

bermutu baik. Garam berfungsi sebagai bahan untuk menarik air dan zat gizi

dari jaringan bahan yang difermentasi untuk pertumbuhan bakteri pembentuk

asam laktat (Apriyanto 1984).

Fungsi penambahan Na3PO4 pada proses fermentasi asam laktat adalah

sebagai bahan untuk menarik air dan zat gizi dari jaringan sayuran yang

difermentasi untuk pertumbuhan bakteri pembentuk asam laktat.

II.3. Hipotesa

Kadar Asam laktat yang dihasilkan dari proses fermentasi asam laktat

pada media limbah kubis dipengaruhi oleh lama waktu fermentasi dan

penambahan Na3PO4 yang berfungsi sebagai bahan untuk menarik air dan zat

gizi dari jaringan sayuran yang difermentasi yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan bakteri pembentuk asam laktat.

.

(20)

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III

METODE PENELITIAN

III.1. Bahan

Bahan – bahan yang digunakan untuk membuat asam laktat yaitu :

1. Limbah kubis putih dari kebun petani di Batu – Jawa Timur.

2. Na3PO4

III.2. Alat dan rangkaian alat

Alat untuk proses pembuatan asam laktat dengan cara fermentasi

adalah menggunakan tangki fermentasi (fermentor). Fermentor yang

digunakan untuk memproduksi asam laktat yaitu tabung erlenmeyer dengan

penutup menggunakan kapas dan kertas aluminium foil.

Rangkaian alat untuk proses fermentasi asam laktat ditunjukkan pada

gambar 3.1 berikut.

Gambar 3.1. Fermentor proses pembuatan asam laktat

(21)

10

Pencucian

Penghalusan

Penimbangan

Fermentasi Anaerobik

Variasi Waktu fermentasi

Limbah Kubis

Asam laktat

Variasi % Na3PO4 III.3. Peubah

Peubah yang dikerjakan meliputi :

A. Waktu fermentasi = 3 ; 6 ; 9 ; 12 hari

B. Konsentrasi Na3PO4 (%berat) = 1% ; 1,5% ; 2% ; 2,5% ; 3% dan 3,5%

III.4. Prosedur penelitian

Proses pembuatan Asam laktat dari limbah kubis mula-mula mencuci

limbah kubis hingga bersih kemudian menghaluskan tanpa penambahan air.

Selanjutnya menimbang limbah kubis sebanyak 100 g dan memasukkan

kedalam fermentor (erlenmeyer) dan menambahkan Na3PO4 kedalam

fermentor (erlenmeyer) dan segera menutupnya dengan menggunakan kapas

dan aluminium foil. Proses fermentasi berlangsung pada kondisi anaerob dan

pada suhu kamar yaitu sekitar 30oC.

Skema prosedur kerja disajikan pada gambar 3.2 berikut.

Gambar 3.2 Skema Prosedur Kerja

(22)

11

III.5. Cara penelitian

Penelitian dilakukan dengan mengkombinasikan antara faktor A dan

faktor B. Faktor A adalah waktu fermentasi dan faktor B adalah konsentrasi

Na3PO4

Faktor A (Waktu fermentasi) yaitu :

A1 = 3 hari A2 = 6 hari A3 = 9 hari A4 = 12 hari

Faktor B (Konsentrasi Na3PO4) yaitu :

B1 = 1 %

B2 = 1,5 %

B3 = 2 %

B4 = 2,5 %

B5 = 3 %

B6 = 3,5 %

Kombinasi faktor A dan faktor B :

A1B1

A2B1

A3B1

A4B1

A1B2

A2B2

A3B2

A4B2

A1B3

A2B3

A3B3

A4B3

A1B4

A2B4

A3B4

A4B4

A1B5

A2B5

A3B5

A4B5

A1B6

A2B6

A3B6

A4B6

III.6. Analisa hasil

Asam laktat yang didapatkan dari proses fermentasi dianalisa kadarnya dengan menggunakan alat HPLC (High Performance Liquid Chromatography).

(23)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan Asam Laktat dari Limbah Kubis

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

K a d a r A s a m la k t a t

Proses pembuatan asam laktat dari limbah kubis ini dilakukan secara

fermentasi anaerob dengan melakukan variasi perlakukan waktu fermentasi

dan penambahan konsentrasi Na3PO4 yang bertujuan untuk mendapatkan

kondisi optimumnya. Asam laktat yang dihasilkan dianalisa dengan alat HPLC

untuk mengetahui kadarnya.

Data hasil analisa kadar asam laktat yang diperoleh pada setiap

perlakuan disajikan pada Tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1. Hasil analisa perolehan kadar Asam laktat pada setiap perlakuan

Peubah Kadar Asam laktat (%berat)

Waktu fermentasi (hari)

Konsentrasi Na3 PO4 (%berat)

3 6 9 12

1 1,5 2 2,5 3 3,5 0,04 0,042 0,05 0,057 0,06 0,052 1,11 1,16 1,33 1,69 2,22 1,91 1,26 1,33 1,51 1,90 2,59 2,44 1,22 1,29 1,45 1,80 2,43 2,28

Lab. Instrument UPN “Veteran” Jawa Timur

Data hasil analisa kadar asam laktat yang diperoleh pada setiap

perlakuan juga disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.1 dan Gambar

4.3 berikut.

(24)

13

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 3 6 9 12 15

Lama Fermentasi (hari)

3% Na3PO4

3.5%Na3PO4

2.5%Na3PO4

2% Na3PO4

1.5%Na3PO4

1% Na3PO4

K

ad

ar Asam

l

ak

tat

(%

b

erat

)

P e n g a r u h w a k t u fe r m e n t a s i t e r h a d a p p e r o le h a n A s a m la k t a t

Gambar 4.1 berikut menunjukkan pengaruh waktu fermentasi terhadap

kadar asam laktat yang diperoleh pada pelbagai perlakuan konsentrasi Na3PO4.

Gambar 4.1. Pengaruh waktu fermentasi terhadap perolehan Asam

laktat(%berat) pada pelbagai perlakuan konsentrasi Na3PO4 (%berat)

Berdasarkan Gambar 4.1 tersebut, secara umum perolehan asam laktat

pada masing-masing variasi konsentrasi Na3PO4 cenderung meningkat sampai

hari ke-9 fermentasi kemudian turun pada hari ke-12 fermentasi.

Peningkatan produksi asam laktat pada hari ke-9 fermentasi

menunjukkan bahwa aktivitas bakteri laktat mencapai fase pertumbuhan

logaritmik. Fase pertumbuhan bakteri ditunjukkan pada gamabar berikut.

Gambar 4.2 Fase – fase pertumbuhan mikroorganisme

Log jumlah sel yang hidup

(25)

14

Menurut Buckle (1987) pada fase logaritmik sel-sel bakteri akan

tumbuh dan membelah diri secara eksponensial sampai jumlah maksimum

sehingga menghasilkan asam laktat yang tinggi. Sedangkan sebelum hari ke-9

fermentasi, pertumbuhan lactobacillus belum optimal atau disebut juga fase

lag (lambat) yaitu waktu yang dibutuhkan untuk kegiatan metabolisme dalam

rangka persiapan dan penyesuaian diri dengan kondisi pertumbuhan dalam

lingkungan yang baru sehingga menghasilkan asam laktat yang rendah.

Pada hari ke-9 hingga 12 merupakan fase tetap yaitu populasi

mikroorganisme jarang dapat tetap tumbuh untuk jangka waktu yang lama.

Akibatnya kecepatan pertumbuhan menurun dan pertumbuhan akhirnya

terhenti dan setelah hari ke-12 fermentasi merupakan fase menurun yaitu

sel-sel yang berada dalam fase tetap akan mati.

Menurut Saripah (1983) makin lama waktu fermentasi maka jumlah

bakteri makin meningkat. Meningkatnya jumlah bakteri selama fermentasi

disebabkan kondisi substrat masih memungkinkan untuk berlangsungnya

metabolisme bakteri.

Adapun faktor lain yang mempengaruhi menurunnya total asam yaitu

nutrien hasil fermentasi digunakan oleh mikroba untuk biomassa, sehingga

asam-asam yang dihasilkan baik asam amino atau asam organik akan

menurun. Selain itu asam-asam yang dihasilkan bila diurai lebih lanjut akan

menjadi senyawa volatil seperti dihasilkannya amoniak, gas CO2 dari hasil

fermentasi (Dwidjoseputro, 1985).

Menurut Schlegel (1994) ; Brock & Madigan (1991) asam laktat yang

terbentuk pada proses fermentasi sebagian besar diubah menjadi asam

propionat. Pembentukan asam propionat dari asam laktat berlangsung menurut

persamaan reaksi sebagai berikut :

3CH

3-CHOH-COOH → 2CH3-CH2-COOH + CH3-COOH + CO2 + H2O

( laktat) (Propionat) (asetat)

(26)

15

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 1 2 3 4

Konsentrasi Na3PO4 (%b/b)

9 hari

12 hari

6 hari

3 hari

P e n g a r u h p e n a m b a h a n N a3 P O4 t e r h a d a p p e r o le h a n A s a m

la k t a t

Gambar 4.2 menunjukkan pengaruh variasi konsentrasi Na3PO4 yang

ditambahkan pada proses fermentasi terhadap perolehan kadar asam laktat.

Gambar 4.3. Pengaruh konsentrasi Na3PO4 (%berat) terhadap perolehan Asam

laktat (%berat) pada pelbagai perlakuan waktu fermentasi

Berdasarkan Gambar 4.3 tersebut, secara umum kadar asam laktat

meningkat sampai pada penambahan konsentrasi Na3PO4 sebanyak 3%.

Sedangkan diatas 3% kadar asam laktat mulai menurun.

Menurut Buckle (1987), perlakuan konsentrasi Na3PO4 yang lebih

tinggi menghasilkan total asam yang lebih rendah, karena pada konsentrasi

Na3PO4 yang terlalu tinggi, bakteri laktat tidak dapat tumbuh secara optimal.

Bila aktivitas bakteri laktat terhambat maka akan timbul bakteri halofilik dan

sejenis kapang sehingga menghasilkan asam laktat yang rendah. Sedangkan

penambahan Na3PO4 yang terlalu rendah juga menghasilkan asam laktat yang

rendah, karena nutrisi yang terkandung dalam sayuran tidak dapat dikeluarkan

secara optimal oleh Na3PO4 sehingga menyebabkan kurangnya ketersediaan

nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri laktat tersebut.

Penambahan Na3PO4 dengan konsentrasi yang sesuai akan mendorong

pertumbuhan bakteri laktat dan menekan pertumbuhan bakteri yang tidak

diinginkan.

Ka

d

a

r As

am l

a

ktat (%be

ra

t)

(27)

16

% R e c o v e r y A s a m La k t a t

Data perolehan Asam laktat dan hasil perhitungan % Recovery pada

setiap lama waktu fermentasi disajikan dalam Tabel 4.2 berikut.

Tabel 4.2. Perolehan Asam laktat hasil fermentasi dan % Recovery

Waktu

Fermentasi

% Na

3

PO

4

Asam laktat

(gr)

% Recovery

1 0,04 0,84

1,5 0,042 0,88

2 0,05 1,05

2,5 0,057 1,20

3 0,06 1,26

3

3,5 0,052 1,09

1 1,11 23,32

1,5 1,16 24,37

2 1,33 27,94

2,5 1,69 35,50

3 2,22 46,64

6

3,5 1,91 40,13

1 1,26 26,47

1,5 1,33 27,94

2 1,51 31,72

2,5 1,90 39,92

3 2,59 54,41

9

3,5 2,44 51,26

1 1,22 25,63

1,5 1,29 27,10

2 1,45 30,46

2,5 1,80 37,82

3 2,43 51,05

12

3,5 2,28 47,90

(28)

17

0 0.4 0.8 1.2 1.6

0 0.02 0.04 0.06 0.08

Asam laktat hasil fermentasi (gr)

%

R

eco

ve

ry

3 hari fermentasi

0 10 20 30 40 50

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Asam laktat hasil fermentasi (gr)

%

R

eco

v

er

y

6 hari fermentasi

Hubungan antara perolehan Asam laktat hasil fermentasi dengan

%Recovery disajikan dalam grafik berikut.

Gambar 4.4 (a) Hubungan antara perolehan Asam laktat hasil fermentasi dengan % Recovery pada 3 hari fermentasi

Gambar 4.4 (b) Hubungan antara perolehan Asam laktat hasil fermentasi dengan % Recovery pada 6 hari fermentasi

(29)

18

0 10 20 30 40 50 60

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Asam laktat hasil fermentasi (gr)

%

R

eco

ver

y

9 hari fermentasi

0

10

20

30

40

50

60

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Asam laktat hasil fermentasi (gr)

%

R

e

co

ver

y

12 hari fermentasi

Gambar 4.4 (c) Hubungan antara perolehan Asam laktat hasil fermentasi dengan % Recovery pada 9 hari fermentasi

Gambar 4.4 (d) Hubungan antara perolehan Asam laktat hasil fermentasi dengan % Recovery pada 12 hari fermentasi

Berdasarkan Tabel 4.2 dan Gambar 4.4 (a), (b), (c), dan (d), Recovery

Asam laktat akan semakin meningkat sebanding dengan banyaknya Asam

laktat yang dihasilkan dari proses fermentasi. Asam laktat yang dihasilkan dari

proses fermentasi dipengaruhi oleh lama waktu fermentasi dan penambahan

Na3PO4 yang berfungsi untuk mengeluarkan zat nutrisi yang terkandung dalam

limbah sayuran kubis. Zat nutrisi tersebut dibutuhkan oleh mikroorganisme

untuk pertumbuhannya.

(30)

19

Kondisi terbaik didapatkan pada hari ke-9 fermentasi dengan

penambahan Na3PO4 sebanyak 3%. Pada kondisi ini, Asam laktat yang

diperoleh sebanyak 2,59 gram sehingga didapatkan recovery Asam laktat

sebesar 54,41%.

Pada hari ke-12 fermentasi terjadi penurunan perolehan Asam laktat

sehingga %Recoverynya juga mengalami penurunan. Begitu juga pada

penambahan Na3PO4 sebanyak 3,5% Asam laktat yang dihasilkan juga

mengalami penurunan sehingga %Recoverynya juga menurun.

P e r u b a h a n p H

Menurut Buckle et al. (1987) pada awal proses fermentasi, pH cairan

sekitar 5,34 - 5,57 karena asam laktat belum terbentuk. Fermentasi asam laktat

terjadi karena adanya aktivitas bakteri laktat yang mengubah glukosa menjadi

asam laktat. Setelah proses fermentasi berlangsung, yang ditandai dengan

timbulnya gas, jumlah asam laktat meningkat yang diikuti dengan penurunan

pH.

Perubahan pH yang terjadi pada penelitian ini disajikan pada Tabel 4.2

berikut.

Tabel 4.2 Perubahan nilai pH

Waktu fermentasi

(hari)

3 6 9 12

Konsentrasi Na3 PO4 (%berat) % As.Laktat pH % As.Laktat pH % As.Laktat pH %

As.Laktat pH

1 1,5 2 2,5 3 3,5 0,04 0,042 0,05 0,057 0,06 0,052 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 1,11 1,16 1,33 1,69 2,22 1,91 3 3 3 3 4 4 1,26 1,33 1,51 1,90 2,59 2,44 3 3 3 3,5 3,5 3,5 1,22 1,29 1,45 1,80 2,43 2,28 3 3 3 3 3 3

(31)

20

Nilai pH sampel pada awal fermentasi berkisar antara 5 – 6. Namun

setelah terjadi proses fermentasi pH sampel turun menjadi 3 – 4,5. Nilai pH

pada penelitian ini tidak berpengaruh terhadap perolehan kadar asam laktat

karena nilai pH tersebut masih merupakan pH optimum bagi aktivitas bakteri

asam laktat. Sifat bakteri laktat tumbuh pada pH optimum 3 - 8 (Stamer,

1979).

Menurut Saripah (1983), makin lama waktu fermentasi maka nilai pH

cairan cenderung makin turun. Hal ini disebabkan adanya bakteri

heterofermentatif yang dapat menghasilkan asam laktat dan asam asetat.

Adapun kemungkinan lain yang menyebabkan menurunnya nilai pH

yaitu hasil penguraian protein dan senyawa-senyawa lain yang mengandung

Nitrogen diurai lebih lanjut menjadi senyawa volatil (Dwidjiseputro, 1985).

Namun menurut Suparmo (1989) bahwa meningkatnya angka asam tidak

selalu disertai dengan menurunnya pH karena terdapat bahan lain yang

mempengaruhi pH, seperti amoniak.

(32)

BAB V KESIMPULAN

DAN SARAN

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

1. Asam laktat yang dihasilkan menandakan adanya aktifitas bakteri

laktat (Lactobacillus) yang secara alami terdapat pada limbah

kubis.

2. Kondisi terbaik proses fermentasi pembuatan asam laktat dari

limbah kubis adalah 9 hari fermentasi dengan penambahan

konsentrasi Na3PO4 yang sesuai yaitu sebanyak 3% dan diperoleh

kadar asam laktat tertinggi yaitu sebesar 2,59% pada pH 3,5.

V.2. Saran

Untuk mendapatkan kondisi proses fermentasi yang lebih efisien maka

perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan jenis - jenis garam

yang lain misalnya dengan menggunakan garam ammonium. Selain itu,

penelitian ini juga perlu dikembangkan untuk pemanfaatan asam laktat lebih

lanjut.

(33)

DAFTAR PUSTAKA Pembuatan Asam Laktat dari Limbah Kubis

DAFTAR PUSTAKA

Agus Krisno, 2004, Mikrobiologi Terapan, Universitas Muhammadiyah Malang, Malang.

Ali Asgar, 2006, Acidophilus terhadap Kualitas Sauerkraut Kubis, Seminar Nasional Bioteknologi 2006, Puslit Biotek LIPI.

Apriyanto, 1984, Pengolahan Berbagai Macam Tanaman, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Buckle, Edwards, Fleet, Wooton, 1987, Ilmu Pangan (Terjemahan), Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Eris Dwi, Agung, Tri., 2007, Fermentasi Nira Tebu menjadi Asam Laktat, Makalah seminar Nasional ISSN 1978-0427, Surabaya.

Eti Widayati, 1997, Penanganan dan Pengolahan Sayuran Segar, Penebar Swadaya, Jakarta.

Harjono, 1996, Melirik Bisnis Tani Kubis Bunga, CV. Aneka, Solo.

Laila, Radju, Siswanto, 2003, Perbandingan Kualitas Moromi Kedelai Edamame dan Moromi Kedelai Lokal Menggunakan Kultur Tunggal Lactobaccilus delbrueckii FNCC-045, Jurnal Penelitian, Universitas Jember.

Leni, 2004, Keunggulan Makanan Fermentasi, Cakrawala-Pikiran Rakyat Cyber Media.

Munas Martynis dan Ellyta Sari, 2003, Pemanfaatan Limbah Kubis Menjadi Asam Laktat, Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses, ISSN : 1411 – 4216.

Nur Hidayat, Masdiana, Sri, 2006, Mikrobiologi Industri, ANDI, Yogyakarta.

Pracaya, 1994, Kol Alias Kubis, Penebar Swadaya, Jakarta.

Sri Mulia, 2006, Teknik Pelaksanaan Percobaan Pengaruh Konsentrasi Garam dan Bleaching terhadap Mutu Acar Buncis, Buletin Teknik Pertanian Vol. 11 No. 2.

Sudarmadji, Bambang Haryono, Suhardi, 1997, Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan, Liberty, Yogyakarta.

Suharto, 1991, Teknologi Pengawetan pangan, Rineka Tjipta, Jakarta. Unus, 2003, Bakteri Laktat Pengawet Sayuran Penghambat Kolesterol,

Kompas. www.kompas.com.

Winarno, 2004, Kimia Pangan dan Gizi, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Yani Suryani, 2004, Penggunaan Bakteri Asam Laktat dalam Fermentasi

Sauerkraut sebagai Alternatif Pengawetan dan Pengolahan Kubis (brassica oleracea var capitata f. Alba), Per pust akaan Depart em en Biologi.

, 2001, Ditemukan Pengganti Formalinwww.tabloidnova.com

, 2004, BPPT Teliti Sagu untuk Industri Asam Laktat, www.gatra.com

http://en.wikipedia.org/wiki/Lactic_acid http://id.wikipedia.org/wiki/Kubis