industri alkohol bir(revisi)

8/10/2019 Industri Alkohol Bir(Revisi)

1/16


2/16

BAB I

ALKOHOL

1.1Pendahuluan

Alkohol murni disebut juga etil alkohol (etanol) adalah sejenis cairan yang mudah

menguap, mudah terbakar, dan tak berwarna. Alkohol mempunyairumus kimia C2H5OH dan

rumus empirisC2H6O.

Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia. Etanol juga

digunakan sebagai bahan bakar (bioethanol). Saat dibakar etanol akan menghasilkan gas

karbondioksida (CO2).

Etanol dapat dibuat secara fermentasi, maupun secara sintetik. Secara fermentasi,

dibuat dari bahan baku yang alami, seperti tanaman yang mengandung pati dengan bantuan

mikroba saccharomyces cereviciae. Sedangkan secara sintetik etanol dibuat dari hidrasi etena.

Pembuatan etanol secara sintetik dilakukan pada tahun 1826 oleh Henry Hennel dari Britania

Raya dan S.G. Srullas dari Perancis.

1.2Bahan Baku

Bahan baku untuk pembuatan alkohol ada yang terbarukan dan banyak tersedia di

alam, ada juga yang ketersediaannya di alam sangat terbatas. Proses pembuatan etanol

secara fermentasi menggunakan bahan baku terbarukan dan banyak tersedia di alam,

sedangkan proses pembuatan etanol secara sintetik menggunakan bahan baku yang

terbatas.

Bahan baku yang terbarukan :

a) Bahan yang mengandung gula (gula tebu, gula bit, molase/tetes, sari buah-buahan)

b) Bahan yang mengandung pati (padi-padian, jagung, gandum, ubi kayu dsb) harus

dihidrolisis terlebih dahulu menjadi gula/sukrosa agar dapat difermentasi

c) Bahan yang mengandung selulosa (kayu, cairan buangan pabrik pulp dan kertas)

d) Ragi (yeast) dari strain Saccharomyces cereviseae atau Saccharomyces ellipsoides.

Ragi ini dapat mengubah glukosa menjadi alkohol dan karbondioksida (CO2).

Bahan baku yang terbatas, yaitu hidrokarbon yang berasal dari minyak bumi.
http://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_empirishttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_empirishttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimia


3/16

1.2.1 Bahan Baku Utama

Bahan baku utama yang paling banyak digunakan untuk pembuatan alkohol

adalah molase. Molase adalah limbah hasil proses industri gula yang masih mengandung

gula dan asam-asam organik. Molase dibagi menjadi tiga jenis :

a. Molase kelas 1

Molase jenis ini didapat dari sisa proses kristalisasi yang pertama. Biasanya

disebut jus dan berwarna bening.

b. Molase kelas 2

Molase jenis ini biasa disebut dark,karena warnanya yang agak kecoklatan.

Molase diperoleh dari proses kristalisasi yang kedua.

c. Black strap

Black strap adalah sisa dari proses kristalisasi tahap akhir. Warnanya coklat tua

mendekati hitam. Dalam black strap masih terkandung kalsium, magnesium,

potassium, dan besi.

1.2.2 Bahan Penunjang

Selain bahan baku utama, diperlukan bahan penunjang yang digunakan untuk

pembuatan alkohol, yaitu

Mikroba saccharomyces cereviciae (ragi)

Ragi diperlukan untuk merubah glukosa menjadi alcohol dan karbondioksida

(CO2).

Syarat-syarat ragi yang digunakan untuk pembuatan alkohol :

- Cepat berkembang biak

- Tahan terhadap alkohol kadar tinggi, efisien dalam mengubah karbohidrat

menjadi alcohol

- Tahan terhadap suhu tinggi. Suhu pertumbuhan adalah 90 oC dan tidak

banyak berubah karena adanya perubahan pH, suhu dan tekan osmosis.

- Cepat beradaptasi terhadap media fermentasi


4/16

Faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan ragi, yaitu :

a. Nutrisi (Zat gizi)

- Unsur C

- Unsur N, dengan penambahan pupuk nitrogen, ZA, urea, ammonia, dan

sebagainya

- Unsur P, dengan penambahan pupuk fosfat dari NPK,TSP,DSP, dan lain-

lain.

b. Mineral

c. Vitamin

d. Keasaman (pH) yaitu antara 4,85,0

Untuk substrat yang bersifat asam ditambahkan NaHCO3, sedangkan untuk

substrat yang bersifat basa ditambahkan H2SO4.

e. Temperatur

Temperatur optimum untuk pertumuhn dan perkembangbiakkan 28o30oC.

karena pada fermentasi mengalami reaksi eksoterm, sehingga dibutuhkan

pendinginan agar tetap 26o30oC

f. Udara

Fermentasi alkohol berlangsung secara anaerobik (tanpa udara). Udara

dibutuhkan pada proses pembibitan, untuk pengembangbiakan ragi sel

Air

Air sangat diperlukan dalam proses hidrasi pati. Air ini dicampur dengan pati

agar terjadi disperse.

1.3Penggunaan Alkohol dalam Kehidupan

Alkohol banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, dintaranya untuk :

a. Minuman

Alkohol biasanya terdapat dalam minuman beralkohol yang biasa disebut bir.

Kadar alkohol dalam minuman biasanya sekitar 3,8%-7%

b. Pelarut

Alkohol banyak digunakan sebagai pelarut karena relatif aman dan bisa

digunakan untuk melarutkan macam-macam senyawa organik yang tidak bisa

larut dalam air. Biasanya digunakan sebgai pelarut zat warna di industri tekstil

dan parfum.


5/16

c. Bahan bakar

Alkohol bisa digunakan sebagai bahan bakar dan biasa disebut dengan

bioethanol. Bioethanol adalah bahan bakar yang ramah lingkungan dan bahan

bakar alternatif pengganti minyak bumi.

d. Bidang kedokteran

Dalam bidang kedokteran, alkohol digunakan sebagai disinfektan dan obat-

obatan.

e. Sebagai bahan sintetis untuk menghasilkan bahan kimia yang lain, seperti aldehid

f. Digunakan pada deodorant untuk menghilangkan bau

1.4Proses Pembuatan Alkohol

Pembuatan alkohol dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan fermentasi dan hidrasi

etena.

1.4.1 Pembuatan Alkohol secara Fermentasi

Reaksi dalam proses pembuatan alkohol dengan fermentasi:

C6H22O11 +H2O 2 C2H2O5 + CO2

a. Proses Pembiakan ragi

b. Proses perubahan pati menjadi alkohol adalah sebagai berikut :

Hidrasi Pati

Pada tahap ini biji-bijian digiling dan sebuk biji-bijian diberi air sehingga terjadi

dispersi.

Gelatinasi PatiGelatinisasi merupakan fenomena pembentukan gel yang diawali dengan

pembengkakan granula pati akibat penyerapan air. Bila pati mentah

dimasukkan ke dalam air dingin, granula pati akan menyerap air dan mulai

bengkak namun terbatas, sekitar 30% dari berat tepung. Proses pemanasan

adonan tepung akan menyebabkan granula semakin membengkak karena

penyerapan air semakin banyak.


6/16

Hidrolisis Pati

Hidrolisis pati terjadi antara suatu reaktan pati dengan reaktan air. Reaksi hidrolisispati dapat menggunakan katalisator ion H+yang dapat diambil dari asam. Reaksi yang

terjadi pada hidrolisis pati adalah sebagai berikut:

(C6H10O5)x + x H2O x C6H12O6

c. Fermentasi

Fermentasi dilakukan dalam tangki tertutup dan proses berlangsung secara anaerob.

Suhu selama fermentasi dijaga tetap pada 30oC 32oC dengan mengalirkan air

pendingin di luar tangki. Proses fermentasi berlangsung selama 30 jam lalu dialirkan

ke bak penampung. Untuk mencegah tumbuhnya jamur serta hasil kontaminasi, maka

dilakukan penyemprotan kalium permanganate (KMnO4).

d. Destilasi

Hasil fermentasi adalah alkohol dan komponen-komponen lain yang dapat

dipisahkan dengan destilasi. Adonan hasil fermentasi yang mengandung alcohol 8-12% diberi antifoam agar tidak menghasilkan buih selama proses destilasi

berlangsung. Adonan ini kemudian dipompa ke kondensor dengan suhu 62oC,

kemudian masuk ke heat exchanger(HE) dengan suhu 50o-60oC. Dari heat exchanger

(HE) dibawa ke mash column (MC) dan menghasilkan uap alcohol 56-60% yang

kemudian masuk ke boiler. Dari boiler masuk pada bagian tengah Pre Running

Column (PRC) dengan suhu bagian tengah 84oC. PRC menghasilkan produk atas

berupa uap alcohol yang dilewatkan ke kondensor PRC kemudian ditampung pada

holding tank (HT), sedangkan hasil bawahnya berupa cairan alcohol 30-40% menuju

Less Column (LC) dan diberikan steam secara kontinu. Pada bagian bawah Less

Column (LC) dihasilkan air flegma yang selanjutnya dialirkan ke bak air flema dan

dipompa ke penampung air flegma dan diinjeksikan ke PRC. Hasil atas LC berupa

uap alcohol, dialirkan ke balon column (BC).DariBC produk atasnya masuk ke RC

dan produk bawahnya kembali ke LC. Pada RC terdapat kondensor prima yang

berjumlah 3 buah, yitu refluk total (C1), refluk produksi (C2), dan refluk power (C3),.

Hasil dari C1 ini kembali lagi ke RC. Hasil dari C2 merupakan produk sebelum


7/16

masuk kefinal column (FC). C3 berfungsi sebagai pengontrol adanya kekurangan air

atau kelebihan steam. Hasil dariFC adalah alcohol kualitas prima 95%.

Diagram Alir Proses Pembuatan Alkohol secara Fermentasi

1.4.2 Pembuatan Alkohol secara Sintetik

Selain dengan fermentasi alkohol juga dapat dibuat secara sintetik, diantaranya :

a. Mereaksikan alkil halida dengan basa

Alkohol dibuat dengan mereaksikan antara alkil halida dengan suatu basa.

Selain itu juga diperoleh produk lain, yakni garam halide

contoh:

b. Reduksi aldehida

Reduksi (hidrogenasi) aldehida akan menghasilkan alkohol primer.
http://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-15.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-15.png


8/16

Contoh:

c. Hidrolisis alkil hidrogensulfat

Hidrolisis alkil hidrogensulfat akan menghasilkan alkohol dengan hasil sisa asam sulfat.

Contoh :

d. Hidrolisis ester

Alkohol dibuat dengan hidrolisis ester. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi

kesetimbangan.

Contoh :

e. Reduksi keton dengan hidrogen

Reduksi suatu keton akan menghasilkan suatu alkohol sekunder.

Contoh :
http://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-19.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-18.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-16.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-19.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-18.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-16.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-19.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-18.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-16.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-19.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-18.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-16.png


9/16

f. Mereaksikan Alkena dengan asam sulfat kemudian dihidrolisis.

Hidrolisis hasil reaksi antara alkena dengan asam sulfat akan menghasilkan alkohol.

Contoh :

Diagram Alir Proses Pembuatn Alkohol secara Sintetik

Etanol dibuat dalam skala produksi dengan mereaksikan etena dengan katalis. Katalis

yang digunakan adalah silikon dioksida padat yang dilapisi dengan asam fosfat(V). Reaksi

terjadi secara bulak-balik(reversibel). Hanya 5% dari etena yang diubah menjadi etanol pada

setiap kali pemasukan ke dalam reaktor. Dengan mengeluarkan etanol dari campuran

kesetimbangan dan mendaur-ulang etena, maka pengubahan etena menjadi etanol secara

keseluruhan dapat mencapai 95%.
http://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-20.pnghttp://rolifhartika.files.wordpress.com/2011/05/alkohol-20.png


10/16

1.5 Pebedaan Proses Pembuatan Alkohol secara Sintetik dengan Proses Fermentasi

Fermentasi Hidrasi etena

Jenis proses

Proses berkelompok. Semua bahan dimasukkanke dalam sebuah wadah dan kemudian dibiarkansampai fermentasi selesai. Kumpulan bahan ini

kemudian dikeluarkan dan sebuah reaksi barudilangsungkan. Proses ini tidak efisien.

Proses aliran kontinyu. Aliranpereaksi dilewatkan secara

terus menerus diatas sebuahkatalis. Cara ini lebih efisien.

Laju reaksi Sangat lambat. Sangat cepat.

Kualitasproduk

Menghasilkan etanol yang sangat tidak murnidan memerlukan pengolahan lebih lanjut

Menghasilkan etanol yangjauh lebih murni.

Kondisi-

kondisi reaksiMenggunakan suhu dan tekanan udara yang

sedang.

Menggunakan suhu dantekanan tinggi, sehingga

memerlukan banyak inputenergi.

Penggunaan

bahan bakuMenggunakan bahan baku yang terbaharukan

dari material tanaman.Menggunakan bahan baku

terbatas dari minyak mentah.


11/16

BAB II

INDUSTRI BIR

2.1 Pendahuluan

Bir adalah minuman beralkohol yang dibuat secara spesifik yaitu menggunakan

campuran malt dan hop serta bahan tambahan lainnya. Produk ini mengandung alcohol

sekitar 3,8%-7%. Ada bir yang warnanya jernih dinamakan Pisener dan ada bir yang

warnanya agak keruh.

Bir adalah minuman berolkohol yang diproduksi melalui proses fermentasi bahan

berpati seperti biji malt, cereal dan diberi aroma flavor hops, tetapi tanpa melalui proses

penyulingan setelah fermentasi. Proses pembuatan bir disebut brewing, karena bahan yang

digunakan untuk membuat bir berbeda antara satu tempat dengan tempat lainnya, maka

karakteristik bir seperti rasa dan warna sangat berbeda baik jenis maupun klasifikasinya.

Bir juga salah satu minuman tertua yang dibuat manusia, yaitu dibuat sekitar tahun

5000 SM yang tercatat di sejarah Mesir kuno dan Mesopotamia. Industri pembuatan Bir

merupakan industri global yang sangat besar, dan sekarang ini kebanyakan dikuasai oleh

konglomerat yang dibentuk dari gabungan pengusaha-pengusaha yang lebih kecil.

2.2 Bahan yang digunakan dalam Pembuatan Bir

Bahan baku yang digunakan, yaitu :

a. Malt

Malt merupakan bahan baku yang banyak mengandung pati, protein, vitamin dan

mineral. Malt yang digunakan yaitu biji barley atau semacam gandum yang

dikecambahkan dan dikeringkan. Apabila hendak digunakan maka harus dihilangkan

bagian tunasnya. Biji barley banyak dihasilkan dari negara-negara Eropa seperti

Perancis dan Belgia dan Australia.

Syarat biji barley yang digunakan untuk pembuatan bir :

- 97% mengalami perkecambahan dalam 3 hari

- Kandungan air 12-13%

- Kandungan protein 9-11%

- Kemurnian varietas minimal 99%


12/16

Biji Barley

b. Hop/Humulus lupulusHop/Humulus lupulus adalah sejenis tanaman perdu yang memiliki aroma dan rasa

yang khas. Bagian tanaman yang digunakan untuk pembuatan bir adalah bagian

bunga, getah dari sari tanaman tersebut yang dikeringkan. Bahan ini akan menambah

aroma dan rasa dari cairan yang dihasilkan. Minyak esensial pada hop yang digunakan

untuk mempengaruhi rasa dan aroma bir adalah mircen, linalol, geraniol, humulen,

dan lain sebagainya. Tanaman ini banyak mengandung tanin (pirogaol dan katekol)

yang pada proses penemuan bir akan berikatan dengan protein dan harus dihilangkan

karena mempengaruhi kejernihan bir. Selain itu, juga terdapat kandungan -resin yang

akan memberikan rasa pahit. Adanya rasa pahit inilah yang merupakan rasa pahit

yang khas yang diinnginkan terdapat pada minuman bir. Rasa pahit ini akan timbul

terutama bila hop sudah dipanaskan hingga cairannya mendidih.

Tanaman Hop


13/16

c. Air

Air pada pembuatan bir harus bersifat netral dengan nilai pH 6,5-7,0 kandungan

kalsium dan kandungan magnesium karbonat sebaiknya kurang dari 100 ppm,.

Kandungan kalsium sulfat kurang dari 250 ppm, natrium klorida kurang dari 200

ppm, dan besi kurang dari 1 ppm.

d. Mikroba Saccharomyces cerevisiae dari jenis khamir permukaan dan khamir

terendam, selain itu juga digunakan Saccharomyces carlsbergensisdari jenis khamir

terendam.

2.3 Jenis-jenis Bir

Bir mempunyai jenis produk yang berbeda-beda sesuai dengan kualitasnya, diantaranya :

a. Red Wine

Red wineadalah wineyang dibuat dari anggur merah. Beberapa jenis anggur merah

yang terkenal adalah merlotdanpinol noir.

b. White wine

White wineadalah wineyang dibuat dari anggur putih.

c. Rose wine

Rose wineadalah wineyang berwarna merah jambu yang dibuat dari anggur merah,

tetapi dilakukan proses ekstraksi warna yang lebih singkat dibandingkan dengan red

wine.

d. Sparkling wine

Sparkling wineadalah wineyang mempunyai kandungan gelembung karbondioksida

(CO2) yang banyak. Sparkling wine yang paling terkenal adalah champagne dari

Perancis

e. Sweet wine

Sweet wine adalah wine yang masih banyak mengandung gula hasil fermentasi,

sehingga membuat rasanya manis.

f. Fortified wine

Fortified wine adalah wine yang paling banyak mengandung alkohol, yaitu 15-20%.

g. Tuak

Tuak adalah sejenis minuman hasil fermentasi dari buah-buahan/ minuman yang

mengandung gula. Tuak sering disebut sebagai arak, yang banyak dikonsumsi di

Cina. Bahan baku yang biasa digunakan untuk membuat arak adalah beras, nira

kelapa atau aren, dan legen dari pohon siwalan.


14/16

Minuman beralkohol juga dapat dibagi menjadi tiga golongan:

1. Bir (Beer), 4-6% alkohol

2. Anggur (Wine), 9-16% alkohol

3. 3. Spirit, minimal 20% alkohol

Minuman beralkohol yang memiliki kadar alkohol rendah adalah beerdan wine. Keduanya diproduksi melalui

fermentasi. Sedangkan minuman alkohol dengan kadar tinggi (spirit) diproduksi dengan cara fermentasi

ditambah dengan proses distilasi (penyulingan).[10]

Kandungan beberapa minuman beralkohol dapat dilihat pada tabel berikut :

Jenis Minuman Kandungan Etanol (%)

Bir 3 - 5

Wine 9 - 18

Anggur obat 9 - 18

Liquor Min. 24

Whisky Min. 30

Brandy Min. 30

Genever Min. 30

Cognac Min. 35

Gin Min. 38

Arak Min. 38

Rum Min. 38

Vodka Min. 40

2.4Proses Pembuatan Bir
http://rumaysho.com/hukum-islam/umum/2888-salah-kaprah-dengan-alkohol-dan-khomr.html#_ftn10http://rumaysho.com/hukum-islam/umum/2888-salah-kaprah-dengan-alkohol-dan-khomr.html#_ftn10http://rumaysho.com/hukum-islam/umum/2888-salah-kaprah-dengan-alkohol-dan-khomr.html#_ftn10http://rumaysho.com/hukum-islam/umum/2888-salah-kaprah-dengan-alkohol-dan-khomr.html#_ftn10


15/16

a. Proses malting

Proses malting adalah proses untuk memperoleh malt yang banyak mengandung

enzim pemecah pati dan protein yaitu -amilase, -amilase dan protease. Barley yang

dikecambahkan akan menghasilkan komponen flavor dan warna yang khas.

b. Proses mashing

Proses mashing adalah proses pelarutan dari malt, sehingga dapat digunakan sebagai

media fermentasi. Prinsip dari proses mashing adalah memanaskan malt terpisah

kemudian dilakukan pencampuran sehingga suhunya sekitar 57-77oC.

c. Pemasakan Wort

Filtrat (wort) yang dihasilkan harus dimasak dan dicampur dengan hop dan bila perlu

ditambahkan gula sebagai tambahan substrat. Wort tersebut dimasak pada suhu 100oC

selama 1,5 hingga 2,5 jam. Setelah itu disaring melewati sisa-sisa hop sehingga

protein dan padatan hop tertahan. Endapan yang terpisah dari substrat dicuci kembali


16/16

dan penyaringan dilakukan untuk menahan padatan, sehingga filtrat yang terbentuk

cukup banyak.

d. Persiapan bahan

Pada tahap ini dilakukan pemasakan wort, hal ini bertujuan agar terjadi reduksi

mikroba. Mikroba patogen dan pembusuk diharapkan sudah dapat dimusnahkan

dengan adanya pemanasan yang cukup lama. Dengan pemanasan yang cukup lama itu

juga akan menyebabkan terjadinya pemekatan bahan, pemucatan, inaktivasi enzim,

ekstraksi zat-zat yang dapat larut, koagulasi protein dan terbentuk karamel yang akan

mempengaruhi mutu akhir produk.

e. Fermentasi

Fermentasi berlangsung pada suhu dibawah 10oC, penambahan starter dilakukan pada

suhu 3,3-14oC pada saat itu pH media sekitar 5-5,2. Pada awal fermentasi dilakukan

secara anaerobik sehingga dapat dihasilkan alkohol. Fermentasi akan dibiarkan

berlangsung selama 8-20 hari tergantung dari beberapa faktor seperti bahan baku,

kondisi starter dan faktor lainnya yang mempengaruhi proses fermentasi. Fermentasi

permukaan biasa berlangsung antara 5-7 hari sedangkan fermentasi terendam

mebutuhkan waktu yang lebih lama yaitu antara 7-12 hari. Pada akhir fermentasi akan

terjadi penggumpalan dari sel-sel khamir dan akan turun kedasar wadah fermentasi.

Proses ini dilanjutkan dengan proses penuaan atau aging. Aging berlangsung pada

suhu 0-3oC selama beberapa minggu hingga beberapa bulan. Selama aging akan

terjadi koagulasi komponen-komponen yang akan dipisahkan pada akhir proses.

Komponen tersebut antara lain adalah protein, sel khamir dan resin. Pada saat ini bir

akan menjadi jernih dan berbentuk aroma yang khas, karena terbentuknya ester.

industri alkohol bir(revisi)

Documents