Makalah ini membahas tentang proses pembuatan monosodium glutamat (MSG) melalui fermentasi menggunakan mikroba. Dijelaskan mengenai sejarah penggunaan glutamat, bahan baku, jenis mikroba yang digunakan, kondisi kultur yang dibutuhkan, dan proses pembuatan MSG secara keseluruhan."

1. Adriani S.Si M.kes
‘’PEMBUATAN MONOSODIUM GLUTAMAT ’’
Disusun oleh :
Kelas I.11
Karla Fransiska
UNIVERSITAS INDONESIA TIMUR
FAKULTAS FARMASI
MAKASSAR
2012
i

2. KATA PENGANTAR
Pertama-tama kami panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT dengan
rahmat, dan hidayah-Nya sehingga pada kesempatan ini kami dapat menyelesaikan
tugas makalah yang ditugaskan oleh dosen untuk melengkapi mata kuliah
Mikrobiologi Farmasi Terapan, yang berjudul. „‟Cara Pembuatan Monosodium
Glutamat ‟‟
Terima kasih kami ucapkan semua pihak yang terlibat secara langsung
maupun tidak langsung yang telah membantu untuk menyelesaikan tugas makalah
ini.
Kami menyadari bahwa makalah yang penulis buat ini masih mengandung
kekurangan sekalipun telah diupayakan seoptimal mungkin oleh karena itu saran
dan kritik yang membangun maupun bimbingan sangat penulis harapkan agar di
kemudian hari Penulis dapat menghasilkan sebuah karya tulis yang jauh lebih baik.
Semoga makalah ini memberikan manfaat dan menambah wawasan bagi
siapapun yang membacanya.
Makassar, Januari 2013
Penyusun
ii

3. DAFTAR ISI
Halaman judul i
Kata pengantar ii
Daftar isi iii
BAB I : PENDAHULUAN 1
A. Latar belakang 1
B. Rumusan masalah 2
C. Tujuan 2
D. Manfaat 2
BAB II : PEMBAHASAN 3
A. Sejarah Penggunaan Asam Glutamat 3
B. Bahan Baku Pembuatan Asam Glutamat 4
C. Mikroba Yang Digunakan Dalam Pembuatan Asam Glutamat 4
D. Kondisi Kultur Yang Dibutuhkan Dalam Fermentasi Asam Glutamat 5
E. Proses Pembuatan Asam Glutamat 6
BAB III : PENUTUP 11
A. Kesimpulan 11
B. Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 12
iii

4. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Untuk keperluan hidupnya, jasad hidup memerlukan bahan
makanan. Juga mikroba, untuk kehidupannya memerlukan bahan-bahan
organik dan anorganik yang diambil dari lingkungannya. Biosintesis sebagai
salah satu kegiatan jasad hidup di dalam metabolisme, berbeda dengan
nutrisi, karena di sini diperlukan sumber energi. Asam glutamat merupakan
asam amino yang banyak diproduksi (4 juta ton/tahun). Glutamat sendiri
adalah salah satu jenis asam amino non-essensial yang merupakan substansi
dasar penyusun protein dan bisa diproduksi sendiri oleh tubuh kita untuk
keperluan metabolisme serta ditemukan hampir di dalam setiap makanan
yang mengandung protein.
Beberapa jenis makanan yang mengandung glutamat dari alam
adalah tomat, keju, saos soya, saos ikan, dan bahkan juga terdapat di air
susu ibu (ASI). Asam glutamat biasanya digunakan pada produksi MSG.
Asam glutamat sebagian dapat dihasilkan dengan cara
menggunakan mikroba. Berbagai teknik yang telah diketahui dalam
pembuatan asam L-glutamat, tapi memiliki bermacam variasi efisiensi dalam
konversi gula menjadi asam glutamat. Dalam semua sistem dan di antara
parameter lain, ekskresi asam glutamat oleh sel-sel bakteri memiliki tingkat
faktor peleburan.
Pada Abad 21 teknik pembuatan MSG mulai beragam. Menurut “The
Encyclopedia of Common Natural Ingredients” MSG bisa diproduksi dengan
1

5. menggunakan proses klasik (proses ekstraksi), teknik hidrolisis protein,
sintesis kimia, dan fermentasi oleh mikroba. Oleh karena itu dalam blog ini
akan dibahas mengenai biosintesis asam glutamat berbasis pemanfaatan
mikroorganisme.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah penggunaan asam glutamat ?
2. Apakah bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asam glutamat ?
3. Apakah jenis strain mikroba yang digunakan dalam pembuatan asam
glutamatn?
4. Bagaimana kondisi kultur yang dibutuhkan dalam fermentasi asam
glutamat ?
5. Bagaimana proses pembuatan asam glutamat ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui sejarah penggunaan asam glutamat
2. Untuk mengetahui bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asam
glutamat
3. Untuk mengetahui jenis strain mikroba yang digunakan dalam pembuatan
asam glutamat
4. Untuk mengetahui kondisi kultur yang dibutuhkan dalam fermentasi asam
glutamat
5. Untuk mengetahui proses pembuatan asam glutamat
D. Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh yaitu menambah
pengetahuan dan wawasan tentang pembuatan dan penggunaaan asam
glutamat dalam kehidupan sehari-hari.
2

6. BAB II
PEMBAHASAN
A. Sejarah Penggunaan Asam Glutamat
Manfaat asam amino glutamat sebagai penyedap rasa baru
diketahui pada tahun 1908 oleh seorang ilmuwan Jepang bernama Dr.
Kikunae Ikeda.
Penemuan MSG oleh Dr. Ikeda diawali oleh keprihatinannya
terhadap kondisi fisik rakyat Jepang di kala itu. Sewaktu belajar ilmu Kimia
modern di Jerman, dia membandingkan tubuh orang Jerman yang lebih tinggi
dari pada orang Jepang. Dia juga mengamati makanan Jerman dan
merasakan kesamaan cita rasa unik pada makanan Jerman yang juga ada
pada makanan Jepang.
Setelah kembali ke Jepang, Dr. Ikeda memusatkan penelitiannya
pada bumbu tradisionil Jepang, yaitu kaldu yang terbuat dari rumput laut
(Kombu). Dia berhasil mengisolasi sumber rasa unik tersebut, yaitu asam
Glutamat. Rasa ini kemudian diperkenalkannya dalam bahasa Jepang
sebagai rasa “Umami”.
AJI-NO-MOTO (MSG) mulai dipasarkan di Jepang pada tahun 1909.
Pada waktu itu MSG diproduksi melalui proses ekstraksi gluten hingga tahun
1960-an. Proses produksi ini tidak dapat memenuhi permintaan yang
meningkat dengan cepat dari pasar Jepang dan dunia. Inovasi teknologi
fermentasi pada tahun 1956 kemudian membantu usaha meningkatkan
produksi MSG yang terus diterapkan hingga sekarang.
3

7. B. Bahan Baku Pembuatan Asam Glutamat
MSG sekarang umumnya diproduksi dengan menggunakan bahan
baku yang kaya glukosa seperti tetes tebu, singkong, jagung, gandum, sagu
dan beras.
Bahan baku yang sering digunakan sebagai bahan dasar
pembuatan MSG adalah adalah molasses yang berasalh dari tetes tebu.
Molasses kemudian mengalami berbagai macam proses seperti fermentasi
serta hidrolisis yang panjang dengan melibatkan bakteri dan zat-zat kimia lain
yang dapat mendukung proses tersebut hingga dihasilkan MSG dalam bentuk
kristal. Proses produksi MSG yang panjang ini tentu telah merubah susunan
alami dari asam amino glutamate itu sendiri.
C. Mikroba Yang Digunakan Dalam Pembuatan Asam Glutamat
Sebagian besar asam £-Glutamat diproduksi oleh bakteri gram
positif yang tidak membentuk spora, non-motil, dan membutuhkan biotin
untuk tumbuh.
Tabel. Strain Mikrobia yang menghasilkan Asam £-Glutamat
Genus Spesies
C. glutamicum,C. lilium, C. callunae, C.
Corynebacterium
herculis
B. divaricatum, B. aminogenes, B. flavum,B.
lactofermentum, B.saccharolyticum,B. roseum,
Brevibacterium
B. immariophilum, B. alunicum,B.
ammoniagenes B. thiogenitalis
M .salicinovolum, M . ammoniaphilum,M .
Microbacterium
Flavum var. glutamicum
Arthrobacter A. globiformis , A. aminofaciens
4

8. D. Kondisi Kultur Yang Dibutuhkan Dalam Fermentasi Asam Glutamat
Adapun kondisi kultur yang dibutuhkan dalam fermentasi asam
glutamat meliputi :
1. Sumber Karbon
Bakteri penghasil asam £-Glutamat dapat menggunakan berbagai
macam sumber karbon, seperti glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, ribosa,
atau silosa, sebagai substrat untuk pertumbuhan sel dan biosintesis asam
glutamat. Konsentrasi biotin pada medium harus benar-benar dikontrol dalam
level suboptimal agar memaksimalkan pertumbuhan sehingga diperoleh asam
glutamat yang tinggi. Oleh karena itu, bahan baku kaya biotin, seperti molase
dari gula bit dan gula tebu, tidak dapat digunakan sebelum ditemukannya
pengaruh mediasi biotin pada penisilin dan asam lemak jenuh C16-C18.
Asam oleik hanya membutuhkan akumulasi mutan asam £-Glutamat pada
medium yang kaya biotin ketika konsentrasi asam oleik terkontrol pada level
suboptimal agar pertumbuhan maksimal.
2. Sumber Nitrogen dan Kontrol pH
Medium yang baik untuk fermentasi asam £-Glutamat mengandung
nitrogen dengan kadar 9,5 %. Contoh sumber nitrogen yang dapat
ditambahkan ke dalam medium adalah amonium klorida atau amonium sulfat.
Bakteri yang menghasilkan asam glutamat juga memiliki aktivitas urease yang
kuat sehingga urea juga dapat digunakan sebagai sumber nitrogen. Ion
amonium berpengaruh pada pertumbuhan sel dan pembentukan produk
sehingga konsentrasinya dalam medium harus dikontrol pada konsentrasi
rendah.
5

9. Tingkat keasaman (pH) medium sangat mudah menjadi asam karena ion
amonium terasimilasi dan dihasilkan asam glutamat. Amonia dalam bentuk
gas lebih baik daripada basa cair dalam menjaga pH pada level 7-8,
sebagai pH optimum untuk produksi asam £-Glutamat. Amonia dalam bentuk
gas berperan sebagai agen pengontrol pH dan sebagai sumber nitrogen serta
dapat mengatasi bermacam-macam masalah teknis. Penambahan otomatis
gas amonia dapat mengontrol pH dengan tepat. Selain itu, juga mencegah
efek merugikan dari amonia dan pengenceran yang tidak diinginkan pada
cairan fermentasi.
3. Faktor Tumbuh
Bakteri penghasil asam £-Glutamat membutuhkan biotin untuk
pertumbuhan dan konsentrasinya harus dikontrol agar memperoleh produk
yang maksimal. Dampak biotin pada fermentasi asam £-Glutamat sangat erat
kaitannya dengan permeabilitas asam £-Glutamat terhadap membran sel.
4. Ketersediaan Oksigen
Biosintesis dari asam glutamat merupakan proses aerob yang
membutuhkan oksigen selama proses fermentasinya. Untuk mengoptimalkan
produksi, kadar oksigen terlarut harus dijaga pada kondisi optimal. Sel yang
melakukan respirasi akan mengkonsumsi oksigen dalam media hanya dalam
beberapa detik sehingga oksigen harus disuplai secara terus-menerus untuk
menjaga konsentrasi oksigen terlarut.
E. Proses Pembuatan Asam Glutamat
1. Tahap persiapan bahan baku
Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan MSG adalah tetes
tebu, dextrose, dan raw sugar. Gula-gula yang dimanfaatkan bakteri sebagai
6

10. substrat adalah fermentable sugar. Fermentable sugar merupakan total gula
yang dapat difermentasi oleh bakteri, yaitu sukrosa, fruktosa dan glukosa.
 Sukrosa; sukrosa memiliki peran penting dalam fermentasi karena meru-
pakan sumber karbon utama yang digunakan sebagai substrat oleh
bakteri. Kandungannya 38% dan batas minimalnya 30%. Jika kurang dari
30% akan menyebabkan sumber substrat yang akan digunakan tidak
sesuai sehingga pertumbuhan bakteri tidak maksimal.
 Fruktosa dan Glukosa; fruktosa dan glukosa juga digunakan oleh bakteri
sebagai substrat dalam proses fermentasi. Kadar glukosa 6% dan
fruktosa 7%.
2. Tahap persiapan bakteri dan Media (Laboratory Seed Culture)
Merupakan tahap pembuatan media dan pengembangan mikroba
dalam skala laboratorium. Tahapan ini dalam dunia industry biasanya
dilakukan oleh bagian Research and Development (R&D). Tahapan-tahapan
yang dilakukan adalah sebagai berikut:
 Liophilisasi; yaitu penentuan atau identifikasi bakteri yang dapat mem-
produksi asam glutamat. Research dilakukan oleh bagian R&D dengan
hasil bakteri yang superior dalam menghasilkan asam glutamat adalah
Brevibacterium flavum. Bakteri ini dibeli dari Korea Selatan yang dapat
diaktifkan dengan penambahan larutan gula.
 Stock Slant; yaitu menentukan jumlah bakteri yan aktif memproduksi
asam glutamat (GA).
7

11.  Active Slant; yaitu pengembangan dari Stock Slant untuk dijadikan
volume sebesar 5 liter, yang disebut sebagai jar 5 liter. Dari jar 5 liter
bakteri dikembangkan lagi dalam media seed yang lebih besar.
3. Tahap Fermentasi
Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi reduksi di dalam sistem
biologi yang menghasilkan energi. Fermentasi menggunakan senyawa
organik yang biasanya digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa.
Senyawa tersebut akan diubah oleh reaksi reduksi dengan katalis enzim
menjadi bentuk lain.
Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktifitas mikroba penyebab
fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi dapat
menyebabkan perubahan sifat bahan pangan sebagai akibat dari
pemecahan-pemecahan kandungan bahan pangan tersebut. Hasil-hasil
fermentasi terutama tergantung pada jenis bahan pangan (substrat), macam
mikroba dan kondisi sekelilingnya yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba
dan metabolisme mikroba tersebut.
Bakteri yang banyak digunakan dalam pembuatan MSG adalah
bakteri Brevibacterium lactofermentum. Pertama-tama biarkan kultur yang
telah diinokulasi dimasukkan kedalam tabung berisi medium prastarter dan
diinkubasi selama 16 jam pada suhu 310C. Selanjutnya biarkan prastarter
diinokulasi kedalam tangki starter (Judoamidjojo, dkk. 1990).
Penurunan pH akibat terbentuknya asam pada proses pembentukan
prastarter tidak diinginkan karena akan menghambat pola pertumbuhan.
Penambahan garam (CaCO3) sebanyak 3 % kedalam tebu prastarter
berguna untuk mencegah agar pH tidak rendah dari 7. Didalam tangki
8

12. pembibitan penggunaan CaCO3 tidaklah mungkin karena akan menyebabkan
efek samping berupa kerak dan endapan serta akan mengurangi efek
pertumbuhan mikroba. Penambahan urea ke dalam tangki pembibitan akan
mengurangi pH dan dapat menggantikan fungsi CaCO3. Nilai pH tertinggi
yang terjadi akibat peruraian urea diharapkan tidak lebih dari 7,4 sedangkan
pH terendah tidak kurang dari 6,8. Hasil dari fermentasi adalah asam
glutamat dalam bentuk cair yang masih tercampur dengan sisa fermentasi.
4. Kristalisasi dan Netralisasi
Kristalisasi merupakan metode yang terpenting dalam purifikasi
senyawa-senyawa yang mempunyai berat molekul rendah (Mc Cabe, et al.
1994). Original Broth yang telah dihasilkan dari proses fermentasi perlu
mengalami pendinginan, kemudian dilakukan proses acidification dengan
cara penambahan HCl untuk membentuk kristal α-GA. Kristal alpha ini perlu
dilakukan pemisahan dalam decanter dari larutannya untuk mendapatkan
kristal α-GA yang lebih banyak. Cairan CHE akan menguap dengan
sendirinya dan kristal akan mengalami perubahn bentuk dari bentuk segitiga
menjadi bentuk jarum, yaitu kristal β-GA. Kristal murni asam glutamat ini
digunakan sebagai dasar pembuatan MSG. Asam glutamat yang dipakai
harus mempunyai kemurnian lebih dari 99 % sehingga bisa didapatkan MSG
yang berkualitas baik.
5. Pengeringan dan Pengemasan
Kristal MSG yang dihasilkan dari proses kristalisasi dipisahkan
dengan metode sentrifugasi dari cairannya. Filtrat hasil penyaringan
9

13. dikembalikan pada proses pemurnian dan kristal MSG yang dihasilkan
setelah disaring kemudian dikeringkan dengan udara panas dalam lorong
pengeringan, setelah itu diayak dengan ayakan bertingkat sehingga diperoleh
3 ukuran yaitu LLC (“Long Large Crystal”), LC (“Long Crystal”), dan RC
(“Regular Crystal”), sedangkan FC (“Fine Crystal”) yang merupakan kristal
kecil dikembalikan ke dalam proses sebagai umpan. Hasil MSG yang telah
diayak dalam bentuk kering kemudian dikemas dan disimpan sementara
dalam gudang sebelum digunakan untuk tujuan lainnya.
Secara singkat proses pembuatan asam glutamat dapat
digambarkan dalam bentuk diagram seperti berikut :
10

14. BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
 Asam glutamat dapat diproduksi sendiri oleh tubuh manusia sehingga
tidak tergolong esensial, Garam turunan dari asam glutamat, yang dikenal
sebagai mononatrium glutamat
 MSG dibuat melalui proses fermentasi dari tetes-gula (molases) oleh
bakteri (Brevibacterium lactofermentum)
 Dalam proses pembuatan asam glutamat ada beberapa tahapan yaitu
tahap tahap persiapan bahan baku, tahap persiapan bakteri dan media
(Laboratory Seed Culture), tahap fermentasi, dan terakhir tahap
kristalisasi dan netralisasi selanjutnya dikemas dan siap disalurkan
kepada konsumen.
B. Saran
Kami mengharapkan kepada pembaca agar dapat memberi kritikan
membangun yang dapat memotivasi kami untuk dapat menyusun makalah
yang lebih baik dan sistematis.
11

15. DAFTAR PUSTAKA
Anggara, Umar., 2001. “Pembuatan Monosodium Glutamat” PAU-
Bioteknologi-UGM : Yogyakarta
Anonim. 2013 (http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/01/07/proses-
produksi-msg-monosodium-glutamat/)
Anonim. 2013. (http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_glutamat)
Anonim. 2013 (http://www.rempahtubruk.com/news/43/Kenapa-MSG-
Berbahaya)
Anonim. 2011 (http://lordbroken.wordpress.com/2011/01/Cproses-fermentasi-
pada-pembuatan-msg-monosodium-glutamat)
12