Proses Produksi Lactic Acid

Proses Produksi Lactic Acid adalah senyawa organik dengan rumus kimia C3H6O3. Senyawa ini merupakan asam alfa-hidroksi yang memiliki satu gugus hidroksil (-OH) dan satu gugus karboksil (-COOH). Lactic laktat pertama kali menemukan oleh Carl Wilhelm Scheele pada tahun 1780. Secara alami, asam laktat memproduksi melalui proses fermentasi oleh bakteri lactic laktat seperti Lactobacillus. Proses ini biasanya terjadi pada makanan mengandung gula, seperti susu, sayuran, atau buah-buahan, menghasilkan rasa asam yang khas pada produksi seperti yogurt, kimchi serta keju.

Asam laktat juga memproduksi secara alami di tubuh manusia. Proses ini terjadi melalui glikolisis anaerob, di mana glukosa mengubah menjadi energi tanpa menggunakan oksigen. Ketika tubuh melakukan aktivitas fisik intens, otot menghasilkan lactic laktat sebagai produksi sampingan metabolisme. Meski sering mengaitkan dengan kelelahan otot, asam acid sebenarnya berperan penting menyediakan energi tambahan situasi anaerob. Dalam industri, lactic laktat memiliki banyak aplikasi. Dalam industri makanan, senyawa ini berguna sebagai pengatur keasaman, pengawet maupun bahan tambahan di berbagai produk.

Table of Contents

Berikut informasi lebih lanjut mengenai Proses Produksi Lactic Acid.

Asam acid juga memiliki peran penting pada bidang farmasi dan kosmetik, di mana ia sebagai pelembap, eksfoliator ataupun bahan aktif bagi produk perawatan kulit. Selain itu, asam acid berguna saat pembuatan bioplastik, seperti (PLA), merupakan bahan ramah lingkungan untuk pengemasan serta produk sekali pakai. Produksi lactic acid secara komersial biasanya melakukan melalui fermentasi gula atau pati menggunakan mikroorganisme tertentu. Sumber bahan baku berguna meliputi jagung, tebu maupun singkong.

Proses ini menghasilkan dua bentuk isomer, yaitu L-lactic laktat dan D-lactic laktat. Namun, L-lactic laktat lebih umum berguna dalam industri makanan serta medis karena kompatibilitasnya dengan tubuh manusia. Secara keseluruhan, proses produksi lactic laktat merupakan senyawa serbaguna berperan penting di berbagai aspek kehidupan, mulai dari metabolisme tubuh hingga aplikasi industri. Dengan kemajuan teknologi, potensi penggunaan asam laktat semakin meluas, terutama mendukung keberlanjutan ataupun inovasi produk berbasis bahan alami.

Fermentasi mikrobiologis lebih umum berguna karena lebih ramah lingkungan dan mampu menghasilkan produk dengan kemurnian tinggi, terutama untuk aplikasi pangan dan farmasi.

Bahan Baku Produksi

Bahan baku utama produksi lactic laktat melalui fermentasi adalah sumber karbohidrat, seperti gula sederhana (glukosa, fruktosa) atau pati (amilum) dihidrolisis. Sumber gula ini biasanya berasal dari tanaman seperti tebu, jagung, gandum, atau singkong. Untuk proses sintesis kimia, bahan baku utama adalah asetaldehida dan hidrosianida, mengolah secara kimiawi menjadi lactic acid Pilihan bahan baku tergantung pada faktor biaya, ketersediaan serta tujuan penggunaan produk akhir. Untuk aplikasi makanan, sumber bahan baku biasanya berasal dari gula alami, sedangkan untuk aplikasi teknis seperti pembuatan bioplastik, bahan baku lebih murah dapat berguna.

Produksi melalui Fermentasi Mikrobiologis

Proses fermentasi mikrobiologis adalah metode paling umum dan melibatkan penggunaan mikroorganisme, seperti bakteri asam acid (Lactobacillus spp.). Proses ini terdiri dari beberapa tahapan utama:

Persiapan Bahan Baku

Karbohidrat dari sumber seperti tebu atau jagung mengolah menjadi gula sederhana melalui proses hidrolisis enzimatik atau kimiawi. Jika menggunakan pati, enzim amilase berguna untuk mengubah pati menjadi glukosa. Proses ini penting untuk memastikan bahwa gula tersedia dapat memanfaatkan oleh mikroorganisme secara optimal.

Fermentasi

Sumber gula telah menyiapkan mencampur dengan air maupun media pendukung lainnya, kemudian difermentasikan menggunakan bakteri acid lactic. Proses fermentasi melakukan bioreaktor dengan kondisi mengontrol secara ketat, termasuk suhu, pH, dan aerasi. Bakteri lactic acid mengubah gula menjadi lactic laktat melalui jalur metabolisme glikolisis. Reaksi kimia utama fermentasi ini adalah:

C6H12O6→2C3H6O3

Reaksi ini menghasilkan L- asam acid atau D- asam acid, tergantung pada jenis mikroorganisme digunakan. L- asam acid lebih umum berguna karena kompatibilitasnya dengan tubuh manusia.

Pemisahan dan Pemurnian

Setelah fermentasi selesai, larutan lactic laktat memisahkan dari medium fermentasi. Proses pemisahan melibatkan filtrasi untuk menghilangkan biomassa, seperti sel mikroorganisme serta sisa bahan baku tidak terfermentasi. Selanjutnya, larutan asam acid memurnikan melalui proses kristalisasi, ekstraksi, atau pertukaran ion untuk mencapai tingkat kemurnian sesuai.

Konsentrasi

Proses asam acid telah memurnikan biasanya mengonsentrasikan melalui penguapan atau distilasi. Langkah ini penting untuk menghasilkan produksi lactic laktat dengan konsentrasi tinggi sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu.

Produksi melalui Sintesis Kimia Asam Laktat

Meskipun jarang berguna, produksi lactic laktat secara kimia melibatkan reaksi asetaldehida dengan hidrosianida untuk menghasilkan lactic acid. Namun, metode ini kurang populer karena melibatkan bahan kimia beracun dan menghasilkan produk dengan kemurnian lebih rendah membandingkan dengan metode fermentasi.

Faktor-faktor Mempengaruhi Proses Produksi

Beberapa faktor penting yang memengaruhi keberhasilan produksi lactic laktat adalah:

Pemilihan Mikroorganisme: Mikroorganisme berguna harus mampu memfermentasi gula secara efisien dan menghasilkan isomer asam acid sesuai (L atau D).
pH: Bakteri acid lactic membutuhkan pH tertentu (biasanya sekitar 5–6) untuk pertumbuhan dan aktivitas optimal. Selama fermentasi, pH harus menjaga stabil dengan menambahkan basa seperti kalsium karbonat.
Suhu: Suhu optimal untuk fermentasi biasanya berkisar antara 30–40°C.
Aerasi: Fermentasi dapat melakukan secara anaerob atau semi-aerob, tergantung pada jenis bakteri berguna.

Aplikasi dan Manfaat Produk Akhir

Proses produksi asam acid menghasilkan melalui fermentasi atau sintesis kimia berguna di berbagai aplikasi. Dalam industri makanan, proses produksi acid lactic berguna sebagai pengatur keasaman, pengawet serta penambah rasa. Dalam industri farmasi dan kosmetik, senyawa ini berguna sebagai pelembap, eksfoliator maupun bahan aktif bagi produk perawatan kulit. Selain itu, proses produksi asam acid merupakan bahan baku utama bagi produksi (PLA), sebuah bioplastik biodegradable maupun ramah lingkungan. PLA berguna untuk pengemasan, peralatan medis, dan produk sekali pakai.