Bahan Xanthan

Mikroorganisme yang digunakan dalam fermentasi Gum xanthan adalah polisakarida dengan bobot molekul tinggi hasil fermentasi karbohidrat oleh  Xanthomonas  Xanthomonas campestris yang dimurnikan, dikeringkan dan digiling untuk pemanfaatannya lebih lanjut. Setiap molekul gum xanthan mengandung 5 unit yang terdiri dari 2 unit glukosa, 2 unit manosa, dan 1 unit asam glukoronik.

Ampas Tahu merupakan limbah padat yang diperoleh dari proses\ud pembuatan tahu dari kedelai yang dapat dimanfaat untuk substrat gum xanthan.\ud Gum xanthan adalah polisakarida dengan bobot molekul tinggi hasil fermentasi\ud karbohidrat oleh Xanthomonas campestris yang dimurnikan, dikeringkan dan\ud digiling untuk pemanfaatannya lebih lanjut. Setiap molekul gum xanthan\ud mengandung 5 unit yang terdiri dari 2 unit glukosa, 2 unit manosa, dan 1 unit\ud asam glukoronik. Glukosa merupakan bahan baku dalam fermentasi gum\ud xanthan oleh bakteri Xanthomonas campestris. Gum xanthan di gunakan sebagai\ud bahan tambahan yang aman pada makanan dalam industri makanan misal\ud produksi susu, kuah salad, minuman buah-buahan, pengental dalam susu dan\ud sirup. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kombinasi perlakuan terbaik\ud antara konsentrasi kultur Xanthomonas campestris dan penambahan gula dalam\ud pembentukkan gum xanthan.\ud Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial\ud dengan 2 faktor dan masingmasing perlakuan kombinasi diulang sebanyak 3\ud kali. Faktor I konsentrasi gula (2% : 3% : 4%) (b/v). Faktor II konsentrasi kultur\ud kultur\ud (5% : 7% : 9%) (v/v).\ud Hasil penelitian menunjukkan gum xanthan ampas tahu dengan perlakuan\ud terbaik diperoleh dari konsentrasi gula 3% dan konsentrasi kultur 5%. Gum\ud xanthan ampas tahu tersebut mempunyai karakteristik dengan nilai rata-rata\ud rendemen 6,906%, kadar air 10,544%, kadar abu, 7,360%, viskositas\ud 177,50x1000 Cp, dan kekuatan gel 0,125 g/mm Top

Penanganan Limbah Cair pada Proses Pembuatan Tahu dan Pembuatan Nata de Soya

created by mahasiswa ITP-FTP UB 2006

Selama ini air limbah tahu belum pernah dimanfaatkan sehingga dapat mencemari lingkungan sekitar khalayak mitra. Air limbah tahu adalah air sisa penggumpalan tahu ( whey) yang dihasilkan selama proses pembuatan tahu.  Jika ditinjau dari komposisi kimianya, ternyata air limbah tahu mengandung nutrien-nutrien (protein, karbohidrat, dan bahan-bahan lainnya) yang jika dibiarkan dibuang begitu saja ke sungai justru dapat menimbulkan pencemaran. Tetapi jika dimanfaatkan akan menguntungkan pemilik mitra tahu atau masyarakat yang berminat mengolahnya. Whey tahu mempunyai prospek untuk dimanfaatkan sebagai media fermentasi bakteri. Menurut Darsono (2007) Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu merupakan limbah organik yang degradable atau mudah diuraikan oleh mikroorganisme secara alamiah. Pemanfaatan air limbah industri tahu untuk produk pangan yang digemari masyarakat merupakan alternatif terbaik yang dapat ditawarkan kepada pengusaha tahu. Selama ini mereka hanya memproses kedelai menjadi tahu dan membuang seluruh limbah pabrik. Pada umumnya mereka berpendapat bahwa limbah tersebut tidak bernilai ekonomis sama sekali. Padahal pemanfaatan bisa meningkatkan pendapatan dari khalayak itu sendiri berupa pemanfaatan pemanfaatan limbah tahu menjadi menjadi  Nata de Soya Soya . Proses Pembuatan Nata De Soya Nata adalah biomassa yang sebagian besar terdiri dari selulosa, berbentuk agar dan berwarna putih. Massa ini berasal pertumbuhan  Acetobacte  Acetobacterr xylinum pada permukaan media cair yang asam dan mengandung gula. Nata dapat dibuat dari bahan baku air kelapa, dan limbah cair pengolahan tahu (whey). Nata yang dibuat dari air kelapa disebut dengan  Nata de Coco, dan yang dari whey tahu disebut dengan  Nata de Soya (dapat dilihat pada Gambar 3). Bentuk, warna, tekstur dan rasa kedua jenis nata tersebut tidak berbeda (Rizka dan Ninda, 2008). Menurut hasil analisi gizi,  Nata de Soya  tergolong produk pangan yang bergizi tinggi terutama pada kandungan karbohidrat, protein dan serat kasar. Data tersebut membuktikan bahwa bakteri  Acetobac  Acetobacter ter  xylinum mampu mengubah air limbah tahu yang tidak bernilai menjadi suatu produk bernilai gizi tinggi (Basrah Enie & Supriatna, 1993). Kandungan Gizi Nata de Soya dan Air Limbah Tahu dalam 100 gr (Basrah Enie & Supriatna, 1993)

Zat Gizi (satuan)

 Nata de Soya Soya

Air Limbah Tahu

Karbohidrat (g)

20

2

Protein (g)

2,35

1,75

Lemak (g)

1,68

1,25

Serat kasar (g)

3,2

0,001

Kalsium (mg)

4,6

4,5

Salah satu produk pangan yang berasal dari air limbah tahu yang mempunyai prospek baik adalah pembuatan nata. Limbah tahu juga memiliki peluang ekonomis dan potensi gizi yang baik bila diolah menjadi produk pangan  Nata de Soya. Selama ini yang dikenal masyarakat hanya  Nata de Coco tetapi masih belum banyak yang mengetahui tentang produk nata yang berasal dan air limbah tahu yaitu  Nata de Soya. Pengembangan model usaha  Nata de Soya perlu dilakukan guna mengatasi pencemaran lingkungan di wilayah pemukiman sekaligus meningkatkan pendapatan dari khalayak mitra itu sendiri. Kegiatan ini bertujuan untuk membina pengusaha tahu dalam masyarakat di sekitar industri tahu dalam hubungannya dengan proses produksi, pengemasan, dan pemasaran  Nata de Soya Soya. Proses pembuatan  Nata de Soya banyak macamnya ada yang menggunakan bahan kimia murni seperti (NH4)2SO4 ( Amonium ); MgSO4 ( Magnesium ); K2HPO4 ( Kalium  Amonium sulfat );  Magnesium sulfat );  Kalium dihidrop dihidrophosphat  hosphat ) dan ada juga yang menggunakan bahan pengganti bahan kimia seperti ZA ( Zinc ammonium), NPK ataupun urea. Tujuan bahan pengganti tersebut adalah untuk meminimalkan biaya produksi sehingga harga jual  Nata de Soya  lebih murah. Menurut Wahyudi (2003), Keberhasilan dalam pembuatan nata dipengaruhi oleh viabilitas(kemampuan hidup) bakteri, kandungan nutrisi media pertumbuhan dan lingkungannya. Viabilitas bakteri yang baik akan menghasilkan nata yang baik dan cepat. Kandungan nutrisi yang cukup terutama gula sebagai

created by mahasiswa ITP-FTP UB 2006

Selama ini air limbah tahu belum pernah dimanfaatkan sehingga dapat mencemari lingkungan sekitar khalayak mitra. Air limbah tahu adalah air sisa penggumpalan tahu ( whey) yang dihasilkan selama proses pembuatan tahu.  Jika ditinjau dari komposisi kimianya, ternyata air limbah tahu mengandung nutrien-nutrien (protein, karbohidrat, dan bahan-bahan lainnya) yang jika dibiarkan dibuang begitu saja ke sungai justru dapat menimbulkan pencemaran. Tetapi jika dimanfaatkan akan menguntungkan pemilik mitra tahu atau masyarakat yang berminat mengolahnya. Whey tahu mempunyai prospek untuk dimanfaatkan sebagai media fermentasi bakteri. Menurut Darsono (2007) Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu merupakan limbah organik yang degradable atau mudah diuraikan oleh mikroorganisme secara alamiah. Pemanfaatan air limbah industri tahu untuk produk pangan yang digemari masyarakat merupakan alternatif terbaik yang dapat ditawarkan kepada pengusaha tahu. Selama ini mereka hanya memproses kedelai menjadi tahu dan membuang seluruh limbah pabrik. Pada umumnya mereka berpendapat bahwa limbah tersebut tidak bernilai ekonomis sama sekali. Padahal pemanfaatan bisa meningkatkan pendapatan dari khalayak itu sendiri berupa pemanfaatan pemanfaatan limbah tahu menjadi menjadi  Nata de Soya Soya . Proses Pembuatan Nata De Soya Nata adalah biomassa yang sebagian besar terdiri dari selulosa, berbentuk agar dan berwarna putih. Massa ini berasal pertumbuhan  Acetobacte  Acetobacterr xylinum pada permukaan media cair yang asam dan mengandung gula. Nata dapat dibuat dari bahan baku air kelapa, dan limbah cair pengolahan tahu (whey). Nata yang dibuat dari air kelapa disebut dengan  Nata de Coco, dan yang dari whey tahu disebut dengan  Nata de Soya (dapat dilihat pada Gambar 3). Bentuk, warna, tekstur dan rasa kedua jenis nata tersebut tidak berbeda (Rizka dan Ninda, 2008). Menurut hasil analisi gizi,  Nata de Soya  tergolong produk pangan yang bergizi tinggi terutama pada kandungan karbohidrat, protein dan serat kasar. Data tersebut membuktikan bahwa bakteri  Acetobac  Acetobacter ter  xylinum mampu mengubah air limbah tahu yang tidak bernilai menjadi suatu produk bernilai gizi tinggi (Basrah Enie & Supriatna, 1993). Kandungan Gizi Nata de Soya dan Air Limbah Tahu dalam 100 gr (Basrah Enie & Supriatna, 1993)

Zat Gizi (satuan)

 Nata de Soya Soya

Air Limbah Tahu

Karbohidrat (g)

20

2

Protein (g)

2,35

1,75

Lemak (g)

1,68

1,25

Serat kasar (g)

3,2

0,001

Kalsium (mg)

4,6

4,5

Salah satu produk pangan yang berasal dari air limbah tahu yang mempunyai prospek baik adalah pembuatan nata. Limbah tahu juga memiliki peluang ekonomis dan potensi gizi yang baik bila diolah menjadi produk pangan  Nata de Soya. Selama ini yang dikenal masyarakat hanya  Nata de Coco tetapi masih belum banyak yang mengetahui tentang produk nata yang berasal dan air limbah tahu yaitu  Nata de Soya. Pengembangan model usaha  Nata de Soya perlu dilakukan guna mengatasi pencemaran lingkungan di wilayah pemukiman sekaligus meningkatkan pendapatan dari khalayak mitra itu sendiri. Kegiatan ini bertujuan untuk membina pengusaha tahu dalam masyarakat di sekitar industri tahu dalam hubungannya dengan proses produksi, pengemasan, dan pemasaran  Nata de Soya Soya. Proses pembuatan  Nata de Soya banyak macamnya ada yang menggunakan bahan kimia murni seperti (NH4)2SO4 ( Amonium ); MgSO4 ( Magnesium ); K2HPO4 ( Kalium  Amonium sulfat );  Magnesium sulfat );  Kalium dihidrop dihidrophosphat  hosphat ) dan ada juga yang menggunakan bahan pengganti bahan kimia seperti ZA ( Zinc ammonium), NPK ataupun urea. Tujuan bahan pengganti tersebut adalah untuk meminimalkan biaya produksi sehingga harga jual  Nata de Soya  lebih murah. Menurut Wahyudi (2003), Keberhasilan dalam pembuatan nata dipengaruhi oleh viabilitas(kemampuan hidup) bakteri, kandungan nutrisi media pertumbuhan dan lingkungannya. Viabilitas bakteri yang baik akan menghasilkan nata yang baik dan cepat. Kandungan nutrisi yang cukup terutama gula sebagai

sumber karbon untuk bahan baku pembentukan nata sangat diperlukan. Demikian pula ketersediaan sumber nitrogen dan mineral, walaupun t idak digunakan langsung pembentuk nata, sangat diperlukan untuk pertumbuhan bakteri  Acetobac  Acetobacter ter xylinum. Adapun macam dari proses pe mbuatan Nata de Soya Soya diantaranya: A. Proses Pembuatan Nata de Soya Menggunakan Bahan Kimia Murni Bahan yang dibutuhkan untuk membuat Nata de Soya yaitu: pertumbuhan bakteri bakteri  A.xylinum. – Limbah cair tahu, untuk media pertumbuhan – Starter Nata (Kultur  A.xylinum), bakteri yang berperan membentuk nata atau bacterial cellulose. sebagai sumber karbohidrat karbohidrat bagi pertumbuhan pertumbuhan bakteri nata dan juga digunakan digunakan untuk – Gula pasir, sebagai memenuhi kebutuhan energi metabolisrne sel bakteri tersebut.

– (NH4)2SO4, sebagai sumber nitrogen (N) akan membantu pertumbuhan bakteri dan merangsang terbentuknya struktur nata yang tebal kompak. –  MgSO4, sebagai sumber mineral (Mg) yang akan membantu pertumbuhan bakteri dalam membentuk nata. – K2HPO4, berfungsi sebagai buffer pada medium, sehingga pH akan konstan yaitu sekitar 3 -4. untuk menurunkan menurunkan pH pH menjadi 3-4. – Asam asetat glasial, berfungsi untuk koran steril, steril, untuk untuk menutup wadah fermentasi karena karena bakteri  A.xylinum aerob dapat tumbuh – Kertas koran baik pada kondisi aerob. mengikat kertas koran pada wadah fermentasi. fermentasi. – Karet, untuk mengikat Sedangkan alat yang digunakan adalah baskom plastik, timbangan, kain saring halus, panci perebus, sendok pengaduk, pisau, talenan, pipet volume 10 ml, bola hisap, gelas ukur 1 lt, bak plastik ukuran 23 x 15 cm. Berikut dijelaskan cara pembuatan  Nata De Soya Soya :

1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8. 9.

Pengambilan limbah cair tahu di area produksi sebanyak 1 Liter. Limbah cair tahu yang diambil sudah mengandung sedikit cuka sisa dari proses pengendapan. Limbah cair yang telah diambil disaring menggunakan kain saring berukuran sedang yang sudah dipersiapkan dalam keadaan bersih. Limbah cair yang sudah disaring tadi dipindahkan ke dalam panci, kemudian ditambahkan bahan  –  bahan   bahan tambahan. Campuran cairan tadi kemudian direbus sampai mendidih, setelah itu didinginkan dan dipindahkan ke dalam wadah plastik kotak dengan ketinggian ± 6 cm. Setelah dingin, ditambahkan asam cuka glasial sebanyak 25 mL. Fungsi dari cuka glasial disini adalah untuk mengatur pH agar medium ini jadi memiliki pH optimum untuk kultur bermetabolisme. Setelah pH sudah mencapai pH optimum, kultur A.xylinum ditambahkan asebanyak 10% atau sebanyak 100 10 0 mL dengan menggunakan pipet volume yang telah di aseptis sebelumnya. Selanjutnya wadah plastik tadi ditutup dengan menggunakan kertas koran yang telah disterilisasi sebelumnya. Alasan digunakan kertas koran sebagai penutup wadah adalah sifat dari bakteri  A.xylinum yang anaerob fakultatif atau hanya membutuhkan sedikit oksigen untuk bermetabolisme. Kemudian dilakukan inkubasi pada suhu ruang yaitu sekitar 24-250C selama 12 hari. Kondisi ruang inkubasi tidak boleh lembab karena dikhawatirkan akan terjadi kontaminasi oleh jamur. Setelah 12 hari, nata dipanen. Nata yang sudah jadi harus direndam dalam air matang selama 3 hari dan air diganti setiap hari. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan aroma dan rasa asam dari cuka glasial yang digunakan dalam pembuatan.  Nata yang sudah bebas dari aroma asam bisa langsung dipotong berukuran kecil. Kemudian nata tersebut direbus dalam air sirup gula yang ditambah essense untuk memperkuat aroma dan menambah warna.

B. Proses Pembuatan N ata de de Soya Menggunakan Bahan Kimia Pengganti

Proses pembuatan Nata de Soya Soya  yang menggunakan bahan pengganti tidak jauh berbeda dengan proses pembuatan  Nata de Soya yang menggunakan bahan kimia murni. Perbedaannya hanya pada formula/komposisi bahan yang ditambahkan untuk pertumbuhan bakteri  A.xylinum. Adapun bahanbahan yang dibutuhkan untuk membuat  Nata de Soya Soya pada formula ini adalah: tahu, untuk media media pertumbuhan bakteri bakteri  A.xylinum – Limbah cair tahu, Nata (Kultur (Kultur  A.xylinum), bakteri yang berperan membentuk nata atau bacterial cellulose. – Starter Nata pertumbuhan bakteri nata dan juga digunakan untuk untuk – Gula pasir, sebagai sumber karbohidrat bagi pertumbuhan memenuhi kebutuhan energi metabolisrne sel bakteri tersebut. pengganti Mg2SO4 dan K2PO4 yang berfungsi sebagai makanan dan membantu – NPK, sebagai bahan pengganti pertumbuhan bakteri  A.xylinum karena NPK mengandung unsur Nitrogen (N), Phosphate (P), dan Kalium (K). pengganti (NH4)2SO4 yaitu sebagai sumber nitrogen (N) akan membantu – ZA, sebagai bahan pengganti pertumbuhan bakteri dan merangsang terbentuknya struktur nata yang tebal kompak. Penggunaan ZA (Zwavelzuur Ammonium) dalam pembuatan nata adalah sebagai sumber nutrisi bagi pertumbuhan Acetobakte  Acetobakterr xylinum. Pemakaian ZA dalam pembuatan nata yaitu 0,3 persen dari volume media. Syarat-syarat ZA dalam pembuatan nata yaitu berbentuk kristal atau butiran, berwarna putih dan bersih dari kotoran. Pemilihan ZA yaitu dipilih ZA yang berbentuk kristal, berwarna putih, dan mudah larut dalam air, bergaris tengah kurang lebih 1 mm, mempunyai kadar nitrogen 45-46 persen (Lingga,1992). Pupuk ZA dan NPK apabila terkena panas mudah menguap dan cepat larut. Jadi penggunaan pupuk ZA ini tidak berbahaya untuk kesehatan (Saragih, 2004). membantu menurunkan pH dan dan menghambat pertumbuhan pertumbuhan kapang. – Asam sitrat, untuk membantu berfungsi untuk menurunkan menurunkan pH menjadi 3-4. – Asam asetat glasial, berfungsi wadah fermentasi karena bakteri bakteri  A.xylinum aerob dapat tumbuh – Kertas koran steril, untuk menutup wadah baik pada kondisi aerob. mengikat kertas koran pada wadah fermentasi. fermentasi. – Karet, untuk mengikat Sedangkan alat yang digunakan adalah baskom plastik, timbangan, kain saring halus, panci perebus, sendok pengaduk, pisau, talenan, pipet volume 10 ml, bola hisap, gelas ukur 1 lt, bak plastik ukuran 23 x 15 cm. Analisis Kandungan Gizi

Nata dari air rebusan kedelai ( Nata de Soya) dan  Nata de Coco Coco ternyata memiliki kandungan gizi yang tidak  jauh berbeda. Hasil uji proksimat menunjukkan kandungan utamanya adalah air (98%) dan serat kasar (10%) (dapat dilihat pada Tabel 5). Sebagai makanan, nata memiliki nilai gizi dan nilai kalori yang rendah. Meskipun demikian, sehubungan dengan kandungan seratnya maka nata dapat dijadikan sebagai makanan alternatif untuk penderita masalah gizi lebih, untuk rnencegah terjadinya sembelit atau menghindari konstipasi dan emperlancar pencernaan (Sutriah dan Sjahriza, 2000).

PROSES MIKROBIOLOGI DI DALAM PENGURAIAN LIMBAH SECARA ANAEROB Kumpulan mikroorganisme, umumnya bakteri, terlibat dalam transformasi senyawa komplek organik menjadi metan. Lebih jauh lagi, terdapat interaksi sinergis antara bermacam-macam kelompok bakteri yang berperan dalam penguraian limbah.

Keseluruhan reaksi dapat digambarkan sebagai berikut (Polprasert, 1989): Senyawa

Organik

—>

CH4

+

CO2

+

H2

+

NH3

+

H2S

Meskipun beberapa jamur (fungi) dan protozoa dapat ditemukan dalam penguraian anaerobik, bakteri bakteri tetap merupakan mikroorganisme yang paling dominan bekerja didalam proses penguraian anaerobik. Sejumlah besar bakteri anaerobik dan fakultatif (seperti : Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, Lactobacillus, Streptococcus) terlibat dalam proses hidrolisis dan fermentasi senyawa organik.  Ada empat grup bakteri yang terlibat dalam transformasi material komplek menjadi molekul yang sederhana seperti metan dan karbon dioksida. Kelompok bakteri ini bekerja secara sinergis (Archer dan Kirsop, 1991; Barnes dan Fitzgerald, 1987; Sahm, 1984; Sterritt dan Lester, 1988; Zeikus, 1980), Kelompok

1:

Bakteri

Hidrolitik

Kelompok bakteri anaerobik memecah molekul organik komplek (protein, cellulose, lignin, lipids) menjadi molekul monomer yang terlarut seperti asam amino, glukosa, asam lemak, dan gliserol. Molekul monomer ini dapat langsung dimanfaatkan oleh kelompok bakteri berikutnya. Hidrolisis molekul komplek dikatalisasi oleh enzim ekstra seluler seperti sellulase, protease, dan lipase. Walaupun demikian proses penguraian anaerobik sangat lambat dan menjadi terbatas dalam penguraian limbah sellulolitik yang mengandung lignin (Polprasert, 1989; Speece, 1983). Kelompok

2

:

Bakteri

Asidogenik

Fermentatif

Bakteri asidogenik (pembentuk asam) seperti Clostridium merubah gula, asam amino, dan asam lemak menjadi asam organik (seperti asam asetat, propionik, formik, lactik, butirik, atau suksinik), alkohol dan keton (seperti etanil, metanol, gliserol, aseton), asetat, CO2 dan H2. Asetat adalah produk utama dalam fermentasi karbohidrat. Hasil dari fermentasi ini bervariasi tergantung jenis bakteri dan kondisi kultur seperti temperatur, pH, potensial redok. Kelompok

3

:

Bakteri

Asetogenik

Bakteri asetogenik (bakteri yang memproduksi asetat dan H2) seperti Syntrobacter wolinii dan Syntrophomonas wolfei (McInernay et al., 1981) merubah asam lemak (seperti asam propionat, asam butirat) dan alkohol menjadi asetat, hidrogen, dan karbon dioksida, yang digunakan oleh bakteri pembentuk metan (metanogen). Kelompok ini membutuhkan ikatan hidrogen rendah untuk merubah asam lemak; dan oleh karenanya diperlukan monitoring hidrogen yang ketat. Dibawah kondisi tekanan H2 parsial yang relatif tinggi, pembentukan asetat berkurang dan subtrat dirubah menjadi asam propionat, asam butirat, dan etanol dari pada metan. Ada hubungan simbiotik antara bakteri asetonik dan metanogen. Metanogen membantu menghasilkan ikatan hidrogen rendah yang dibutuhkan oleh bakteri asetogenik.

Etanol, asam propionat, dan asam butirat dirubah menjadi asam asetat oleh bakteri asetogenik dengan reaksi seperti berikut: CH3CH2OH

+

CO2

(Etanol)

—>

CH3COOH

+

2H2

(Asam

Asetat)

CH3CH2COOH + 2H2O (Asam Propionat) —> CH3COOH + CO2 + 3H2 (Asam asetat) CH3CH2CH2COOH + 2H2O (Asam Butirat) —> 2CH3COOH + 2H2 (Asam Asetat) Bakteri asetogenik tumbuh jauh lebih cepat dari pada bakteri metanogenik. Kecepatan pertumbuhan bakteri asetogenik (m mak) mendekati 1 per jam sedangkan bakteri metanogenik 0,04 per jam (Hammer, 1986). Kelompok

4

:

Bakteri

Metanogen

Penguraian senyawa organik oleh bakteri anaerobik dilingkungan alam melepas 500  –  800 juta ton metan ke atmosfir tiap tahun dan ini mewakili 0,5% bahan organik yang dihasilkan oleh proses fotosintesis (Kirsop, 1984; Sahm, 1984). Bakteri metanogen terjadi secara alami didalam sedimen yang dalam atau dalam pencernaan herbivora. Kelompok ini dapat berupa kelompok bakteri gram positip dan gram negatif dengan variasi yang banyak dalam bentuk. Mikroorganime metanogen tumbuh secara lambat dalam air limbah dan waktu tumbuh berkisar 3 hari pada suhu 35oC sampai dengan 50 hari pada suhu 10oC. Bakteri

metanogen

dibagi

menjadi

dua

katagori,

yaitu

:

Bakteri metanogen hidrogenotropik (seperti : chemolitotrof yang menggunakan hidrogen) merubah hidrogen dan karbon dioksida menjadi metan.

CO2

+

4H2

—>

CH4

+

2H2O

(Metan)

Bakteri metanogen yang menggunakan hidrogen membantu memelihara tekanan parsial yang sangat rendah yang dibutuhkan untuk proses konversi asam volatil dan alkohol menjadi asetat (speece, 1983). Bakteri metanogen Asetotropik, atau biasa disebut sebagai bakteri asetoklastik atau bakteri penghilang asetat, merubah asam asetat menjadi metan dan CO2. CH3COOH

—>

CH4

+

CO2

Bakteri asetoklastik tumbuh jauh lebih lambat (waktu generasi = beberapa hari) dari pada bakteri pembentuk asam (waktu generasi = beberapa jam). Kelompok ini terdiri dari dua kelompok, yaitu : Metanosarkina (Smith dan Mah, 1978) dan Metanotrik (Huser et al., 1982). Selama penguraian termofilik (58oC) dari limbah lignosellulosik, Metanosarkina adalah bakteri asetotropik yang ditemukan dalam bioreaktor. Sesudah 4 minggu, Metanosarkina (m mak = 0,3 tiap hari; Ks = 200 mg/l) digantikan oleh Metanotrik (m mak = 0,1 tiap hari; Ks = 30 mg/l). Kurang lebih sekitar 2/3 metan dihasilkan dari konversi asetat oleh metanogen asetotropik. Sepertiga sisanya adalah hasil reduksi karbon dioksida oleh hidrogen (Mackie dan Bryant, 1984). Diagram neraca masa pada penguraian zat organik komplek menjadi gas methan secara anaerobik.

Beri peringkat:

Deskripsi Produk NETTO : 250 gram

Fungsi xanthan gum tergantung dari preparat yang benar dari larutan. Larutan yang buruk akan menghasilkan fungsi yang tidak optimum. Ini membantu untuk mencegah pemisahan minyak dengan menstabilkan emulsi, meskipun bukan merupakan pengemulsi. Gum xanthan juga membantu memperkuat partikel padat,seperti rempah-rempah. Penggunaan juga pada makanan dan minuman beku, gum xanthan membantu menciptakan tekstur lembut di es krim pada umumnya. Sebagai bahan stabilizers, emulsifier, and thickeners, Xanthan Gum banyak dimanfaatkan oleh masyarakat dalam bahan tambahan pangan maupun non pangan, diantaranya : ~ Bahan tambahan pada salad dressing ~ Bahan pembuatan saus ~ Bahan pembuatan permen karet ~ Bahan pembuatan pasta gigi ~ Bahan tambahan pada kosmetik ~ Bahan tambahan pada es krim / pelembut es krim

XATHAN GUM

1.1 Deskripsi Xanthan Gum merupakan rangkaian polisakarida yang tersusun atas rantai panjang tiga macam gula sederhana (heteropolimer).

Struktur Kimia Gum Xanthan

Xanthan gum dihasilkan melalui fermentasi dekstrose dengan bakteri Xanthomonas compestris.

Scientific classification Kingdom: Bacteria Phylum : Proteobacteria Class : Gamma Proteobacteria Order

: Xanthomonadales

Family : Xanthomonadaceae Genus : Xanthomonas

Physical Properties Xanthan Gum

Xanthan gum berupa bubuk berwarna krem yang dengan cepat larut dalam air panas atau air dingin membentuk larutan kental yang tidak tiksotrofik. Xanthan gum pada konsentrasi r endah larutannya kental, pada perubahan suhu terjadi sedikit perubahan kekentalannya, mantap pada rentangan pH yang luas, mantap pada keadaan beku. Xanthan gum dinyatakan aman digunakan dalam pangan sebagai pemantap, pengemulsi, pengental, dan pendorong buih pada pangan. Telah dilakukan pengembangan formulasi suspensi rifampisin yang mengandung 100 mg/5 ml, menggunakan serbuk kristal - rifampisin dengan rentang ukuran partikel 5 - 20 um. Zat pengental terbaik yang digunakan adalah agar 0,15% dan xanthan gum 0,2%. Hasil evaluasi stabilitas secara fisik menunjukkan bahwa suspensi yang menggunakan xanthan gum lebih baik daripada suspensi dengan agar. Hasil uji ketersediaan hayati terbanding kedua suspensi terhadap suspensi yang beredar di pasaran adalah 84,0% untuk suspensi dengan xanthan gum dan 88,36% untuk suspensi dengan agar. Xanthan gum dapat membentuk larutan kental pada konsentrasi rendah (0,1%  – 0,2%). Pada konsentrasi 2% - 3% terbentuk gel. Xanthan gum dapat dicampur dengan protein atau polisakarida lain. Xanthan gum ini membentuk film yang liat dan lentur .(1) 1.2 Penggunaan Salah satu sifat yang paling luar biasa xanthan gum adalah kemampuannya untuk menghasilkan peningkatan dalam viskositas cairan dengan menambahkan jumlah yang sangatkecil gum. Dal am kebanyakan makanan, xanthan digunakan sebesar 0,5%, dan dapat digunakan dalam konsentrasi yang lebih rendah. Viskositas larutan gum xanthan menurun dengan tingkat pseudoplasticity yang tinggi. Gum xanthan memiliki sifat pseudoplasticity yang berarti bahwa suatu produk dapat ditarik atau direnggangkan, akibat dari pencampuran, pengadukan atau bahkan pengunyahan, sehingga produk akan tampak menipis. Tetapi setelah gaya tarik dilepaskan, produk akan menebal kembali (kembali normal).

Penggunaan praktis xanthan berada di salad dressing : gum xanthan membuatnya cukup tebal saat dikemas di dalam botoluntuk menjaga campurannya homogen, namun shear forces yang dihasilkan oleh pengocokandan penuangan akan menipiskan itu, sehingga dapat dengan mudah dituangkan. Ketika keluar botol, shear forces akan hilang dan mengental kembali, sehingga menempel di salad.Dalam makanan, gum xanthan yang paling sering ditemukan pada salad dressing dan saus. Ini membantu untuk mencegah pemisahan minyak dengan menstabilkan emulsi, meskipun bukan merupakan pengemulsi. Gum xanthan juga membantu memperkuat partikel padat,seperti rempahrempah. Penggunaan juga pada makanan dan minuman beku, gum xanthan membantu menciptakan tekstur lembut di es krim pada umumnya, bersama dengan guar gum dan locust bean gum. Pasta gigi sering berisi gum xanthan, di mana ia berfungsi sebagai pengikat untuk menjaga produk homogen. Gum xanthan ( bila terkadang tidak dibuat dari gandum) juga digunakan dalam pengembang bebas gluten. Sejak gluten yang ditemukan dalam gandum harus dihilangkan, gum xanthan digunakan untuk memberikan campuran atau adonan "lengket" yang seharusnya dapat dicapai dengan menggunakan gluten.

Dalam industri minyak, gum xanthan digunakan dalam jumlah besar, biasanya untuk mengentalkan lumpur pengeboran. Cairan ini berfungsi untuk membawa potongan padatanakibat pengeboran kembali ke permukaan. Gum xanthan menghasilkan " low end "reologi yang bagus. Ketika sirkulasi berhenti, padatan masih tetap tersuspensi dalam cairan pengeboran. Meluasnya penggunaan pengeboran horizontal dan permintaan untuk kontrol padatan yang dibor telah menyebabkan penggunaannya diperluas. Pada Industri Petroleum, gum xanthan di gunakan sebagai sebagai cairan pelicin dalam pengeboran sumur minyak, sebagai cairan untuk mengikat dan memisahkan garam-garam dari hasil pengeboran minyak lepas pantai dari cairan petroleum yang diinginkan, sebagai cairan pemecah (fracturing fluid) berbasis air dan untuk mempercepat pengambilan minyak (oil recovery).Dalam kosmetik, gum xanthan digunakan untuk mempersiapkan gel air, biasanya berhubungan dengan bentonite clays. Gum ini juga digunakan dalam emulsi minyak dalam air untuk membantu menstabilkan tetesan minyak terhadap koalesensi. Gum xanthan adalah bahanyang umum dalam fake blood recipes dan dalam gunge / lendir. Fungsi lainnya sebagai stabili zeremulsi cream untuk obat dan kosmetika, pelarut cream dan lotion serta pensuspensi pasta gigi atau larutan pencuci gigi. Selain itu dalam industri kimia, gum xanthan juga digunakan sebagai sebagai cairan pelengkap

pakan (Liquid feed supplements), Flowable pesticid, pewarnaan dan pengecatan tekstil,pelapis keramik, pembersih serta pensuspensi cairan tinta, cat dan perekat kertas. Ciri-ciri dan keuntungan gum xanthan sebagai zat tambahan: 1.Tidak mempengaruhi warna pada bahan yang ditambahkan walaupun dalam konsentrasi tinggi 2.Larut dalam air panas dan air dingin 3.Menaikkan viskositas larutan Pada range suhu y ang besar, viskositas larutan ber-xanthan gum tetap. 4.Terlarut dan stabil pada kondisi asam dan basa 5.Stabil dan sesuai untuk larutan dengan kadar garam tinggi 6.Tidak mudah terdegradasi oleh enzim 7.Memiliki sifat membasahi yang baik 8.Menjaga kestabilan makanan baik dalam kondisi membeku/mencair 9.Agen penstabil emulsi yang efektif.(2) Bioreactor  _ The cells are grown on complex solid media slants and plates for 18±20 h at 25°C. The slants and plates are then maintained at 4°C.  _ The culture must be transferred to fresh medium every 14 days to prevent strain degradation  _ For checking the culture viability, the solid media slant is incubated at 25°C for 3 days;

Bagan Proses Produksi Gum Xanthan (3)

Kondisi Operasional - Untuk mendapatkan yield xanthan gum yang besar, suhu optimum 31-33 C - Untuk mendapatkan kandungan pyruvate yang besar, suhu optimum 27-31 C - Inoculum Built-up : 7 jam - pH optimum : netral - Reaktor : CSTR karena transfer massa O2 lebih baik.(1)

1.3 Resiko Kesehatan Evaluasi pekerja yang terpapar debu xanthan gum m enemukan bukti link ke gejala pernapasan.(4) Pada tanggal 20 Mei 2011 yang FDA mengeluarkan siaran pers peringatan "orang tua, pengasuh dan penyedia layanan kesehatan tidak untuk memberi makan SimplyThick, produk penebalan, untuk bayi prematur." Perhatian adalah bahwa produk tersebut dapat menyebabkan enterocolitis necrotizing . Bahan aktif SimplyThick adalah permen karet xanthan.(5) Xanthan gum mungkin berasal dari berbagai produk sumber yang sendirinya umum alergen , seperti jagung, gandum, susu, atau kedelai. Dengan demikian, orang dengan sensitivitas diketahui atau alergi terhadap produk makanan disarankan untuk menghindari makanan termasuk permen karet xantan generik atau pertama menentukan sumber untuk xanthan gum sebelum mengkonsumsi makanan tersebut. Secara khusus, reaksi alergi mungkin dipicu pada orang sensitif pada media pertumbuhan, biasanya jagung, kedelai, atau gandum. Sebagai contoh, gluten gandum sisa telah terdeteksi pada gusi xantan dibuat dengan menggunakan gandum. Ini mungkin memicu respons pada orang yang sangat sensitif terhadap gluten. Beberapa menganggap ini sebagai alergi terpisah untuk xanthan gum dengan gejala mirip dengan alergi

gluten. Permen xanthan adalah "obat pencuci perut yang sangat efisien", menurut sebuah penelitian yang diberi makan 15g/day selama 10 hari sampai 18 sukarelawan normal. Beberapa orang bereaksi terhadap  jumlah lebih sedikit permen karet xantan, dengan gejala kembung usus dan diare.(6)

1.4 Regulasi Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 722/MENKES/PER/IX/88 (1990) tentang Bahan Tambahan Makanan, Gum Xanthan digolongkan dalam pengemulsi, pemantap, atau pengental. Pada tahun 1969, Food and Drug Administration (FDA) mengizinkan gum xanthan digunakansebagai food additive.(2)

MENGENAL LEBIH JAUH XANTHAN GUM March 12, 2011

4 Votes

Xanthan Gum merupakan Polisakarida ekstraseluler yang disekresikan oleh mikroorganisme  Xanthomonas campestris yang berasal dari kedelai, jagung atau produk tanaman lainnya Karakteristik  

   

Larut dalam air dingin Larutan dengan aliran yang sangat pseudoplastik. Pseudoplastik yaitu kemampuan mengubah viskositas nyata karena adanya laju geser. Jika laju geser meningkat, viskositas berkurang dan sebaliknya. Viskositasnya sangat stabil pada berbagai pH dan temperatur Polisakarida tahan terhadap degradasi enzimatik Menunjukan interaksi yang sesuai dengan galactomannans guar gum, locust bean gum (LBG) dan glucomannan konjac mannan. Pada konsentrasi tinggi wujud lunak, elastis, thermal reversible  –> terbentuk dengan locust bean gum dan konjac mannan

Pembuatan Melalui proses enzimatik yang kompleks,  Xanthomonas campestris menghasilkan polisakarida pada permukaan dinding selnya selama siklus hidup normal. Di alam, bakteri ini ditemukan pada daun sayuran Brassica seperti kol/kubis. Secara komersil, xanthan gum diproduksi dari kultur murni bakteri secara aerobik, proses fermentasi. Tempat kultur –> medium yang teraerasi dengan baik, mengandung glukosa, sumber nitrogen. Tahapan Benih (untuk fermentasi akhir)  –> proses membuat inokulum melalui beberapa tahapan  –>Fermentasi akhir –> pasteurisasi untuk membunuh bakteri  –> diendapkan dengan isopropil alkohol  –> dikeringkan –> giling/gerus  –> kemas Struktur Molekul

Data teknis Fungsi xanthan gum tergantung dari preparat yang benar dari larutan. Larutan yang buruk akan menghasilkan fungsi yang tidak optimum. Agar fungsi optimum, xanthan gum harus di hidrasi terlebih dahulu. Hidrasi tergantung pada ; 1. 2. 3. 4.

Dispersià terjadi karena adanya peristiwa pembiasan dan indeks bias cahaya berwarna yang berbeda-beda. Laju agitasi pelarut Komposisi pelarut Ukuran partikel

Reologi Larutan Xanthan Gum Pada larutan ini, jika laju geser tinggi, viskositas rendah.Viskositas yang tinggi pada laju geser rendah menyebabkan xanthan gum memiliki kestabilan jangka panjang dalam sistem koloid. Pengurangan viskositas dan kenaikan laju geser pada xanthan gum penting sebagai bahan tuangan pada sistem suspensi dan emulsi, serta bermanfaat untuk membantu proses pengolahan. Efek garam pada viskositas  –>Pada konsentrasi gum kurang ≤ 0,25% , keberadaan garam menimbulkan viskositas berkurang. Pada konsentrasi gum tinggi, viskositas meningkat seiring penambahan garam. Efek ph pada viskositas  –> sedikit, larutan memilik kestabilan yang baik pada pH rendah. Keseragaman larutan dan viskositas yang tinggi terjaga dalam rentang pH 2-12. Efek temperatur pada viskositas  –> xanthan gum mampu mempertahankan viskositasnya sampai titik lelehnya tercapai. Kompatibilitas  

Dengan alkohol  –> tidak langsung larut à untuk pengental produk alkohol seperti koktail dan minuman coklat Dengan enzim  –> enzim dijumpai dalam sistem makanan seperti protease, selulosa, pektinase, amilase, namun tidak dapat menurunkan kadar molekul xanthan gum. Resistansi xanthan gum terhadap enzim digunakan untuk produk berbahan nanas, produk berbahan pati, campuran bumbu, dan berbagai produk yang mengandung enzim aktif.

Manfaat dan Aplikasi 1.

Adonan Panekuk

Di dalam adonan basah, xanthan gum dapat mengurangi pengendapan tepung, meningkatkan retensi (waktu tinggal) gas, menanamkan enzim, kestabilan dari pencairan keadaan beku, memberikan lapisan yang merata dan melekat dengan baik. Xanthan gum juga dapat digunakan dalam adonan bahan beku seperti daging ayam, udang, atau ikan.

2. Roti

Xanthan gum menimbulkan kelembutan, pengumpulan dan penyimpanan udara, pada adonan untuk membuat kue, biskuit dan roti 3. Produk susu Campuran xanthan gum, carrageenan, galactomonnans sangat stabil untuk berbagai produk susu beku dan dingin seperti eskrim, bir, krim susu, dan susu kombinasi. Campuran yang ekonomis dapat disediakan dengan memperhatikan viskositas optimal, peningkatan perpindahan kalor selama proses, kestabilan jangka panjang, perlindangan dari perubahan panas mendadak, serta adanya kontrol terhadap kristal es.

4. Saus Kadar yang rendah dari xanthan gum menyediakan viskositas tinggi dalam saus. Saus bersifat asam. Viskositasnya stabil pada perubahan temperatur dan di maintenance dibawah berbagai kondisi penyimpanan. 5. Sirup dan Taburan

Xanthan gum memudahkan penuangan dan sangat melekat pada es krim, buah-buahan dan panekuk. Di dalam refrigerator, sirup dan taburan stabil secara konsisten.

PRODUK-PRODUK HASIL FERMENTASI Fermentasi Istilah fermentasi diturunkan dari fervere, istilah latin yang berarti mendidih dan ini digunakan untuk menyebut adanya aktivitas yeast pada ekstrak buah dan larutan malt serta biji-bijian. Peristiwa pendidihan tersebut terjadi akibat terbentuknya gelembung CO2 oleh pro ses gula dalam ekstrak. Secara biologis fermentasi diartikan sebagai pembentukan energi melalui senyawa organic, sedangkan aplikasinya dalam dunia industri f ermentasi sebagai suatu proses untuk mengubah bahan dasar menjadi suatu produk oleh massa sel mikroba. Didalam pengertian ini t ermasuk juga proses anabolisme pembentukan komponen sel secara aerob (Wibowo, 1990). Reed and Nagodawithana (1991) mengklasifikasikan fermentasi menjadi : fermentasi alkohol karena yeast, fermentasi asam karena bakteri, fermentasi campuran alkohol atau asam dan fermentasi fungi. Aplikasi proses fermentasi pada skala industri atau komersial dikelompokkan menjadi empat macam yaitu : a. Proses fermentasi untuk memproduksi sel mikrobia. Termasuk dalam tipe ini adalah produk Baker’ yeast dan produksi sel tunggal.

b. Proses fermentasi untuk memproduksi enzim. Termasuk dalam tipe ini adalah produksi protease, amylase, pektinase dan lain-lain. c. Proses fermentasi untuk memproduksi metabolit baik primer maupun sekunder. Termasuk metabolit primer adalah alkohol, asam sitrat, aseton, butanol, asam glutamate, lisin, nukleotida, vitamin. Yang termasuk produk sekunder adalah steroid, anti biotic dan lain sebagainya. d. Proses fermentasi untuk memodifikasi senyawa kimia tertentu menjadi produk yang lebih mempunyai nilai ekonomi. Termasuk dalam tipe ini adalah anhidrotetrasiklin menjadi tetrasiklin, naftalen menjadi asam salsilat (Wibowo, 1990). proses fermentasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kadar gula, oksigen, pH, medium, Nitrogen, mineral, suhu dan tekanan udara. PRODUK-PRODUK dari HASIL FERMENTASI GUM XANTHAN .

xanthan adalah polisakarida digunakan sebagai aditif makanan dan rheology modifier , Hal ini

dihasilkan oleh fermentasi dari glukosa atau sukrosa oleh Xanthomonas campertis bakteri. Bahan baku yang dibutuhkan untuk pembuatan gum secara mikrobal adalah terdiri dari D-Glukosa, Sukrosa dan beberapa bentuk karbonhidrat yang dapat digunakan sebagai substrat tergantung dari hasil yang diinginkan. Protein dan nitrogen inorganikk adalah sumber nutrient tambahan yang sangat penting untuk efisiensi produksi gum xanthan , fosfat dan magnesium juga dibutuhkan serta mineral. A.

Mikroba

Konvaks dan Kang didalam graham (1977) melaporkan bahwa 4 spesies Xannthomonas yang dapat digunakan untuk memproduksi gum xanthan secra ef isiensi adalah X. campertis, X malvacearum dan X. caroae . Xanthomonas adalah salah satu genus famili pseudomonadaceae yang terdiri dari 60 spesies dan 3 spesies tambahan. Spesies  –spesies ini kebanyakan hidup sebagai parasit pada tanaman. Mikroba yang paling banyak digunakan dalam pembuatan gum xanthan adalah X. campesiris, karena gum xanthan yang diproduksi darinya telah menunjukkan karakteristik produk komersialnya. Xanthomonas campertis adalah bakteri yang terdapat secra alami , semula diisolasi dari tanaman kubis dan telah lama diketahui serta dapat menghasilkan kekentalan atau koloni yang dapat bergetah.

B.

Proses pembuatan Gum Xanthan

Pada skala komersial , gum xanthan diproduksi melalui fermentasi rganic dengan m enggunakan kultur murni X. campestris dalam media fermentasi ,gum xanthan dimurnikan dengan menggunakan isopropil alkkohol. Kemudian diikuti dengan penggilingan ( graham, 1977). Sedangkan menurut glicksman 1980 kondisi optimal dalam proses gum memerlukan aerasi tinggi dan suhu constant . Oleh karena itu hasil fermentasi dengan cara tersebut jauh lebih banyak dibandingkan produksi secara alami pada tanaman kubis. Kultur X. Campesins murni, setelah diberi inokulum untuk built up kemudian ditumbuhkan pada tempat pembiakan dan kemudian menggunakan fermentor untuk pembikan yang selanjutnya. Media yang sama terdiri dari karbonhidrat dan beberapa nutrient lain. Nutrient tersebut adalah ion rganic, buffer fosfat, ion magnesium dan sedikit rgani lain .penurunan Ph selama fermentasi terjadi karena pembentukan asam rganic sebagai produk tambahan dan sebagai bagian dari poli sakarida. Jika Ph turun kira-kira 5,0 maka produksi gum xanthan terhenti sama sekali. Oleh sebab itu dalam fermentasi perlu penambahan alkali yang berguna untuk mempertahankan Ph pada selang 6- 7,5 dan suhunya sampai 28 0 C

Diagram alir proses pembuatan gum xanthan

Pengemasan

Gambar skema pembuatan Gum Xanthan Kegunaan Gum Xanthan Penggunaan gum xanthan dalam industri pangan erat dengan sifat fisik yaitu kekenyalan, kestabilan terhadap perubahan panas dan pH serta bersamaan dengan kekentalan tinggi dan daya larut yang baik semuanya berperan sebagai pengental ,penstabil dan bahan pembantu pengolahan. Campuran gum xanthan dan locust bean gun digunakan untuk stabilasi emulsi pada pembuatan keju . selain itu gum xanthan juga pada tingkat penggunaan yang tinggi berguna untuk menghilangkan pulp dan bahan  –bahan yang membuat keruh dalam beberapa minuman. Karena kestabilan terhadap panas yang khas dengan m enggabungkan sifat penstabilan emulsi dan suspending maka gum xanthan dapat digunakan dalam system pengalengan pangan. Disamping itu karena sifat yang khas gum xanthan dalam industri pangan yang lai ndapat digunakan dalam pembekuan pangan dan sebagai bahan pembuat pudding yang baik. Sedangkan penggunaan dalam industri non pangan adalh sebagai textile print pasie thickener dalam industri tekstil.

Kegunaan Gum Xanthan di Industri o Industri pertanian: sebagai pencampuran pakan serta sebagai pencampuran, pengual, dan karir herbisida dan fungisida o Industri larmasi: penstabil formulasi krim bahan farmasi

o Industri Kosmetik: formulasi bahan kosmetik o Industri Kimia: pelapis kertas dan tekstil

GAMBAR PRODUK GUM XANTAN YANG TELAH JADI

MAKALAH DASAR DASAR BIOPROSES (Fermentor) DISUSUN OLEH MAGGIE DARLENE LAUTAMA 1407113363 TEKNIK KIMIA S1  – C

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2016

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Instrumentasi merupakan suatu alat yang sangat penting dalam suatu sistem pengukuran yang salah satunya pengukuran besarnya tinggi permukaan cairan, alat ini harus dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan kebutuhan instrumentasi di pabrik. Alat instrumentasi ini merupakan salah satu faktor yang menentukan hasil produksi, dimana alat instrumentasi yang mengukur, mengontrol, mendeteksi, menganalisa, baik secara manual maupun secara otomatis. Bioreaktor atau dikenal juga dengan nama fermentor adalah sebuah peralatan atau sistem yang mampu menyediakan sebuah lingkungan biologis yang dapat menunjang terjadinya reaksi biokimia dari bahan mentahmenjadi bahan yang dikehendaki

1.2

Rumusan Masalah 1. Apa itu Fermentor? 2. Apa fungsi dari Fermentor? 3. Apa saja jenis-jenis Fermentor? 4. Apa saja bagian-bagian dari Fermentor?

1.3

Tujuan 1. Mengetahui apa itu Fermentor 2. Mengetahui fungsi dari Fermentor 3. Mengetahui jenis-jenis dari Fermentor 4. Mengetahui bagian-bagian dari Fermentor

BAB II ISI 2.1

Fermentor Bioreaktor atau dikenal juga dengan nama fermentor adalah sebuah peralatan atau sistem yang

mampu menyediakan sebuah lingkungan biologis yang dapat menunjang terjadinya reaksi biokimia dari bahan mentahmenjadi bahan yang dikehendaki. Reaksi biokimia yang terjadi di dalam bioreaktor melibatkan organisme atau komponen biokimia aktif (enzim)  yang berasal dari organisme tertentu, baik secara aerobik maupun anaerobik.  Sementara itu, agensia biologis yang digunakan dapat berada dalam

keadaan tersuspensi atauterimobilisasi.Contoh reaktor yang menggunakan agensia terimobilisasi adalah bioreaktor dengan unggun atau bioreaktor membran.

2.2

Fungsi Fermentor Fungsi bioreaktor adalah untuk menghasilkan produk oleh mikrobia baik kultur murni atau

campuran, yang dikendalikan menggunakan sistem komputer dalam mengatur faktor lingkungan dan pertumbuhan

serta

kebutuhan

nutriennya.

Fungsi dasar fermentor/ bioreactor yaitu menyediakan kondisi lingkungan yang cocok bagi mikrobia didalamnya untuk : 1.

Menghasilkan biomassa

2.

Menghasilkan enzim

3.

Menghasilkan metabolit dsb. Fungsi utama bioreaktor adalah memberikan lingkungan terkontrol bagi pertumbuhan mikroorganisme atau campuran tertentu mikroorganisme untuk memperoleh produk yang diinginkan. Bioreaktor hendaknya mencegah kontaminasi produksi dr lingkungan pd kultur sambil mencegah pelepasan kultur

ke

lingkungan.

Bioreaktor sebaiknya memiliki instrumentasi untuk pemeriksaan agar terjadi pengawasan proses optimum.

2.3

Syarat Fermentor 1. Dapat dioperasikan secara aseptik

2. Aerasi dan pengadukan memenuhi kebutuhan m.o dan tidak membunuh atau merusak produk 3. Suhu, pH dan kecepatan pengadukan dapat diatur 4. Memiliki sistem pengambilan contoh yang aseptik 5. Permukaan bagian dalam harus rata atau tanpa lubang  – lubang ukuran mikro.

2.4

Komponen Fermentor Komponen

utama

bioreaktor

terdiri

atas tangki, sparger, impeller, saringan halus

atau baffle dan sensoruntuk mengontrol parameter. Tangki berfungsi untuk menampung campuran substrat, sel mikroorganisme, serta produk. Volume tanki skala laboratorium berkisar antara 1  –  30 L, sedangkan untuk skala industri dapat mencapai lebih dari 1 000 L. Sparger terletak di bagian bawah bioreaktor

dan

berperan

untuk

memompa udara, 

dan

mencegah

pembentukan gelembung oksigen. Impeller berperan dalam agitasi dengan mengaduk campuran substrat dan sel. Impeller digerakkan oleh rotor.  Baffle juga berperan untuk mencegah terjadinya efek pusaran air akibat agitasi yang dapat mengganggu agitasi yang seharusnya. Sensor berperan untuk mengontrol lingkungan dalam bioreaktor. Kontrol fisika meliputi sensor suhu, tekanan,  agitasi, foam,  dan kecepatan aliran. Sedangkan, kontrol kimia meliputi sensor  pH, kadar oksigen, dan perubahan komposisi medium.

2.5

Perancangan Fermentor

Bioreaktor biasanya terbuat dari bahan bahan-bahan

yang

berada

dalam

stainless steel  karena

bioreaktor

sehingga

bahan tersebut tidak bereaksi dengan

tidak

menggangu proses biokimia

yang

terjadi.[1] Selain itu, bahan tersebut juga anti karat dan tahan panas.[1] Bioreaktor harus dapat menciptakan lingkungan yang optimum bagimikroorganisme ataupun reaksi yang diinginkan maka diperlukan

pengontrolan.[4] Parameter

yang

biasa

dikontrol

pada

bioreaktor

adalah suhu, pH, substrat (sumber karbon dan nitrogen), aerasi, dan agitasi.[4] Perancangan bioreaktor adalah suatu pekerjaan teknik yang cukup kompleks. Pada keadaan optimum, mikroorganisme atau enzim dapat melakukan aktivitasnya dengan sangat baik. Keadaan yang memengaruhi kinerja

agensia

biologis

terutama temperatur dan pH.  Untuk

bioreaktor

dengan

menggunakan

mikroorganisme, kebutuhan untuk hidup seperti oksigen, nitrogen, fosfat, dan mineral lainnya perlu diperhatikan. Pada bioreaktor yang agensia biologisnya berada dalam keadaan tersuspensi, sistem pengadukan perlu diperhatikan agar cairan di dalam bioreaktor tercampur merata (homogen). Seluruh parameter ini harus dimonitor dan dijaga agar kinerja agensia biologis tetap optimum.

Bioreaktor aseptik contoh dalam produksi antibiotik,asam amino,polisakarida,dan protein sel tunggal Bioreaktor non-aseptik , contoh pembuatan ragi roti dan pembuangan cairan limbah Macammacambioreaktor Bioreaktor adalah sistem tertutup dari sistem biologis untuk suatu proses bioteknologi.Bioreaktor memberikan lingkungan yang tetap bagi optimasi pertumbuhan organisme danaktivitas metabolisme. Bioreaktor ini hendaknya mencegah kontaminasi produksi darilingkungan pada kultur sambil mencegah pelepasan kultur ke lingkungan. Selain itu, bioreaktortersebut sebaiknya memiliki instrumentasi untuk pemeriksaan agar pengawasan proses yangoptimum.Kriteria dasar desain bioreaktor yaitu sebagai berikut: 1. Karakterisrtik mikrobiologi dan biokimia dari sistem sel (mikroba, mamalia, tumbuhan) 2. Karakteristik hidrodinamik bioreaktor 3. Karakteristik massa dan panas bioreaktor 4. Kinetika pertumbuhan sel dan pembentukan produk 5. Karakteristik stabilitas genetic dari sistem sel 6. Desain peralatan yang aseptis 7.Pengawasan lingkungan bioreaktor

8. Implikasi desain bioreaktor pada pemisahan produk menghilir 9. Modal dan biaya operasi bioreaktor 10. Potensi dan pengembangan desain bioreaktorBahan konstruksi bioreaktor hendaknya tidak beracun, mampu menahan tekanan uapdan tahan terhadap korosi kimia dan elektrolitik. Bioreaktor industri biasanya dibuat dari bahanyang dilapisi dengan baja tahan karat. Bioreaktor ada dalam berbagai bentuk dan ukuran.Perbandingan ting

Xanthan adalah eksopolisakarida diproduksi oleh Xcc. Diproduksi secara komersial xanthan digunakan sebagai aditif penebalan makanan dan pelumas, antara aplikasi industri lainnya. [2] Xanthomonas campestris adalah spesies bakteri yang menyebabkan berbagai penyakit tanaman. Tersedia dari NCPPB dan koleksi budaya internasional lainnya seperti ICMP, ATCC, dan LMG dalam bentuk dimurnikan, digunakan dalam produksi komersial dari polisakarida tinggi berat molekul - xanthan - yang merupakan viscosifier efisien air dan yang memiliki banyak kegunaan penting, terutama dalam industri makanan. Hal ini menyebabkan bintik-bintik pada tanaman yang terinfeksi. Gum xanthan merupakan polisakarida yang secara alami dihasilkan oleh bakteri Xanthomonas campestris [1]. Struktur primer  gum xanthan tersusun atas lima gugus sakarida yang berulang, yang masing-masing mempunyai dua gugus glukosa, dua gugus manosa, dan satu gugus asam glukuronat, dengan perbandingan molar sebesar 2.8:2.0:2.0 [1]. Gum xanthan biasa dipakai dalam industri sebagai bahan pengental[2]. Senyawa ini banyak diproduksi dengan fermentasi di dalam  bioreaktor menggunakan proses kultur tertutup[2]. Daftar isi [sembunyikan]       

1Properti 2Sejarah 3Produksi 4 Aplikasi 5Keamanan Pangan 6Referensi 7Bacaan Lanjut

Properti[sunting | sunting sumber] Gum xanthan mempunyai beberapa sifat yang membuatnya populer dipakai dalam berbagai industr i[2]. Gum xanthan sangat mudah larut dalam air dingin, maupun panas[2]. Selain itu, larutan gum xanthan mempunyai viskositas yang tinggi, bahkan pada konsentrasi gum xanthan yang rendah[2]. Larutan gum xanthan juga memiliki sifat pseudoplastik , yang berarti mengalami penurunan viskositas dengan naiknya tegangan yang diberikan[2]. Santhan gum juga relatif tidak terpengaruh terhadap perubahan pH, temperatur, dan konsentrasi ion elektrolit[1].

Sejarah[sunting | sunting sumber] Nama senyawa xanthan gum diperoleh dari Xanthomonas campestris, bakteri yang dapat menyebabkan  penyakit busuk pada brokoli, kembang kol, dan kubis[3]. Senyawa ini, secara alami diperlukan oleh bakteri produsennya untuk bertahan dari radiasi ultra violet, kekeringan, panas,

dan enzim perusak[3]. Senyawa gum xanthan juga mampu menyebabkan jaringan tumbuhan menjadi layu, sehingga mempermudah tanaman untuk terinfeksi bakter i[3]. Pada tahun 1959, untuk pertama kalinya produksi gum xanthan oleh Xanthomonas campestris dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat[4]. Pada tahun 1961, produksi gum xanthan skala komersial berhasil dilakukan oleh divisi Kelco milik Merck & Co., Inc[4]. Tahun 1969, penggunaan gum xanthan pada industri makanan telah diperbolehkan oleh Badan Administrasi Makanan dan Obat-obatan Amerika Serikat (USFDA)[4].

Produksi[sunting | sunting sumber] Produksi gum xanthan umummnya dilakukan dengan fermentasi Xanthomonas campestris pada bioreaktor menggunakan kultur tertutup[2]. Glukosa, sukrosa, pati, asam organik , atau hidrolisat molase biasanya digunakan sebagai sumber karbon, sementara hidrolisat kasein, limbah kedelai, dan hidrolisat sel khamir merupakan sumber nitrogen yang biasa digunakan[2]. Untuk menghasilkan produksi gum xanthan yang optimal, sumber karbon biasanya digunakan berlebih, sedangkan sumber nitrogen dibatasi[2]. Beberapa tahap dibutuhkan untuk memanen gum xanthan dari media fermentasi[2]. Pertamatama, proses sterilisasi media dilakukan[2]. Kedua, dilakukan pengendapan gum xanthan dengan menambahkan senyawa alkohol, seperti isopropanol. Kemudian, proses semprot-beku dan pengayakan dilakukan untuk memperoleh bubuk gum xanthan[2]. Terakhir, senyawa antimikrob diberikan untuk menambah ketahanan produk[2]. Produk dikemas dan siap didistribusikan[2]. Untuk meningkatkan produksi gum xanthan, seleksi galur ummnya dilakukan dengan metode konvensional seperti menggunakan radiasi ultra violet, atau senyawa kimia seperti natrium azida[2]. Baru-baru ini, penggunaan tehnik genetika diuji coba untuk mendapatkan perubahan dalam produksi gum xanthan[2]. Di samping itu, pendekatan yang umummnya dilakukan untuk meningkatkan produksi adalah dengan melakukan perbaikan pada desain bioreaktor dan optimasi komposisi pada medium[2].

 Aplikasi[sunting | sunting sumber] Di dalam industri makanan, gum xanthan banyak dipakai sebagai bahan pengental[2]. Keamanan gum xanthan dalam industri makanan telah disetujui oleh Badan Administrasi Makanan dan Obatobatan Amerika Serikat (USFDA)[2]. Selain sebagai bahan pengental, gum xanthan juga dipakai sebagai agen penstabil, agen pembuat emulsi, bahan perekat, dan untuk mencegah pembentukan kristal es[2]. Selain industri makanan, gum xanthan juga dipakai dalam industri cat, minyak, farmasi, odol, kosmetik, kertas, dan tekstil[2]. Dalam industri-industri tersebut, gum xanthan juga banyak dipakai sebagai bahan pengental untuk mengatur viskositas campuran. Dalam bidang medis, gum xanthan dipakai untuk menurunkan kadar kolestrol dalam darah dan dapat dikonsumsi sebagai agen laksatif [5].

Keamanan Pangan[sunting | sunting sumber] Meskipun mempunyai aplikasi dalam bidang industri kimia, USFDA dan badan regulasi keamanan makanan di Eropa menganggap senyawa ini, secara umum aman untuk dimakan.  Akan tetapi, konsumsi gum xanthan pada beberapa orang diketahui menyebabkan reaksi alergi[4]. Konsumsi gum xanthan juga dapat menyebabkan flatulensi dan perut kembung[3]. Terlebih lagi, sebuah riset telah menunjukkan bahwa kemampuan laksatif senyawa gum xanthan cukup kuat[6]. Hal ini membuat konsumsi gum xanthan pada penderita gangguan pencernaan perlu diperhatikan[6].

Referensi[sunting | sunting sumber] 1. ^ a b c García-Ochoa F, Santos VE, Casas J a, Gómez E. 2000. Xanthan gum: production, recovery, and properties. Biotechnol. Adv. (Internet) 18:549 –79.

2. ^ a b c d e f  g h i  j k l m n o p q r s t u Becker a, Katzen F, Pühler a, Ielpi L. 1998. Xanthan gum biosynthesis and application: a biochemical/genetic perspective . Appl. Microbiol. Biotechnol. (Internet) 50:145 –52. 3. ^ a b c d Yoquinto L. 2011.The Truth About Xanthan Gum(artikel web). Diakses 6 April 2014 4. ^ a b c d Goldberg I, Williams R. 1991. Biotechnology and Food Ingredients.New York:Springer 5. ^ Xanthan Gum - WebMD 6. ^ a b Daly J, Tomlin J, Read NW. 1993. The effect of feeding xanthan gum on colonic function in man: correlation with in vitro determinants of bacterial breakdown. Brit. J. Nutri. 69:897-902

Bacaan Lanjut[sunting | sunting sumber]

PEMANFAATAN LIMBAH AMPAS TAHU UNTUK PRODUK PANGAN (Sebelum menjadi pakan, sebaiknya menjadi pangan) Data Pengelolaan Limbah Usaha Kecil (KLH, 2003) menunjukkan bahwa sebagian besar industri pangan di pulau Jawa seperti industri tahu, tempe, kerupuk, tapioka, dan pengolahan ikan, limbah padat dan cairnya dibuang ke lingkungan, seperti selokan dan sungai. Untuk itu perlu ditingkatkan upaya untuk memanfaatkan limbah hasil aktivitas masyarakat. Upaya pemanfaatan limbah ini selain merupakan bentuk  pengelolaan lingkungan yang inheren dengan kualitas hidup manusia, juga merupakan upaya  pengembangan sumber daya manusia yang dapat membuka peluang usaha baru. Pada dasarnya limbah merupakan bahan yang terbuang atau dibuang dari hasil aktivitas manusia maupun  proses alam yang belum memiliki nilai ekonomis (Ecolink, 1996). Banyak jenis limbah dapat dimanfaatkan kembali melalui daur ulang ataupun dikonversikan ke produk lain yang berguna, misalnya limbah dari industri pangan. Limbah tersebut biasanya masih mengandung serat, karbohidrat, protein, lemak, asam organik, dan mineral dan pada dasarnya dapat mengalami perubahan secara biologis sehingga dapat dikonversikan ke produk lain seperti energi, pangan, pakan, pupuk organis dan lain-lain. Konsep pemanfaatan limbah sebagai upaya untuk membangun usaha kecil dan menengah (UKM),  pertama-tama harus diketahui sifat kimia dan fisikanya, sehingga dapat diperkirakan berbagai produk yang mungkin dihasilkan. Kemudian produk yang dipilih dipertimbangkan dengan pasar dan tekno-ekonominya. Sebagai contoh ampas tahu yang memiliki sifat kimiawi yang didominasi oleh protein sehingga dapat diolah menjadi produk yang berfungsi sebagai sumber protein. Misalnya pada tepung ampas tahu yang masih terdapat kandungan gizi. Potensi ampas tahu di Indonesia cukup tinggi, kacang kedelai di Indonesia tercatat pada Tahun 1999 sebanyak 1.306.253 ton, sedangkan Jawa Barat sebanyak 85.988 ton. Bila 50% kacang kedelai tersebut digunakan untuk membuat tahu dan konversi kacang kedelai menjadi ampas tahu sebesar 100-112%, maka  jumlah ampas tahu tercatat 731.501,5 ton secara nasional dan 48.153 ton di Jawa Barat. Saat ini ampas tahu kita ketahui dapat dimanfaatkan sebagai kerupuk ampas tahu, kembang tahu, kecap ampas tahu, stick tahu dan dengan proses fermentasi dihasilkan nata de soya serta sebagai alternatif bahan  pakan ternak. Melihat sifat ampas tahu yang memiliki banyak kelebihan seperti mengandung protein yang tinggi, banyak mengandung serat, serta murah dan mudah didapat, maka dapat dikembangkan suatu bentuk usaha baru yang memanfaatkan ampas tahu sebagai bahan dasarnya dengan tujuan selain sebagai s alah satu upaya mengurangi pencemaran dari limbah atau ampas tahu khususnya di daerah perairan, tapi juga mampu memberikan alternatif gizi sebagai sumber protein yang bermanfaat bagi tubuh manusia. Tahu diproduksi dengan memanfaatkan sifat protein, yaitu akan menggumpal bila bereaksi dengan asam. Penggumpalan protein oleh asam cuka akan berlangsung secara cepat dan serentak di seluruh bagian cairan sari kedelai, sehingga sebagian besar air yang semula tercampur dalam sari kedelai akan terperangkap di

dalamnya. Pengeluaran air yang terperangkap tersebut dapat dilakukan dengan memberikan tekanan. Semakin besar tekanan yang diberikan, semakin banyak air dapat dikeluarkan dari gumpalan protein. Gumpalan protein itulah yang kemudian disebut sebagai tahu. Kandungan air di dalam tahu ternyata bukan merupakan hal yang merugikan. Oleh beberapa pengusaha, hal tersebut justru dimanfaatkan untuk memproduksi tahu dengan tingkat kekerasan yang rendah (tahu gembur). Dalam proses pembuatan tahu gembur, air yang dikeluarkan hanya sebagian kecil, selebihnya dibiarkan tetap berada di dalam tahu. Dengan demikian, akan dihasilkan tahu yang berukuran besar namun gembur (mudah hancur). Ada pula beberapa pengusaha tahu yang memproduksi tahu keras, misalnya tahu kediri. Air yang terperangkap di dalam gumpalan protein menyebabkan tahu menjadi mudah dibentuk/dicetak. Untuk membentuk tahu yang keras, cetakan diberi tekanan/beban berat, sehingga dalam waktu singkat air akan keluar dengan sendirinya. Tabel Perbandingan Gizi yang ada pada Tahu dan Ampas Tahu Kadar/100 g Bahan Unsur Gizi Kedelai Basah Tahu Ampas Tahu 1 Energi (kal) 382 79 393 2 An (g) 20 84,8 4,9 3 Protein (g) 30,2 7,8 17,4 4

Lemak (g) 15,6 4,6 5,9 5 Karbohidrat (g) 30,1 1,6 67,5 6 Mineral (g) 4,1 1,2 4,3 7 Kalsium (mg) 196 124 19 8 Fosfor (mg) 506 63 29 9 Zat besi (mg)

6,9 0,8 4 10 Vitamin A (mcg) 29 0 0 11 Vitamin B (mg) 0.93 0.06 0,2 Ampas tahu merupakan hasil sampingan yang diperoleh dari proses pembuatan tahu kedelai. Ampas ini  biasanya dimanfaatkan untuk pakan ternak dan sebagian lainnya digunakan oleh beberapa masyarakat  perdesaan untuk diolah menjadi bahan pembuat tempe gembus. Mengingat kandungan protein dan lemak pada ampas tahu yang tinggi maka sangat memungkinkan ampas tahu dapat diolah menjadi bahan makanan yang beragam variasinya. Sebagai gagasan yang “beda”, maka

ampas tahu dapat dimanfaatkan menjadi kerupuk yang bernilai tambah lebih tinggi. Ide yang sangat bagus ketika kita merintis usaha dengan mengolah bahan yang tidak bermanfaat bisa menghasilkan produk baru yang belum umum (jarang) di jumpai oleh masyarakat. Pemanfaatan limbah tahu ini tentunya diharapkan biaya produksi yang dikeluarkan dalam usaha pembuatan kerupuk bisa di minimalisir. Oleh karena itu, pemanfaatan limbah tahu ini merupakan suatu gagasan peluang usaha yang cemerlang untuk merintis sebuah industri kecil (UKM) dengan biaya murah bagi masyarakat. Karena, bahan baku yang digunakan untuk pembuatan kerupuk ini adalah ampas tahu yang harganya sangat murah, mudah di dapat dan dapat diperoleh tanpa mengenal musim. Pembuatan kerupuk ampas tahu mudah dilakukan. Dalam pembuatan kerupuk ampas tahu, bahan  pencampur yang digunakan adalah tepung tapioka sebagai pengikat ampas dan bumbu yang di gunakan adalah soda kue, pemutih makanan, garam, penyedap kaldu, monosodium glutamat, bawang putih dan ketumbar. Untuk lebih lengkapnya berikut ini disampaikan resep pengolahannya: Alat: Baskom Pengukus Pengaduk Kompor Penggorengan

loyang tampah Bahan : Bahan A 1500 gr ampas tahu yang sudah dipress 20 gr pemutih makanan 20 gr soda kue 15 gr garam 2 bks penyedap kaldu 5 gr monosodium glutamat 25 gr bawang putih (dihaluskan) 2 sdt ketumbar(dihaluskan) Bahan B 600 gr tepung tapioka Cara Membuat : Campurkan Ampas tahu + pemutih makanan. Tambahkan bahan A yang lain. Tambahkan bahan B, campur dan diuleni. Cetak dan padatkan pada loyang. Lepaskan dari loyang, kukus sampai masak (1 –  2 jam). Angin-anginkan sampai keras 3-5 hari dan iris tipis-tipis kemudian dikeringkan. Goreng dalam minyak panas. Ampas (sisa) padat pengolahan tahu dapat diolah menjadi kecap. Cara pengolahannya sama dengan  pengolahan kecap kedelai. Kecap yang dihasilkan dari ampas tahu sulit dibedakan aroma, rasa, dan warnanya dari kecap kedelai. Sehingga usaha ini cocok untuk usaha kecil berskala rumah tangga. Mau tahu cara pembuatan kecap dari ampas tahu? Berikut ini adalah cara pembuatan kecap dari ampas tahu. Bahan Ampas tahu Garam. Laru tempe. Bumbu-bumbu. Tapioka. Peralatan Wadah perendam. Pengukus Wadah fermentasi. Tampah Kompor Kain penyaring Botol Alat penutup botol. Cara Pembuatan Penyiapan ampas tahu. Ampas tahu direndam dengan air bersih selama 12 jam. Setelah itu bahan dipres dengan alat pres sehingga airnya keluar. Ampas yang telah berkurang airnya dikukus selama 60 menit, kemudian didinginkan di atas tampah sampai suam-suam kuku. Fermentasi menjadi tempe gembus. Ampas ditaburi laru tempe (1 gram untuk 1 kg ampas), dan diadukaduk sampai rata. Setelah itu ampas dihamparkan di atas tampah setebal 2 cm dan ditutup dengan daun  pisang. Tampah diletakkan diatas para-para yang terhindar dari serangga dan cahaya matahari langsung selama 4-5 hari sampai kapang cukup tebal menutupi tempe gembus. Penjemuran tempe gembus. Tempe gembus dipotong-potong 0,5 x 0,5 x 0,5 cm, kemudian dijemur atau dikeringkandengan alat pengering sampai kering (kadar air dibawah 12 %). Penyiapan larutan garam 20%. Untuk mendapatkan 1 liter larutan garam 20% dilakukan dengan cara

 berikut. Garam sebanyak 200 gram ditambah dengan air sedikit demi sedikit sambil diaduk, sampai volumenya menjadi 1 liter. Fermentasi garam. Butiran tempe yang telah kering dimasukkan ke dalam larutan garam. Tiap 1 kg butiran tempe kering membutuhkan 3 liter larutan garam. Perendaman dilakukan di dalam wadah perendam selama 10-15 minggu. Pada siang hari manakala langit tidak tertutup awan, atau tidak hujan, wadah dipindahkan ke udara terbuka , dan penutup wadah dibuka. Ekstraksi kecap mentah. Hasil fermentasi disaring dengan kain saring. Ampas diperas dengan kain saring atau dipres dengan mesin pres. Cairan kental hasil penyaringan dan pemerasan/ pres disatukan. Cairan ini disebut dengan kecap mentah. Selanjutnya kecap mentah ditambah dengan air. Tiap 1 liter kecap mentah ditambah dengan 1 liter air. Penyiapan bumbu. Keluwak, dan lengkuas digiling sampai halus, Gula merah disayat, kemudian digiling sampai halus, dan Sereh dipukul-pukul sampai memar. Pembumbuan dan pemasakan kecap manis. Cairan kecap dipindahkan ke panci, kemudian ditambahkan keluwak, lengkuas, sereh, daun salam. Kecap dipanaskan sampai mendidih. Kecap yang masih panas disaring dengan kain saring. Bahan-bahan yang tertinggal di kain saring dibuang. Setelah itu, kecap ditambah dengan gula merah diaduk-aduk sampai seluruh gula larut. Setiap 1 liter kecap ditambh dengan 750 gram gula merah. Kecap ini disaring kembali. Pengentalan. Kecap yang telah dingin ditambah dengan tepung tapioka. Setiap 1 liter kecap ditambah dengan 20 gram tapioka dan diaduk sampai rata. Setelah itu kecap ini dipanaskan sampai mendidih sambil diaduk- aduk. Penambahan pengawet. Sebelum kecap diangkat dari api, natrium benzoate ditambahkan sebanyak 1 gram untuk setiap 1 liter kecap. Pembotolan. Kecap yang telah dingin dikemas di dalam botol, kemudian ditutup rapat dan diberi label. 9 Likes1 Comment

gum xanthan GUM XANTHAN Hidrokloid adalah suatu polimer larut dalam air, mampu membentuk koloid dan mampu mengentalkan larutan atau membentuk gel dari larutan tersebut. Secara bertahap istilah hidrokoloid yang merupakan kependekan dari koloid hidrofilik ini menggantikan istilah gum karena dinilai istilah gum tersebut terlalu luas artinya. Gum adalah molekul dengan bobot molekul tinggi bersifak hidrofilik atau hidrofobik, biasanya bersifat koloid dan dalam bahan pengembang yang sesuai dapat berbentuk gel, larutan maupun suspensi kental pada konsentrasi yang sangat rendah. Berdasarkan definisi diatas, maka hidrokarbon berbobot molekul tinggi dan produk-produk sampingan dari minyak bumi yang umumnya larut dalam minyak termasuk dalam golongan gum karena memiliki kriteria di atas. Gum bukan merupakan koloid yang sebenarnya, tetapi lebih cocok disebut polimer yang berukuran koloid (101000Å) yang memperlihatkan sifat-sifat koloid dalam larutannya. Seperti adanya pengaruh grafitasi bumi dan tidak bisa diamati dengan mikroskop. Ada beberapa jenis hidrokoloid yang digunakan dalam industri pangan baik yang alami maupun sintetik. Jika ditinjau dari asalnya, hidrokoloid itu di klasifikasikan menjadi 3 jenis utama, yaitu : •Hidrokoloid alami

Berasal dari tanman, hewan dan mikroba yang umumnya terbagi atas cara mendapatkannya, yaitu : Gum eksudat Gum biji

Gum hasil ekstraksi Gum hasil fermentasi Gum eksudat Gum yang berasal dari cairan atau getah yang menetes dari batang tanaman yang biasanya berkayu keras. Getah atau cairan tersebut bisa karena luka pada batang kayu atau pada kondisi pertumbuhan yang buruk seperti pada kondisi udara yang terlalu panas atau pada saat kekurangan air dan pada saat proses metabolisme fisiologis tanaman atau sebagai mekanisme perlindungan diri terhadap keadaan yang dapat merusak tanaman tersebut. Yang termasuk dalam gum eksudat adalah : gum arab, gum pati, dan gum tragakan Gum biji Gum yang berasal dari biji-bijian seperti pati, gum guar dan gum biji lokus. Gum ini diperoleh dengan cara  pemisahan secara mekanik dari biji tanaman atau serealia. Pengolahan ya ng dilakukan meliputi pemisahan secara mekanik terhadap kulit biji, lalu lembaganya dibuang dan terakhir endosperma yang mengandung gum digiling sampai menjadi tepung yang halus. Gum hasil ekstraksi Hidrokoloid jenis ini paling banyak diperoleh dari rumput laut. Pengolahannya meliputi memasak tanaman dalam air (direbus), menyaring campuran, membuang airnya dari ekstrak cairan dengan cara mengeringkannya dalam pengering drum. Agar, keragen dan furselaran di ekstrak dari rumput laut merah (rhodophyceae) sedangkan alginate diekstrak dari rumput laut coklat (phaephyceae). Secara alami terdapat 3 fraksi keragen, yaitu : kappakaragenan, lamdakaragenan, dan iota-karagenan. Disamping dari rumput laut, hidrokoloid hasil ekstraksi dapat juga diperoleh dari ekstrak tanaman seperti pectin dan eksrtrak hewan seperti gelatin. Gum hasil fermentasi Banyak mikroorganisme baik bakteri khamir, maupun kapang yang dapat menghasilkan hidrokoloid ekstraseluler ditandai oleh pembentukan kapsul dan adanya lender yang terakumulasi disekitar koloni sel. Salah satu gum yang penting dari hasil fermentasi ini adalah gum xanthan. •Hidrokoloid alami termodifikasi

Hidrokolid termodifikasi adalah hidrokoloid yang diperoleh dengan cara memodifikasi bahan-bahan alami baik yang semula bersifat sebagai hidrokoloid maupun bukan hidrokoloid. Sehingga diperoleh hidrokoloid baru dengan sifat-sifat yang diinginkan. Hidrokoloid alami termodifikasi ini diperoleh dari turunan pati dan selulosa. •Hidrokolid sintetik 

Hidrokoloid yang diperoleh melalui sintesis kimiawi. Tetapi hidrokoloid jenis ini tidak dapat menyaingi hidrokoloid alami baik dari segi keamanan, sifat-sifat fungsionalnya maupun dari segi biayanya. Yang termasuk hidrokoloid sintetik adalah polivil pirolidin (PVP), polimer karboksivinil (karbopol) dan polimer polietilen oksida (polyox) Gum Xanthan

Bahan baku yang diperlukan untuk pembuatan gum secara microbial (gum xanthan) terdiri dari D-glukosa, sukrosa dan beberapa bentuk karbohidrat yang dapat digunakan sebagai substrat dan tergantung dari tingkat hasil yang diinginkan. Protein dan nitrogen inorganic adalah sumber nutrient tambahan yang sangta penting untuk efisiensi produksi gum xanthan, fosfat dan magnesium juga dibutuhkan serta mineral. (Mc Nelly dan King dalam Whistler dan Be Miller, 1973) Dengan memperhatikan komponen bahan dasar yang dibutuhkan mikroorganisme untuk produksi gum xanthan, maka beberapa limbah hasil olahan beberapa hasil pertanian dalam dimanfaatkan sebagai substrat. Bahan tersebut antara lain adalah : onggok, limbah pabrik kertas, pulp kopi dan coklat. Onggok merupakan limbah padat pada industri tapioka. Pada onggok terdapat pati yang tidak berhasil dipisahkan sewaktu ekstraksi. Pulp kopi dan coklat mempunyai kandungan bahan organic seperti gula sederhana, polisakarida, selulosa dan senyawa nitrogen dalam jumlah yang cukup bagi pertumbuhan mikroorganisme sehingga dpaat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan gum xanthan. Gum xanthan adalah polisakarida dengan bobot molekul tinggi hasil fermentasi karbohidrat oleh xanthomonas campestris yang dimurnikan, dikeringkan dan digiling untuk pemanfaatannya lebih lanjut (Petit dalam glicksman, 1980) Meskipun sejumlah gum biosintetik telah dinilai untuk diperdagangkan, samapi saat ini hanya satu produk yang memenuhi kekentalan dan kekerasan utuk diproduksi secara komersial dalam skala besar. Produk tersebut adalah gum xanthan yang dihasilkan dari fermentasi glukosa oleh mikroorganisme xanthomonas campestris (Mc  Neely 1967; Kang dan Kovack, 1974 dalam Graham 1977) Gum xanthan sudah diusahakan sejak tahun 1950, yang isolasi pertamanya dilaporkan oleh lily dkk. Pada waktu itu, “ Norther Utilization Division of the Departement of Agricultur” mulai meneliti koleksi kultur

mikrobialnya, penemuan ini kemudian digunakan untuk menghasilkan senyawa biopolymer. Diantara sejumlah mikroba yang diperiksa, bakteri xanthomonas campestris (NRRL B-1459) telah menghasilkan produk-produk yang mempunyai nilai komersial yang cukup potensial. Kelco company pada tahun 1961 mengenalkan gum xanthan untuk diaplikasikan dalam bidang industri dan mulai di produksi secars komersial pada tahun 1964. Pada tahun 1969 “Food and Drug Administration” (FDA) mengi zinkan untuk menggunakan gum xanthan dalam  pengolahan pangan sebagai “Food Additive”. Sejak saat itu, gum xantahan diterima dengan dukungan luas oleh

industri Karena sifat-sifatnya yang khas, antara lain kestabilan tekstur, daya tarik estetik dan beberapa kualitas yang diperlukan dalam pengolahan pangan (Petit dalam Glicksman, 1980) 1.Mikroorganisme Kovack dan Kang di dalam Graham (1977) melapporkan bahwa 4 spesies xanthomonas yang dapat digunakan untuk memproduksi gum xanthan secara efisien adalah : ~ Xanthomonas Campestris Xanthomonas campestris tergolong bakteriyang bersel tunggal, berbentuk batang, tidak membentuk spora,  bersifat gram negatif, bakteri berukuran 0,3-0,5 x 7-2,0 mikron, bergerak aktif dengan menggunakan flagelum tunggal polar. Penyakit busuk hitam yang berasal dari bakteri xanthomonas campestris berjangkit pada kondisi lingkungan dengan kelembapan tinggi dan suhu optimal 30-32ºC. Menyebarmelalui benih, tanah yang terpercik air hujan, melalui penyiraman atau melalui angin. Bakteri tersebut menginfeksi daun melalui pori-pori air (hidatoda) atau melalui luka. Bakteri busuk hitam dijumpai pada hampir diseluruh tanaman kubis. Ini juga terdapat pada bunga kol/bunga kubis, radish, kalian, caisin, petsai, sawi hijau. Gejala serangan

*Pada kubis dewasa Ada bercak kuning yang berbentuk v disepanjang pinggir daun mengarah ketengah daun. Tulang daun membusuk dan berwarna hitam. Serangan yang berat adalah seluruh daun menguning dan rontok sebelum waktunya. *Pada persemaian Daun-daun berbintik hitam dan dalam waktu singkat tanaman mati serempak. Ini terjadi sampai pasca panen. Selama ada penyakit insya4WI akan ada obatnya, cara penanggulanganya : biji kubis dicelupkan selama 30 menit pada air hangat yang bersuhu 50ºC. ~Xanthomonas Phasecli ~Xanthomonas Malvacearum Xanthomonas Malvacearum inibergerak aktif dengan multitrichous flagella. Tidak memproduksi xanthomonadin. Dapat mereduksi nitrat menjadi nitrit. Berwarna kuning. Berkembang dengan kalsium laktat tapi tidak dalam glutamin. Xanthomonas malvacearum dapat menjadi pathogen pada manusia. Xanthomonas malvacearum ini menyebabkan bercak bersudut pada daun (angular leaf spot) pada kapas. Cara  penanggulangannya adalah dengan memberikan zat kimia. Biji benihnya dicelupkan pada subimat. ~Xanthomonas Caroceae xanthomonas caroceae ini dapat menyebabkan kresek pada padi. Xanthomonas adalah salah satu genus family Pseudomonaceae (mempunyai satu atau beberapa flagellum atau  bulu-bulu cambuk disebut lophothich missal : pseudomonaceae ps eudozoogloeae adalah penyebab kar at hitam  pada tembakau) yang terdiri dari 60 spesies dari 3 spesies tambahan. Spesies -spesies ini kebanyakan hidup sebagai parasit pada tanaman (Dwidjoseputro, 1984) Dimana ada kerugian atau penyakit pasti terselip hikmah yang bila berusaha untuk mencari tahu maka kita akan mendapatkan kebaikan dibalik itu semua. Seperti xanthomonas ini yang merupakan parasit atau perusak bagi tanaman tetapi ternyata bila kita mempelajarinya lebih mendalam maka akan kita dapati bahwasanya bisa dimanfaatkan dan menguntungkan bagi kemashlahatan umat. Pemilihan mikroorganisme didasarkan pada bahan baku, teknik proses, aspek ekonomis, aspek nutrisi dan memenuhi kriteriakesehatan. Senyawa-senyawa yang bersifat racun dan menimbulkan efek karsiogenik (zat yang dapat menimbulkan kanker dalam jaringan hidup, misalnya benzopirena) dapat memanfaatkan bahan baku yang digunakan sebagai sumber energi, tumbuh cepat dan pemeliharaannya mudah serta murah. Mikroorganisme yang paling banyak digunakan dalam pembuatan gum xanthan adalah xanthomonas campestris, karena gum xanthan yang diproduksi dari xanthomonas campestris telah menunjukkan karakteristik  produk komersialnya (Jeans dkk, 1961 didalam Graham 1977). Xanthomonas ca mpestris adalah bakteri yang terdapat secara alami, semula diisolasi dari tanaman kubis dan telah lama diketahui dapat menghasilkan kekentalan atau koloni yang bergetah (Breed dkk, 1957 di dalam Graham, 1977) 2.Proses Pembutan Gum Xanthan

Pada skala komersial, gum xanthan diproduksi melalui fermentasi aerobic dengan menggunakan isopropil alkohol. Kemudian dilanjutkan dengan pengeringan dan penggilingan (Graham 1977). Sedangkan menurut Gliksman (1980), kondisi optimal dalam proses produksi gum memerlukan aerasi tinggi dan suhu konstan. Oleh karena itu hasil fermentasi dengan cara tersebut jauh lebih banyak dibandingkan produksi secara alami pada tanaman kubis. Secara garis besar proses pembuatan gum xanthan dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Kultur xanthomonas campestris murni, setelah diberikan inokulum (media cair dicampurkan dengan nutriennya) untuk built up. Kemudian ditumbuhkan pada tempat pembiakan dan kemudian digunakan fermentor untuk melakukan  pembiakan selanjutnya. Media yang sama terdiri dari karbohidrat dan beberapa nutrien lain.  Nutrient tambahan yang dibutuhkan oleh mikroorganisme sepe rti yang dikemukakan oleh Starr (1964) di dalam Glicksman (1980) adalah ion ammonium, buffer fosfat, ion magnesium dan sedikit unsure lain. Penurunan PH broth (kaldu) selama fermentasi terjadi karena pembentukan asam organik sebagai produk tambahan dan sebagai bahan dari moleku polisakarida. Jika PH turun dibawah titik kritis kira-kira 5, maka  produksi gum akan turun dengan menyolok atau berhenti sama sekali. Ole h karena itu dalam setiap fermentasi  beberapa jenis bakteri memerlukan penambahan bahan alkali yang sangat penting untuk mempertahankan PH  pada selang 6 sampai 7,5 dan suhu fermentasi yang se suai sekitar 28ºC. sedangkan glukosa, sukrosa dan pati semuanya diperkiraan ekuivalen dengan efisiensi produksi polisakarida (Glicksman,1980) KULTUR MURNI Xanthomonas campestris Pemberian Inokulum Bulls-up PEMBIBITAN (seed tank) FERMENTASI PASTEURIFIKASI “RECOVERY” GUM dengan pelarut

(gum recovery by solvent) PENGERINGAN PENGGILINGAN PENGEMASAN Gambar 1.1 Diagram alir proses pembuatan Gum Xanthan (Glicksman, 1980)

Selanjutnya Glicksman (1980) melaporkan bahwa pada saat proses akan berakhir,broth fermentasi perlu di  pasteurifikasikan pada suhu yang mendekati titik didih, gum xanthan diperoleh ke mbali melalui pengendapan dengan isopropil alkohol. Polisakarida yang diperoleh kembali melalui pengendapan dengan isopropil alkohol. Polisakarida yang diperoleh dikeringkan dan digiling menurut penyebaran ukuran partikel. Kemudian dikemas dan siap dipasarkan. Gum Xanthan digunakan sebagai bahan tambahan yang aman pada makanan dalam industri makanan missal  produksi susu, kuah salad, minuman buah-buahan, pengemulsi pada cat dan lapisan keramik, pengental dalam susu, syrup dan lem. Gum xanthan adalah polisakarida ekstraseluler dengan berat molekul tinggi yang dihasilkan dari fermentasi bahan yang mengandung karbohidrat oleh bakteri xanthomonas campestris. Glukosa merupakan bahan baku dalam fermentasi gum xanthan oleh abkteri xanthomonas campestris. Kadar glukosa dan konsentrasi kultur bakteri xanthomonas campestris merupakan 2 faktor yang berpengaruh terhadap gum xanthan yang dihasilkan xanthomonas campestris dapat diisolasi dari berbagai varietas tanaman kubis yang banyak terdapat di Indonesia. Yang diketahui sebagai pathogen pada tanaman tersebut. Bakteri xanthomonas campestris diperbanyak pada media tabung agar miring NA sebagai stok inokulum (media cair dicampur bahan makanannya atau nutrisi) sedangkan untuk memperbanyak dan menumbuhkan bakteri dilakukan dengan cara 1-2ose bakteri dari media NA ditumbuhkan dalam 60 ml media cair Nutrient Broth. Dilakukan analisis korelasi uji indepeden antara 2 faktor. Hasil analisis yang diperoleh X2 hitung (155,94) lebih  besar dari X2 (12,6) pada taraf yang signifikan 5% berarti ada hubungan yang signifikan a ntara persentase kultur bakteri dan kadar glukosa terhadap berat kering gum xanthan yang dihasilkan. Uji nilai C, didapat C (0,5) dan C maksimum (0,82). Viskositas dan berat kering gum xanthan paling tinggi pada kombinasi perlakuan kultur bakteri 10% da n kadar glukosa 2,5%. “Pernyataan ini sesuai dengan pernyataan Kang dan satrell (1979). Produksi Gum xanthan tertinggi di dapat pada konsentrasi atau kadar gula 1-5% diatas 5% akan terjadi  penurunan efisiensi konversi (Sukmadi,1996) Hubungan persentase kultur bakteri dengan kadar glukosa menunjukkan kenaikan persentase kultur bakteri dan kadar glukosa tidak selalu meningkatkan nilai UKSKOS dan berat kering Gum xanthan yang dihasilkan kombinasi perlakuan kultur bakteri 10% dan kadar glukosa 2,5% menghasilkan gum xanthan optimal dengan rata-rata berat kering 9,89 gram dan rata-rata viskositas 127,72 Cps. 3. Sifat-sifat Gum Xanthan Kekentalan (viskositas) Gum xanthan mudah larut dalam air panas atau air dingin dengan hanya menggunakan pengadukan mekanis yang memberikan larutan dengan kekentalan tinggi pada konsentrasi rendah. Sifat inilah yang jarang dimiliki oleh beberapa jenis gum lainnya. Pada konsentrasi 1% memberikan kekentalan sekitar 100 Cps ketika diukur  pada kecepatan pengadukan 60 rpm dengan menggunakan viscometer Broofield Model LVF pada suhu 25ºC (mc Neely dan Kang di dalam Whistler dan Miller, 1973) Kekenyalan (pseudoplastik) Larutan gum xanthan dalam air memiliki kekenyalan semu yang tinggi dan penurunan kekenyalan yang cepat diukur sebagai kenaikan laju ketegangan (shear). Ini merupan reaksi seketika dan proses bolak-balik. Larutan yang berisi 0,75 persen gum xanthan atau lebih mempunyai titik rheological yield, sehingga kekenyalan semu larutan gum dapat digambarkan sebagai aksi penurunan bolak-balik kekentalan dari larutan dengan peningkatan kecepatan rotasional. -Jeli adalah makanan berbentuk gel dengan tekstur kenyal. Pembentukan gel karena adanya bahan yang mampu larut menahan air dalam suatu matriks sehingga terjebak dalam struktur yang lembek dan kenyal. -Gel dari agarmemiliki sifat mudah patah, rapuh dan lebih keras.

-Pati menghasilkan gel yang lebih kenyal, kuat dan elas tis, namun cenderung liat dan sulit digigit. -Gelatin memiliki tekstur yang lebih lembut, elastis dan mudah digigit. Telah diteliti pengaruh gelatin, natrium karboksimetilselulosa dan agar terhadap bentuk dan tekstur es krim pada konsentrasi 0,3% b/v. Hasil penilaian organoleptik menurut American Dairy Science Association menunjukkan. bahwa natrium karboksimetilselulosa memberikan pengaruh yang lebih baik daripada gelatin dan sediaan tanpa pengental, tetapi tidak memberikan  perbedaan yang berarti terhadap agar. Antara agar, gelatin dan sediaan tanpa pengental tidak terdapat perbedaan yang berarti. Tetapi semua formula termasuk kategori bagus. Pengaruh suhu pada kekentalan Satu sifat gum xanthan pada konsentrasi rendah hampir tidak dipengaruhi oleh perubahan PH antara 6 sampai 9 dan terlihat hanya sedikit berubah bila PH berada diluar selang 1 sampai 11. pada PH 9 atau lebih, gum xanthan secara berangsur-angsur terdeasetil, tetapi “deasetilasi” ini hanya berpengaruh sedikit pada larutan (Mc Neely dan Kang di dalam Whistler dan Be Miller, 1973) Kekompakan (compatibility) Gum xanthan memiliki kekompakan yang luar biasa terhadap beberapa garam yang berkonsentrasi tinggi, dan akan segera larut dalam konsentrasi sedang pada selang konsentrasi yang besar. Ketika garam tersebut akan segera melakukan penyesuaian. Sebagai contoh :penyesuaian terhadap 25% larutan ammonium sulfat, kalsium klorida, atau sengklorida dan 15 % larutan sodium klorida. Ada sedikit ketidak kompakan dimana garam kalsium pada PH lebih besar dari 10 akan mengendapkan gum xanthan (Mc Neely dan O’connel dalam Whistler

dan Be Miller, 1973), dan garam amonium yang bersusun rantai panjang atau amin dengan lebih dari 8 atom karbon dalam dalam rantai utama, mungkin mengendapkan (Rogovin dan Albert di dalam Whistler dan Be Miller 1973) Kestabilan pada panas Gum xanthan sangat tahan terhadap proses degradasi oleh panas. Lama pemanasan pada suhu 80ºC kelihatannya sedikit memberikan pengaruh pada gum xanthan. Ketahanan terhadap proses degradasi oleh panas di dukung oleh adanya larutan garam. Sehingga larutan gum xanthan yang mengandung sedikit garam seperti potassium klorida dapat dipanaskan dengan menggunakan autoclave pada suhu 121ºC selama 15-30 menit dengan hanya sedikit perubahan kekentalan (Whistler dan Be Miller, 1973) Pengaruh enzim dan oksidan Enzim seperti protease, selulose, hemiselulose, pektinase dan amylase tidak akan mendegradasi gum xanthan dalam keadaan biasa dengan beberapa polimer, gum xanthan di degradasi dalam larutan bahan pengoksidan kuat seperti peroksida, pesulfat dan hipoklorit melalui tingkat yang lebih tinggi (Glicksman, 1980) Struktur molekul Struktur molekul gum xanthan belum diketahui. Pendekatan yang dilakukan adalah dengan menganalisis komponennya, kemudian diduga struktur molekulnya. Gum xanthan merupakan polisakarida dengan berat molekul beberapa juta (Leach dkk, 1957; Dintzis dkk, 1970 didalam Graham, 1977). Molekul tersebut mengandung D-glukosa, D-manosa dan asam D-glukoronik dengan perbandingan molar 2,8 : 3 : 2 (Sloneker dkk, 1964 di dalam Graham, 1977). Molekul Gum xanthan di perkirakan mengandung 4,7% asetil dan sekitar 3% piruvat. Piruvat terikat pada rantai tambahan glukosa tunggal oleh ikatan dan juga oleh konfigurasi asam  piruvat telah ditentukan (gorin dkk, 1967 di dalam Graham 1977) Secara rinci, setiap molekul gum xanthan mengandung 5 satuan yang terdiri dari: