BAB VIII

KRISTALISASI

Tujuan untuk mengambil gula dalam bentuk kristal dengan cara

menguapkan air yang masih terdapat dalam nira kental. dengan tujuan :

1. Mengambil sukrosa dari nira pekat semaksimal mungkin dalam bentuk Kristal

dengan kualitas yang sesuai standart mutu

2. Proses kristalisasi dilakukan dengan waktu yang sependek mungkin, biaya

murah dan kehilangan gula seminimal mungkin

Sebelum proses kristalisasi, nira pekat direaksikan dengan gas sulfit SO2 hingga

pH ±5,5 dengan tujuan untuk memucatkan warna (mereduksi Ferry menjadi

Ferro) dan menurunkan viskositas

Proses kristalisasi diusahakan pada titik didih yang rendah yaitu 50-60°C,

sehingga harus dilakukan pada suasana vacuum (hampa) 62-65 cmHg. Hal ini

dilakukan dengan tujuan untuk memudahkan dalam mengendalikan proses

kristalisasi dan untuk menekan kerusakan sukrosa yang tidak tahan dalam suasana

asam dan suhu tinggi. Di PG Tjoekir pelaksanaannya dibantu kondensor

individual tipe jet kondensor.

Kelarutan sukrosa dalam air dipengaruhi oleh suhu, dimana semakin tinggi

suhu maka kelarutan sukrosa akan semakin besar. Menurut Herzfeld sifat

kelarutan sukrosa dalam air dirumuskan sbb :

S = 64,1835 + 0,13477 t + 0,0005307 t2

Dimana :

S = Kadar sukrosa

t = Suhu larutan dalam C

Larutan jenuh adalah larutan yang memiliki kadar sukrosa (S%) maksimal pada

suhu (t° C) maksimal pula

Koefisien lewat jenuh(KLJ) dirumuskan sbb :

Dimana KLJ < 1,00 maka larutan dibawah jenuh (encer)

Dimana KLJ = 1,00 maka larutan tepat jenuh

Dimana KLJ < 1,00 maka larutan lewat jenuh

Pembuatan kristal gula di stasiun kristalisasi dibagi menjadi beberapa tingkatan.

Tingkat masakan dapat dilihat dari besarnya kristal yang ada dan HK masakan.

Di PG Tjoekir menggunakan 11(sebelas) Pan Kristalisasi type Calandria

atau Tromol. Dimana menggunakan 3 (tiga) tingkatan masakan yaitu : masakan

A, C dan D. Masakan A menggunakan nira kental tersulfitir, babonan C dan klare

SHS sebagai bahan masakan. Masakan C menggunakan stroop A dan babonan D.

Masakan D menggunakan stroop C dan klare D. Untuk bibit masakan D adalah

FCS (Fine Crystal Seed) atau fondan.

Di PG Tjoekir tingkat kristalisasi yang digunakan adalah system 3 (tiga)

tingkat masakan yaitu : masakan A, C dan D. Masakan A sebagai masakan utama

akan menjadi produk dengan bahan utama nira kental tersulfitir dan klare A,

sedang inti kristalnya dari babonan C (gula C). Masakan C akan menghasilkan

gula C dan Stroop C, dimana sebagai bahan inti kristalnya adalah babonan D (gula

D2) dan stroop A untuk membesarkan Kristal. Masakan D menggunakan inti

Kristal FCS (Fine Crystal Seed) atau Fondan dan untuk membesarkan Kristal

digunakan stroop C dan klare D.

A. Pan Kristalisasi

Fungsi pan kristalisasi untuk mengambil sukrose dari nira pekat sebanyak-

banyaknya dalam bentuk kristal dengan kualitas yang sesuai standart mutu. Proses

cepat, biaya murah dan kehilangan gula sekecil mungkin, dengan cara

menguapkan sebagian besar airnya. Di PG Tjoekir menggunakan pan kristalisasi

type Calandria atau tromol.

1. Data alat

Data Pan Kristalisasi

Pan

no.

Untuk

masak

Lp

(m2)

Volume

(m3)

Type cald/coil s/v Ket

1 A 280 45 Calandria 6,2 Kond.individu

2 A 280 45 -,,- 6,2 -,,- -,,-

3 A 240 45 -,,- 5,3 -,,- -,,-

4 A 178 22 -,,- 8,1 -,,- sent 3-7

5 A2 160 24 -,,- 6,7 -,,- -,,-

6 A2 147 22 -,,- 6,7 -,,- -,,-

7 C 103 20 -,,- 5,2 -,,- -,,-

8 C 154 24 -,,- 6,4 -,,- -,,-

9 D 180 24 -,,- 7,5 -,,- -,,- 8-9

10 D 180 24 -,,- 7,5 -,,- -,,-

11 D 280 45 -,,- 6,2 -,,-

JML/rerata 2182 340 6,4

Kebutuhan LP : 25 m2/100 ton tebu (Landheer).

Kapasitas giling brdsr LP = (2182/25)x100 = 8.728 TCD.

Kebutuhan volume : 6.7 m2/100 ton tebu (Landheer).

Kapasitas giling brdsr vol = (340/6,7)x100 = 5.075 TCD. (Cukup)

Pan Kristalisasi Calandria

Keterangan gambar :

1. Pipa pengeluaran uap 11. Stang bukaan afsluiter masakan

2. Kaca penerangan 12. Pipa pengeluaran air embun

3. Pipa uap pancingan 13. Pipa pemasukan nira kental

4. Pipa krengsengan 14. Afluister pemasukan bibitan

5. Kaca penglihat 15. Afluiter masakan

6. Man hole

7. Ruang uap

8. Ruang Nira

9. Alat pengaman tekanan

2. HK, ICUMSA, BJB,SUHU

Uraian Sasaran

HK masakan A 80-82

HK masakan C 72-74

HK masakan D 56-57

ICUMSA Gula 150

BJB 0,9-1,1

Suhu 50-60°c

3. Cara Memulai Kerja Pan Kristalisasi

Sebelum proses kristalisasi dimulai semua afsluiter yang berhubungan

dengan pan masak semua ditutup, kemudian afsluiter air injeksi jet kondensor

dibuka sehingga vacum badan masakan mencapai ± 60 cmHg. Setelah vacum 60

cmHg, bahan masakan dimasukan hingga mencapai graining volume, lalu

afsluiter uap pemanas dibuka pelan – pelan sampai bertekanan ± 0,5 kg / cm2.

Bahan masakan diuapkan terus sampai terjadi pembentukan inti kristal, kemudian

ditambahkan bahan masakan lagi terus dijaga dan dan dibawa ke daerah meta

mantap, sampai terjadi pembesaran inti kristal sesuai dengan standart mutu dan

setelah mencapai volume tertentu, selanjutnya masakan dituakan sampai diperoleh

benar – benar kristal sesuai dengan standart warna putih dan berdiameter 1,0 – 1,1

mm.

4. Cara Mengakhiri Kerja Pan Kristalisasi

Setelah masakan sudah tua, langkah yang dilakukan dengan mengakhiri

kerja pan. Caranya afsluiter uap bekas/uap pemanas ditutup, afsluiter yang

berhubungan dengan kondensor ditutup (afsluiter air injeksi). Selanjutnya afsluiter

pembuangan vacuum dibuka, kemudian afsluiter pengeluaran masakan dibuka

sehingga masakan turun melewati talang dan masuk ke palung pendingin yang

dilengkapi dengan pengaduk. Setelah masakan habis dalam pan, maka dilakukan

pembersihan dengan cara dikrengseng, setelah itu pan kristalisasi siap

dioperasikan kembali.

B. Afsluiter Nira, Uap dan Masakan

Afsluiter adalah alat yang digunakan untuk mengatur aliran suatu cairan maupun

uap didalam suatu proses pembuatan gula.

Afsluiter adalah alat yang digunakan untuk mengatur aliran suatu cairan maupun

uap, sebagai penunjang jalannya proses pengolahan gula. Sedang macam afsluiter

yang digunakan di PG Tjoekir antara lain :

1. Afsluiter Nira (Gate Valve)

Keterangan gambar :

1. Stang Afsluiter

2. Klep

3. As berulir

4. Perapat

5. Lubang Input Nira

6. Lubang Output Nira

a. Bagian – bagian dan Fungsinya

1. Roda Pemutar : Untuk memutar stang afsluiter

2. Stang Afsluiter: Tempat kedudukan klep

3. Klep : Untuk menutup & membuka aliran nira

4. Input Nira : Saluran masuk nira

5. Output Nira : Saluran keluar nira

2. Afsluiter Uap (Bole Valve)

Keterangan Gambar :

1. Stang Afsluiter / pemutar

2. Klep / Rubber Klep

3. As berulir

4. Perapat

5. Setum masuk

6. Setum Keluar

a. Bagian – bagian dan Fungsinya

1. Roda Pemutar : Pemutar stang afsluiter

2. Stang Afsluiter : Tempat kedudukan klep

3. Perapat / penekan : Penahan kedudukan stang dilengkapi drat

4. Klep : Untuk menutup & membuka aliran uap

5. Lubang Pemasukan Uap : Saluran Input Uap

6. Lubang Pengeluaran Uap : Saluran Output Uap.

3. Afsluiter Masakan

Keterangan gambar :

1. Bobolan

2. Perapat

3. Klep

4. As Berulir

5. Gear

6. Stang Pemutar

a. Bagian-bagian dan Fungsinya

1. Stang Pemutar : Pemutar stang afsluiter membuka dan

menutup

2. Stang Afsluiter : Tempat kedudukan klep

3. Klep : Untuk menutup & membuka

4. Lubang Pengeluaran Masakan : Saluran pengeluaran masakan

C. Bagan Tingkat Kristalisasi

Bagan tingkat kristalisasi yang digunakan di PG Tjoekir adalah sistim

masak tiga tingkat yaitu ACD.

Masakan A sebagai masakan utama akan menjadi produk dengan bahan

utama nira kental tersulfitir dan klare A, sedang inti kristalnya dari babonan C

(gula C). Masakan A jika diputar akan menghasilkan gula A1 dan stroop A.

Sedang Magma A1 akan menghasilkan gula produk dan klare A

Masakan C bahan utamanya adalah nira kental tersulfitir dan stroop A dengan

babonan D (gula D2) sebagai inti kristalnya. Dimana stroop A digunakan untuk

pembesaran Kristal. Masakan C bila diputar akan menghasilkan gula C dan Stroop

C.

Masakan D bahan utamanya adalah nira pekat, stroop C dan klare D dengan

menggunakan inti Kristal FCS ((Fine Crystal Seed) atau Fondan. Untuk

membesarkan Kristal digunakan stroop C dan klare D. Masakan D bila diputar

akan menghasilkan gula D1 dan tetes. Sedang magma D1 diputar akan

menghasilkan gula D2 dan klare D.

Bagan Tingkat Kristalisasi

Pemberian Air atau Larutan Lain

a. Pada puteran A1 diberi air siraman

b. Pada puteran A2 diberi air siraman dan uap

c. Pada puteran C diberi air siraman

d. Pada puteran D diberi air siraman

e. Pada mixer gula A1 diberi klare SHS dan air

f. Pada mixer gula D1 diberi klare D2 dan air

g. Pada mixer gula D2 diberi klare D dan air

D. Palung Pendingin

Palung pendingin berfungsi untuk kristalisasi lanjut atau Na – kristalisasi yaitu

proses penempelan molekul – molekul sucrose dalam larutan pada kristal. Proses

tersebut dapat terjadi dengan cara mendinginkan masakan sampai suhu 40°C pada

palung pendingin.

Tujuan dari pendinginan masakan adalah :

1. Na – kristalisasi atau kristalisasi lanjut.

2. Mencegah gula rusak waktu diputar.

3. pada masakan D, berfungsi untuk menurunkan HK tetes.

Data teknis

Palung Pendingin A

Jumlah : 8 buah.

Volume jml palung : 226 m3.

Kebutuhan volume std GK : 3.6 m3/100 tcd.

Kapasitas giling : (226/3.6)x100 = 6.278 TCD. (Cukup)

Palung Pendingin C

Jumlah : 5 buah.

Volume jml palung : 50 m3.

Kebutuhan volume std GK : 1,5 m3/100 tcd.

Kapasitas giling : (50/1,5)x 100 = 3.333 TCD.

(Tidak Cukup)

Palung Pendingin D

Jumlah : 7 buah.

Volume jml palung : 220 m3.

Kebutuhan volume std GK : 5.8 m3/100 tcd.

Kapasitas giling : (220/5,8)x100 = 3.793 TCD.

(Tidak Cukup)

Keterangan gambar

1. pipa pemasukan 11. Talang pengengeluaran

2. pengaduk 12. Bak penampung

3. As. Pengaduk

4. Roda gigi

5. Pipa air pendingin

6. Pipa air panas

7. Motor listrik

8. Termometer

9. Pipa tap

10. Talang penghubung antar palung

1. Bagian – bagian dan Fungsinya

1. pipa pemasukan

Saluran masuknya masakan D

2. pengaduk

Untuk mengaduk masakan agar tidak menjadi keras

3. As. Pengaduk

Sebagai poros putaran pengaduk

4. Roda gigi

Sebagai pemutar pengaduk

5. Pipa air dingin

Saluran masuknya air dingin ke pengaduk

6. Pipa air panas

Saluran masuknya air panas ke pengaduk

7. Motor listrik

Sebagai penggerak roda gigi pengaduk

8. Termometer

Untuk mengatur suhu msakan dalam palung

9. Pipa tap

Saluran pengeluaan masakan D jika palung di bersihkan

10. Talang penghubung antar palung

Saluran untuk mengalrkan masakan D dari palung satu ke palung lainnya

11. Talang pengengeluaran

Saluran pengeluaran dari palung pendingin ke reheater

12. Bak penampung

Bak untuk mendinginkan masakan D

2. Jumlah dan isi palung untuk masing – masing masakan

No Palung

pendingin

Kapasitas ( HL ) Jumlah (bh )

1 Masakan A A1=500

A2=200

8

2 Masakan C 100 5

3 Masakan D 200 3

3. Lama Pendinginan, Suhu Turun dan Suhu Putar

No Jenis masakan Lama pendinginan Suhu turun Susu putar

1 A 1-2 jam 50-60 °c 40-50°c

2 C 4 jam 50-60°c 40-50°c

3 D 4 jam 50-60°c 40-45°c

E. Palung pemanas

Alat ini berbentuk empat persegi panjang dan di dalamnya terdapat pipa-

pipa bersirip yang berfungsi sebagai elemen pemanas. Bahan pemanas yang

digunakan adalah air panas yang dialirkan dibagian dalam pipa. Pada proses

pendinginan di palung pendingin, gula mengalami pembesaran kristal dan

terbentuk kristal baru sehingga akan menaikkan viskositas masakan D.

Pemanas ulang berfungsi menurunkan viskositas masakan sehingga

mempermudah proses pemutaran.

F. Peti penampung bibit ( seed vessel )

Peti penampung bibit berfungsi untuk menampung bibitan masakan

A dan D. Tekanan di dalam peti dibuat hampa. Peti dilengkapi dengan

pengaduk supaya masakan tidak mengeras.