Abstrak- Asam  sitrat  merupakan  salah  satu  bahan  tambahan makanan  minuman  yang  paling  sering  digunakan  para produsen,  karena  mudah  didapatkan  dan  keamanannya  bagi kesehatan.  Namun  kebutuhan  para  produsen  terhadap  asam sitrat  tersebut  belum  dapat  tercukupi  sepenuhnya,  sehingga dibutuhkan  proses  pembuatan  Asam  Sitrat  yang  baru  untuk memenuhi  kebutuhan  tersebut.  Dari  beberapa  pertimbangan dapat  disimpulkan  bahwa  lokasi  proses  pembuatan  Asam Sitrat  ini  akan  dibangun  di  Kota  Mojokerto,  tepatnya  di Kawasan  Industri  Ngoro.  Asam  sitrat  sendiri  dapat  dibuat menggunakan  beberapa  proses,  yaitu Submerged  fermentation dan Surface  fermentation .  Setelah  membandingkan  kedua proses  tersebut  maka  dipilih  proses submerged  fermentation untuk  produksi  asam  sitrat  karena  lahan  yang  dibutuhkan lebih  sedikit,  proses  fermentasi  selama  1-4  hari,  pH  nya rendah,  produksinya  tinggi,  serta  kemurnian  produknya tinggi. Secara umum, proses pembuatan asam sitrat memiliki 3 tahapan  utama.  Pada  proses pre-treatment ,  jamur Aspergillus niger dipersiapkan  terlebih  dahulu  dan  dilakukan  pengolahan awal  pada  molasses  seperti  penghilangan  impurities  dan pengenceran  dimana  molasses  merupakan  bahan  baku  utama pada  proses  pembuatan  asam  sitrat  ini.  Pada  tahapan  proses fermentasi,  dilakukan  proses  fermentasi  dimana  jamur Aspergillus  niger mampu  menghasilkan  asam  sitrat  dengan yield  yang  cukup  tinggi  dan  pada  tahapan packaging ,  asam sitrat  dimurnikan  semaksimal  mungkin,  baik  dengan  proses evaporasi, drying dan  kristalisasi,  yang  kemudian  dilakukan proses packaging. Dengan kapasitas produksi sebesar 57.337,33 ton/tahun  dan  tenaga  kerja  sebanyak  269  orang,  dibutuhkan bahan  baku  molasses  sebanyak  16.000  kg/jam.  Proses pembuatan  asam  sitrat  ini  memiliki  modal  yang  berasal  dari 40%  modal  sendiri  dan  60%  modal  pinjaman  dengan  bunga sebesar  9,75%  per  tahun  dan  laju  inflasi  sebesar  3,28%.  Dari hasil analisa ekonomi, didapatkan total modal investasi sebesar Rp.643.732.628.147, IRR sebesar 37,63%, POT 4,45 tahun dan Break Even Point (BEP) 30,30 %.
Kata  Kunci —Asam  Sitrat, Aspergillus  niger ,  Fermentasi, Molasses, Submerged Fermentation

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA  merupakan  sebuah  negara  yang  memiliki jumlah  penduduk  hingga  tahun  2019  ini  sebanyak  267 juta  penduduk,  dengan  usia  produktif  mencapai  183,36 juta  penduduk  atau  68,7%  dari  total  populasi  penduduk  di Indonesia  [1].  Luas  wilayah  Indonesia  sendiri  sebesar  7,81 juta  km 2 yang  terdiri  dari  2,01  km 2 daratan,  3,25  juta  km 2 lautan  dan  2,55  juta  km 2 Zona  Ekonomi  Eksklusif  [2]. Dengan  luas  wilayah  sebesar  itu  dan  jumlah  penduduk sebanyak  itu,  tentu  saja  persaingan  dagang  di  berbagai sektor  pun  akan  semakin  ketat  dan  akan  cukup membahayakan  bagi  pihak  yang  kurang  menambahkan inovasi  pada  produknya.  Salah  satu  sektor  yang  saat  ini
cukup  banyak  diminati  para  wirausahawan  adalah  sektor makanan  dan  minuman.  Mereka  pun  mulai  melakukan berbagai cara untuk mendapatkan perhatian dari para pecinta kuliner,  salah  satunya  adalah  dengan  menambahkan  bahan tambahan  pada  produk  makanan  minumannya.  Asam  sitrat merupakan  salah  satu  bahan  tambahan  makanan  minuman yang  paling  sering  digunakan,  selain  karena  mudah didapatkan, juga karena keamanannya bagi kesehatan.
Asam  sitrat  merupakan  asam  organik  yang  banyak digunakan  pada  industri  di  dunia  maupun  di  Indonesia. Konsumsi  di  Indonesia  menyatakan  65%  untuk  industri makanan dan  minuman, 20% untuk industri deterjen rumah tangga,  dan  15%  untuk  industri  tekstil,  farmasi,  kosmetik dan  lainnya.  Karena  pemanfaatan  asam  sitrat  yang  tinggi dalam  industri  maka  tentu  saja  kebutuhan  asam  sitrat  di dalam  maupun  luar  negeri  masih  sangat  besar  [3]. Kebutuhan  impor  asam  sitrat  hingga  tahun  2017  saja mencapai  38.402.185  kg/tahun,  produksi  asam  sitrat  pada tahun  2017  hanya  sebesar  7.881.624  kg/tahun,  dan  yang diekspor  pada  tahun  2017  sebesar  248.281  kg/tahun. Sedangkan  kebutuhan  konsumsi  asam  sitrat  di  Indonesia dari berbagai sektor pada tahun 2017 mencapai 208.200.607 kg/tahun,  tentu  saja  jumlah  ini  sangat  besar  dan  belum terpenuhi  dengan  baik  [4].  Dari  beberapa  macam  bahan baku yang digunakan dalam memproduksi asam sitrat, pada proses pembuatan asam sitrat ini digunakan tetes tebu ( cane molasses )  sebagai  bahan  baku  untuk  produksi  asam  sitrat. Pemilihan  ini  didasarkan  pada  ketersediaan  molasses sebagai  produk  samping  dari  pabrik  gula  sangatlah  besar, seperti  data  ketersediaan  molasses  pada  tahun  2015  di PG.Gempolkerp sebesar 25.638 ton [5]. Pemilihan molasses ini  sekaligus  untuk  memanfaatkan  produk  samping  dari pabrik gula agar memiliki nilai ekonomis tinggi, melakukan diversifikasi  produk  tetes  tebu,  karena  sejauh  ini  tetes  tebu hanya  digunakan  untuk  pembuatan  alkohol,  MSG,  pupuk, dan lain-lain.
Sedangkan  untuk  mikroorganisme  yang  kami  gunakan dalam  proses  fermentasi  asam  sitrat  ini  adalah  jamur Aspergillus  niger .  Jamur  ini  digunakan  karena  mampu menghasilkan yield hingga sebesar 80%, proses inokulasinya  mudah,  dan  pertumbuhannya  cukup  cepat sehingga  cukup  menguntungkan  untuk  proses  pembuatan asam sitrat ini.
Dari  data-data  yang  didapatkan  di  atas,  maka  dapat disimpulkan  bahwa  kebutuhan  asam  sitrat  setiap  tahunnya semakin  bertambah  banyak,  oleh  karena  itu  untuk memenuhi  kebutuhan  asam  sitrat  baik  di  dalam  maupun  di luar  negeri  yang  masih  sangat  besar,  maka  perlu  dilakukan proses pembuatan asam sitrat di dalam negeri.

## Proses Pembuatan Asam Sitrat dari Molasses dengan Metode Submerged Fermentation
Irsalina Wilda Amalia, Dianita Nurnanda, Nuniek Hendrianie, dan Raden Darmawan Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
e-mail : nuniek@chem-eng.its.ac.id
I

## II. SELEKSI DAN URAIAN PROSES
Untuk membuat suatu produk, diperlukan seleksi proses yang  akan  digunakan  untuk  menghasilkan  produk  yang diinginkan.  Pemilihan  proses  ini  dilakukan  agar  nantinya proses  dapat  berjalan  dengan  efisien  sesuai  dengan pertimbangan  aspek  –  aspek  yang  ada,  seperti  bahan  baku utama,  bahan  baku  penunjang,  sistem  utilitas,  hingga  biaya produksi  yang  dibutuhkan.  Dalam  proses  pembuatan  asam sitrat  ini  terdapat  tiga  proses  yang  sering  digunakan,  yaitu ekstraksi sederhana, proses Sintesa secara Kimia, dan proses Fermentasi menggunakan mikroorganisme
Dari  tiga  proses  diatas  terdapat  beberapa  perbedaan yang  cukup  menonjol  seperti  dari  segi  teknologinya  dan bahan  –  bahan  yang  digunakan.  Oleh  karena  itu  akan dijabarkan masing-masing proses sebagai berikut :

## A. Ekstraksi Sederhana
Ekstraksi  sederhana  merupakan  proses  produksi  asam sitrat  yang  masih  konvensional,  dengan  bahan  baku  jeruk, nanas, pir dan buah dengan rasa masam lainnya. Metode ini telah  lama  ditinggalkan,  karena  metode  baru  yang  telah dikembangkan.

## B. Proses Sintesa secara Kimia
Proses  sintesa  secara  kimia  masih  belum  sepenuhnya diterima konsumen karena menggunakan bahan-bahan kimia yang  dinilai  kurang  aman  bagi  produk  pangan  yang dihasilkan.

## C. Proses Fermentasi menggunakan Mikroorganisme
Produksi  asam  sitrat  melalui  fermentasi  menggunakan mikroorganisme  dinilai  prospektif  untuk  diterapkan  pada skala industri [3]. Proses fermentasi terdiri dari 2 tahap, fasa pertumbuhan  miselium  dan  fasa  pembentukan  produk. Tahapan  ini  dibedakan  atas  laju  penyerapan  karbohidrat. Sedangkan  media  fermentasi  yang  digunakan  terdiri  dari nutrien  untuk  menyokong  pertumbuhan  mikroba  yang mengandung sumber karbon, nitrogen, fosfor, air dan udara. Proses fermentasi ini dipengaruhi oleh pH,  suhu, kecepatan pengadukan, dan aerasi. Proses fermentasi pembuatan asam sitrat  dapat  dibedakan  menjadi  dua,  yaitu  proses surface fermentation (fermentasi permukaan) dan proses submerged fermentation (fermentasi terendam).
Secara  alami  asam  sitrat  adalah  produk  primer  yang tidak diekskresi oleh mikroorganisme dalam jumlah banyak. Dari  beberapa  jamur  yang  digunakan,  dipilih Aspergillus niger karena  mampu  meminimalkan  produk  samping  yang tidak  diinginkan,  seperti  asam  oksalat,  asam  isositrat,  dan asam glukonat [3].

## D. Pemilihan Proses
Untuk  proses  pembuatan  asam  sitrat  ini  dipilih  proses fermentasi menggunakan mikroorganisme.Proses fermentasi yang  dipilih  ini  terbagi  menjadi  2  proses,  yaitu  proses surface fermentation dan proses submerged fermentation . Surface  fermentation pernah  dilaksanakan  di  Jepang menggunakan mikroorganisme Aspergillus niger pada dedak padi,  dapat  juga  dilakukan  dalam  larutan  liquid  dalam sebuah  panci  maupun  stainless  steel.  Namun  sebenarnya, Aspergillus  niger sendiri  mampu  menghasilkan  asam  sitrat meskipun terdapat kandungan logam yang tinggi pada dedak padi  yang  digunakan.  Cara  yang  digunakan  dalam
pembentukan  asam  sitratnya  sendiri  dengan  cara  ekstraksi menggunakan proses pencucian  yang kemudian diendapkan dari  larutan  yang  dapat  menghasilkan  kalsium  sitrat  [6]. Pada  proses  ini  tray  yang  digunakan  berbahan  high  grade aluminium  atau  stainless  steel  untuk  menghindari  korosi selama  proses  produksi  karena  pH  akan  sangat  turun signifikan  hingga  2.  Bahan  baku  yang  digunakan  dapat berupa cane  molasses dan beet  molasses .  Salah  satu  faktor penting  dalam  produksi  asam  sitrat  adalah  sistem  aerasi untuk  proses  oksigenasi  dan heat  removal .  Pertumbuhan mikroorganisme  membutuhkan  waktu  12  jam.  Dengan bahan  baku  1  kg/m 2 .hari  didapatkan  rendemen  hingga  80% dari bahan baku awal.
Submerged  fermentation merupakan  salah  satu  proses pembentukan  asam  sitrat  menggunakan  fermentor  untuk fermentasi.  Molasses  yang  mengandung  sumber-sumber karbohidrat,  dilakukan  proses  ion  exchange  dengan menambahkan juga MgSO 4 , 7H 2 O dan KH 2 PO 4 sekitar 1 % dan  0.05-2  %.  Pada  proses  ini  menggunakan  pH  dibawah 3.5  [6].  Pada  proses submerged  fermentation ini  juga menggunakan  material  high  grade  stainleess  steel  untuk peralatannya. Hal ini karena asam sitrat mampu melarutkan ion  logam  dan  keberadaan  Mangan  (Mn)  didalam  stainless steel.  Selain  itu,  jika  menggunakan  inferior  grade  maka dikahwatirkan  akan  menyebabkana  korosi.  Reaktor  para proses submerged  fermentation ini  menggunakan  tekanan diatas  atmosfer  karena  mampu  meningkatkan  laju  oksigen berpindah ke tangki fermentor.
Diantara  kedua  proses  diatas,  terdapat  beberapa kelebihan  dan  kekurangan  untuk  masing-masing  proses fermentasi,  dimana  untuk Submerged  Fermentation waktu fermentasinya  selama  1-4  hari  saja  dan  menghasilkan kemurnian  produk  yang  tinggi,  sedangkan Surface Fermentation waktu  fermentasinya  selama  8-15  hari  dan kemurnian  produknya  rendah,  sehingga  dipilihlah  proses
Submerged
Fermentation [7]. Pada Submerged Fermentation digunakan alat utama berupa tangki fermentor berpengaduk.  Untuk  penggunaan  alat  utama  ini  dibedakan menjadi  dua,  yaitu Stirred  Tank  Fermentor dan Air  Lift Fermentor.
Kelebihan  dari stirred  tank  fermentor diantaranya campuran media dan kultur mikroorganisme tetap homogen dan proses perpindahan massa dan panasnya dapat dikontrol dengan baik. Sedangkan untuk air lift fermentor mempunyai kadar  oksigen  terlarut  yang  tinggi  dan  yield  yang  lebih tinggi  [6].  Berdasarkan  beberapa  perbandingan  yang  telah disebutkan  di  atas,  maka  kami  memutuskan  untuk  memilih Proses Submerged Fermentation menggunakan Stirred Tank Fermentor .

## E. Uraian Proses
Metode untuk proses pembuatan asam sitrat ini dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu tahapan persiapan, tahapan
Tabel 1. Komposisi Nutrien Komponen
gr/L larutan MgSO 4 .7H 2 O 1,52 KH 4 PO 7 3,04 KCl 1,52 NaNO 3 7,65
pembiakan  jamur,  tahapan  fermentasi,    serta  tahapan pengolahan dan pengemasan produk, dimana setiap tahapan tersebut akan dijelaskan dibawah ini :
Tahap Persiapan Untuk pre-treatment larutan  H 2 SO 4 98%  dipompa menggunakan  pompa  (L-112)  menuju  Tangki  Pengenceran H 2 SO 4 (M-110)  untuk  diencerkan  hingga  konsentrasi  12% menggunakan  air  proses.  Dimana  proses  pengenceran  ini merupakan  reaksi  eksotermis  yang  menghasilkan  panas, dengan  suhu  tinggi  sehingga  perlu  digunakan  air  pendingin untuk menjaga kondisi suhunya stabil 30°C. Larutan H 2 SO 4 12% ini sebagian akan ditampung didalam tangki Overhead Tank H 2 SO 4 (F-114)  untuk  proses  hidrolisa  dan  sebagian dialirkan  menuju  Tangki Acidulation (R-240)  untuk pengasaman.
Molasses  dari  Tangki  Penampung  Molasses  (F-121) dipompa  menggunakan  pompa  (L-122A)  menuju  Tangki Pengenceran Molasses  (M-123) untuk mendapatkan kandungan  gula  sebesar  18  %  dalam  larutan  sesuai  dengan syarat  inokulum  yang  akan  menuju Seed  Tank (R-215)  dan Fermentor (R-210)  yang  kemudian  ditampung  didalam tangki  Penampung  Pengencer  Molasses  (F-124).  Kemudian molasses  dipompa  menggunakan  pompa  (L-122B)  menuju Filter  Press I  (H-125)  untuk  dipisahkan  dengan  zat pengotornya.  Hasil  filtrasi  berupa  cake  akan  dibuang, sedangkan  filtratnya  akan  disimpan  didalam  tangki Penampung Filter Press I (F-126).

## Tahap Pembiakan Jamur
Molasses  hasil  filtrasi  tersebut  dipompa  menggunakan pompa  (L-122C)  menuju  Tangki  Hidrolisa  (R-120)  serta ditambahkan larutan H 2 SO 4 12% dari tangki Overhead Tank
H 2 SO 4 (F-114)  dan  larutan  antifoam  dari  tangki Overhead Tank Antifoam (F-129) yang dipompa menggunakan pompa (L-128)  dari  Tangki  Penyimpan  Antifoam  (F-127). Penambahan  H 2 SO 4 12  %  bertujuan  untuk  menurunkan  pH hingga  2  untuk  proses  fermentasi,  serta  karena  proses hidrolisa  akan  berjalan  optimal  pada  kondisi  asam. Sedangkan penambahan antifoam bertujuan untuk mengurangi foaming selama proses hidrolisa dan meminimalisir  adanya entrainment .  Untuk  antifoam  yang digunakan adalah kalsium alginat. Pada tangki Hidrolisa (R- 120)  dilakukan  pemanasan  menggunakan saturated  steam 150 o C  dengan  tekanan  475,8  Kpa  untuk  diperoleh  kondisi optimal hidrolisa sukrosa pada suhu 70  C selama 80 menit. Pada tahapan ini, sukrosa akan terhidrolisa menjadi glukosa dan  fruktosa  dalam  suasana  asam,  dengan  reaksi  sebagai berikut :
C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 +   C 6 H 12 O 6 glukosa       fruktosa Molasses  dari  Tangki  Hidrolisa  (R-120)  kemudian dipompa  menggunakan  pompa  (L-211)  untuk  disterilkan  di Heat Exchanger Sterillizer (E-212) menggunakan saturated steam 150  C hingga suhu 100  C dan kemudian didinginkan dalam Cooler (E-213) hingga 32 0 C untuk dialirkan menjadi 2  bagian  yakni  kedalam Seed  Tank (R-215)  dan  kedalam Fermentor (R-210)  dengan  perbandingan  1  :  10  dengan komposisi yang sama. Pada Seed Tank (R-215) ditambahkan jamur Aspergillus  niger dengan  perbandingan  5  :  1000 terhadap massa larutan didalam Seed Tank dan nutrien yang ditambahkan  dari  tangki  penampung  (F-214).  Waktu pembibitan  adalah  sekitar  18-30  jam  dalam  hal  ini digunakan  waktu  pembibitan  24  jam  yang  berlangsung
Gambar 1. Process Flow Diagram Pembuatan Asam Sitrat dari Molasses
secara  aerob  sehingga  ditambahkan  udara  untuk  proses aerasi.
Pada  Tangki  ini  terjadi  pembiakan Aspergillus  Niger dan  proses  adaptasi  sebelum  memasuki  Tangki Fermentor (R-210).  Namun  pada  proses  ini  juga  terbentuk  asam  sitrat dengan  jumlah  sedikit.    Komposisi  nutrien  yang  digunakan sebagai media pembibitan dan fermentasi dapat dilihat pada Tabel 1.
Didalam Seed  Tank (R-215)  selain  ditambahakan nutrien,  dan  jamur Aspergillus  niger juga  dialirkan  udara dari atmosfer untuk membentuk suasana aerob karena sesuai dengan sifat jamur Aspergillus niger untuk perkembangbiakan  yang  optimal  dibutuhkan  udara  dalam jumlah sedikit.
[8]
Udara yang digunakan berasal dari udara atmosfer yang disaring  didalam Air  Filter I  (H-216)  dan  dikompress menggunakan Compressor (G-217) yang kemudian dialirkan  menuju Microfilter (H-218)  untuk  memfiltrasi biomassa yang terkandung didalam udara atmosfer sebelum masuk kedalam Seed Tank (R-215) agar pembibitan menjadi optimal.

## Tahap Fermentasi
Pada  Tangki Fermentor (R-210),  molasses  akan terfermentasikan menjadi asam sitrat dengan kondisi operasi yang sama dengan Seed Tank (R-215). Temperatur  operasi yang  digunakan  30 0 C  dan  tekanan  operasi  1  psig  lebih tinggi  dari  tekanan  luar  agar  gas  dalam Fermentor dapat dikeluarkan. Fermentasi berlangsung selama 24 jam dengan menghasilkan produk samping berupa  asam oksalat.  Reaksi yang  terjadi  dalam Fermentor (R-210)  adalah  sebagai berikut :
Reaksi     1   :   2C 6 H 12 O 6 +3O 2 2C 6 H 8 O 7 + 4H 2 O   (yield = 80 %) Reaksi 2 : 2C 6 H 12 O 6 + 9O 2 6C 2 H 2 O 4 +  6H 2 O    (max. = 2 %) Reaksi  3  :    C 6 H 12 O 6 +  6O 2 6CO 2 +
6H 2 O
Kemudian  larutan  hasil  fermentasi  untuk    ditampung didalam  Tangki  Penampung Fermentor (F-222)  dan dipompa  menggunakan  pompa  (L-221B)  menuju Filter Press II  (H-223)  untuk  memisahkan  biomass  yang terkandung  dalam  larutan.  Hasil  filtrasi  ini  akan  ditampung didalam Tangki Penampung Filter Press II (F-224). Larutan ini  kemudian  dialirkan  menuju  Tangki  Pengendapan  (R- 220)  menggunakan  pompa  (L-221C).  Proses  selanjutnya adalah recovery asam  sitrat  melalui  proses  pengendapan didalam Tangki Pengendapan (R-220).
Tangki  Pengendapam  (R-220)  digunakan  untuk mereaksikan  larutan  hasil  filtrasi  dengan lime (Ca(OH) 2 ) dari Slaker (Ca(OH) 2 )  (M-227).  Di  dalam Slaker (M-227) terjadi reaksi antara CaO yang berasal dari Hopper CaO (F- 225)  dan  dialirkan  menggunakan Belt  Conveyor CaO  (J- 226)  dengan Water  Process .  Pada  proses recovery asam sitrat ini reaksi yang terjadi pada larutan dilakukan selama 3 jam  untuk  menghasilkan  konversi  reaksi  asam  sitrat  yang optimal.  Proses  ini  menghasilkan  endapan  kalsium  oksalat dan kalsium sitrat terkandung dalam larutan.
Kemudian cake hasil pemisahan filtrasi (kalsium sitrat) dimasukkan  ke  Tangki  Pengasaman  (R-230)  dengan
H ₂ SO ₄ 12%  untuk  memperoleh  asam  sitrat  kembali.  Reaksi yang  terjadi  didalam  Tangki  Pengasaman  (R-230)  adalah sebagai berikut :
Ca 3 (C 6 H 5 O 7 ) 2 +  3H 2 SO 4 2C 6 H 8 O 7
+ 3CaSO 4 Larutan hasil pengasaman akan dipompa menggunakan pompa (L-231) dan  ditampung didalam Tangki Penampung Tangki Pengasaman (F-232) kemudian dipompa menggunakan  pompa  (L-233)  menuju Filter  Press III  (H- 234)  untuk  memisahkan  kalsium  sulfat. Cake yang dihasilkan ditampung pada Tangki Penampung Filter Press III  (F-235)  dan  dialirkan  menggunakan  pompa  (L-236) menuju  Tangki Decolorization (M-250)  untuk  memutihkan asam  sitrat  menggunakan  karbon  aktif.  Karbon  aktif  ini berasal  dari Hopper Karbon  Aktif  (F-241)  yang  dialirkan menggunakan Belt  Conveyor Karbon  Aktif  (J-242)  yang kemudian  ditambahkan  ke  dalam  Tangki Decolorization (M-240). Asam sitrat yang telah diputihkan akan ditampung didalam Tangki Penampung Tangki Decolorization (F-243).

## Tahap Pengolahan dan Pengemasan Produk
Larutan dari Tangki Penampung Tangki Decolorization (F-243)  dialirkan  menuju Centrifuge (H-311)  untuk memisahkan  karbon  aktif  dan  komponen  yang  terabsorbsi sebagai cake . Berikutnya, filtrat akan dipompa menggunakan pompa (L-312) menuju Mixer (M-313) untuk dicampur  dengan  larutan recycle ( mother  liquor )  dari Centrifuge (H-311)  dan  asam  sitrat  yang  tidak  sesuai spesifikasi  dari Screen (H-335).  Kemudian  larutan  dari Mixe r  (M-314)  dipompa  menggunakan  pompa  (L-314) menuju double  effect  Evaporator (V-310A&B)  yang dioperasikan  secara  vakum  untuk  menguapkan  kandungan air  sehingga  konsentrasi  asam  sitrat  naik.  Untuk mendapatkan  kondisi  vakum  tersebut,  digunakan Steam  Jet Ejector (G-316) dan Barometric Condensor (E-315). Steam yang  berasal  dari  evaporator,  dikondensasi  menggunakan Barometric  Condensor (E-317)  dengan  mengontakkannya dengan Cooling  Water .  Kondensat  yang  dihasilkan  oleh Barometric  Condensor (E-315)  ditampung  pada Hot  Whell sebelum  dibuang  ke Waste  Water  Treatment. Larutan  dari evaporator  dialirkan  ke Crystallizer (X-320)  menggunakan pompa  (L-321)  untuk  mendapatkan  kristal  asam  sitrat monohidrat pada suhu 30 0 C.
Kristal  asam  sitrat  ini  kemudian  dimasukkan kedalam Rotary Dryer (B-330) menggunakan Belt Conveyor (J-322),  sedangkan  larutan  induknya  dipompa  ke Mixer kembali  menggunakan  pompa  (L-324).  Pada Rotary  Dryer , dialirkan  udara  panas  dengan  suhu  120 0 C  sehingga dihasilkan  kristal  dengan  kadar  air  5%.  Udara  yang digunakan  berasal  dari  udara  atmosfer  yang  disaring didalam Air  Filter II  (H-331)  dan  dihisap  menggunakan Blower (G-332) kemudian dipanaskan menggunakan Heater Udara  (E-333)  sebelum  masuk  kedalam Rotary  Dryer (B- 330).  Udara  panas  yang  telah  digunakan,  sebelum  dibuang ke  atmosfer,  diolah  terlebih  dahulu  di Cyclone (H-334). Kristal  yang  terbentuk  akan  dialirkan  ke Screen (H-335) untuk  dilakukan screening .  Produk  asam  sitrat  yang  tidak sesuai  spesifikasi  akan  di recycle dalam Mixer (M-313) menggunakan Undersize dan Oversize  Belt  Conveyor (J- 336A) dan Undersize dan Oversize Bucket Elevator (J-337) . Sedangkan  produk  yang  sesuai  spesifikasi  akan  dialirkan menuju Hopper Asam  Sitrat  (F-338)  menggunakan Belt
Conveyor Produk  (J-336B)  untuk  kemudian  dilakukan pengemasan didalam Packaging Asam Sitrat (F-339).

## III. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

## A. Neraca Massa
Pada  proses  pembuatan  Asam  Sitrat  ini  kapasitas  yang digunakan  sebesar  7239,562  kg/jam  atau  sebesar  57337,33 ton/tahun  dengan  kebutuhan  bahan  baku  Molasses  sebesar 16000 kg/jam, dengan waktu operasi selama 330 hari/tahun dan jam kerja selama 24 jam/hari.

## B. Neraca Energi
Pada  proses  pembuatan  Asam  Sitrat  yang  berkapasitas 57337,33  ton/tahun  ini  dibutuhkan  energi  yang  diperoleh dari steam sebesar  20723074,58  kg/jam,  listrik  sebesar 216,45  kWh,  air  proses  sebesar  726968,04  kg/jam  dan  air pendingin sebesar 2909212,22 kg/jam.

## IV. ANALISA EKONOMI
Dari  analisis  ekonomi  yang  telah  dilakukan  dalam pembuatan  Asam  Sitrat  dengan  kapasitas  57337,33 ton/tahun, dibutuhkan biaya produksi sebesar Rp 1.101.035.193.043 dengan Total Cost Investment sebesar Rp 643.732.628.147 dengan pembagian modal sebesar 40% dari modal  sendiri  dan  60%  dari  modal  pinjaman.  Untuk keuntungan yang didapatkan rata – rata per tahun sebesar Rp 180.876.782.797  dengan  harga  penjualan  Asam  Sitrat sebesar Rp 24.000 per kg. Proses pembuatan Asam Sitrat ini memiliki Internal Rate of Return (IRR) sebesar 37,63% per tahun, Pay  Out  Time (POT)  4,450  tahun, Return  On Investment (ROI)  28,10%  dan Break  Even  Point (BEP) sebesar  30,30%  pada  suku  bunga  sebesar    9,75%  per  tahun dan laju inflasi sebesar 3,32% per tahun.

## V. KESIMPULAN
Proses  Pembuatan  Asam  Sitrat  dari  Molasses  dengan Metode Submerged  Fermentation ini  beroperasi  secara semi-kontinyu dengan kapasitas produksi sebesar 57.337,33  ton  /  tahun,  membutuhkan  bahan  baku  molasses sebanyak  16.000  kg/jam,  nutrien,  H 2 SO 4 98  %,  antifoam, jamur Aspergillus  niger ,  CaO,  dan  karbon  aktif.  Jumlah karyawan  yang  dibutuhkan  sebanyak  269  orang.  Laju pengembalian  modal  (IRR)  sebesar  37,63  %,  waktu pengembalian  modal  (POT)  yang  dibutuhkan  selama  4,45 tahun  dan  titik  impas  (BEP)  nya  sebesar  30,30%.  Produk asam  sitrat  yang  dihasilkan  ini  memiliki  ukuran  16  mesh, berwarna  putih  dan  berbentuk  kristal  monohidrat,  serta memiliki kandungan air sebesar 5%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Laporan  Kependudukan  dan  Ketenagakerjaan ,  Badan  Perencanaan Pembangunan Nasional (2019).
[2] Data  Rujukan  Wilayah  Kelautan  Indonesia ,  Kementerian  Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia (2017).
[3]  K.S. Sasmitaloka, “ Produksi Asam Sitrat Oleh Aspergillus Niger pada Kultivasi Media Cair,” Jurnal Integrasi Proses , Vol. 5, No. 3 (2017), 116-122.
[4] Buletin Statistik Perdagangan Luar Negeri Ekspor Menurut Komoditi HS ,  Badan Pusat Statistik, Jakarta, Indonesia (2017).
[5]  R.  Novianti,  Y.  Syaukat,  M.  Ekayani.  Nilai  Ekonomi  Pemanfaatan By-Products  Industri  Gula  di  Pabrik  Gula  Gempolkerp.  Mojokerto, Jawa  Timur,  Thesis  Report,  Master  Programme  in  Economic  and Management, Institut Teknologi Pertanian, Bogor, Indonesia (2017).
[6]  N.  Okafor, Modern  Industrial  Microbiology  and  Biotechnology . Science Publisher, New Hampshire, United States (2007).
[7]  B. Kristiansen, J. Linden, M. Mattey, Citric Acid Biotechnology, 1 st Edition , Taylor and Francis, London, England  (2002)
[8]  F. Veana J.L. Martínez-Hernández, C.J.L. Aguilar, R. Rodríguez- Herrera, G. Michelena, “Utilization of Molasses and Sugar Cane Bagasse for Production of Fungal Invertase in Solid State Fermentation Using Aspergillus Niger GH1,” Brazilian Journal of Microbiology , Vol. 45, No. 2 (2014.), 373-377.