Msg 1x6r2s

5/23/12

Indra hutama

21030110141125

yusuf ebta firmansa 21030110141101 shodaqta saori Present…

21030110141021

Click to edit Master subtitle style

5/23/12

Monosodium Glutamat (MSG)

5/23/12

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 saraf. Namun demikian, ketika sel terbuka maka

•

Digunakan sebagai bahan penyedap makanan.

Digunakan sebagai campuran dalam pembuatan bahan kosmetik. •

•

Digunakan sebagai nutrisi pertumbuhan tanaman.

5/23/12

Kegunaan Produk

Glu (singkatan IUPAC) Asam glutamat Alternatif Nama

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

5/23/12

Karakteristik 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 Viscositas

: 1.47 gr/mL : 4.323

Panas Spesifik: 0.5 Kkal/Kg 0C Komponen dalam molase : Gula

: 62 %

5/23/12

Spesifikasi Bahan Baku dan produk

NaOH

5/23/12



Sodium hidroksida digunakan pada proses netralisasi dan proses pembentukan MSG dimana bahan ini bereaksi dengan Glutamic acid. Sifat fisik dan kimia : Rumus Molekul Berat Molekul

: NaOH : 40

Wujud

: putih

Melting Point

: 318 0C

Boiling point

: 1390 0C (padatan) ; 140 0C (larutan 50%)

Specifik gravity (bj air :1) Kelarutan



: 2,12 g/mL (padatan) ; 1,52 (larutan 50%)

: Mudah larut dalam air.

Air

Rumus Molekul

: H2O

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%



Urea

5/23/12





NaOH

5/23/12

Spesifikasi Bahan Baku Pembantu MSG

Pada proses pembuatan MSG, NaOH (bersifat basa) digunakan dalam proses netralisasi untuk bereaksi dengan asam glutamat (bersifat asam) menghasilkan MSG. Sehingga akan diperoleh pH ± 6,87,2,

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

2C6H12O6(l) + (NH2)2CO(l) + 3O2(g) → 2C5H9O4N(l) + 3CO2(g) + 5H2O(l) Gula

Urea

Kondisi Operasi Reactor

asam glutamate

: 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

5/23/12

Mekanisme Reaksi



5/23/12

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)

Hasil dari hidrolisis didinginkan dan dinetralkan dengan NaOH. Sebelumnya NaOH padat dilarutkan dengan air

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 :

5/23/12

Reaksi penetralan :

Proses sintesis

5/23/12



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 konsentrasi tertentu, sehingga kristal L dan D akan keluar secara bergantian dengan masing-masing isomer aktifnya. Selanjutnya di

Proses fermentasi: 

5/23/12



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.



Pengambilan asam glutamat

5/23/12



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.



Kristalisasi asam glutamat.



5/23/12

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.

5/23/12

Thermodinamika

C5H9NO4(l)+NaOH(l) H2O(l) Asam Glutamat

C5H8NO4Na(l) +

5/23/12

 Tinjauan

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 227.480 = - 8.314 (298) ln K

(smith van ness, 487) (smith van ness, 476)

5/23/12

Dari perhitungan K di atas, dapat diketahui bahwa reaksi searah karena harga K lebih besar dari 1 (K>1). Kemudian dengan menggunakan rumus:

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)

5/23/12

Didapatkan data sebagai berikut :

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 suhu, dengan kenaikan suhu maka kecepatan reaksi akan semakin besar, pembentukan MSG juga makin

5/23/12



5/23/12

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. Konsentrasi:Naiknya konsentrasi maka naik pula

C5H9NO4 (l) + NaOH (l)

C5H8NO4Na (l) + H2O(l) (1)

5/23/12

Dalam hal ini kami meninjau thermodinamika dan kinetika reaksi sehingga diperoleh grafik suhu vs konversi dengan penurunan rumus seperti di bawah ini:

(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) Nilai CAO dan k sudah tertentu, sehingga jika CAO dan k dimisalkan sebagai K, persamaan berubah menjadi :

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)

5/23/12

Berdasarkan Rumus di atas, maka didapatkan data Suhu versus Konversi seperti Tabel di bawah ini:

5/23/12

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 suhu 600 K

5/23/12



5/23/12

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.

Semoga bermanfaat



5/23/12

Kontrolah konsumsi asupan MSG anda demi kesehatan