Click to edit Master subtitle style
Click to edit Master subtitle style
5 5 / / 2 2 3 3 / / 1 1 2 2
Present…
Present…
Indra
Indra
hutama
hutama
21030110141125
21030110141125
y
y
u
u
s
s
u
u
f eb
f eb
ta f
ta f
ir
ir
m
m
a
a
n
n
s
s
a
a
2
2
1
1
0
0
3
3
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
4
4
1
1
10
10
1
1
shodaqta
/ / 2 2 3 3 / / 1 1 2 2
Monosodium Glutamat
Monosodium Glutamat
(MSG)
(MSG)
5
/ 2
3
/ 1 2
Sejarah dan Latar Belakang
Selama berabad-abad orang Jepang mampu
menyajikan masakan yang sangat lezat.
Rahasianya adalah penggunaan sejenis rumput laut
bernama
Laminaria Japonica
.
Kikunae Ikeda menemukan kunci kelezatan itu pada
kandungan asam glutamate. Penemuan ini
melengkapi 4 rasa sebelumnya – asam, manis, asin,
dan pahit – dengan
umami
(dari akar kata
umai
yang dalam bahasa Jepang berarti lezat).
Menurut Gold (1995) glutamat adalah
neurotransmitter penting, senyawa kimia yang
tersedia pada sel saraf di otak untuk berkomunikasi
dengan sel saraf yang lain. Secara normal, glutamat
berlebih dipompa kembali ke sel gliol disekeliling sel
/ 2 3 / 1 2
Kegunaan Produk
•
Digunakan sebagai bahan penyedap makanan.
•
Digunakan sebagai campuran dalam pembuatan
bahan kosmetik.
5 / 2 3 / 1 2
Karakteristik Produk
Alternatif Nama
Glu (singkatan IUPAC)
Asam glutamat
Asam 2-Aminopentanedioic
Asam 2-Aminoglutarat
Asam 1-Aminopropana-1,
3-dikarboksil
Bentuk
Kristal
Bentuk
Molekul
C5H9NO4
Rasa
Tidak
ada
Kemurnian
Lebih dari 90%
Kadar Air
Tidak lebih dari 0,5%
NaC
Tidak lebih dari 0,5%
Pengotor
Harus tidak ada senyawa arsen,
besi, dan kalsium
5
/ 2
3
/ 1 2
Spesifikasi Bahan Baku dan
produk
Bahan Baku utama dalam produksi MSG adalah tetes tebu
(molase). Molase ini merupakan hasil samping (by produk)
dalam industri gula tebu.
Molase
Sifat-sifat fisika dan kimia :
Wujud
: Cairan coklat
Warna
: Coklat kehitam-hitaman
Densitas
: 1.47 gr/mL
Viscositas
: 4.323 Cp
Panas Spesifik: 0.5 Kkal/Kg 0C
Komponen dalam molase :
5 / 2 3 / 1 2
NaOH
Sodium hidroksida digunakan pada proses netralisasi dan
proses pembentukan MSG dimana bahan ini bereaksi dengan Glutamic
acid.
Sifat fisik dan kimia :
Rumus Molekul
: NaOH
Berat Molekul
: 40
Wujud
: putih
Melting Point
: 318 0C
Boiling point
: 1390 0C (padatan) ; 140 0C (larutan 50%)
Specifik gravity (bj air :1)
: 2,12 g/mL (padatan) ; 1,52 (larutan 50%)
Kelarutan
: Mudah larut dalam air.
Air
/ 2 3 / 1 2
Monosodium Glutamat (MSG)
Sifat fisik dan kimia :
Rumus Molekul
: HOOCCH2CH2CH(NH2)COONa.H2O
Berat Molekul
: 187,13
Wujud
: Kristal berwarna putih
Kelarutan
: mudah larut dalam air0.739 Kg/L pada suhu350C
pH
: 7,0 (laturan 2%)
Titik leleh
: 232 OC
Rasa
: Tidak ada
Kadar air
: Tidak lebih dari 0,5%
Kadar NaC
: Tidak lebih dari 0,5%
Kemurnian
: Lebih dari 90%
5
/ 2
3
/ 1 2
Spesifikasi Bahan Baku Pembantu MSG
NaOH
Pada proses pembuatan MSG, NaOH (bersifat basa) digunakan
dalam proses netralisasi untuk bereaksi dengan asam glutamat
(bersifat asam) menghasilkan MSG. Sehingga akan diperoleh pH ±
6,8-7,2,
HCl
Menciptakan suasana asam saat proses isolasi asam glutamat. HCl
mempunyai sifat-sifat tidak berwarna atau sedikit kuning, korosif, larut
dalam air, alkohol, benzen, berasap dan tidak mudah menyala atau
terbakar
/ 2 3 / 1 2
Mekanisme Reaksi
2C6H12O6(l) + (NH2)2CO(l) + 3O2(g)
→
2C5H9O4N(l) + 3CO2(g) + 5H2O(l)
Gula
Urea
asam glutamate
Kondisi
Operasi
Reactor
: High Performance
Compact Reactor
Suhu Optimum
: 600o K
Tekanan
: 6 atm
pH
: 6.2 – 8.4
Katalis
: H2SO4
Konversi optimum
: 80 %
Perbandingan mol
: 3 : 1
5 / 2 3 / 1 2
Proses Pembuatan
Proses hidrolisis
hidrolisis protein dengan asam sulfat, yang diperoleh dari
kacang-kacangan, jagung atau padi-padian. Bahan baku
biji jagung yang sudah digiling terlebih dahulu dimasak
dengan menggunakan
steam
dengan menambah SO2
untuk dijadikan larutan gluten yang mengandung 70%
protein. Selanjutnya dilakukan pemisahan antara filtrat
(gluten) dengan ampas jagung (pati, serat, abu, dan
minyak) menggunakan
filter press.
Kemudian gluten
tersebut dihirolisis pada suhu 110°C dan tekanan 1 atm
dengan penambahan H2SO4, sehingga terurai menjadi
asam amino.
C5H7NO3(l) + H2O(g)
→
C5H9NO4(l)
/ 2 3 / 1 2
Reaksi penetralan :
H2SO4(l)+ 2NaOH(l)
→
Na2SO4(s) + 2H2O(g)
Kemudian dilakukan pemisahan filtrat antara
filtrat dan endapan Na2SO4 dengan menggunakan
rotary drum vacuum filter
pertama. Filtrat hasil
penyaringan dipekatkan dalam
evaporator triple
effect forward feed
yang dilengkapi dengan
barometric condensor
.
Kemudian produk yang telah dipekatkan,
diumpankan menuju Kristalizer untuk
mengkristalkan asam glutamat, leusin dan tyrosin.
Setelah asam glutamat, leusin dan tyrosin
dikristalkan ditambahkan HCl sebanyak 30% berat
untuk menetralkan larutan yang mengandung
sodium hidroksida.
Reaksi :
5 / 2 3 / 1 2
Proses sintesis
mengubah
acrylonitrile
menjadi
cyanopropianaldehide
yang terdiri
dari hidroformitasi olefin dengan hidrogen dan karbon monoksida pada
temperatur sedang dan tekanan tinggi.
NCCHCH2(l) + CO(g)
→
H2NCCH2CH2CHO(l)
Setelah itu dengan menggunakan reaksi
steeker
,
cyanopropianaldehide
direaksikan dengan amina sianida yang
diperoleh dari pembakaran partial
methane
dan ammonia sehingga
dihasilkan
amino glutarrodinitrite.
Reaksi :
NCCH2CH2(l) + NH4CN(l)
→
NCCH2CH2CH(NH2)CN(l)+ H2O(g)
Hidrolisis amino
glutaronitrite
dengan menambah NaOH sehingga
dihasilkan asam glutamat, yang selanjutnya dikristalkan dengan
menetralkan larutan alkali dan merecyecle larutan asam glutamat
yang mengandung asam sulfat pada titik isolektrik dengan pH 3,2 dari
asam amino tersebut. Selanjutnya dilakukan
optical resolution
, yaitu
proses pemutaran campuran nomer-nomer
optical
dari asam glutamat
yang menggandung leburan
recemic
dari asam glutamat pada
/ 2 3 / 1 2
Proses fermentasi:
Seeding
Di tangki ini bakteri tersebut dibiarkan berkembangbiak
dengan baik, dilengkapi dengan penganduk, alat pendingin,
pemasukan udara dan lain-lain.
Fermentasi
Setelah dari tangki
seeding
, bakteri tersebut
dipindahkan ke tangki fermentor. Pengawasan proses
merupakan pekerjaan yang sangat penting. Pengaturan pH
dengan pemberian NH3, pemberian udara, jumlah gula, jumlah
bakteri harus selalu diamati.
5
/ 2
3
/ 1 2
Setelah fermentasi selesai ± 30-40
jam cairan hasil fermentasi yaitu
TB (
Thin Broth
) dipekatkan untuk
mengurangi kadar airnya
kemudian ditambahkan HCl untuk
mencapai titik isoelektrik pada pH
± 3,2.
Netralisasi atau
refining,
pada
tahapan ini dilakukan
pencampuran NaOH.
/ 2 3 / 1 2
Proses pembuatan monosodium glutamat yang
dipilih adalah metode fermentasi dengan alasan:
Ketersediaan bahan baku molasses yang melimpah
di Indonesia, sehingga menjaga kelangsungan
berdirinya pabrik monosodium glutamat.
Proses fermentasi tidak memerlukan tekanan
operasi yang tinggi sehingga biaya produksi lebih
bisa ditekan. Bakteri yang dipilih ialah
Microccocus
glutamicus
karena bakteri ini paling sesuai.
5
/ 2
3
/ 1 2
/ 2 3 / 1 2
Tinjauan Thermodinamika
C5H9NO4(l)+NaOH(l)
C5H8NO4Na(l) +
H2O(l)
Asam Glutamat
Monosodium Glutamat
∆ H reaksi = ∆ H produk - ∆ H reaktan
= -484.500 kJ/mol – 185 kJ/mol
= -484.315 kJ/mol
Dari perhitungan di atas, dapat diketahui bahwa nilai
∆H bernilai negatif, sehingga reaksi bersifat
eksotermis
(mengeluarkan panas).
∆ G = -RT ln K
5
/ 2
3
/ 1 2
Dari perhitungan K di atas, dapat diketahui bahwa
reaksi searah karena harga K lebih besar dari 1
(K>1). Kemudian dengan menggunakan rumus:
(smith van ness, 487)
5
/ 2
3
/ 1 2
Didapatkan data sebagai
berikut :
Suhu (°K)
% Konversi
100
90
200
89
300
83
400
86
500
81
600
80
700
70
800
60
900
53
1000
35
(Slamet
Priyanto, 2010)
5 / 2 3 / 1 2
Tinjauan Kinetika
Persamaan Arhenius
k = A e –Ea/RT
dengan :
k = konstanta kecepatan reaksi
A = factor frekuensi tumbukan
Ea = energy aktivasi
R = konstanta
T = suhu
Dari persamaan di atas, harga A, Ea, R adalah
tetap, sehingga harga k hanya dipengaruhi oleh
/ 2 3 / 1 2
Kecepatan reaksi :
ra = k Cam Cb n
Molaritas:Hubungan dengan laju rekasi adalah,
semakin besar molaritas maka semakin cepat suatu
reksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas
yang rendah suatu reasi akan berjalan lebih lambat
daripada molaritas yang tinggi.
5
/ 2
3
/ 1 2
Dalam hal ini kami meninjau thermodinamika dan kinetika reaksi sehingga
diperoleh grafik suhu vs konversi dengan penurunan rumus seperti di bawah ini:
C5H9NO4 (l) + NaOH (l)
C5H8NO4Na (l) + H2O(l) (1)
(2)
Dalam reaksi ini, CA selalu sama dengan CB, sehingga persamaan (2) dapat
diintegralkan menjadi persarnaan (3).
(3)
Persamaan 3 di atas dapat dituliskan kembali menjadi menjadi bentuk sebagai
berikut.
(4)
5
/ 2
3
/ 1 2
Berdasarkan Rumus di atas, maka didapatkan data
Suhu versus Konversi seperti Tabel di bawah ini:
Suhu (°K)
% konversi
100
20
200
25
300
50
400
72
500
76
600
80
700
81
800
83
900
85
1000
90
(Slamet
Priyanto, 2010)
5
/ 2
3
/ 1 2
Bila grafik tinjauan Thermodinamika dan tinjauan Kinetika
diplot bersamaan, maka akan diperoleh konversi dan suhu
optimum dari titik potong grafik yaitu pada konversi 80 % dan
/ 2 3 / 1 2
5 / 2 3 / 1 2
Kesimpulan
Proses pembuatan monosodium glutamat yang dipilih adalah metode
fermentasi karena ketersediaan bahan baku mollases yang berlimpah
di Indonesia dan biaya produksi yang lebih bisa ditekan.
Berdasarkan perhitungan ∆H yang bernilai negative, reaksi bersifat
eksotermis. Dan berdasarkan perhitungan harga K, reaksi berjalan
searah karena harga K lebih dari 1.
Harga k hanya dipengaruhi oleh suhu, dengan kenaikan suhu maka
kecepatan reaksi akan semakin besar, pembentukan MSG juga makin
besar (konversi makin besar).
Saran
Pembuatan MSG lebih baik menggunakan proses fermentasi
karena ketersediaan bahan baku mollases yang berlimpah di
Indonesia dan biaya produksi yang lebih bisa ditekan.
/ 2 3 / 1 2
