32979152 makalah manling gula

Manajemen Lingkungan industri

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Gula merupakan produk agroindustri yang memiliki peranan dalam

pemenuhan kebutuhan pokok manusia. Produk ini tidak dapat dipisahkan

dalam berbagai pengolahan makanan sebagai komposisi utama yang dibuat

dalam berbagai produk makanan baik skala industri maupun pengolahan

makan yang dibuat sehari-hari.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin pesat, seiring

dengan perkembangan di berbagai bidang. Salah satunya di bidang industri.

Industri merupakan kegiatan orang dengan mesin utama dan alat pendukung

lainyan untuk menghasilkan suatu produk

Kegiatan produktif seperti industri dan pertanian yang utamanya bertujuan

untuk meningkatkan taraf hidup manusia, tidak jarang menghasilkan limbah

yang mencemari lingkunan. Dengan meningkatnya tuntutan masyarakat dan

komsumen terhadap lingkungan, maka keberhasilan suatu kegiatan produksi

(misal pertanian dan indsutri) dalam meminimalkan limbahnya menjadi satu

kriteria penting dalam persaingan.

Teknologi produksi bersih (cleaner production) dan penanganan limbah

merupakan alternative yang lebih baik dalam meminimalkan limbah. Produksi

bersih pada dasarnya merupakan suatu strategi pengelolaan lingkunagan yang

bersifat preventif dan terpadu yang diterapkan secara terus menerus pada

proses produksi, produk dan jasa sehingga mengurangi terjadinya resiko

terhadap manusia pada lingkungan serta dapat meminimumkan biaya

produksi. Sedangkan proses penangann limbah adalah suatu cara untuk

mengolah limbah, sehingga limbah yang di keluarkan tidak berbahaya

terhadap lingkungan, manusia dan mahluk hidup lainya seperti

mikroorganisme , kondisi tanah, sumber aquatik dan lain-lain.

1


B. Tujuan

Mempelajari teknologi pengolahan dan proses produksi gula tebu, serta

meningkatkan wawasan pengetahuan dan melatih keterampilan dalam

menganalisis limbah dan cara penanganan limbah yang di hasilkan oleh suatu

industri.

2


II. TEKNOLOGI PROSES PRODUKSI

A. Bahan Baku dan Bahan Pembantu

1. Bahan Baku

Tanaman tebu merupakan tanaman perkebunan semusim dimana di

dalam banyangnya terdapat suatu cairan yang memiliki rasa manis yang

disebut nira. Nira inilah yang kemudian akan diolah menjadi gula.

Tebu merupakan tanaman yang termasuk dalam kelas

Monocotyledon, ordo Glumaceae, keluarga Gramineae dan grup

Andrpoganeae (Husz, 1972) dan tumbuh dengan baik di daerah beriklim

panas. Bagaian tanaman tebu yang diambil untuk pembuatan gula adalah

batang. Batang tebu berdiri lurus dengan diameter batang 3-4 cm dan

tinggi 2-5 m serta tidak bercabang. Menurut Notojoewono (1970) batang

yang tumbuh normal, panjang ruas dari bawah ke atas semakin panjang

sampai di tengah dan kearah atas semakin pendek. Untuk menghasilkan

tebu berkualitas tinggi, pemanenan merupakan tahapan yang paling

penting dalam penganganan tebu. Semakin mendekati umur panen maka

semakin tinggi kadar sukrosanya dan sebaliknya terjadi penurunan kadar

glukosan dan fruktosa; tetapi setelah melewati umur paen, kadar sukrosa

akan turun (Goutara dan Wijandi, 1975;Martoharsono, 1978)

Tebu yang memiliki kualitas baik akan menghasilkan nira yang

baik dan dapat terkonversi menjadi Kristal gula dengan baik pula. Tebu

yanb baik untuk dipanen adalah tebu yang memiliki usia tanam sekitar 10

bulan. Sebelum tebu tersebut dipanen untuk produksi menjadi gula, lebih

dahulu di lakukan analisa pendahuluan terhadap nira tersebut.

3


Menurut Martoharsono (1978) menyatakan kemasakan tebu dapat

dilihat dari dua aspek yaitu umur tanaman dan jumlah sukrosa dalam nira.

Untuk mengetahui saat penebangan sampai memperoleh rendemen gula

yang tinggi, dilakukan analisa pendahulan dengan mengukur kadar air dan

harkat kemurnian nira tebu. Analisa pendahuluan dilakukan pada tanaman

tebu tang dianggap hampir masak kemudian dianalisa sampai diperoleh

kadar gula yang tinggi (Gountara dan Wijandi, 1975; Martoharsono 1978).

Tebu yang akan diekstrak menjadi nira bukanah keseluruhan

bagian tebu, tetapi ahnya bagian batang saja. Sekitar 15 cm dari akar dan

10 cm dari pucuk dau tebu. Bagian batang tebu inilah yang akan diekstrak

berikut juga dengan kulit tebu itu sendiri. Bagian batang tebu yang akan

diproses adalah batang dengan kandungan gula sukrosa sekitar 10%.

Sukrosa merupakan hasil sintesis biokimia dari dua buah monosakarida

yaitu fruktosa dan glukosa. Proses fotosintesis yang terjadi sebagai

berikut:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

2 (C6H12O6) C12H22O11 +H2O

Glukosa fruktosa

Glukosa dan fruktosa yang diperoleh dari reaksi di atas dinamakan

gula tunggal atau monosakarida. Pemanasan sukrosa pada titik lebur

menyebabkan sukrosa larut dan tidak ada perpecahan, pemanasan

selanjutnya akan membentuk caramel. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

C12H22O11 Karamel +CO2 +H2O

4


Hidrolisa sukrosa menjadi inert, dapat terjadi karena adanya

mikroorganisame yang melepaskan enzim interface. Enzim ini

menyebabkan nira menjadi lebih asam karena gula inert hasil hidrolisis

pecah menjadi asam organik. Larutan alkali yang tidak pekat digunakan

dlam pembuatan gula reduksi shingga dapat mempengaruhi kandungan

sukrosa, tetapi gula reduksi yang juga terkandung dalam nira tidak tahan

terhadap sukrosa alkali suhu tinggi karena menyebabkan perpecahan

menjadi asam organic. Larutan asam sukrosa mengalami perpecahan

menjadi glukosa dan fruktosa. Untuk itu proses perlu idatu seoptimal

mungkin dengan cara:

- PH di atur agar tidak terlalu randah ataupun tinggi. Pada pH turun

terjadi hidrolisa sukrosa dan pH tinggi terjadi pemecahan

monosakaraida.

- Pemanasan harus pada suhu optimum, karena walau suhu yang tingi

dapat mempercepat proses reaksi tetapi akan membentuk karamelisasi

- Untuk mengurangi jumlah sukrosa yang terhidrolisis maka waktu

proses harus di percepat (Gautara, 1975).

Selain bahan baku utama, bahan baku penunjang juga sangat

dibutuhkan dalam pembuatan gula yaitu:

- Kapur

Kapur merupakan bahan dasar pembuatan susu kapur (Ca(OH)2).

Tujuan pembuatan susu kapur adalah mengendapkan kotoran-kotoran

dan bahan-bahan lain yang bereaksi dengan fosfat dan membentuk

garam kalsium fosfat sehingga proses pemisahan nira dan kotoran

menjadi lebih mudah. Penambahan susu kapur juga bertujuan guna

menaikkan pH nira yang asam, yang dapat memicu tumbuhnya

mikroba dan berpotensi menimbulkan korosi pad pipa penyalur nira

yang terbuat dari logam Fe. Susu kapur ditambahkan sebelum proses

ekstraksi nira pada proses defekasi. Istilah kapur dapt digunakan

5


terhadap dua senyawa kalsium yaitu kapur tohor (CaO) dan susu kapur

(CA (OH)2) dengan cara pembuatan sebagai berikut:

CaCO3 CaO +CO2

Kalsium karbonat kapur tohor

CaO + H2O Ca (OH)2

Kapur tohor susu kapur

Susu kapur merupakan senyawa basa komersial yang murah dan

relative basa kuat. Menurut Nur et.al (1987) susu kapur digunakan

untuk pembuatan senyawa yang lainnya, bubuk pemucat dalam

pemurnian nira, menyamakan kulit dan pelunakan air. Aktivitas

kimianya tergantung pada konsentrasi efektif dari ion Ca++ dan OH-.

Pada prinsip penambahan kapur dalam nira menyebabkan kenaikan

Ph akibat ion OH. Perubahan ini berpengaruh pada derajat ionisasi

asam dan pengendapan biokoloid (Goutara dan Wijiandi, 1975;

Martoharsono, 1977).

- Belerang (SO2)

Digunakan sebagai bahan baku pembuatan gas SO2 yang berfungsi

untuk menetralkan susu kapur dalam nira pada proses sulfitasi,

memperlambat pembentukan warna karena pengaruh reduksi asam

sulfat. Menurut Supriyadi (1992) melaporkan pencegahan pencoklatan

oleh senyawa sulfit sebagai berikut: (1) sulfit beraksi dengan gugus

karbonil aktif dari gula preduksi sehingga interaksi antar amin –gula

6


tidak terjadi; (2) sulfit berperan sebagai antioksidan sehingga tidak

terjadi oksidari asam askorbat; (3) slfit akan memucatkan pigmen

coklat sehingga mengurangi intensitas pembentukan warna.

- Flokulan

Digunakan untuk mempercepat proses penggumpalan halus

sehinnga proses pengendapan lebih baik. Ditambahkan pada door

clarifier.

- Fondant

Merupakan bahan kimia dalam bentuk Kristal halus dengan ukuran

diameter kurang lebih 0,05 mm dan berwarna putih. Digunakan untuk

membentuk Kristal pada produk gula D2.

- Soda Kaustik (NaOH)

Soda kaustik digunakan unuk membersihkan kerak-kerak yang

terbentuk pada pipa-pipa dan tangki evaporator. Kerak tersebut dapat

mengganggu proses pemanasan dan menghambat transfer panas

sehingga proses penguapan menjadi tidak efisien.

- Tawas

Tawas digunakan untuk membantu mengendapkan dan

membersihkan kotoran yang terdapat pada air yang akan dipergunakn

untuk keperluan proses dalam pabrik.

7


2. Sarana dan Fasilitas Produksi

Sarana dan fasilitas produksi sangat pentig untuk kelancaran

kegiatan produksi. Adapum sarana dan fasilitas yang diperlukan antara

lain:air, uap, listrik dan bahan bakar.

a. Air

Air merupakan factor utama yang paling penting untuk proses

produksi. Air yang digunakan dapat berasal dari air kali, air pam dan

air sumur.

b. Uap

Uap merupakan sumber panas dan energy yang dibutuhkan pada

setiap proses produksi. Uap yang dihasilkan dari boiler yang awalnya

air dididhkan terlebih dahulu sampai temperature tertentu. Uap ini

digunakan untuk menggerakkan mesin uap yang ada pada stasiun

gilingan, pemurnian, penguapan, masakan dan palung pendingin.

c. Listrik

Listrik digunakan untuk beberapa keperluan antara lain untuk

mesin chopper shadder yang berfungsi untuk memotong tebu

menggunakan turbin, untuk stasiun puteran, untuk penerangan kantor

dan pabrik serta penggerak mesin atau pompa dalam pabrik.

d. Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan adalah ampas dan ido. Ampas

diperoleh dari hasil gilingan yang dikeringkan kemudian digunakan

sebagai sumber energy uap. Begitu pula dengan IDO, digunakan untuk

bahan bakar mesin uap. Penggunaan IDO ini lebih murah daripada

solar.

8


B. Proses Produksi

Proses pengolahan tebu menjadi gula terdiri dari beberapa tahap,

yaitu: stasiun persiapan, stasiun penggilingan, stasiun pemurnian, stasiun

evaporasi, stasiun kristalisasi, stasiun putaran, dan stasiun penyelesaian.

Dalam proses pembuatan gula, ada beberapa tahapan yang harus dilalui antara

lain:

1. Stasiun Persiapan

Tebu dari lahan setelah ditebang dibawa ke stasiu persiapan untuk

ditimbang. Fungsi stasiun persiapan adalah untuk menjaga agar tebu yang

telah dipanen dan siap untuk digiling tidak mengalami keterlambatan serta

menjaga tersedianya tebu yang siap untuk diproses sehingga proses

produksi dapat berjalan dengan lancer.

Tebu berasal dari perkebunan diangkut oleh truk dan lori menuju

penimbangan. Untuk tebu yang di angkut truk, pertama- tama ditimbang di

timbangan bruto . selanjutnya tebu dipindahkan ke lori untuk dibawa ke

stasiun penggilingan, dan truk tanpa tebu tersebut ditimbang lagi untuk

mendapatkan timbangan netto. Kedua alat penimbangan tersebut

menggunakan system komputerisasi. Pemindajan tebu dari truk ke lori

dengan kapasitas antara 8-10 ton dilakukan dengan menggunakan alat

cane crane.

Tebu tebu yang akan masuk ke stasiun penggilingan dari lori

diangkat ke cane table dengan bantuan cane hoist. Masing-masing cane

table di lengkapi dengan leveler yang berfungsi sebagai pengatur jumlah

tebu yang jatuh di cane carrier dan diteruskan menuju unigerator.

Unigerator dengan menggunakan pisau-pisau yang berputar akan

9


memotong dan memecah pembuluh-pembuluh tebu tapa terjadi pemerahan

nira. Pemecahan pembuluh-pembuluh tebu tersebut bertujuan ujtuk

merusak struktur parenkim tebu serta memperluas permukaannya agar

mudah untuk diekstraksi.

2. Stasiun Penggilingan

Proses di stasiun penggilingan ini bertujuan untuk mengekstraksi

nira mentah dari tebu, memisahkan nira mentah dari ampas tebu, dan

menimbang hasil nira mentah sebelum masuk ke stasiun pemurnian. Alat

penggilingan tebu yang digunakan disusun dalam suatu rangkaian yang

berjumlah lima unit, tiap unit terdiri dari tiga buah roller mill yang

permukaannya beralur dan berbentuk V terbalik dengan sudut 30o. rol

bagian atas berfungsi mengatur kapasistas gilingan. Pada rol atas dipasang

pemberat pada bagian samping penggilingan yang berdasarkan asas

mekanika fluida. Pemberat ini berfungsi untuk meningkatkan daya peras

rol.

Proses ekstarksi dilakukan sebanyak lima kali agar diperoleh nira

maksimal. Serpihan-serpihan tebu masuk kegilingan pertama, nira perahan

pertama yang diperoleh langsung disaringa dengan saringan tembaga dan

ditampung di bak penampung. Lalu ampasnya dengan IMC (inter Mediate

Carrier) dibawa menuju gilingan kedua. Nira dari gilingan kedua

diimbibisi oleh nira hasil gilingan ketiga dan air imbibisi. Ampas dari

gilingan kedua masuk ke gilingan ketiga dan air imbibisi. Ampas dari

gilingan kedua masuk kegilikgan ketiga dengan imbibisi oleh nira hasil

gilingan keempat dan air imbibisi. Ampas dari gilingan ketiga masuk

kegilingan keempat dengan diimbibisi oleh air imbibisi. Ampas dari

gilingan keempat masuk kegilingan kelima dengan diimbibisi oleh air

imbibisi. Kemudian ampas dari gilingan kelima dibawa dengan elevator

menuju ke separator untuk dipisahkan antara yang kasar dengan yang

halus. Ampas yang kasar dibawa ke stasiun ketel untuk digunakan sebagai

10


bahan bakar, sedangkan ampas yang halus digunakan sebagai bahan

pencampur dalam proses filtrasi nira koto di rotary bacum filter.

Air imbibisi yang ditambahkan pada stasiun penggilingan berkisar

antara 20-30% dari bobot tebu. Tujuan penambahan air imbibisi ini adalah

untuk mempertinggi daya ekstraksi sehingga gula dalam ampas dapat di

keluarkan semaksimal mungkin. Nira dari gilingan keempat dan kelima

pada penampung ditambah dengan air kapur dengan konsentrasi 1-2% Be/

penambahan air kapur ini bertujuan untuk mencegah penurunan pH nira

yang bias menyebabkan terhidrolisisnya sukrosa menjadi gula-gula

sederhana sehingga rendemen yang dihasilkan menurun.

3. Stasiun Pemurnian

Stasiun pemurnian berfungsi untuk mendapatkan nira encer yang

memiliki kualitas dan kuantitas yang baik dengan cara menghilangkan

seba yak mungkin zat yang bukan gula (kotoran) yang terkandung dalam

nira mentah. Menurut Goutara dan Wijandi (1981), pemurnian atau

purifikasi bertujuan untuk menghilangkan atau membuang bahan (zat)

organic dan anorganik bukan gula yang terdapat dalam nira mentah

dengan cara kimia dan fisika sehinmgga akan diperoleh kadar sukrosa

yang maksimun dalam nira tersebut.

Nira mentah yang keluar dari stasiun penggilingan bersifat asam

(pH 5,3-5,5), keruh, berwarna hijau agak kecolatan dan masih

mengandung kotoran baik berupa koloid (serat, tanah, lilin) maupun

larutan (protein). Dalam proses pemurnian, bahan-bahan bukan gula yang

terdapat pada nira mentah tersebut akan dihilangkan dengan cara kimiawi

maupun fisika sehingga diperoleh kadar sukrosa maksimum. Zat yang

terdapat dalam nira antara lain yaitu zat organik (zat lilin, protein dan

pentosan), bahan anorganik (CaO, MgO, P2O5, Fe2O3, dan AL2O3) serta

abu yang tak larut HCL (serat, liat, dan pasir).

11


- Penyaringan

Pada tahap penyaringan ini dilakukan pembuangan kotoran-

kotoran yang masih terdapat pad nira mentah hasil ekstraksi seperti

pasir, serat, tanah, dan bahan lainnya yang menggumpal. Penyaringan

pertama kali dilakukan di stasiun penggilingan, yaitu penyaringan

untuk memisahkan ampas dan nira dengan menggunakan plat datar

dari tembaga. Nira mentah dari gilangan pertama dan kedua

selanjutnya disaring dengan menngunakan DSM screen. DSM screen

terbuat dari kuningan yang berbntuk datar dengan lubang-lubang yang

mempunyai diameter 0,1-0,7 mm dan jumlahnya sekitar 260-400

lubang perinci persegi.

- Pemanasan pendahuluan I (Voor Warmer I)

Nira dari timbangan buologen dialirkan menuju pemanas I. nira

dipanaskan degan uap yang suhunya sekitar 70-75 oC. suhu tidak boleh

melebihi 750C untuk menghindari terjadinya gula gosong dan gula

incersi karena pH nira masih rendah. Tujuan dari pemanasan ini adalah

untuk mempercepat reaksi anyara susu kapur dengan nira. Selain itu

pemanasn juga berfungsi untuk mematikan mikroorganisma terutama

bakteri asam susu yang mereduksi sukrosa menjadi monosakaraida

(glukosa dan fruktosa) sehingga menurunkan produksi gula.

- Defekasi

Defekasi merupakan proses pemurnian nira dari kandungan bahan

bukan gula dengan menggunakan kapur sebagai pereaksinya. Defekasi

biasanya dilakukan 2 kali dengan tujuan untuk meningkatkan

kemurnian nira, mencegah terjadinga inverse sukrosa, dan

12


menghilangkan koloid serta bahan bukan gula sekaligus

menggumpakan kotoran dalam nira.

- Sulfitasi

Nira yang keluar dari defecator II masih bersifat basa dengan pH

8,6. Kenaikan baasa menyebakan hidrolisis protein dan akan

melarutkan kembali protein dan koloid dalam nira. Untuk mencegah

hal tersebut di tambah dengan gas SO2 untuk menetralkan pH-nya

menjadi 7,2. Selain itu penambahan gas SO2 juga bertujuan untuk

mengendapakan ion Ca 2+ membentuk CaSO3 dan memucatkan nira.

Endapan CaSO3 ini dapat mengabsorbsi kotoran-kotoran halus.

- Pemanasan Pendahuluan II (Voor Warmer II)

Nira mentah dari sulfitasi dialirkan ke pemansan II dengan suhu

sekitar 100 0C. tujuan ini adalah: - mempermudah pengeluaran gas

yang terdapat dalam nira, meng-inaktifkan mikroorganisme yang

masih tertinggal dalam nira, dan, mempercepat proses pengendapan.

- Pengendapan

Nira dari pemanasan II dialirkan ke exspandeur. Ekspandeur ini

merupakan bejana pengambang yang dihubungkan dengan udar luar

dengan tujuan untuk mengeluarkan gas-gas yang terdapat dalam nira.

Gas-gas ini membentuk gelmbung udara yang mempunyai sifat

berlawanan dengan pengendapan sehingga akan menggangu proses

pengendapan.

Tujuan penngen dapan adalah mengendapkan kotoran-kotoran

yang terdapat dalam nira. Untuk mempercepat pengumpalan kotoran-

13


kotoran yang terlarut maka ditambahkan flokulan dengan jenis

superfloc A-100 sebanyak 3 ppm

- Penyaringan Nira Kotor

Nira kotor dari door clarifier dialirkan ke mixer dan di campur

dengan ampas halus dari gilingan. Campuran nira kotor dan ampas

halus dari mixer di masukkan ke rotary drum vacumm filter. Rotary

Vacumm filter akan menghisam cairan sambil berputar dengan

kecepatan 0,2-0,5 rpm dan tekan 30-50 cmHg. Ampas yang tertahan

dipermukaan saringan berbentuk cake dan biasanya di sebut blotong.

4. Stasiun Evaporasi

Pada stasiun evaporator terjadi pemekatan nira encer dengan 15%

menjadi nira kental dengan brix 64-65%. Kerena nira jernih dari

pengendapan masih berbentuk encer dan mengandung air, maka untuk

menghilang air tersebut nira jernih di uapkan sehingga menjadi nira kental.

Sebelum masuk ke evaporator, nira jernih dipanaskan terlebih dahulu pada

pemanas III dengan suhu 100-1050C untuk mempermudah penguapan.

Proses penguapan dilakukan dalam waktu yang relative singkat

dengan aliran nira yang kontinyu dan suhu yang tidak terlaku tinggi agar

tidak terjadi karamelisasi dan pembentukan kerak yang lebih banyak

didinding evaporator. Pembersihan evaporator dilakukan setiap tiga hari

sekali dengan menggunakan Na3PO4 dan NaOH, Na3PO4, dan NaOh

dimasukkan ke dalam evaporator dengan ditambah air, lalu dipanaskan

dengan uap baru pada suhu 3000C.

Nira kental yang keluar dari evaporator akhir berwarna gelam

sehingga nira perlu dipucatkan sebelum dimasak pada pan masakan. Nira

kental dialirkan ke tangki sufitir, kemudian ditambahkan gas DO2 pada

suhu 750C untuk menghilangkan warna gelap pada nira atau berfungsi

14


sebagai bleaching. Selain itu juga dapat menurunkan pH nira menjadi 5,4

alu nira di teruskan ke peti tunggu pemasakan.

5. Stasiun Kristalisasi

Proses kristalisasi bertujuan untuk mengkristalkan sukrosa dalam

nira kental sebanyak mungkin dengan hasil yang berukuran seragam dan

murni. Pada pan masakan terjadi proses penguapan untuk membuat nira

kental menajdi lewat jenuh sehingga sukrosa mengkristal. Oleh karena itu

untuk menghindari rusaknya sukrosa proses dilakukan pada tekanan

vakum 60 cm Hg dan suhu pemanasan sekitar 60-700C. untuk

mendapatkan produk yang baik dan mengurangi kehilangan gula maka

proses memasak dilakukan secara bertingkat, yaitu menggunakan system

masakan tiga tingakt yaitu masakan A, C, dan D.

- Masakan A

Masakan A dibuat untuk memperoleh Kristal gula sebanyak

mungkin dengan HK setinggi-tingginya dengn ukuran yang seragam

sebagai produk yang menjadi gula SHS 1A. masakan A terdiri dari nira

kental dan bibit, dimana bibit berasal dari pan pembibitan masakan A.

- Masakan C

Masakan C terdiri dari stroop A, nira kental dan gula D2. Gula D2

digunakan sebagai inti Kristal masakan C. Secara umum proses

pemasakan/ kristalisasi masakan C sama seperti masakan A. Hasil dari

pan masakan C dipompan ke palung pendinginan C dan selanjutnya

diputar pada putaran C. Gula C yang dihasilkan dalam proses

selanjutnya akan digunakan sebagai bibit untuk masakan A. Ukuran

15


Kristal gula yang dihasilakan masakan C lebih kecil dari masakan A.

lama waktu pemasakan pada masakan C adalah 3-4 jam.

- Masakan D

Masakan D terdiri dari stroop C, klare D2 dan bibit, dimana bibit

berasal dari nira kental, stroop S dan fondan yang sudah dimasak

selama kurang lebih 3 jam. Fondang merupakan gulan dengan ukuran

Kristal halus (0,005 mm). cara masakan D ini sama dengan proses

pemasakan pada masakan A dan C. proses kristalisasi pada masakan

D berlangsung selama 6-8 jam.

- Masakan bibit

Masakan bibit berasal dari gula D2, nira kental, dan klare SHS.

Nira kental dimasak sampai mencapai konsentrasi daerah labil

kemudian ditambah gula D2 dengan jumlah tertentu, campuran ini

kemudian dimasak hingga lewat jenuh kemudah ditambahkan lagi nira

kental dan klare SHS dalam jumlah tertentu secara bertahap sampai

volume maksimal, kemudian dimasukkan ke palung pendinginan.

Pada palung pendingin ini akan terjadi proses pendinginan lambat

dan proses kristalisasi lanjut yang berakri akan terbentuk Kristal gula

degan sendirinya. Kristalisasi lanjut terjadi karena adanya

keseimbangan antara keanaikan nilai kejenuhan akibat pendingan

dengan turunya nilaei kejenuhan karena penemp[elan sukrosa pada

Kristal. Palung pendingan terbuat dari plat bertbenntuk U memanjang

dan terbuka pada bagian atas yang didalamnya dilengkapi pengaduk.

Tujuan pengadukan adalah suapaya dapat bercampuran homogeni dan

tidak mengeras.

6. Stasiun Putaran

16


Masakan dari palung pendingan dialirkan menuju stasiun putaran.

Pada stasiun putaran gula dipisahkan dari campurannya (stroop dan klare)

dengan menggunakan alat putaran yang bekerja dengan gaya sentry fugal

dan kecepatan tinggi. Gaya sentrifugal akan melempar masakan kediding

saringan yang ada di dalam putaran sehingga Kristal guala akan tertinggal

di saringan, sedangkan stroopnya akan keluar melalui saringan. Untuk

menghilanngkan stroop yang masih menempel pada Kristal gula dilakukan

dengan pencucian degan air dalaem jumlah tertentu.

7. Stasiun Penyelesaian

Kondisi gula SHS 1A yang keluar dari stasiun putaran masih

lembab dan memiliki kadar air yang tinggi. Gula yang mengandung air

akan lebih mudah rusak disbandingkan degan gula kering, shingga gula

perlu dikeringkan terlebih dahulu sebelum di kemas dan disimpan agar

tidak cepat rusak dan tahan lama.

III.PROSES PENANGANAN LIMBAH

17


Proses penanganan limbah merupakan suatu cara untuk mengolah limbah

yang dihasilkan pada setiap proses produksi sehingga limbah yang dikeluarkan

tidak berbahaya terhadap lingkungan sekitar, manusia, dan makhluk hidup lain

seperti mikroorganisme dan tumbuhan. Setiap industri harus memiliki sarana

penanganan limbah dan mengolahnya dengan baik. Apabila industri tidak

menangani limbah dengan baik dan sempurna akan mengakibatkan masalah dan

konflik terhadap lngkungan sekitar.limbah yang dihasilkan pada industri gula

antara lain blotong dan ampas yang masih bias dimanfaatkan menjadi kompos dan

bahan bakar ketelan, lombah cair dimanfaatkan oleh industri spirtus, kecap dan

mecin sebagai bahan baku.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menangani masalah

limbah antara lain:

1. Jenis dan karakteristik limbah

Masalah limbah menjadi topik utama yang dibicarakan dan dibahas oleh

para pemerhati lingkungan. Banyak perusahaan yang ditutup karena proses

penanganan limbah yang tidak baik. Limbah merupakan sisa dari hasil kegiatan

yang tidak memiliki nilai ekonomis. Pada umumnya limbah berasal adri rumah

tangga, pertanian, industri, dan lain-lain. Secara umum limbah bias menjadi

tiga macam yaitu :

• Limbah padat

Istilah limbah padat atau sampah memiliki arti yang kurang lebih sama,

walaupun istilah sampah lebih sering digunakan. Limbah padat atau merupakan

bahan sisa, baik bahan yang sudah tidak digunakan lagi (barang bekas) maupun

bahan yang sudah diambil bagian utamanya dan ditinjau dari segi social

ekonomi tidak ada harganya, jika dilihat dari segi lingkungan dapat

menyebabkan pencemaran dan gangguan kesehata (Hadiwiyoto,1983). Limbah

padat dapat digolongkan menurut sumber penghasilnya, misalnya limbah

domestic yaitu limbah yang berasal dari rumah tangga, kantor, pasar, industri,

18


jalan dan pembongkaran gedung atau konstruksi. Penggolongan juga dapat

dilakukan berdasarkan sifat limbah padat, misalnya sampah organic dan

anorganik. Selain itu dapat digolongkan sebagai limbah padat yang mudah

terbakardan tidak mudah terbakar, limbah mudah busuk dan tidak mudah

busuk (Davis dan Corn Well, 1989).

Pada industri gula limbah padat yang dihasilkan berupa blotong dan ampas

yang dapat diolah menjadin kompos dan bahan bakar untuk ketelan.

• Limbah cair

Besarnya jumlah limbah yang dihasilkan ternyata menimbulkan problem

yang sangat rumit, disatu sisi industrialisasai berhasil meningkatkan taraf hidup

masyarakat tetapi disisi lain terjadi kerusakan lingkungan yang cukup besar.

Kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh limbah cair hanya menimbulkan

kerusakan pada lokasi terbatas. Untuk menangani limbah cair, dlikaukan

treatment khusus misalnya dibuatkan kolam khusus penanganan limbah,

mendaur ulang limbah tersebut. Berdasarkan sifat fisik, analisa sifat-sifat air

limbah dapat dibagi menjadi tiga yaitu :

a. Sifat fisik (zat padat, warna, kekerhan, temperature, baudan rasa

b. Sifat kimia (bahan kimia (BOD,COD), DO,pH, phenol, deterjen)

c. Sifat biologis (biota perairan dan mikroorganisme)

Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD dan

membunuh mikroorganisme pathogen atau berbahaya. Selain itu diperlukan

tambahan pengolahan untuk menghilangkan komponen beracun dan bahan-

bahan yang tidak dapat terdegradasi.

• Limbah gas

Pencemaran udara merupakan keberadaan diatmosfer dari satu atau lebih

kontaminan udara dalam jumlah atau karakteristikdalam selang waktu tertentu

19


akan menimbulkan bahaya terhadap kesehatan masyarakat dan lingkungan

disekitarnya (Corbit, 1990). Kontaminan udara dapat dikategorikan sebagai

bahan partikulat dan gas-gas meliputi debu, asap dan uap.

Sumber polusi udara dapat diklasifikasikan menjadi 8 kategori, yaiu

industri, pembakaran bahan bakar minyak untuk sumber panas dan tenaga,

pembakaran sampah, aktivitas masyarakat dan sumber alami (misalnya gunung

meletus dan lain-lain).

Yang termasuk dalam pencemaran udara antara lain :

o Kebisingan merupakan bunyi yang tidk diinginkan dari usaha atau

kegiatan dalam tingkat dan waktu tertentu yang dapat menimbulkan gangguan

kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan.

o Getaran mekanik merupakan getaran yang ditimbulkan oleh sarana dan

peralatan kegiatan manusia.

o Kebauan merupakan bau yang tidak diinginkan dalam waktu tertentu yang

dapat mengganggu kesehata manusia dan kenyamanan lingkungan.

o Ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor merupakan batas

maksimum zat atau bahan pencemar yang boleh dikeluarkan langsung dari pipa

gas buang kendaraan bermotor.

o Emisi merupakan makhluk hidup, zat, energy atau komponen lain yang

diahasilkan dari kegiatan yang masuk keudara (Yani et al 2000).

Setiap industi pasti memiliki masalah limbah dan pencemaran udara yang

dihasilkan dari proses produksi. Industri gula menghasilkan polusi udara

berupa kebisingan yang berasal dari mesin pabrik, debu yang berasal dari

ampas yang beterbangan di dalam pabrik, asap berasal dari pembakaran ampas

di ketelan dan uap berasal dari mesin-mesin.

1. Proses penanganan limbah

20


Setiap limbah yang dihasilkan harus ditangani dengan baik dan ada sarana

pengolahan limbah. Limbah yang dibuang begitu saja mengkibatkan rusaknya

lingkungan disekitar dan kesehatan masyarakat terganggu.

Penanganan limbah yang dilakukan oleh industri gula yaitu :

a. Limbah padat

Limbah padat yang dihasilkan industri gula yaitu blotong dan ampas abu

dan abu ketel. Blotong merupakan kotoran yang dihasilkan ileh stasiun

pemurnian, ampas tebu berasal dari penggilingan dan abu ketel berasal dari

ketelan. Industri gula memanfaatkan blotong menjadi bahan baku kompos dan

abu ketel sebagai urug jalan.

Kompos merupakan partikel tanah yang bermuatan negative sehingga dapat

dikoagulasikan oleh kation-kation dan partikel tanah untuk membentuk granula

tanah. Pengomposan adalah proses dekomposisi sisa-sisa bahan organic secara

biologis dibawah kondisi yang terkontrol (Golaeke, 1973). Menurut Dalzell et

al, 1987 menyatakan pengomposan adalah dekomposisi sisa-sisa bahan organic

oleh mikroorganisme dalam keadaan panas dan lembab. Untuk mempercepat

proses pembusuk kompos menggunakan bantuan stardec dan samba. Hasil

yang dihasilkan dri pengomposan ini sangat bagus dan bermanfaat untuk

mengembalikan kesuburan tanah.

Keuntungan yang dapat diperoleh dari kompos antara lain mengembalikan

kesuburan tanah melalui sifat-sifat tanah baik fisik, kimiawi, maupun biologis,

mempercepat dan mempermudah penyerapan sumber nitrogen oleh tanaman

karena telah disedikan secara mudah, murah dan relative cepat.

Untuk mendapatkan hasil yang optimal, factor-faktor yang mempengaruhi

proses pengomposan yaitu ukuran dankomposisi bahan, nisbah C/N,

kelembaban dan aerasi, tingkat keasaman (pH), kompos. Factor-faktor tersebut

perlu diatur sehingga tercipta suatu kondisi yang menguntungkan bagi aktivitas

mikroorganisme yang terlibat pengomposan.

21


Untuk mendapatkan kompos yang baik dan matang dicirikan oleh sifat-sifat

berikut:

Berwarna coklat tua hingga hitam

Idak larut dalam air, meskipun sebagian dari kompos dapat membentuk

suspense.

Nisbah C/N sebesar 10-20

Jika digunakan pada tanah, kompos memberikan efek-efek

menguntungkan bagi tanah dan pertumbuhan tanaman. Nilai pupuk ditentukan

oleh N, P, K, Ca, dan Mg.

Suhu kuranglebih sama dengan suhu ruang

Tidak berbau

Memiliki kapasitas pemindahan kation dan absorpsi air tinggi

b. Limbah Cair

Limbah cair yang dikeluarkan oleh industri gula antara lain tetes, air

jatuhan, dan lain-lain. Penanganan terhadap limbah cair antara lain:

i. Tetes

Merupakan hasil akhir dari pemuatan guka, biasanya berwarna hitam dan

diperoleh daari puteran D1. Tetes merupakan hasil samping yang digunakan

industri lain sebagai bahan baku misalnya pabrik kecap, pabrik alcohol, dan

bumbu masak seperti mecin.

ii. Air jatuhan

Air jatuhan berasal dari dua kondensor yaitu kondensor pan penguapan

dan pan masakan. Air yang keluar dari kondensor suhunya sekitar 500C. untuk

22


menghemat penggunaan air, industri gula mendaur ulang air jatuhan agar bias

digunakan lagi di kondensor. Treatment yang dilakukan pada air jatuhan yaitu

dengan menggunakan alat pendingin agar suhu air turun. Kapasitasnya sekitar

100-150 m3/jam.

iii. Limbah cair lain berupa air pencuci filter dan blow down ketel

Air yang langsung dibuang ke saluran irigasi, biasanya berasal dari air

pencucian filter, blow down ketel dan proses lainnya yang tidak digunakan lagi

untuk kegiatan produksi. Air yang dibuang ke saluran irigasi dapat digunakan

oleh petani untuk mengairi sawahnya.

Dengan demikian dapat dikatakan limbah cair yang dihasilkan industri

gula tidak berbahaya terhadap lingkungan sekitar.

c. Limbah gas

Pencemaran udara yang dihasilkan industri gula antara lain kebisingan,

asap, debu, dan bau. Hal-hal yang perlu dilakukan dalam menanganilimbah gas

yaitu :

Kebisingan

Sumber kebisingan yang dihasilkan berasal dari mesin-mesin. Untuk

mengurangi kebisingan para pekerja yang berada disekitar mesin menggunakan

penutup telinga.

Asap

Asap diperoleh dari dtasiun ketelan. Untuk menangani masalah tersebut,

industri gula membuat cerobong asap yang tinggi. Tujuannya yaitu asap yang

keluar tidak mencemari lingkungan sekitar dan mengurangi polusi udara.

Cerobong asap harus didesain sedemikian rupa agar polusi udara berkurang.

Debu (abu)

23


Industri gula menghasilkan partikel debu dan ampas dari ketelan dan stasiun

gilingan. Untuk mengatasi masalah tersebut pekerja menggunakan masker dan

helm pelindung atau memasang alat penangkap debu.

IV. ANALISA NERACA MASSA

Penghitungan neraca massa dapat digunakan untuk menghitung optimasi

suatu proses produksi dan kerja mesin. Optimasi proses produksi merupakan

kajian yang dapat dilakukan oleh setiap perusahaan dalam upaya memperkecil

biaya produksi. Selain dengan penghitungan neraca massa, analisa optimasi ini

24


dapat dilakukan dengan berbagai caa, yaitu penghitungan rendemen , analisa

neraca energy, analisa biaya produksi dan lain-lain. Dengan adanya analisa

optimasi proses produksi dapat dilihat lini produksi yang mengalami masalah

dalam menghasilkan suatu produk.

Menurut Illah Sailah dan Erliza Noor (1989), dalam industri, neraca massa

dari bahan menjadi produk memegang peranan penting. Neraca massa digunakan

dalam merancang bangun proses dan analisa ekonomi, proses control dan

optimasi dari proses. Dasar perhitungan neraca massa adalah hokum kekekalan

massa. Di dalam menggunakan hokum ini ada empat hal utama ini yang perlu

diperhatikan:

1. Kemungkinan adanya perubahan kimia dalam proses. Pada keadaan ini

dilakukan perhitungan pada laju pembentukan dan pengurangan senyaea-

senyawa yang mengalami reaksi kimia. Perubahan kimia hanya terjadi

pada skala molekul, bukan pada sekala atom. Bila neraca massa dilakukan

pada skala atom, akibat perubahan kimiawi tak perlu diperhitungkan

dalam neraca massa.

2. Penentuan tentang batas-batas proses dimana perhitungan neraca massa

dilakukan. Penetapan batas proses ini penting untuk mengetahui arah

aliran dalam proses, yaitu aliran masuk atau aliran keluar proses.

Lingkungan yang ada dalam batasan proses, dimana dilakukan

perhitungan neraca massa disebut control volume.

3. Pengoperasian proses, ada tiga metode pengoperasian proses ini yaitu:

3.1 pengoperasian proses secara berkesinambungan

3.2 pengoperasian proses secara batch, prosesnya disebut batch proses.

3.3 Pengoperasian secara semibatch, prosesnya di sebut semi bacth.

4. Berdasarkan hokum kekekalan massa banyaknya bahan yang diumpankan

(masuk, yang keluar dan yang terakumulasi dapat dituliskan sebagai

berikut ini:

25


“ Total massa masuk = Total massa yang keluar + Massa yang

terakumulasi”

Jika proses terjadi dalam keadaan mantap (steady state) dimana

aliran masuk sama dengan yang keluar, tidak tergantung pada waktu, maka

pada keadaaan tersebut massa yang terakumulasi sama dengan nol.

Sebaliknya jika proses pada keadaan tidak mantap (transient state)

kecepatan akumulasi bahan tidak sama dengan nol.

26


V. KESIMPULAN

Proses pengolahan tebu menjadi gula menjadi gula terdiri dari beberapa

tahap, yaitu persiapan bahan baku, penggilingan, pemurnian, evaporasi,

kristalisasi, putaran, dan penyelesaian. Tebu yang layak untuk digiling adalah tebu

yang ditebang pada tingkat kemasakan optimal, kadar kotoran maksimal 2% dan

jangka waktu tebang sampai giling tidak lebih dari 36 jam. Keteraturan

penggilingan merupakan parameter pertama dan utama dalam peningkatan

efisiensi.

Secara umum limbah yang dihasilkan dari industri gula ada tiga yaitu;

limbah padat berupa blotong, ampas dan abu dari ketelan; limbah cair berupa

tetes, air cucian pabrik dan air jatuhan kondensat; limbah gas berupa asap, debu,

uap, baud an kebisingan. Limbah padat berupa blotong dan ampas digunakan

sebagi bahan baku kompos dan bahan bakar untuk seumber tenaga mesin uap

sedangkan abu digunakan untuk urug jalan di kebun. Limbah cair berupa tetes

digunakan sebagai bahan baku industri lain seperti pabrik alcohol/ spirtus, pabrik

kecap dan bumbu masak. Air buangan dari pabrik seperti air kodensat setelah di

didinginkan dapat digunakan lagi sedangkan air cucian proses dibuang di saluran

irigasi dan digunakan untuk mengairi sawah petani bawang merah. Limbah gas

berupa asap penanganannya dengan menggunakan cerobong asap yang tinggi

untuk mengurangi polusi udar di sekitar sedangkan untuk uap, debu dan

kebisingan perlu penanganan dan memberikan masker dan helm pada setiap

pekerja dan member alat peredam suara untuk mengurangi bunyi yang

ditimbulkan.

27


Efesiensi produksi gula dapat di analisa menggunakan neraca massa

berdasrkan umpan masuk danproduk yang dikeluarkan. Perhitungan ini dapat di

gunakan dalam rancang bangun proses analisa ekonomi, proses kontro,

danoptimasi proses. Secara keseluruhan proses produksi berjalan secra optimal,

akan tetapi proses kehilangn tekanan yang dihasilakan dalam proses produksi

meningkatnya waktu proses produksi. Kebocoran dalam saluran steam juga akan

mengakibatkan borosnya penggunaan energi.

DAFTAR PUSTAKA

Sailah, Illah dan Erliza Noor. 1989. Dasar Teknik Kimia. Pusat Antar Universitas

Bioteknologi, IPB.

Gautara dan S. Eijandi. 1975. Dasar Pengolahan Gula. Fatemeta. IPB, Bogor.

Husz, George s. 1972. Sugar Cane: Cultivation and Fertilization. Ruhr Stickstoff

A.9.,Bochum, Jerman Barat.

Martoharsono, S.1978. Pengolahan Tebu (Saaccharum officinarum) menjadi

Gula. Yayasan Pembina Fakultas Teknologi Pertanian,

UGM.Yogyakarta.

Notojoewono, R. A. W.1970. Tebu. PT Soeroengan, Jakarta.

Supriyadi, A.1992. Rendemen Tebu. Kanisius, Yogyakarta.

Yani, M., Anas. M.F.,T. Bantacut.2000.Teknologi Pengendalian Pencemaran

Udara. Jurusan Teknologi Industri Pertanian, FATETA, IPB, Bogor.

Wijandi, S. dan Goutara.1981. Dasar Pengolahan Gula II.Jurusan Teknologi

Industri Pertanian.Fateta IPB,Bogor.

28

32979152 makalah manling gula

Documents