KIMIA ORGANIK - PENGENALAN GUGUS FUNGSI

ASAM GLUTAMAT

Termasuk asam amino yang bermuatan polar bersama-sama dengan asam aspartat. Ini terlihat dari titik isoelektriknya yang rendah, yang menandakan ia sangat mudah menangkap electron (besifat asam menurut Lewis) biasanya digunakan untuk produksi MSG dengan kode HS 29224220 dan Nomor E E621.

Strain mikroba yang menghasilkan asam glutamat :

1. Corynebacterium : C. glutamicum, C.lilium, C. callunae, C. herculis
2. Brevibacterium : B. divaricatum, B. aminogenes, B. flavum, B. lactofermentum, B. saccharolyticum, B. roseum, B. immariophilum, B. alunicum, B. ammoniagenes, B. thiogenilitalis
3. Microbacterium : M. salicinovolum, M. ammoniaphilum, M. flavum var. glutamicum

Pembentukkan asam glutamate dapat dapat dilakukan dengan menggunakan M. glutamicum yang kemudian dikenal dengan nama C. glutamicum.

Reaksi yang terjadi dalam produksi asam glutamat :

• Metebolisme glukosa melalui jalur EMP (Embden Meyerhof Partnas) dan HMS (Hexosa Monophosfat Shunt).
• Pada laju aerasi yang rendah, jalur EMP ;ebih dominan sehingga asam laktat lebih terakumulasi jika dibandingkan dari pada asam glutamat.
• Dengan udara cepat, system HMS akan dominan sehingga asam glutamat akan teakumulasi. Setelah asam glutamate terbentuk, maka mikroorganisme hanya memiliki sedikit kemampuan untuk menguraikan produk yang terjadi.
• Pada system HMS, glukosa dioksidasi menjadi glukonat.

Proses pembuatan MSG (Monosodium Glutamat) :

1. Biakkan liofil yang telah diinokulasikan dalam tabung yang berisi prastarter diinkubasi selama 16 jam pada 31◦C. setelah itu biakan praster diinokulasikan kedalam medium tangki starter.
2. Masukkan CaCO₃ 3 % untuk menjaga pH agar tidak < 7
3. Dalam tangki pembibitan CaCO₃ akan menimbulkan efek endapan dan kerak dan juga mempegaruhi pertumbuhan mikroorganisme.
4. Masukkan urea sebgai pengganti fungsi dari CaCO₃
5. pH yang diharapkan antara 6,8 – 7,4. Karena pH optimum untuk B. flavum adalah 7,0.

Kristalisasi MSG (Monosodium Glutamat) :

1. Menggunakan bahan dasar Kristal murni asam glutamat 95% dari hasil pemurnian asam glutamat.
2. Larutkan asam glutamate dalam air sambil dinetralkan dengan NaOH atau NaHCO₃ sampai pH 6,6 – 7. As. Glutamate bereaksi dengan Na+ membentuk MSG.
3. Larutan ini memiliki derajat kekentalan sekitar 26-28◦BE pada suhu 30◦C dengan konsentrasi MSG antara 52-55 g/l.
4. Tambahkan arang aktif sebanyak 5% b/v, kemudian aduk dan diamkan selama 1 jam pada pH netral untuk menjernihkan MSG berwarna kekuningan.
5. Saring dengan vakum filter. Keringkan dengan menggunakn kristalisator hampa udara.
6. Setelah cairan MSG memiliki kekentalan 26◦BE, larutan diuapkan pada kondisi vakum 64cmHg atau setara dengan suhu didih 60◦C.
7. Lakukan pemekatan sampai konsentrasi 68-69 g MSG/liter larutan.
8. Pemberian umpan sekitar 2% untuk membentuk MSG.
9. Proses kristalisasi ini berlangsung sekitar 14 jam.
10. Kemudian Kristal dipisahkan dengan cara sentrifugasi. Kristal disaring dan dikeringkan dengan uap panas dalam lorong pengering.
11. Kemudian diayak dengan ayakkan bertingkat sehingga diperoleh 3 ukuran Kristal, yaitu : LLC (Long Large Crystal), LC (Long Crystal), RC (Regular Crystal).
12. Fine Crystal yang merupakan Kristal kecil dikembalikan pada proses sebagai umpan. Hasil MSG yang sudah diayak dan kering dalam karung plastic dengan ukuran 50 kgatau sesuai dengan keinginan.

Dampak MSG terhadap kesehatan tubuh :

•  Efek MSG dapat membuat obesitas.
• Dapat merusak hati karena membuat hati bekerja jauh lebih keras.

ASAM SITRAT

Asam sitrat merupakan asam organic lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan genus Citrus (Jeruk). Merupakan bahan pengawet alami selain digunakan sebagai bahan penambah rasa asam.

Proses pembuatannya adalah sebagai berikut :

1. Menggunakan kapang Aspergilus niger dengan sukrosa membentuk asam sitrat.
2. Kapang disaring dari larutan yang dihasilkan asam sitrat.
3. Diisolasi dengan caara mengendapkan dengan kalsium hidroksida membentuk garam kalsium sitrat.

Kegunaan Asam sitrat, yaitu :

• Sebagai zat pemberi cita rasa dan pengawet pada makanan atau minuman. Kode asam sitrat sebagai zt aditif makanan adalah E330.
• Pengendali pH dalam larutan pembersih rumah tangga dan obat-obatan
• Bahan sabun dan detergen
• Dalam industry bioteknologi dan farmasi untuk melapisi pipa mesin dalam proses kemurnian sebagai ganti asam nitrat.

PRODUKSI ASAM ASETAT (CUKA)

Pembuatannya ada 2 metode, yaitu :

1)      Metode Lambat / Metode Perancis/ Metode Orleans

Menggunakan tong kayu (barel)

Ø  Anggur ditambahkan sampai mencapai 0,5-0,33 isi tong. Proses oksidasi oleh bakteri asam laktat membutuhkan oksigen sehingga aliran udara dalam tong harus diperhatikan.

Ø  Dalam produksi cuka, pada dasar tong dilubangi untuk mengeluarkan cuka yang sudah jadi, pada bagian atas ditutup dengan tutup yang dapat dibuka untuk menambahkan kembali substrat fermentasi.

Ø  Bakteri asam laktat akan membentuk film atau induk cuka pada bagian pemukaan medium.

Ø  Dapat berlangsung terus secara berkesinambungan.

Ø  Membutuhkan waktu 2-3 bulan atau lebih

Ø  Juga menghasilkan ester terutama etil asetaa yang lebih banyak disbanding metode cepat.

2)      Metode Cepat

2.1. Menggunakan Generator (Vinegar generator)

Ø  Merupakan tangki tegak berbentuk silinder yang didalmnya diisi serutan kayu, tongkol jagung, arang, dll. Yang menjadikan permukaan medium fermentasi bertmbah luas dan merupakan tempat tumbuhnya mikroorganisme.

Ø  Suhu genitor diatur 27-30◦C.

Ø  Generator terbagi menjadi 3 bagian, yaitu : bagian atas tempat alkohol dimasukkan, bagian tengah dimana cairan turun melalui serutan kayu, bagian bawah tempat cuka dikumpulkan.

2.2. Menggunakan Asetifikasi Kultur Terendam

Ø  Bakteri asam asetat tidak hanya tumbuh dipermukaan cairan, tetapi mampu tumbuh didalam cairannya.

Ø  Peralatan disebut asetator, dimana Acetobacter acety tersuspensi pada medium alkohol pada peralatan yang dilengkapi dengan aerator dan pendingin.

Ø  Bakteri assam asetat terus menerus kontak dengan oksigen.

Ø  Diameter gelembung udara ± 1 mm.

Keuntungan penggunaan asetator, yaitu :

• Prosesnya cepat dan cuka yang dihasilkan banyak
• Biaya lebih murah
• Asetator dapat digunakan sesuai kebutuhan
•  Macam dari medium alkohol dapat langsung diganti-ganti
• Rasa asam asetatnya lebih enak

Kekurangan fermentasi kultur rendam, yaitu :

• Produk harus mengalami filtrasi untuk menghilangkan bakteri yang ada didalamnya.
• Akan dihasilkan efisiensi yang tinggi yaitu 90-98% alkohol dapat dikonversikan menjadi asam asetat.

PENGOLAHAN BAHAN PANGAN DARI HASIL TERNAK

    Secara garis besar bahan pangan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. Bahan pangan asal tumbuhan (nabati)

    Bahan pangan nabati adalah bahan-bahan makanan yang berasal dari tanaman (bisa berupa akar, batang, dahan, daun, bunga, buah, atau beberapa bagian dari tanaman bahkan keseluruhannya) atau bahan makanan yang diolah dari bahan dasar tanaman.

2. Bahan pangan asal hewan (hewani)

    Bahan pangan hewani merupakan bahan-bahan makanan yang berasal dari hewan atau olahan yang bahan dasarnya dari hasil hewan. Bahan pangan hewani meliputi susu, telur, daging, dan ikan serta produk-produk olahannya yang bahan dasarnya berasal dari hasil hewani.

v  Karakteristik pembeda bahan pangan hewani dengan bahan pangan nabati antara lain adalah :

No.	Pembeda	Hewani	Nabati
1.	Daya Simpan	Lebih pendek	Lebih panjang
2.	Struktur jaringan	Tidak memiliki struktur jaringan pelindung yang kuat dan kokoh	Memiliki struktur jaringan pelindung yang kuat dan kokoh
3.	Sifat	Lunak dan lembek	Tidak lunak dan lembek
4.	Jaringan penyusunnya	Memiliki kesamaan dalam hal jaringan penyusunnya	Memiliki perbedaan dalam hal jaringan penyusunnya. -          Susu pada globula lemak -          Telur pada kuning telur -          Lemak daging pada jaringan lemak
5.	Sumber	Protein dan lemak	Karbohidrat,vitamin, mineral, lemak, dan protein

            Pengolahan penting karena dapat memperpanjang daya simpan, mempertahankan daya tahan, meningkatkan kualitas dan nilai tambah.

·         SUSU DAN PENGOLAHANNYA

Sebelum susu dibuat olahannya, biasanya dilakukan penanganan segera setelah pemerahan, yaitu :

1.      Penyaringan

Dilakukan untuk memisahkan bahan bukan komponen susu, menggunakan kain flannel atau kertas saring.

2.      Pendinginan

Dilakukan untuk mencegah bakteri perusak susu berkembang didalam susu dengan temperatur <10◦C.

3.      Pasteurisasi

Dilakukan untuk pemanasan susu dengan suhu sekitar 60-70◦C dalam waktu tidak lebih dari 30 menit agar bakteri pathogen mati. Namun untuk bakteri termofili tidak akan mati jika susu yang diperoleh berasal dari pemerahan yang kotor.

SUSU PASTEURISASI

Bertujuan untuk :

•  Membunuh bakteri pathogen, misalnya Mycobacterium tubercolosis
• Membunuh bakteri tertentu dengan mengatur suhu dan waktu pemanasan
• Mengurangi jumlah bakteri dalam susu
•  Memperpanjang masa simpan
•  Meningkatkan cita rasa susu
• Menginaktifkan enzim fosfatase dan katalase yang menyebabkan susu mudah rusak.

Pasteurisasi dilakukan dengan cara :

1. High Temperature Short Time (HTST) : dengan pemanasan tinggi 72◦C selama 15 detik
2. Low Temperature Long Time (LTLT) : dengan pemanasan 62◦C selama 30 menit.

SUSU BUBUK

Merupakan susu yang diuapkan sebanyak mungkin airnya sehingga kering dan dibuat bubuk.

Proses pembuatannya adalah sebagai berikut :

• Pemanasan pendauluan, bertujuan untuk menguapkan air sehingga tinggal 45-50% pada temperatur antara 65-170◦C sehingga dihasilkan susu kental.
• Pengeringan, ada dua macam, yaitu :

§  Pengeringan tipe silindris (drum dryer) : terdiri dari 2 silindris yang tertutup tetapi didalamnya dialiri uap panas 90-150◦C. kedua silindris dalam posisi sejajar dan berdekatan yang saling berputar. Susu kental dialirkan pada permukaan silindris kemudian susu akan mengering dipermukaan silindris. Susu kering kemudian dibersihkan/dikupas dengan pisau. Lama pemgeringan adalah 6-30 detik. Bubuk yang dihasilkan bersifat kasar tetapi tidak banyak kehilangan daya larutnya

§  Pegeringan Tipe Semprotan (spray dryer) : susu kental disemprotkan kedalam ruang yang panas dengan menggunakan alat yang disebut “nozzle”. Suhu pengeringan adalah 538-650◦C dan tekanan untuk menyemprotkan 25 psi. bubuk yang dihasilkan bersift halus tetapi lebih banyak kehilangan daya larutnya.

Susu bubuk dapat berupa susu penuh yaitu :

• Susu utuh tanpa pemisahan komponennya. Susu bubuk penu mengandung lemak 26% dan kadar air 25%
• Susu bubuk skim : terbuat dari skim dengan kadar air 5%
• Susu bubuk krim : terbuat dari krim dan banyak mengandung lemak
• Susu bubuk whey : terbuat dari whey
• Susu bubuk instan

SUSU KENTAL

Prinsipnya : dengan menguapkan susu hingga kadar airnya tinggal 40 %.

Proses pembuatannya adalah sebagai berikut :

• Dipanaskan pada suhu 87,7 – 99◦C
• Suhu pemanasan dinaikkan menjadi 120-140◦C selama 25 detik. Pada tahp ini memungkinkan terjadi perubahan warna susu sehingga perlu ditambahkan asam askorbat 0,01% atau sodium heksametafosfat 0,15%.
• Suhu pemanasan diturunka menjadi 43-57◦C dalam keadaan vakum. Lamanya tergantung kekentalan yang dikehendaki.
• Proses homogenasi untuk menyeragamkan globula-globula lemak dengan tekanan 2500-4000 psi. setelah homogen, susu distandarkan terutama berkaitan dengan lemak (nutrisi) diakhir proses ditambahkan zat penstabil 0,1%
• Proses pengalengan

YOGHURT

Merupakan susu yang difermentasi oleh bakteri asam laktat. Biasanya ditambahkan dengan bahan cita rasa.

Proses pembuatannya adalah sebagai berikut :

• Pemanasan 90◦C selama 15- 30 menit : untuk membunuh mikroba. Ditambahkan larutan gelatin 0,1-0,3% panas yang disterilkan pada suhu 120◦C selama 10 menit dengan tujuan sebagai penstabil. Bisa juga ditambahkan gula 11%. 
• Pendinginan hingga 43% : untuk memberi kondisi yang optimum bagi bakteri fermentasi Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, L. Acidophilus yang ditambahkan sebanyak 2% pada media susu.
• Pemerahan : dilakukan pada suhu 37◦C selama 24 jam, suhu 43◦C selama 3 jam. Kriteria selesainya pemerahan apabila diperoleh pH 4 - 4,5.

BIOKIMIA INDUSTRI - PENDAHULUAN

Biokimia industri merupakan suatu usaha memanfaatkan mikroba sebgai komponen untuk industri. Mikroba dalam industri yang menghasilkan bebagai produk antara lain :

• Zat kimia seperti asam organic, gliserol, alkohol
•  Antibiotik
•  Zat pengatur tumbuh
• Enzim
• Makanan dan minuman
•  Pengawet, dsb

Dalam biokimia indutri salah satu prosesnya adalah :

FERMENTASI : merupakan perubahan gradual oleh enzim dari beberapa bakteri, khamir, dan jamur.

Syarat-syarat mikroba dalam fermentasi, yaitu :

• Murni : untuk mengurangi resiko apabila mikroba yang lain tidak aktif melakukan fermentasi.
• Unggul : mampu menghasilkan perubahan-perubahan yang deikehendaki secara cepat dan benar.
• Stabil : memiliki sifat-sifat yang tetap
• Bukan patogen : tidak menimbulkan penyakit, kecuali untuk produksi pada bahan kimia tertentu.

Bahan dasar untuk memenuhi kebutuhan fermentasi adalah :

• Molase
• kotoran binatang
• Jeramisampah sebagai komponen pupuk
•  Dedak
• sisa pabrik
• Kulit kopi, kulit coklat
•  Ampas tebu, ampas biji-bijian
• Air imbah

Syarat-syarat bahan dasar, adalah :

•  Mudah didapat
• murah harganya
•  Jumlahnya besar
• bila diperlukan ada penggantinya

Proses-proses fermentasi dalam industri antara lain :

1. Produksi sel mikroba
2.  Produksi ragi
3. Produksi protein sel tunggal sebagai bahan pangan maupun pakan.
4. Produksi Enzim mikroba
5. Produksi hasil metabolism mikroba
6. Proses transformasi

Komponen-komponen proses fermentasi :

• Susunan medium yang digunakan selama pengembangan inokulum dan didalam fermentor
•  Sterilisasi medium, fermentor dan peralatan yang lain
•  Aktivitas produksi, pemanfaatan kultur murni, jumlah inokulum untuk produksi
• Pertumbuhan mikroba dalam fermentor produksi pada kondisi optimum untuk pembentukan hasil
• Ekstraksi produk dan pemurnian
•  Penanganan limbah yang dihasilkan selama proses.

puisi : Aku Tapi Bukan Seperti Aku yang Kemarin

"karyaku Maret 2013"

Pagi ini ditemani rintik-rintik hujan 

yang senantiasa berjatuhan membasahi bumi 

aku terbangun 

dari indahnya mimpi

dinginnya malam 

dan nyenyaknya tidur 

kenapa denganku pagi ini? 

aku seperti merasakan lelah 

lelah yang berkepanjangan 

setiap detik yang kulalui pagi ini 

terasa begitu lambat berjalan 

kenapa denganku? kenapa? 

sebelumnya aku tak pernah merasa seperti ini 

merasa lelah. lelah kenapa?? 

ntah lah aku pun tak mengetahuinya

ada apa denganku sebenarnya pagi ini? 

yang kudengar hanya tetesan butir-butir air 

yang turun dengan bebasnya dari langit pagi yang masih terlihat gelap

semua terasa sepi dan sunyi

aku merasa sendirian

tapi, sendirian dari apaa??

jelas dan terasa jelas dengan siapa aku pagi ini

tapi kenapa aku masih tetap merasa sendirian?

dan merasa kalo aku pagi ini adalah bukan aku yang kemarin

kenapa denganku?

oh Tuhan...

Tolong aku, tolong hilangkan semua perasaan ini

perasaan seakan aku sedang sendirian

tolong aku, berikan aku sedikit ketenangan

ketenangan yang membuatku melihat semua dengan lebih terasa

yah, terasa bahwa aku tak sendirian sekarang

Puisi: Hujan

"ini juga merupakan puisi karya aku, yg aku buat sekitar februari 2013"

hujan jatuh bebas dari langit

begitu bebasnya hingga terasa begitu menenangkan

hujan jatuh bebas tepat di seluruh tubuhku

begitu bebas hingga membuatku tenang

hujan mungkin merasakan apa yang kurasakan

dan aku menyukainya karena itu

hujan bisa menghapus jejak

jejak butir-butir air mataku

hujan begitu membuat ku tenang

membuatku tak merasa sendirian

membuatku merasa memiliki teman

aku juga menyukai hujan karena hujan itu sejuk

sejuk ketika jatuh membasahi aku

sejuk ketika perlahan-lahan jatuh membasahi dedaunan

kenapa aku begitu menyukai hujan?

mungkin karena hujan jatuh begitu bebas

jatuh bebas tanpa beban

                        aku ingin seperti hujan

                        yang tak pernah berhenti memberi manfaat

                        manfaat kepada siapapun dan apapun

                        yang tak pernah berhenti menjalani setiap peran

                        peran ketika jatuh dari langit kebumi

                        peran ketika diam-diam berjalan didalam tanah

                        peran ketika sampai pada tempat ia bukan lagi butir-butir air

                        yah, ketika dia sampai pada laut ia bukan lagi sekedar butir air

                        peran ketika ia menguap kembali ke langit

                        menjadi gumpalan awan putih yang indah

                        dan kemudian siap kembali turun kebumi

turun kembali membasahi bumi

kembali menemani hati yang sunyi dan sepi

dan apakah hujan pernah mengeluh?

ketika melalui siklus yang begitu panjang dan memakan waktu?

tidak, hujan tidak pernah mengeluh

ia menyukai setiap peran yang Tuhan berikan padanya

dan aku ingin seperti hujan

tak pernah mengeluh dengan peran yang Tuhan berikan

karena aku menyukai hujan

dan aku juga harus belajar menjadi seperti hujan