LAPORAN TUGAS PRARANCANGAN PABRIK

PRARANCANGAN PABRIK

SIRUP GLUKOSA DARI TEPUNG TAPIOKA

DAN AIR DENGAN PROSES HIDROLISIS ENZIM

KAPASITAS 45.000 TON/TAHUN

Oleh : Farikhah Zahrotus Syamsiyyah

D 500 100 057

Dosen Pembimbing :

M. Mujiburohman, Ph.D.

Dr. Kusmiyati

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

SURAKARTA

2015

HALAMAN PENGESAHAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

NAMA : Farikhah Zahrotus Syamsiyyah

NIM : D 500 100 057

JUDUL TPP : Prarancangan Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung

Tapioka dan Air dengan Proses Hidrolisis Enzim

Kapasitas 45.000 Ton/Tahun

DOSEN PEMBIMBING : 1. M. Mujiburohman, Ph.D.

2. Dr. Kusmiyati

Surakarta, April 2015

Menyetujui,

Pembimbing I

M. Mujiburohman, Ph. D. NIK. 794

Pembimbing II

Dr. Kusmiyati NIK. 683

Mengetahui,

Dekan Teknik Ketua Jurusan Teknik Kimia

Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. Rois Fatoni, S.T., M.Sc., Ph.D. NIK. 682 NIK.892

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Farikhah Zahrotus Syamsiyyah

NIM : D 500 100 057

Program Studi : Teknik Kimia

Judul Tugas Akhir : Prarancangan Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung

Tapioka dan Air dengan Hidrolisis Enzim Kapasitas

45.000 Ton/Tahun

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa hasil Tugas Akhir yang saya buat dan

serahkan ini merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan

ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila

Tugas Akhir ini merupakan jiplakan dan atau penelitian karya ilmiah lain, maka

saya siap menerima sanksi baik secara akademis maupun hukum.

Surakarta, 1 April 2015

Yang membuat pernyataan,

Farikhah Zahrotus Syamsiyyah

INTISARI

Sirup glukosa sejenis gula monosakarida digunakan dalam industri makanan dan farmasi. Pabrik sirup glukosa dari air dan tepung tapioka didirikan karena kebutuhan akan bahan tersebut semakin meningkat dari tahun ke tahun. Pabrik sirup glukosa ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan tidak menutup kemungkinan untuk diekspor. Pabrik sirup glukosa ini dirancang dengan kapasitas 45.000 ton per tahun yang beroperasi selama 330 hari per tahun. Proses pembuatan sirup glukosa ini menggunakan proses hidrolisis pati dengan perbandingan pati dan air = 1:3 Reaksi bersifat eksotermis dan dijalankan dalam reaktor RATB, fase padat-cair, irreversible serta kondisi operasi pada suhu 70 oC dan tekanan 1 atm.

Pabrik sirup glukosa berkapasitas 45.000 ton/tahun ini membutuhkan bahan baku tepung tapioka sebanyak 5.681,8182 kg/jam, air sebanyak 17.045,4545 kg/jam, asam asetat sebanyak 0,1800 kg/jam dan enzim sebanyak 0,5000 kg/j. Utilitas pendukung proses meliputi penyediaan air sebesar 21.603,45 kg/jam yang diperoleh dari air sungai, penyediaan saturated steam sebesar 1.405,62 kg/jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan generator set sebesar 802,312 kW. Pabrik ini direncanakan akan didirikan di kawasan industri kabupaten Lampung Tengah, provinsi Lampung dengan luas tanah 16.500 m2 dan jumlah karyawan 118 orang.

Dari analisis ekonomi, pabrik sirup glukosa ini membutuhkan modal tetap sebesar Rp 150.718.645.768 dan modal kerja sebesar Rp 58.248.123.071. Keuntungan sebelum pajak sebesar Rp 39.859.401.556/tahun. Keuntungan sesudah pajak sebesar Rp 29.894.551.167/tahun. Analisis kelayakan ini memberikan hasil bahwa Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 26,45% dan setelah pajak sebesar 19,84%. Pay Out Time (POT) sebelum pajak sebesar 2,74 tahun sedangkan setelah pajak sebesar 3,35 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 44,21% dan Shut Down Point (SDP) sebesar 24,13% kapasitas. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 29,23%. Berdasarkan data kelayakan pabrik sirup glukosa dari air tepung tapioka menguntungkan dan layak untuk didirikan.

iv

KATA PENGANTAR

Bissmillahirrahmaanirrohim

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

segala rahmat hidayah dan petunjuknya-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan tugas akhir prarancangan pabrik kimia ini dengan baik. Tak lupa

sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar

Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan seluruh pengikutnya.

Tugas Prarancangan Pabrik Kimia merupakan tugas akhir yang harus

diselesaikan oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Surakarta sebagai prasyarat untuk menyelesaikan

jenjang studi sarjana. Dengan tugas ini diharapkan kemampuan penalaran dan

penerapan teori-teori yang telah diperoleh selama kuliah dapat berkembang dan

dapat dipahami dengan baik.

Judul Tugas Akhir ini adalah Prarancangan Pabrik Sirup Glukosa dari

Tepung Tapioka dan Air dengan Proses Hidrolisis Enzim Kapasitas 45.000

Ton/Tahun. Adanya prarancangan pabrik ini diharapkan dapat memperkaya

alternatif industri masa depan bagi Indonesia.

Penyelesaian penyusunan laporan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan

dan bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Melalui laporan ini penyusun

ingin mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga, terutama kepada :

1. Bapak Rois Fatoni, S.T., MSc., selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas

Muhammadiyah Surakarta

2. M. Mujiburohman, Ph.D.. selaku Dosen Pembimbing I

3. Dr. Kusmiyati selaku Dosen Pembimbing II

4. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Surakarta atas

segala bimbingan dan arahannya

5. Bapak, Ibu dan adikku yang selalu mendoakan dan memberi semangat serta

dukungannya

v

6. Teman-teman Teknik Kimia UMS angkatan 2010.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini

masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, untuk itu penulis

mengharapkan saran dan kritik membangun demi kesempurnaan laporan ini. Dan

semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak. Akhir kata penulis mohon maaf

apabila ada salah kata, dan terima kasih.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, April 2015

Penyusun

vi

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN ........................................................ iii INTISARI ............................................................................................................ v KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv DAFTAR ISI ..................................................................................................... vii DAFTAR TABEL .............................................. iError! Bookmark not defined. DAFTAR GAMBAR ........................................... Error! Bookmark not defined. BAB I PENDAHULUAN .................................... Error! Bookmark not defined.

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik . Error! Bookmark not defined.

1.2. Kapasitas Perancangan Pabrik ..... Error! Bookmark not defined.

1.3. Lokasi Pabrik .............................. Error! Bookmark not defined.

1.4. Tinjauan Pustaka ......................... Error! Bookmark not defined.

1.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Sirup Glukosa (Glucose

syrup) ............................................ Error! Bookmark not defined.

1.4.2 Kegunaan Produk ................ Error! Bookmark not defined.

1.4.3 Sifat Bahan Baku dan Produk ............ Error! Bookmark not

defined.

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum .......... Error! Bookmark not

defined.

BAB II DESKRIPSI PROSES ............................. Error! Bookmark not defined. 2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk .......... Error! Bookmark not

defined.

2.2. Konsep Proses ............................. Error! Bookmark not defined.

2.3. Diagram Alir proses .................... Error! Bookmark not defined.

2.4. Neraca Massa dan Panas ............. Error! Bookmark not defined.

2.5. Tata Letak Peralatan .................... Error! Bookmark not defined.

BAB III SPESIFIKASI ALAT ............................. Error! Bookmark not defined. BAB IV UTILITAS ............................................. Error! Bookmark not defined.

4.1. Unit Pendukung Proses ............... Error! Bookmark not defined.

4.1.1. Unit pengadaan dan pengolahan air ... Error! Bookmark not

defined.

4.1.2. Unit pengadaan listrik ......... Error! Bookmark not defined.

4.1.3. Unit Pngolahan Limbah Cair............. Error! Bookmark not

defined.

4.2. Laboratorium .................................. Error! Bookmark not defined.

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ............. Error! Bookmark not defined. 5.1. Bentuk Perusahaan ................ Error! Bookmark not defined.

5.2. Struktur Organisasi ................ Error! Bookmark not defined.

5.3. Sistem Kepegawaian dan Gaji Error! Bookmark not defined.

5.4. Pembagian Jam Kerja ............ Error! Bookmark not defined.

5.5. Kesejahteraan Sosial Karyawan ........... Error! Bookmark not

defined.

5.6. Manajemen Produksi ............. Error! Bookmark not defined.

BAB VI ANALISIS EKONOMI .......................... Error! Bookmark not defined. 6.1. Perhitungan Biaya ......................... Error! Bookmark not defined.

6.2. Analisis Kelayakan ....................... Error! Bookmark not defined.

6.3. Perhitungan Analisa Ekonomi......... Error! Bookmark not defined.

6.4. Penentuan Total Capital Investment (TCI) .... Error! Bookmark not

defined.

6.5. Biaya Produksi Total (Total Production Cost) ..... Error! Bookmark

not defined.

6.6. Analisis Kelayakan Ekonomi .......... Error! Bookmark not defined.

KESIMPULAN ................................................... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA .......................................... Error! Bookmark not defined.

vii

DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Perkembangan impor sirup glukosa di Indonesia. .................................. 2

Tabel 1.2 Nama-nama pabrik sirup glukosa .......................................................... 2

Tabel 2.3 Neraca massa total .............................................................................. 16

Tabel 2.4 Neraca massa mixer-01 ....................................................................... 16

Tabel 2.5 Neraca massa reaktor-01 ..................................................................... 17

Tabel 2.6 Neraca massa rotary drum vacuum filter-01 ........................................ 17

Tabel 2.7 Neraca massa evaporator-01 ............................................................... 17

Tabel 2.8 Neraca panas mixer-01 ....................................................................... 18

Tabel 2.9 Neraca panas reaktor-01 ..................................................................... 18

Tabel 2.10 Neraca panas RDVF-01 .................................................................... 18

Tabel 2.11 Neraca panas evaporator-01 .............................................................. 19

Tabel 2.12 Perincian luas tanah sebagai bangunan pabrik ................................... 23

Tabel 4.1 Kebutuhan air total ............................................................................. 41

Tabel 5.1 Perincian Tingkat Pendidikan ............................................................. 50

Tabel 5.2 Perincian Jumlah Karyawan ............................................................... 51

Tabel 6.1 Fixed Capital Investment .................................................................... 65

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram alir kualitatif ..................................................................... 14

Gambar 2.3 Diagram alir neraca massa............................................................... 15

Gambar 2.4 Tata letak pabrik sirup glukosa ........................................................ 24

Gambar 2.5 Tata letak alat proses ....................................................................... 26

Gambar 4.1. Proses pengolahan air................................................. ..................... 41

Gambar 5.1. Struktur organisasi perusahaan............................................ ............ 59

Gambar 6.1 Grafik BEP dan SDP ....................................................................... 69

x