Proses Produksi Itaconic Acid
Senyawa ini memiliki berbagai aplikasi dalam industri karena sifat kimia, fisiknya yang unik. Berikut adalah penjelasan lengkap tentang itakonik acid, meliputi struktur, sifat, produksi, juga aplikasinya. Itaconic acid memiliki rumus kimia C5H6O4, rumus struktur HOOC-CH2-C(COOH)=CH2.
Apa kamu mengetahui proses produksi itaconic acid? Jika ingin mengetahuinya mari kita simak ulasan ini dengan berikut.
Strukturnya terdiri dari dua gugus karboksilat (-COOH) terletak di ujung rantai karbon, dengan ikatan rangkap dua pada posisi kedua karbon dari gugus metilena (-CH2). Struktur ini memberikan itaconic asam metelin acid karakteristik sebagai asam dikarboksilat dengan sifat-sifat tertentu berguna dalam berbagai reaksi kimia dan aplikasi industri.
Berikut adalah penjelasan rinci mengenai produksi asam metilen butandioat:
- Pemilihan Mikroorganisme
Mikroorganisme paling umum berguna untuk proses produksi itaconic adalah Aspergillus terreus, sejenis jamur memiliki kemampuan tinggi untuk menghasilkan itaconic metilen asam acid dari substrat gula. Mikroorganisme lain seperti Ustilago maydis, beberapa spesies bakteri juga telah meneliti untuk produksi itaconic acid mentilen, tetapi Aspergillus terreus tetap menjadi pilihan utama karena efisiensi juga kemampuannya menghasilkan hasil tinggi.
- Persiapan Substrat
Substrat digunakan dalam produksi itaconic asam acid adalah sumber karbon seperti glukosa, sukrosa, atau pati terhidrolisis. Sumber karbon ini biasanya berasal dari bahan baku pertanian murah, melimpah, seperti molase, jagung, atau singkong.
Proses persiapan substrat & permentasi tahapan meliputi:
- Hidrolisis Enzimatis
Menggunakan enzim untuk memecah pati menjadi glukosa.
- Sterilisasi
Memastikan substrat bebas dari kontaminan yang dapat mengganggu proses fermentasi.
- Inokulasi
Mikroorganisme (Aspergillus terreus) mengenalkan ke dalam medium fermentasi yang mengandung substrat.
- Kondisi Fermentasi
Fermentasi melakukan dalam bioreaktor dengan kondisi terkontrol secara ketat, termasuk suhu, pH, dan aerasi. Suhu optimal untuk fermentasi itaconic asam metilen acid biasanya sekitar 30°C, dan pH optimal berkisar antara 3.0 hingga 3.5.
- Aerasi
Oksigen sangat penting untuk pertumbuhan Aspergillus terreus dan proses pembuatan metilen. Aerasi baik memastikan mikroorganisme mendapatkan cukup oksigen untuk metabolisme dan produksi itaconic acid.
- Waktu Fermentasi
Proses fermentasi biasanya berlangsung selama 5-7 hari, tergantung pada efisiensi strain mikroorganisme dan kondisi fermentasi.
Langkah-langkah utama dalam pemurnian meliputi:
- Filtrasi
Medium fermentasi difiltrasi untuk menghilangkan biomassa mikroorganisme dan partikel-partikel besar lainnya.
Presipitasi
pH medium mengatur untuk mengendapkan itaconic metilen acid sebagai kristal. Penambahan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) sering berguna untuk membentuk kalsium itakonat tidak larut.
- Redissolusi dan Asidifikasi
Kalsium itakonat menghasilkan kemudian melarutkan kembali dalam air dan diasidifikasi menggunakan asam sulfat (H2SO4) untuk mengendapkan kalsium sulfat (gypsum) dan melepaskan itaconic metilen acid dalam bentuk bebas.
- Ekstraksi
Itaconic propylenedicarboxylic acid kemudian harus ekstraksi menggunakan pelarut organik seperti etil asetat atau melalui proses penukar ion.
- Kristalisasi
Larutan itaconic propylenedicarboxylic acid memurnikan lebih lanjut dengan kristalisasi. Proses ini melibatkan pendinginan larutan hingga itaconic acid mengkristal dan dapat memisahkan dengan filtrasi.
- Pengeringan
Kristal itaconic methylidenebutanedioic acid memperoleh kemudian mengeringkanya hingga mencapai kadar air yang sesuai.
Optimalisasi untuk meningkatkan efisiensi dan hasil produksi Methylenesuccinic acid, seperti:
- Rekayasa Genetika:
Memodifikasi strain Aspergillus terreus atau menggunakan mikroorganisme rekombinan untuk meningkatkan proses produksi itaconic asam.
- Optimasi Medium
Mengoptimalkan komposisi medium fermentasi untuk memastikan substrat dan nutrisi tersedia dalam proporsi tepat.
- Teknologi Bioreaktor
Menggunakan bioreaktor canggih dengan kontrol otomatis untuk kondisi fermentasi seperti suhu, pH, dan oksigen.
Berikut merupakan Keuntungan dari :
- Sumber Terbarukan
Produksi itaconic menggunakan sumber daya terbarukan seperti bahan baku pertanian.
- Ramah Lingkungan
Proses fermentasi menghasilkan limbah lebih sedikit dan lebih mudah mengolah dari pada dengan metode kimia sintetis.
- Biodegradabilitas
Itaconic propylenedicarboxylic acid menghasilkan bersifat biodegradable, sehingga mengurangi dampak lingkungan.
Beikrut merupakan Tantangan seperti:
- Kontaminasi
Proses fermentasi rentan terhadap kontaminasi oleh mikroorganisme lain yang dapat mengurangi hasil produksi.
- Biaya Produksi
Meski bahan bakunya murah, biaya operasi proses fermentasi dan proses pemurnian masih bisa cukup tinggi.
- Kinerja Strain:
Mengembangkan mempertahankan strain mikroorganisme dengan kinerja tinggi membutuhkan penelitian, pengembangan yang berkelanjutan.
Proses produksi asam metilen butandioat melalui fermentasi mikrobiologis adalah metode yang efisien & ramah lingkungan untuk menghasilkan senyawa ini dari sumber daya terbarukan. Tahapan-tahapan produksi meliputi pemilihan mikroorganisme, persiapan substrat, fermentasi, juga pemurnian.
Dengan perkembangan teknologi optimalisasi proses, produksi itaconic terus meningkat dalam efisiensi dan hasil, menjadikannya komponen penting dalam berbagai aplikasi industri dari polimer hingga produk pembersih dan kosmetik.
Demikian informasi mengenai proses produksi asam metilen butandioat, Jika ingin mengetahui lebih lanjut untuk penjelasanya anda bisa hubungi dengan berikut.
