makalah gula tebu

7/21/2019 Makalah Gula Tebu

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-gula-tebu 1/51

1

I. PENDAHULUAN

I.1. Sejarah Industri Gula Putih Dunia

Pada awal kehidupan manusia atau pada zaman manusia masih

primitif, rasa mania sudah digunakan sebagai indikator untuk

memilih bahan makanan yang saat itu langsung didapat dari

alam sekitarnya. Mereka percaya bahwa rasa manis

menunjukkan makanan tersebut tidak beracun, sebaliknya bahan

makanan yang rasanya pahit menunjukkan bahwa makanan

tersebut mengandung racun.

Perkembangan berikutnya, ditemukan madu lebah sebagai bahan

pemanis pertama yang didapat dari alam. Madu kemudian

diketahui merupakan campuran sukrosa, glukosa, fruktosa, dan

air. Berikutnya diketahui ternyata sukrosa juga terkandung dalam

ribuan sumber alam yang lain, seperti buah-buahan, umbi-

umbian, tanaman palma, shorgum dan sebagainya. alaupun

telah ditemukan berbagai macam pemanis, baik yang alami

seperti sirup glukosa, high fructose sirup, gula merah, gula semut

dan seterusnya maupun pemasin buatan!sintetis seperti

siklamat, sakarin dan sebagainya, namun sukrosa dalam

keadaan murni atau yang lebih dikenal dengan gula putih

diproduksi lebih luas dan lebih banyak dibandingkan bahan

pemanis lainnya "Birch dan Parker, 1#$%&.

'ula putih yang sering disebut dengan gula pasir atau gula

kristal merupakan salah satu jenis gula yang ada di pasaran dan

biasa kita konsumsi sehari-hari. (ama dengan jenis gula lain

"gula merah, gula cair&, gula putih ini juga mempunyai fungsi

utama ebagai pemanis. )ilihat dari tingkat kemurniannya, gula

Pembuatan Gula Tebu_Rachmania Widyastuti



*

putih termasuk bahan yang paling murni dalam industri pangan,

yaitu merupakan lebih dari #$+ sakarosa.

eknologi pembuatan gula putih yang ada pada saat ini tentunyatidak begitu saja ditemukan dalam keadaan seperti ini, tetapi

diawali oleh penemuan-penemuan secara bertahap. alau kita

lihat sejarah, umumnya dipercayai bahwa tanaman tebu

ditemukan pertama kali di india pada abad ke-/, tercatat di

legenda Budha. (aat itu tanaman tebu belum dibudidayakan,

tetapi sudah dimanfaatkan selama beraabad-abad untuk diambil

airnya yang manis dengan cara mengunyah batangnya.Berikutnya pada abad ke-0 di Persia ditemukan semacam gula-

gula "bentuk padat&. Pada abad ke-# sampai ke-1 mulai

didirikan industri gula komersial. anaman tebu kemudian

disebarkan oleh orang a2rab ke 2frika 3tara dan 4ropa. Pada

saat yang sama tanaman tebi dibawa ke 5awa dan Philipina oleh

orang 6hina. 6olombus mengenalkan gula tebu ke 2merika pada

tahun 1/#/ dan pada tahun 17 produksi 8aw (ugar di 2merika

"tropis& terbesar di dunia. 9ndustri 8e:nery (ugar mulai

bermunculan di 5erman, Perancis, dan 9nggris pada abad ke-17,

namun 9ndustri 8e:nery modern muncul di 9nggris pada awal

abad ke-1#. 9ndustri gula beet secara komersial dimulai pada

pertengahan abad ke-1% "(pencer dan Meade, 1#70&.

)emikian juga produksi dan konsumsi gula pasir juga

berkembang seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk,

meningkatnya jumlah industri baik industri pangan maupun

industri farmasi yang banyak menggunakan gula pasir serta

meningkatnya taraf hidup terutama di negara-negara sedang

berkembang. Menurut proyeksi ;2<, jumlah permintaan akan

melampaui 17 juta ton pada tahun *10 dan lebih dari 1# juta

ton pada tahun *= atau meningkat * juta ton setahun. )i

samping gula sebagai bahan makana dan pemais, gula akan




=

semakin banyak digunakan sebagai bahan baku untuk berbagai

macam produk, mulai dari surfactant biodegradable plstic.

I.2. Perkembangan Industri Gula Putih Indnesia

Perkembangan industri gula putih merupakan agroindustri

penting yang melibatkan sirkulasi uang yang besar, lahan yang

luas serta penyerapan tenaga kerja yang banyak. anah yang

digunakan pada umumnya harus cukup baik, berada pada

daerah yang cukup hujan serta mempunyai perbedaan musim

hujan dan kemarau yang nyata "2nonim, */&.

Gambar 1. Pie !hart" Pen#ebaran dan $a%asitas Prduksi

Pabrik Gula di Indnesia& 2''1

)ari data yang ditampiilkan pada pie chart diatas terlihat bahwa

sebagian besar industri gula putih lebih banyak terdapat di 5awa

imur.

I.(. Perkembangan )utu Gula Putih




/

Pengolahan tebu menjadi gula pada garis besarnya sama untuk

setiap pabrik yaitu melalui tahap-tahap> penebangan,

pemerahan, pemurnian, penguapan, kristalisasi, pengeringan,

dan pengemasan. ?amun, mutu gula yang dihasilkan sangat

ditentukan oleh cara pemurnian yang digunakan. )ari cara

pemurnian yang berbeda akan dihasilkan mutu gula putih yang

berbeda.

Pada dasarnya mutu gula putih yang beredar di pasaran ada =

jenis yaitu 8aw (ugar, (uper igh (ucrose dan 8e:ned (ugar.

8aw (ugar diperoleh dari proses pengolahan tebu yang

menggunakan metode pemurnian de:kasi yaitu hanya

menggunakan bahan pembantu pemurnian kapur. 'ula mutu

8aw (ugar mempunyai kemurnian yang relatif rendah, warna

kecoklatan dan tidak tahan lama disimpan. arna kecoklatan

disebabkan permukaan sukrosa masih dilapisi oleh mulasses

yang mengandung gula in@ert!reduksi yang bersifat higroskopis

sehingga 8aw (ugar akan lebih cepat menggumpal dan rusaj

oleh akti:tas mikroorganisme. 8aw (ugar sebenarnya belum

layak untuk dikonsumsi langsung dan masih harus diproses

"8a:nasi& menjadi gula dengan mutu 8e:ned (ugar.

'ula mutu (uper igh (ucrose diperoleh dari pengolahan tebu

dengan menggunakan metode pemurnian sul:tasi yaitu metode

pemurnian yang menggunakan bahan pembantu kapur dan sul:t.

'ula ini mempunyai kemurnian yang cukup tinggi, warna ptih

dan layak untuk dikonsumsi. (aat ini sebagian besar pabrik gula

di 9ndonesia menerapkan metode sul:tasi, karena gula yang

dihasilkan masih bisa diterima konsumen dan biaya produksi

tidak terlalu mahal dibandingkan bila menggunakan metode

karbonatasi.




0

'ula mutu 8e:ned (ugar diperoleh dengan proses ra:nasi dari

8aw (ugar atau metode pemurniaan karbonatasi. 'ula mutu ini

mempunyai kemurnian yang sangat tinggi, warna sangat putih

dan disukai oleh indutri makanan!minuman seperui industri sirup,

bakery, jelly dan sebagainya serta industri farmasi. 9ndustri-

industri tersebut menuntut gula dengan kemurnian yang tinggi,

karena adanya bahan non gula walau dalam jumlah yang relatif

kecil bisa mempengaruhi Aa@or maupun warna produk yang

dihasilkan. )isamping industri, konsumen juga mulai menuntut

gula dengan kemurnian yang tinggi sehingga ada kecendrungan

perkembangan teknologi pengolahan gula di 9ndonesia mengarah

keproses ra:nasi!semi ra:nasi "Moerdokusumo, 1##=&.




7

II. PEN*EDIAAN +AHAN +A$U

II.1.,ebu

Pada dasarnya bahan baku yang bisa digunakan untuk

pembuatan gula putih adalah cairan yang mengandung

gula!sukrosa cukup tinggi yang disebut niraC, bisa nira tebu,

kelapa, aren, beet dan sebagainya. ?amun, karena beberapa hal

perkembangan ekonomi, produkti:tas dan sebagainya makasampai saat ini bahan baku yang digunakan untuk pembuatan

gula putih secara komersial di dunia adalah tebu dan bit.

ebu "(accharum oDcinarum E&, tumbuh didaerah tropis dan sub

tropis yaitu daerah yang mempunyai perbedaan yang jelas

antara musim hujan dan musim kemarau. adar gula dalam tebu

kurang lebih 1* +, merupakan tanaman monoculture sehingga

biaya reklamasi tanah lebih mahal dibandingkan beet. 'ula tebu

banyak diproduksi di 2merika , 2sia, 2ustralia dan 2frika.

(edangkan beet merupakan tanaman yang berotasi dengan

cereal yang bisa mempersubur tanah sehingga biaya reklamasi

rendah, namun kandungan gulanya lebih rendah dibandingkan

dalam tebu yaitu hanya sekitar $ +. 'ula beet banyak diproduksi

di negara-negara 4ropa dan sebagian 2merika.

Farietas tebu sangat banyak jumlahnya tetapi tidak semua

unggul. Farietas dapat dibedakan berdasarkan produkti:tas,

kecepatan pemasakan dan lahan penanaman. Farietas unggul

adalah yang mempunyai ciri-ciri sebagai berikut >

1. ingkat produkti:tas gula tinggi, dapat diukur melalui bobot

dan atau rendemen yang tinggi.




$

*. Produkti@itas stabil

=. Mempunyai kemampuan yang tinggi untuk dikepras

/. Mempunyai toleransi tinggi terhadap hama penyakit

Berdasarkan kecepatan kemasakannya, tebu dikelompokkan

menjadi >

1. ebu masak awal atau berumur pendek, yaitu kemasakan

optimal pada umur 1-11 bulan.

*. ebu masak sedang, dengan kemasakan optimal pada umur

1*-1/ bulan.

=. ebu masak akhir atau berumur panjang, dengan kemasak

optimal pada umur lebih dari 1/ bulan "2sparno, 1#%#&.

ebu terdiri dari bagian akar, batang dan daun. 'ula "sukrosa&

berada pada bagian batang dengan jumlah ber@ariasi % G 17+

dan sisanya adalah komponen bukan gula. Batang tebu bisa

mencapai panjang 7 meter dengan rata-rata = G / meter. Batang

tebuberbuku-buku, di antara buku terdapat ruas yang kuat. )i

dalam buku terdapat jaringan parenchim yang lunak,

mengandung sekitar %+ dari total gula. (isa gula terdapat pada

bagian keras, yaitu kulit dan ruas. adar gula dari tiap buku

berlainan, semakin ke pucuk semakin rendah karena kemasakan

berasal dri bawah. ebu muda mempunyai perbedaan kandungan

gula pada pucuk dan pengkal yang besar. (emakin tua tebu,

kadar gula pucuk semakin mendekati kadar gula bagian pangkal.

anaman tebu menjadi tua atau masak sekitar 1* G 17 bulan

tergantung @arietasnya "Bahar, 1##7&.

3ntuk megambil gula dalam tebu atau nira, maka nila harus

diperah dan dikeluarkan dari bagian tebu yang padat.

(elanjutnya untuk memperoleh kristal sukrosa, maka gula dalam




%

nira harus dipisahkan dari komponen-komponen lainnya

termasuk air. 5adi tugas pabrik gula adalah untuk memisahkan

gula murni dari komponen lainnya, sehingga bisa disebut

sebagaiusaha pemurnian.

II.2.Nira

?ira tebu merupakan hasil pemerahan!ekstraksi batang tebu

yang komposisinya disajikan pada abel 1. Bahan organik lainnya

yaitu termasuk protein, asam organik, pentosan, pektin, zat

warna dan lilin. 2sam-asam organik yang terdapat dalam tebu

adalah asam glikolat, malat, suksinat dan dalam jumlah yang

lebih kecilmtannat, butirat, dan akonitat. Bahan organik meliputi

fosfat, klorat, sulfat, nitrat dan salisilat, ?a, , 6a, Mg, 2l dan ;e.

Bahan bernitrogen meliputi albuminoid, amida, asam amino,

amonia serta basa Hanthin.

,abel 1. $m%sisi Nira dan ,ebu

$m%nen -/ ,ebu Nira

2ir "+& 7# G $0 $0 G %%

(ukrosa "+& % G 17 1 G *1

'ula reduksi "+& ,0 G * ,= G =

Bahan <rganik lain

"+&,0 G 1 ,0 G 1

Bahan 2norganik

"+&,* G ,7 ,* G ,7

Bahan

Bernitrogen"+&,0 G 1 ,0 G 1

2bu "+& ,= G ,% -

(erat "+& 1 G 17 -

BriH otal 1 G 17 1* G *=




1

lebih longgar. ?amun kelemahan langsung tebang ini adalah

samapah!trash lebih tinggi, tebu tertinggal relatif tinggi dan

produkti@itas tenaga relatif rendah karena penebangan menjadi

lebih lama. (edangkan tebu yang dibakar sebelum ditebang

mempunyai kelebihan kadar trash rendah dan e:siensi

penebangan dan pengangkutan lebih tinggi. elemahan tebu

bakar ini adalah tebu jadi kurang segar karena terjadi in@ertasi

sukrosa yang dipercepat oleh suhu tinggi saat pembakaran.

Pembakaran juga memicu pertumbuhan Leuconostoc

mesenteroides dan Leuconostoc dextranicum yang dapat

membentuk deHtran yang dapat menyulitkan dalam proses

karena nira menjadi @iskus, terbentuk kristal memanjang dalam

masakan dan meningkatakan kehilangan gula dalam tetes.

)isamping itu proses pembakaran memerlukan pengawasan

yang ketat agar tidak melewati batas yang ditentukan.

)alam menentukan perlakuan pratebang "dibakar atau tidak&,

harus memperhatikan kondisi yang ada misalnya jumlah tenaga

tebang, peralatan atau pengangkutan yang memadai, kapasitas

pabrik dan kondisi iklim yang ada. Pembakaran dapat ilakukan

bila kondisi tenaga tebang rendah jumlah dan mutu pekerjanya,

tidak ada hujan dan permintaan pabrik yang tinggi akan

persediaan tebu "Bahar, 1##7&.

II.3.Penentuan 4aktu ,ebang

anaman tebu yang sudah cukup masak yaitu batang tebu yang

telah mempunyai rendemen gula tertinggi dapat ditebang

sebagai bahan baku pembuatan gula putih. 8endemen tebu

sangat ditentukan oleh umur atau tingkat kemasakannya. ebu

yang kurang masak belum optimal rendemennya, sedangkan

tebu yang lewat masak rendemennya akan menurun. <leh




11

karena itu perlu ditentukan tingkat kemasakan yang optimal

untuk menentukan saat penebangan yang tepat.

(aat yang tepat untuk memanen atau menebang tebu adalahpada kemasakan yang optimal yaitu pada saat kadar

gula!sukrosa dalam batang tebu beradapada titik puncaknya.

euntungan menebang tebu yang masak optimal adalah

rendemen, P*<0, padatan terlarut, harkat kemurnian dan mutu

nira mencapai titik tertinggi.

Penentuan waktu tebang didasarkan pada umur tebu, kategori

tanaman, @arietas dan keadaan :sik tanaman. arena

keragaman yang besar dari kondisi lahan-lahan kering

"kandungan air dalam tanah, jenis tanah dan sifatnya juga cara

budidaya tebu yang dapat dipakai sebagai kriteria waktu tebang

adalah bila daun tebu telah mengering dan layu kecuali daun

yang yang dipucuk, pucuk telah menyerupai kipas, telah keluar

bunga untuk jenis tebu berbunga serta ruas batang dekat ujung

sudah sangat pendek.

(elain melihat kondisi :sik tebu, pada pabrik gula yangsudah

maju dilakukan juga analisis kemasakan tebu dengan tujuan

untuk mengetahui trend kemasakan tebu pada petak tertentu.

2nalisis kemasakan tebu umumnya dilakukan sejak tebu berumur

kurang lebih % G # bulan, dilakukan secara periodik setiap *

minggu sekali sebanyak 7 kali atau sampai tebu berumurkira-kira

1 G 11,0 bulan.

2nalisis kemasakan yang dilakukan oleh masing-masing pabrik

gula tidak selalu sama. 2da yang memisahkan batang tebu

menjadi tiga bagian uang sama yaitu bawah, tengah dan atas.

arena kemaakan juga bisa dikatakan optimal jika kadar gula

batang tebu bagian atas!pucuk, tengah dan bawah hampir sama.




1*

emudian dari masing-masing bagian tersebut dianalisis masing-

masing + pol, + briH dan puritynya, kemudian ditentukan>

a. ;aktor kemasakan

Merupakan kon@ergensi dari garis-garis rendemen bagian bawah,

tengah dan atas. emasakan optimal akan tercapai bila dalam

grafk menunjukkan garis yang stabil dan ideal. al ini terjadi jika

rendemen bagian bawah "8b& sama dengan rendemen bagian

atas "8a&.

; I 8b G 8a H 1

8b

2pabila ; I *0, tebu dinyatakan sudah cukup masak dan dapat

ditebang.

b. oe:sien Peningkatan "P&

Merupakan ukuran untuk menunjukkan apakah rendemen masih

dapat naik atau tidak.

P I 8t H 1

8t-*

8t I rendemen hasil analisis terakhir

8t-* I rendemen hasil analisis dua periode sebelum terakhir

PJ1 berarti rendemen masih dapat atau sedang naik

PI1 berarti sudah tidak ada lagi peningkatan rendemen,

merupakan saat yang tepat untuk ditebang.

PK1 berarti rendemen terakhir sudah menurun, menunjukkan

tebu kelewat masak.

c. oe:sien )aya ahan ")&




1=

Merupakan ukuran untuk mengetahui penurunan kadar sukrosa.

) I t H 1

t-*

t I hasil bagi kemurnian nira bagian bawah batang tebu

hasil analisis terakhir

t-* I hasil bagi kemurnian nira bagian bawah batang tebu

hasil analisismdua periode terakhir

)J1, berarti tebu belum mengalami penurunan kandungan

sukrosa dan masih ada kenaikan kemurnian

)I1, berarti sudah tidak ada kenaikan kemurnian, tebu

sudah waktunya ditebang

)K1, berarti sudah ada penurunan kadar sukrosa dan tebu

sudah kelewat masak.

II.5.6ara Penebangan

ebu yang sudahditentukan siap tebang dapat ditebang secara

manual atau mekanis. Penebangan secara manual dilakukan oleh

buruh tebang dengan menggunakan alat golok tebang,

sedangkan penebangan secara mekanis menggunakan mesin

tebang "cane harvester &.

99.7.1. Penebangan Se!ara )anual

Pelaksanaan tebang secara manual adalah dengan

membersihkan klaras!trash, menebang tebu di atas permukaan

tanah dan memotong pucuknya. ebu hasil tebangan ditumpuk di

atas permukaan tanah dan dipisahkan dari trash. Pada




1/

penebangan secara manual diusahakan tebangan mepet dengan

permukaan tanah, pucuk tebu dibuang sampai batas ruas tebu

yang terakhir atau sekitar daun ke 0 G $ pucuk tebu.

ebu hasil penebangan secara manual umumnya relatif lebih baik

dibandingkan hasil penebangan secara mekanis. ebu umumnya

lebih bersih dan dapat menghasilkan nira mentah dengan

kemurnian lebih tinggi serta bagian yang tertinggal di kebun

dapat ditekan seminimal mungkin.

99.7.*. Penebangan Se!ara )ekanis

Penebangan tebu secara mekanis menggunakan mesin tebang

merupakan cara yang relatif baru dan membutuhkan

penanganan dan cara khusus. (elain sebagai pemanfaatan

teknologi canggih, cara tebang mekanis banyak digunakan pada

pabrik-pabrik yang sulit untuk mendapatkan tenaga kerja.

6ara kerja mesin tebang tipe chopper adalah sebagai berikut>

1. ebu dipotong bagianbawah oleh pisau pemotong bawah

"base cutter & dan pucuk tebu dipotong oleh pisau pemotong

atas "topper &.

*. ebu yang sudah dipotong pucuk dan bawahnya, dilemparkan

ke bagian pisau pencacah "choppeer drum& dan dipotong-

potong menjadi ukuran = G / cm.

=. Potongan-potongan tebu dibawa ke bagian kipas

penghembus "blower & untuk dibersihkan dari daun, pucuk

serta kortoran yang lainnya.

/. Potongan-potongan tebu dimuat ke dalam alat angkut yang

berjalan seiring dengan mesin tebang. inggi rendahnya

potongan base cutter dan topper dapat diatur sesuai dengan




10

kebutuhan dan keinginan yang dapat langsung dilakukan oleh

operator mesin tebnag dar tempat kemudinya.

Penebangan tebu dengan mesin tebang mempunyai banyakkesulitan, antara lain>

1. Pertumbuhan tebu yang tidak seragam, kondisi tebu yang

roboh dan trash yang tebal akan menghalangi arah pandang

operator dan menghambat operasi base cutter.

*. Banyak potongan tebu yang tercecer di kebun karena kurang

tepatnya letak container di bawah mulut loading elevator,

tekanan cleaning an yang terlalu besar, sehingga tebu yang

kecil ikut keluar dalam proses penghilangan trash.

=. Petak tebu yang akan ditebang dengan mesin memerlukan

persyaratan tertentu agar dapat beroperasi dengan baik.

Misal kebuncukup luas "panjang row lebih dari 1 meter&,

kebun bersih dari kayu, tunggul akar dan tanaman merambat

serta kebun cukup rata "kemiringan K %+& "Bunga Mayang

P', *&.




17

III. PE)E7AHAN NI7A

III.1. Pre%arasi

3ntuk mempermudah proses pemerahan, dilakukan proses

persiapan!preparasi yang merupakan tahap pemotongan dan

penghancuran batang tebu. 'ula dalam tebu terdapat dalam sel-

sel batang yang jumlahnya jutaan. 3ntuk mengambil gulanya,

sel-sel tersebut harus dipecah. (emakin kecil ukuran tebu makasemakin banyak sel yang terbuka dan semakinluas

permukaannya sehingga pemerahan nira akan semakin mudah

dan cepat.

Proses preparasi dilakukan dengan serangkainan alat yang

mempunyai kemampuan memotongdan mengiris yang

dikerjakan oleh silinder berputar yang dilengkapi pisu pemotong

dipermukaannya "ligh cutting, cane cutter ! dan cane cutter !!&,

mencacah dan merobek yang dikerjakan olehb silinder berputar

yang dilengkapi palu di permukaannya "shredder &, melumat dan

menghancurkan yang dikerjakan dengan gilingan yang

mempunyai * rol dengan diameter dan gigi besar "crusher &.

Permukaan rol!silinder crusher mempunyai tonjolan atau gigi

yang besar dan tajam di antara lekukannya. 'igi atau tonjolan

pada crusher atas berhadapan dengan lekukan pada rol crusher

bawah.

III.2. Pemerahan

Pemerahan merupakan salah satu proses pengolahan gula putih

yang bertujuan untuk mengambil gula dalam tebu sebanyak-

banyaknya dan gula yang tertinggal dalam ampas sekecil




1$

mungkin. (erpihan tebu yang sudah terbuka selnya siap diperah

at u dipisahkan antara nira dan ampasnya.

Proses pemerahan yang banyak dikenal adalah dengan sistemgilingan yaitu dengan prinsip menghimpit serpihan tebu dengan

serangkaian alat yang terdiri dari = G 0 unit gilingan = G / roll

sehingga niranya keluar. 6ara ini banyak digunakan di pabrik-

pabrik gula di 9ndonesia. ?amun di samping cara tersebut,

pemerahan bisa juga dilakukan dengan sistem diLusi dengan

menggunakan alat yang disebut di"user.

(istem pemerahan dengan sistem diLusi adalah dengan adanya

perbedaan tekanan osmosis antara sel tebu dengan air

perendam. ekanan osmosis dalam sel tebu lebih tinggi

dibanding tekanan osmosis air perendam sehingga akan terjadi

aliran nira keluar sel. arena tidak ada tekanan!gilingan maka

komponen bukan gula yang terlarut dalam nira relatif kecil.

(istem diLusi ini mempunyai beberapa kelebihan, antara lain

mutu nira lebih baik, pemakaian energi lebih hemat, keperluan

tenaga lebih sedikit dan mudah dalam pengoperasiaanya.

?amun sistem ini juga mempunyai kelemahan yitu harga alat

atau in@estasinya besar dan pemeliharaan alatnya lebih sulit

dibandingkan gilingan "?awansih, **&.




1%

I8. PE)U7NIAN

I8.1. Prinsi% Pemurnian Nira

?ira hasil pemerahan bersifat keruh, pekat, berwarna coklat

kehijauan karena adanya bahan yang larut maupun tidak larut

seperti asam organik, zat warna, serat, waH, protein dan

sebagainya. omponen-komponen tersebut sering disebut

dengan komponen bukan gula dan harus dipisahkan dari sukrosa. ahap proses pemurnian ini sering disebut sebagai puri:kasi atau

penjernihan "klari:kasi&.

omponen bukan gula tersebut sebagian besar merupakan

komponen yang terperah dari tebu serta bahan yang berasal dari

luar yang secara tidak sengaja masuk ke dalam nira sehingga

memberikan @ariabilitas sifat-sifat nira. eberadaan bahan

tersebutterutama dipengaruhi oleh letak geogra:s, musim, cara

bercocok tanam, dan perlakuan mekanis yang diberikan pada

tebu sebelum dan pada saat tebu digiling.

)engan jumlah kotoran yang banyak, diperlukan langkah-

langkah pemurnian dengan memperhatikan hal-hal berikut>

a. idak merusak sukrosa

b. 'ula reduksi yang sudah ada tidak rusak karena bisa

membantu pemisahan sukrosa pada saat kristalisasi dan

tidak terbentuk gula reduksi baru berarti terjadi kerusakan

sukrosa

c. Pembentukan tetes "hasil samping&ditekan rendah

d. 8esidu kapur dalam nira jernih rendah




1#

e. arus terjadi kenaikan tingkat kemurnnian yang berarti

f. idak terjadi pembentukan pewarnaan

)alam proses pemurnian, umumnya terdapat dua tahap yaitu

penghilangan kotoran dan pemucatan. Penghilangan kotoran

dapat dilakukan dengan mengendapkan komponen bukan gula

yang berupa bahan organik dan anorganik yang berada dalam

bentuk terlarut!koloidnsehingga meningkatkan jumlah gula yang

terkristalkan. (edangkan bahan tak larut yang tersuspensi harus

dipisahkan bersama dengan pengendapan kotoran terlarut oleh

akti@itas bahan pembantu pemurnian seperti kapur

dikombinasikan dengan panas. )engan terpisahnya kedua

macam bahan tersebut akan menghasilkan nira yang jernih dan

tidak berwarna gelap"(uparmono dan (udarmanto, 1##&.

(etelah sebagian besar kotoran diendapkan, dilakukan

pemucatan sehingga nira berwarna cerah. Proses ini biasa

dilakukan dengan pemberian sul:t pada nira kotor atau pada ira

kental. ?amun yang paling penting dalam proses pemurnian

adalah memisahkan kotoran. )alam proses yang lebih kompleks

seperti sul:tasi atau karbonatasi, kotoran yang dapat dipisahkan

lebih banyak sehingga dihasilkan gula dengan kemurnian yang

lebih tinggi.

I8.2. +ahan Pembantu Pemurnian

3ntuk memisahkan kotoran-kotoran dalam nira kotor!mentah

tidak cukup diendapkan biasa atau disaring secara :sik, namun

perlu penambahan bahan pembantu kimia atau agen pemurnian

maupun pemanasan. Bahan-bahan pembantu utama dalam

pemurnian nira adalah kapur, senyawa fosfat, belerang!sulfur

dan karbondioksida.




*

I8.2.1. $a%ur

(ejauh ini kapur merupakan bahan yang paling efektif sebagaiagen pemurnian, dapat diperoleh dengan mudah serta harga

murah. apur yang digunakan dalam pemurnian harus berupa

kapur yang baru dari pembakaran dengan kemurnian yang

tinggi. apur tohor yang dihasilkan dari pembakaran batu kapur

harus dimatikanC dengan penambahan air sebaynyak = G / kali

berat kapur hingga didapatkan susu kapur yang bebas dari

endapan.

(usu kapur merupakan dispersi kasar dari koloid kalsium

hidroksida! 6a"<&* dengan kelarutan dalam air sebesar ,1*+

pada *0o6. elarutan tersebut meningkat menjadi 1,0+ 6a<

dengan adanya sukrosa dalam larutan dan juga meningkat oleh

pengaruh komponen bukan gula dalam nira. Bila suhu

ditingkatkan, kelarutannya berkurang.

?ira yang diberi susu kapur akan terpisah menjadi tiga lapisan.

(ubstansi yang tidak larut dan mempunyai densitas lebih rendah

dari nira akan mengapung, disebut scumC atau kotoran

terapung, sedangkan yang densitasnya lebih tinggi dari nira akan

mengendap dan disebut nira kotor, sedangkan yang di

tengahadalah nira yang sudah kelihatan jernih. ang perlu

diperhatikan dalam proses ini adalah ketajaman pemisahan

ketiga lapisan tersebut, kecepatan pengendapan, @olume

endapandan kuantitas dari substansi yang bisa terambil melalui

pengendapan dan pengapungan.

'aris besarnya kapur membuat tiga macam reaksi dengan

komponen nira yang menghasilkan efek penjernihan, yaitu>

1. Pembentukan substansi yang tidak larut




*1

*. Pembentukan substansi yang masih tetap dalam larutan

=. oagulasi dispersi kasar dan substansi koloid

Pada saat terjadi kontak antara susu kapur dengan nira maka

terjadilah beberapa reaksi berikut>

1. Menetralkan asam organik bebas dalam nira membentuk

garam kalsium yangsebagian besar mengendap pada saat

pemanasan

*. Bereaksi dengan asam fosfat membentuk endapan kalsium

fosfat

=. Bereaksi dengan senyawa nitrogen yang menyusun koloid

/. Bereaksi dengan senyawa pektin membentuk senyawa yang

larut dan yang tidak larut

0. Mengendapkan beberapa zat warna seperti kloro:l dan

antosianin

7. )alam keadaan berlebihan, kapur bereaksi dengan sukrosa

menghasilkan sakarat dan dengan gula reduksi menyebabkan

pemecahan dan menghasilkan senyawa yang bewarna gelap.

I8.2.2. Sen#a9a :s0at

;osfat yang terlarut dalam nira mempunyai arti penting dalam

reaksinya dengan kapur karena akan membentuk endapan yang

besar dan kokoh berupa trikalsium fosfat. 4ndapan ini tidak

hanya akan membawa sebagian besar koloid tetapi juga akan

menyerap bahan pewarna serta menurunkan kandungan kalsium

dalam nira. 4ndapan trikalsium fosfat ini mudah dipisahkan dari

nira jernih dan tidak sulit disaring. Bila banyak nira yang berasal

dari tebu muda, maka akan banyak terdapat koloid yang berupa




**

senyawa nitrogen. oloid ini sulit diendapkan dan juga sulit

disaring. 3ntuk menghindari hal ini perlu ditambahkan larutan

fosfat sebagai agen penjernih. 2sam fosfat digunakan untuk

meningkatkan mutu pemurnian, terutama pada proses de:kasi.

(eperti halnya dengan sul:t atau karbondioksida, perannya

terhadap kapur juga untuk menetralkan sisa kapur.

2da beberapa macam fosfat yang dijual di pasaran dengan kadar

P*<0 yang berbeda. (ingle superfosfat mengandung 17 G 1%+

P*<0, double superfosfat mengandung *0 G =+. riple

superfosfat mengandung sekitar /+, asam fosfat /0+ dansumafosfat sekitar 0+. (enyawa fosfat tersebut umumnya tidak

murni, yaitu mengandung kotoran 6a(</ "terutama pada single

dan double superfosfat& yang harus dibersihkan dulu dengan

pendidihan untuk mengendapkan 6a(</ , kemudian dilakukan

penyaringan.

I8.2.(. +elerang

Belerang murni berupa padatan kuning pucat yang berbentuk

silinder batangan atau bubuk kasar. Bila dipanaskan, belerang

mencair pada suhu 11/o6, berubah mnenjadi coklat kehitaman

dan @iskositasnya meningkat dengan meningkatnya pemanasan.

Pada suhu ///o6 belerang mendidih menghasilkan uap berwarna

merah. 3ap belerang tidak larut dalam air tetapi larut dalam

pelarut organik. Belerang digunakan sebagi bahan pembantu

pemurnian dalam bentuk sulfur dioksida. 2da tiga pengaruh yang

dihasilkan oleh sulfur dioksida yaitu>

1. Menetralkan kelebihan kapur

*. Pemucatan nira dengan merusak bahan pewarna

=. =. Menurunkan @iskositas nira.




*=

4fek pemucatan dihasilkan dari sifat belerang sebagai pemucat

yang kuat, memucatkan bahan pewarna alami yang ada dalam

nira tebu. (ulLur juga mencegah atau menghambat

pembentukan warna selama proses penguapan atau kristalisasi.

(ulfur dapat mereduksi garam ferri "yang berwarna gelap&

menjadi garam ferro yang tidak berwarna.

Pemucatan oleh belerang ini tidak bersifat tetap karena bila

kontak dengan udara dalam waktu agak lama, nira yang tadinya

sudah dipucatkan menjadi berwarna kembali. (ulfur juga tidak

mampu menahan pembentukan warna yang disebabkan olehpemecahan gula reduksi sebagai akibat kontak dengan alkali

serta suhu yang tinggi.

I8.2.. $arbndiksida

arbondioksida terbentuk pada saat pembakaran batu kapur

menjadi kapur tohor melalui reaksi sebagai berikut>

6a6<= 6a< N 6<*

arbondioksida digunakan untuk menetralkan nira yang telah

mengalami de:kasi menggunakan kapur tohor dan membentuk

endapan kalsium karbonat dalm jumlah yang sangat besar tetapi

sangat mudah disaring.

6a"<&* N 6<* 6a6<= N *<

(aturasi karbondioksida mengendapkan kotoran bukan gula yang

terbanyak dibandingkan dengan cara pemurnian lainnya

sehingga dihasilkan gula yang terbersih dengan persentase gula

yang dikristalkan terbanyak.




*/

I8.(. )etde Pemurnian

)ari bahan pembantu yang digunakan untuk pemurnian makaada tiga cara dasar pemurnian, yaitu de:kasi, karbonatasi, dan

sul:tasi. )alam tiap pengendalian proses pemurnian, yang

penting untuk diperhatikan adalah jumlah penggunaan kapur

yang optimum dan diberikan pada p dan suhu yang tepat.

Penggunaan bahan untuk menetralkan sisa kapur untuk

memperbanyak pengendapan harus diatur dengan baik.

I8.(.1. De;kasi

Proses de:kasi pada prinsipnya hanya menggunakan bahan

pembantu kapur dikombinasikan dengan pemanasan. (ebagai

modi:kasi dilakukan cara pemanasan yang berbeda serta

digunakan bahan tambahan seperti sulfurdioksida atau

superfosfat dalam jumlah kecil. Pada proses ini kapur hanyadigunakan dalam jumlah kecil sehingga bahan penetral seperti

sul:t dan fosfat hanya dibutuhkan dalam jumlah kecil.

'ula yang dihasilkan dengan metode ini masih berwarna coklat

karena kristalnya tertutup oleh lapisan molasse yang

mengandung gula reduksi. emurnian gula sekitar #7 G #%,0o pol.

arena banyak kotoran dan gula redukis pada permukaannya

maka gula ini bersifat higroskopis dan mempunyai total

mikroorganisme yang tinggi. (elama penyimpanan ada

kecenderungan untuk terjadi fermentasi sehingga gula menjadi

lengket.

al yang penting diperhatikan dalam proses de:kasi dari sisi

pengolahan adalah cara pemberian kapur serta pengaturan suhu

nira saat pemberian kapur. 2da tiga proses de:kasi, yaitu




*0

de:kasi sederhana, de:kasi majemuk dan de:kasi netral. )alam

de:kasi sederhana nira hanya diperlakukan dengan kapur dan

panas.

)alam de:kasi majemuk nira yang berasal dari penggilingan

kering yaitu gilingan 9 dan crusher yang disebut nira primer,

sedangkan nira penggilingan basah "dengan imbibisi& yaitu dari

gilingan 99 dan seterusnya yang banyak mengandung bahan

bukan gula disebutnira sekunder. ?ira primer dan sekunder

mendapat pengapuran terpisah. )alam de:kasi netral nira

mentah diberi kapur agak berlebihan "tidak sebanyak yangdilakukan pada sul:tasi&, kemudian kelebihan kapur dinetralkan

dengan sulfurdioksida atau fosfat.

I8.(.2. Sul;tasi

Proses sul:tasi menggunakan bahan pembantu kapur dan

sulfurdioksida. )alam proses ini suatu kapur ditambahkanmelebihi kebutuhan untuk menetralkan keasaman nira. elebihan

kapur dinetralkan dengan sulfurdioksida. 2da beberapa cara

pemberian kapur dan sulfur, namun yang banyak dipakai

sekarang adalah pemberian secara simultan dan

berkesinambungan pada nira yang telah dipanaskan sampai

sekitar sushu %o6.

Proses sul:tasi bisa dikelompokkan menjadi kelompok besar

berdasarkan sistem pengerjaannya yaitu sistem batch dan

#ontinyu. 6ara batch dibedakan lagi menjadi lima macam proses

yaitu>

- (ul:tasi asam

- (ul:tasi netral




*7

- (ul:tasi alkali

- (ul:tasi yang dikombinasikan dengan pengapuran bertingkat

- (ul:tasi ganda

6ara pengerjaan sistem batch ini adalah dengan mengisi tangki

sul:tasi dengan nira kemudian kutub gas dibuka dan terjadilah

pencampuran gas sulfur dioksida dengan nira. 3ntuk mengetahui

sampai seberapa jauh pemberian gas maka setiap saat diambil

contoh nira untuk ditera pnya. Bila p telah dianggap cukup

maka nira kemudian dikeluarkan dari tangki sul:tasi. (upaya

terjadi pencampuran yang baik maka sirkulasi nira di dalam

tangki harus baik. arena dalam tangki perlu dilakukan

pengaturan maka proses ini dipandang lambat. Biasanya tangki

sul:tasi berjumlah cukup banyak agar tidak mengganggu aliran

proses.

(ul:tasi kontinyu bisa menggunakan alat yang masih terbilang

sederhana dengan operasi yang jauh lebih sederhana dengan

sul:tasi batch. Pada prinsipnya semua bahan pembantu

pemurnian diberikan secara kontinyuyang proporsional terhadap

aliran niranya. Proses pengapuran serta sul:tasi terjadi dalam

satu tangki dengan rancang bangunyang khusus, bukan yang

digunakan dalam proses batch. Bersama dengan gas dan susu

kapur, nira dimasukkan ke tangki dari bagian dasar. ejenuhan

akan gas dan kapur meningkat dengan peningkatan jumlah nira

yang akhirnya mengalir keluar tangki dari lubang pada bagian

atas. al yang perlu diperhatikan adalah adanya pencampuran

yang sempurna antara kapur dengan nira yang bisa dicapai dari

aliran nira yang dipompakan ke dalam tangki.

I8.(.(. $arbnatasi




*$

)alam proses karbonatasi, kapur dalam jumlah banyak

ditambahkan ke nira kemudian sisa kapur dinetralkan dengan

penambahan karbondioksida. apur yang digunakan sangat

banyak yaitu sekitar sepuluh kali yang digunakan dalam proses

sul:tasi. (ebagai resikonya ongkos produksi, buruh yang

digunakan dan biaya operasinya lebih tinggi. Penggunaan kapur

yang banyak mengakibatkan terbentuknya blotong yang banyak,

yaitu sekitar %+ dari tebu sehingga memerlukan fasilitas penapis

yang besar dan perhitungan banyaknya gula yang hilang dalam

kotoran hasil endapan "blotong&.

)alam proses karbonatasi, dua kejadian penting yang perlu

diperhatikan adalah>

- erjadinya reaksi oleh pemberian kapur dan karbondioksida

- Pengaruh suhu dan p dalam reaksi kimia :sika yang terjadi.




*%

8. E8AP<7ASI

8.1. Prinsi% E=a%rasi

?ira jernih hasil pemurnian mengandung 10 G 1%+ padatan

tergantung pada kadar gula tebu dan jumlah air imbibisi yang

digunakan. (isanya adalah air sebagai zat pelarut. 3ntuk

memperoleh gula!sukrosa dari nira, maka hampir seluruh airnya

harus dihilangkan atau dipisahkan. Penghilangan atau pemisahanair tersebut dilakukan dengan cara penguapan. )alam

pembuatan gula putih, pemisahan air dilakukan dua tahap>

pertama, tahap penguapan yaitu penghilangan sebagian besar

air sehingga diperoleh nira pekat yang merupakan larutan

hampir jenuhO kedua adalah tahap kristalisasi, yaitu

penghilangan sebagian besar air dari nira pekat sehingga

larutannya lewat jenuh.

Bila nira dipanaskan, suhunya akan naik dan sebagian akan

menguap. (emakin banyak panas yang ditambahkan akan

semakin tinggi suhunya dan semakin cepat molekul-molekul air

yang menguap. Proses penguapan air dari nira tersebut akan

meningkatkan kadar padatannya dan nira jernih berubah menjadi

nira kental!pekat. ?ira encer!jernih yang semula berkadar

padatan sekitar 10oBriH akan menjadi nira pekat dengan kadar

padatan maksimum $oBriH. )i atas batas tersebut nira akan

membentuk inti kristal, apalagi bila terjadi penurunan suhu.

(ementara pada saat nira pekat dialirkan ke pan pemasakan

pembentukan kristal tak boleh terjadi.

Penguapan nira dari 10oBriH sampai $oBriH akan menguapkan

air dalam jumlah sangat besar yaitu sekitar $%+ dari berat nira




*#

encernya. <leh karena itu panas yang diperlukan juga sangat

besar. (ebagai sumber panas dalam proses penguapan nira

digunakan uap air panas "steam&. 2gar penggunaan steam

e:sien, maka penguapan nira tidak dilakukan sekaligus dalam

satu bejana e@aporator melainkan dalam beberapa bejana yang

dirakit berturutan "seri& dan bekerja secara berkesinambungan,

berganda dan bertingkat. 4@aporator seperti ini disebut multiiple

e"ect evaporator , bila terdiri dari tiga, empat dan lima bejana

disebut masing-masing triple e"ect evaporator, $uadruple e"ect

evaporator, dan $uinduple e"ect evaporator .

F.*. Peralatan E=a%rasi

Bejana e@aporator umumnya berupa silinder tegak dengan

konstruksi pelat baja dengan lapisan papan kayu diluarnya

sebagai isolator panas. Bejana seperti itu sering disebut bertipe

kalandria tabular @ertikal.

Bejana tersebut terdiri dari empat bagian> bagian alas!dasar

yang cekung ke bawah, silinder @ertikal, tromol pemanas, dan

sebuah kubah di bagian atas dengan penutup. Bagian bawah

e@aporator dilengkapi dengan pipa pemasukan nira dan bejana

sebelumnya, pipa pengeluaran nira pekat dan peralatan bantu

lainnya "uswurj, *%&.




=

Gambar 2. E=a%ratr ,i%e 7bert

8.(. Pelaksanaan E=a%rasi

Bejana e@aporator pertama dioperasikan dengan tekanan J1atm dan bejana-bejana berikutnya dioperasikan pada tekana

@akum "K1 atm& dan semakin ke belakang semakin @akum. Pada

bejana terakhir biasanya tekanannya mencapai *7,0 inci g.

arena itu nira pada bejana pertama akan mendidih pada suhu

J1o6, sedangkan nira pada bejana paling belakang mendidih

pada suhu 00o6. Pengatutan tekanan dalam e@aporator dilakukan

dengan cara menghisap uap air di dalam bejana terakhir lewatkondensordi depannya akan ikut @akumjuga karena saling

berhubungan lewat pipa pemindah nira. ?ira jernih yang telah

dipanaskan sampai mendekati titik didihnya dialirkan ke bejana

pertama, steam dengan tekanan kurang lebih 1 psig dialirkan

ke dalam tromol pemanasnya. erjadi transfer panas dari steam

pemanas ke nira lewat dinding pipa sampai nira mendidih dan

selanjutnya terjadi penguapan sebagian air dalam nira.




=1

?ira dalam bejana pertama yang sudah bertambah pekat

dialirkan ke bejana kedua untuk menjalani proses pemekatan

selanjutnya. arena bejana kedua bertekanan rendah "@akum&,

maka titik didih nira lebih rendah dari suhu nira yang dialirkan

dari bejana pertama sehingga saat masuk ke dalam bejana

kedua akan seketika mendidih "peristiwa ini disebut %ash

evaporation&. 3ap air yang dihasilkan oleh bejana pertama

dialirkan ke dalam tromol pemanas bejana kedua untuk

dimanfaatkan sebagai sumber panas.

?ira yang menjadi lebih pekat dari bejana kedua selanjutnyadialirkan ke bejana ketiga sebagai sumber panas untuk

penguapan nira. ?ira yang keluar dari bejana penguapan terakhir

disebut sebagai nira pekat dengan kadar padatan terlarut

minimal 7oBriH dan maksimal $oBriH, selanjutnya dialirkan ke

stasiun kristalisasi. 3ap air yang dihasilkan oleh bejana terakhir

akan terhisap oleh kondensor barometrik, kontak dengan air

pendingin, mengembun dan bercampur dengan air

pendinginnya. 3ntuk meghemat pemakaian air, air pendingin

kondensor biasanya didinginkan dalam menara pendingin atau

disemburkan ke atas pada kolam khusus dan selanjutnya

disirkulasikan kembali untuk pendingin di kondensor.




=*

8I. $7IS,ALISASI

8I.1. Garis +esar Prses

Proses kristalisasi juga sering disebut pemasakan gula "sugar

boiling&, yang biasanya dilakuakn di dalam e@aporator @akum

efek tunggal yang khusus dirancang untuk dapat menangani

bahan dengan @iskositas tinggi. ujuan utama kristalisasi adalah

mengeluarkan gula sebanyak-banyaknya dari nira kental dengancara yang cepat dan ekonomis dengan kualitas yang memenuhi

keinginan konsumen.

(ukrosa dikristalkan dari nira pekat dalam tiga tingkatan.

Masakan pertama atau disebut masakan 2, terutama berbahan

baku nira pekat dari e@aporator. ?ira tersbut dipekatkan lebih

lanjut sampai membentuk kristal sebanyak-banyaknya. Masakan

tersebut diturunkan ke suatu miHer!palung pendingin dan

selanjutnya dipindahkan ke alat sentrifugasi untuk memisahkan

sirup dengan kristalnya yang disebut gua 2. (irupnya, disebut

sirup 2 digunakan sebagai bahan baku masakan kedua yang

dinamakan masakan B. Bila masakan B tersebut disentrifugasi

akan diperoleh gulla B dan sirp B yang akan digunakan untuk

bahan baku masakan ketiga atau masakan 6. Masakan terakhir

tersebut setelah dikeluarkan dari pan kristallisasi akan dialirkan

ke bak!palung tempat berlangsungnya pertumbuhan kristal lebih

lanjut dengan adanya proses pendinginan.

Bila masakan 6 disentrifugasi, akan diperoleh gula 6 dan limbah

berupa sirup kantal yang dinamakan tetes atau molase. 'ula 6

berkualitas rendah, kristalnya kecil-kecil dan masih terikut tetas

yang membentuk lapisan tipis di permukaan kristalnya. 'ula




==

tersebut dicampur dengan sedikit nira pekat atau air,

membentuk masa kental yang dinamakan magma, dan

digunakan sebagai bibit kristal pada masakan 2 dan B ini disebut

dengan sistem magma.

8I.2. Prsedur $ristalisasi

ristalisasi pada pokoknya terdiri dari tiga tahap, yaitu

pembentukan sejumlah tertentu inti kristal, pembesaran atau

pertumbuhan inti kristal tanpa adanya pembentukan kristal baru

sampai ukuran yang dikehendaki dan pemisahan kristal.

F9.*.1.Pembentukan Inti $ristal

Bahan baku untuk bibit dialirkan ke dalam pan masakan

sejumlah tertentu untuk menutupi atau membasahi beberapa

coil pemanas sewaktu mendidih pada keadaan lewat jenuhnya.(etelah tekanan @akum dinaikkan dan dipertahankan pada *7,0

inci g, steam pemanas dialirkan ke dalm coil pemanas

sehingga terjadi pendidihan cepat untuk menaikkan konsentrasi

larutan secepat mungkin.

Bahan untuk pembibitan biasanya berupa campuran nira pekat

dan sirup yang sesuai sehingga diperoleh kemurnian sekitar $.

al ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya konglomerat,

yaitu gabungan!penempelan beberapa kristal kecil yang

kemudian tumbuh jadi satu gumpalan kristal yang biasanya

sering terjadi pada masakan dengan kemurnian tinggi.

9nti kristal dapat diperoleh dengan tiga metode, yaitu

pembentukan kristal spontan, pembibitan dengan pancingan




=/

"shoc# seeding& dan pembibitan dengan serbuk gula "true

seeding&.

- Pembentukan kristal spontan

Metode ini disebut sebagai metode tunggu atau membiarkan

agar inti kristal mucul, yaitu dengan cara memekatkan baham

masakan sampai inti kristal terbentuk. 9ni berarti proses

pemekatan harus dilaksanakan sampai larutan mencapai zona

labil. Pembentukan kristal harus diuji sampau cukup jumlahnya

dengan mengoleskan contoh bahan pada keping kaca pembesar

atau mikroskop. alau juru masak menanggap bahwa jumlah inti

kristal telah cukup, derajat saturasi masakan diturunkan dengan

menambahkan nira!sirup atau dikombonasi dengan mengurangi

tekanan @akum sebesar = G / inci. )engan cara tersebut

kejenuhan larutan akan masuk ke zona metastabil.

- &hoc# seeding

Pada metode ini, pemekatan larutan dilaksanakan sampai zona

intermediate. (elanjutnya sejumlah serbuk gula halus "0 -1 g&

ditambahkan ke dalam masakan. Bila inti kristal telah terbentuk

sampai jumlah cukup, supersaturasinya diturunkan sampai zona

menstabil. 6ara ini hampir sama dengan true seeding, hanya

jumlah serbuk gula yang ditambahkan jauh lebih sedikit. (elain

itu bila serbuk gula ditambahkan dalam bentuk kering, sejumlah

udara juga ikut masuk ke dalam pan yang akan membawa serta

partikel debu bahan lain yang akan membentuk intin kristal.

- True seeding

Pada cara ini, julah bibit yang ditambahkan diperhitungkan

sesuai denga rata-rata ukuran kristal produk yang di kehendaki

serta kapasitas pan kristalisasi yang digunakan. Penambahan

serbuk bibit tersebut dilakukan pada larutan jenuh pada zona




=0

metastabil, kemudian dipertahankan pada tingkat kejenuhan

tersebut, sehingga tidak ada kemungkinan pembentukan kristal

baru.

F9.*.*.Pembesaran atau Pertumbuhan $ristal

Bila inti kristal telah terbentuk atau telah ditambahkan dalam

jumlah yang cukup, selanjutnya harus ditumbuhkan atau

dibesarkan bersama-sama secara cermat dan hati-hati agar tidak

diikuti timbulnya kristal palsu.

Bila gula mengumpul dari satu larutan jenuh ke permukaan

kristal, akan menyebabkan menurunnya kadar gula larutan.

(edangkan penguapan air dari larutan akan menaikkan kadar

gula larutan.

(etelah proses pamasakan gula dii dalam pan @akumselesai dan

masakan dikeluarkan dari dasar pan, masakan tersebut

ditampung dalam suatu palung yang berada tepat di bawah pan.

3ntuk masing-masing tingkat masakan disediakan satu atau dua

buah palung. Masakan yang keluar dari pan bersuhu sekitar $o6,

dalam palung suhunya akan terus turun menjadi / G /0 o6

sebelum dipsahkan kristalnya. <leh karena itu palung tersebut

disebut juga sebagai palung pendingin yang dilengkapi dengan

alat pengaduk. )engan pengadukan dalam palung tersebut maka

massa masakan akan bergerak kontinyu sehingga kristal gula

akan bergerak kontinyu sehingga kristal gula akan bergerak

bebas dalam larutan induk dan kontak terus dengan larutan

superjenuh. anpa pengadukan, sukrosa dalam sirup akan

cenderung membentuk kristal palsu "kristal baru yang sangat

lembut& atau cenderung mengendap membentuk masa yang

keras di dasar palung.




=7

(ewaktu suhu turun, derajat kejenuhan larutan induk akan

meningkat dan molekul-molekul sukrosa akan menempel ke

permukaan kristal di dekatnya sehingga terjadi pertumbuhan

kristal. 3kuran kristal dikendalikan sesuai dengan yang

diinginkan. eseragaman ukuran merupakan salah satu penentu

mutu gula putih.

F9.*.=.Pemisahan $ristal

Masakan dari palung pendingin selanjutnya dipindahkan ke

sentrifuga untuk memisahkan kristal dengan tetesnya. )engan

menempatkan sejumlah masakan dalam silinder dengan dinding

berlubang-lubang kcil kemudian silinder tersebut diputar pada

porosnya dengan kecepatan tinggi, maka gaya gra@itasi

yangtimbul akan mendorong seluruh masakan ke dinding

silinder, menahan kristalnya dan meloloskan sirupnya lewat

lubang pada dinding tersebut.

Pemisahan sirup dari masakan berlangsung dalam tiga tahap>

a. Penghilangan kelebihan cairan selain yang mengisi ruang-

ruang kecil di antara kristal

b. Memisahkan sisa sirup yang masih tertinggal sehingga

tinggal selapis tipis sirup di permukaan kristal

c. Mengurangi ketebalan lapisan sirup di permukaan kristal

tersebut.

3ntuk meningkatkan e:siensi pemisahan larutan induk atau

mengurangi jumlah larutan induk yang melapisi kristal gula,

dapat dilakukan pencucian. Pencucian dapat dilakukan secara

tunggal atau ganda. Pada cara pensusian tunggal, pemisahan

kristal dari larutan induk "misalnya masakan 2&dilakukan tanpa




=$

pencucian. 'ula 2 ini selanjutnya dicampur dengan gula B dan

nira pekat kemurnian tinggi, dicampur homogen dan

disentrifugasi ulang. Pada tahap ini dilakukan pencucian dengan

air hangat, dengan jumlah sekitar 1+ dari berat kristal gula

"uswurj, *%&.

Gambar (. Pan )asak untuk Prses $ristalisasi Gula




=%

8II. PENGE7INGAN DAN PEN*I)PANAN GULA

8II.1.Pengeringan

ristal gula yang diturunkan dari mesin sentrifugasi masih

mengandung air sekitar *+. 2gar gula aman untuk disimpan,

maka perlu dikeringkan dahulu sampai kadar air sekitar ,* G

,=+ agar tidak ditumbuhi mikroorganisme atau mengalami

hidrolisis selama penyimpanannya.

2da beberapa tipe alat pengering yang biasa digunakan di pabrik

gula dan umumnya dilakuukan dengan cara mengalirkan udara

panas berlawanan arah dengan aliran gula yang sengaja

dicurahkan sedemikian rupa sehingga terjadi kontak efektif

antara udara pengering dan kristalnya.

Rotary drum drier berupa sebuah drum yang dipasang sedikitmenyudut terhadap garis horizontal sehingga satu ujungnya

sedikit lebih tinggi dari pada ujung lainnya. )i dinding dalam

drum terdapat sekat-sekat menyerong. Bila drum diputar pada

porosnya dengan kecepatan % G 1 rpm, sekat-sekat tersebut

akan membawa gula yang ada di sisi bawah dru searah

putarannya dan sampai bagian atas akan dituangkan ke bawah

dan bergerak dari ujung silinder yang lebih tinggi ke ujung

lainnya. 3dara panas dialirkan dari arah ujung yang lebih rendah,

sehingga berlawanan dengan gerak alir kristal gula.

Proses pengeringan akan berlangsung antara $ G 1 menit

hingga kadangg-kadang sampai * menit tergantung dari

panjang pendeknya drumpengering. Pada ujung pengeluaran

terdapat ayakan yang memisahkan kristal gula yang kasar dari




=#

yang halus. )ebu gula akan terbawa oleh udara pengering dan

terkumpul di alat penangkap debu.

Pengering @ertikal adalah alat pengering gula tipe yang lain.Pengering @ertikal berbentuk silinder tegak sepanjang kurang

lebih 7 $,0 meter, di dalamnya berputar sebuah poros yang

dilengkapi dengan piringan-piringan. Pada dinding silinder

melekat pelat-pelat logam melingkar yang berada di antara dua

piringan. Bila poros tersebut berputar dan gula basah dituangkan

dari bagian atas silinder dan oleh lempeng logam akan dialirkan

ke atas piringan dibawahnya, begitu seterusnya proosesberulang sehingga akhirnya gula sampai di bagian bawah

silinder.

8II.2.Pen#im%anan

2da dua cara penyimpanan kristal gula, yaitu dalam karung dan

dalam bentuk curah "bul# storage&. Pada umumnya pabrik gula di9ndonesia menyimpan gula dalam wadah karung yang kemudian

disusun dalam gudang penyimpanan. (edangkan di luar negeri,

umumnya pabrik gula menyimapn gulanya dalam bentuk curah.

Banyak pabrik gula yang berlokasi dekat dengan

pelabuhansehingga penyimpanan dan pengangkutan gula dari

pabrik ke kapal cuukup menggunakan kon@eyor. )engan cara

seperti itu tiidak banyak diperlukan tenaga untuk bongkar muat

gula.

F99.*.1. Pen#im%anan Gula dalam $arung

Penyimpanan gula dalam wadah karung, penumpukannya dalam

gudang harus memenuhi beberapa perrsyaratan berikut>




/

1. umpukan karung sebaiknya berjarak 70 G 1 cm dari

dinding gudang

*. Pemupukan dilakukan serapat mungkin agar oksigen tidakbanyak mempengaruhi

=. inggi tumpukan sebaiknya tidak lebih dari % meter agar

karung yang di bawah tidak mengalami beban tekanan yang

berlebihan yang dapat menyebbabkan gula menggumpal

/. 5arak antara sisi bawah atap gudang dengan karung di

tumpukan paling atas tidak kurang dari = meter

0. Eantai gudang yang harus terbuat dari konstruksi beton harus

diberi alas, misalnya anyaman bambu

7. Bagian atas tumpukan ditutup dengan bahan yang dapat

melindungi dari lembab dan suhu udara luar. 'udang

penyimpanan yang baik harus dapat mengendalikan

kelembaban relatif udara sampai maksimal 70+ dan suhu

udara maksimum =o6.

$.

Gambar . Pen#im%anan Gula dalam $arung




/1

F99.*.*. Pen#im%anan Gula 6urah

Berikut adalah beberapa keuntungan penyimapanan curah

dibandingkan penyimpanan dalamm karung>

1. idak perlu karung "penimbangan tidak termasuk berat

karung

*. Biaya untuk karung dapat dihemat

=. Biaya penimbangan dan pengisian karung dapat dihemat

/. Biaya pengankutan gula dengan kon@eyor lebih murah

0. enaga pengamngkut yang diperlukan untuk mengisi kapal

lebih sedikit

7. Pengisian dan pembongkaran kapal lebih cepat

Gambar 3. Pen#im%anan Gula 6urah

?amun penyimpanan curah juga mempunyai kelemahan, antara

lain>

1. 5ika suhu mendekati titik beku "iklim dingin& dan kelembaban

rendah, gula curah akan mengeras dan sulit dibongkar

kecuali gula yang bermutu bagus "kristal seragam dan kadar

airnya rendah&.




/*

*. Pengapalan gula curah memerlukan kapal ukuran besar dan

biaya mahal. Penyimpanan gula curah memerlukan fasilitas

gudang penyimpanan yang baik yaitu yang dapat melindungi

dari cuaca dan sirkulasi udara yang cukup. (elain itu perlu

con@eyor dan peralatan untuk memasukkan dan

mengeluarkan gula dari gudang.

8III. 7A:INASI

8III.1. Industri 7e;ner#

)i beberapa negara, pabrik gula hanya memproduksi gula putih

mutu raw sugar dengan kandungan gula sekitar #$,$+. (eperti

yang telah dibahs pada B2B 9, bahwa jenis mutu gula tersebut

belum layak untuk dikonsumsi sehingga perlu dimurnikan

kembali "re:ne& atau yang dikenal denagn ra:nasi.

Beberapa alasan yang bisa dikemukakan mengapa proses

tersebut diperlukan adalah sebagaii berikut>

1. alaupun relatif murni, karena dikonsumsi langsung maka

sedikit ketidakmurnian bisa mempengaruhi tingkat

penerimaan




/=

*. Raw sugar mengandung sejumlah kecil komponen bukan gula

"impurities& seperti bahan kimia "herbisida dan pestisida&,

bakteri, yeast dan jamur yang menyebabkan gula tersebut

tidak dapat diterima untuk konsumsi manusia

=. &ecara umum, raw sugar diproduksi dalam kondisi di bawah

standar pabrik modern

/. (elama penyimpanan yang panjang akan terjadi kontaminasi

dan degradasi

0. (elama produksi, penyimpanan dan transportasi akan

meningkatkan kontaminasi sehingga perlu prooses ra:nasi

agar gula dalam bentuk murni sampai ke tangan konsumen

7. omponen bukan gula utama dalam raw sugar walaupun

dapat diterima sebagai bahan pangan, sulit menentukan cara

pengemasan yang tepat untuk konsumsi lokal dan untuk

memepertahankan mutunya

$. Beberapa pengguna, misalnya industri farmasi, pengalengan,

kembang gula dan minuman ringan menginginkan gula putih

dengan tingkat kemurnian yang tinggi yang hanya terdapat

pada re'ned sugar . (elama transportasi gula re'ned sugar

dijamin akan terlindung dari berbagai kerusakan

%. Pasar menghendaki produk berupa kristal yang putih dan

dalam persaingan, produk yang kurang murni tidak akandiminati.

2da dua tipe industri re'nery , yaitu>

1. 8e:nery bergabung dengan pabrik gula yang memproduksi

raw sugar

apasitas produksi ber@ariasi antara 1 G 0 ton per hari.

Beberapa industri re'nery hanya beroperasi pada saat musim




//

giling dan mera:nasi raw sugar yang mereka hasilkan sendiri.

3ntuk industri re'nery skala kecil dan tidak memproses semua

raw sugar yang dihasilkan, bisa dilanjutkan di luar waktu giling.

adang-kadang mereka membeli raw sugar dari pabrik gula

lainnya.

ipe industri re'nery seperti ini mendapatkan keuntungan yang

lebih besar karena pabrik gula dapat memproduksi tipe raw

sugar yang di inginkan oleh re'nery . euntungan lainnya dalah

semua sortiran dari re'nery dikembalikan ke pabrik raw sugar

untuk diproses ulang bersama dengan nira segar.

*. Re'nery berdiri sendiri

9ndustri tipe ini tidak mempunyai pabrik yang menghasilkan raw

sugar sebagai bahan baku industrinya. Raw sugar dibeli dari

pabrik raw sugar dari berbagai negara. 6ontohnya adalah

re'nery yang ada di negara aiwan, mereka tidak menanam tebu

tetapi membeli raw sugar dari berbagai negara dan

memprosesnya menjadi re'ned sugar.

>.2. )etde 7a;nasi

ujuan dari ra:nasi raw sugar adalah untuk menghilangkan

kotoran "non gula& dan warna pada raw sugar dan menghasilkan

re'ned sugar dengan kemurnian mendekati 1+. Pada

dasarnya proses ra:nasi terdiri dari empat tahap yaitu a:nasi,

calri:kasi!puri:kasi, decolorisasi dan kristalisasi.




/0

>.2.1. A;nasi

2:nasi merupakan tahap pertama dan paling penting dalam

proses ra:nasi, merupakan proses pencucian raw sugar yangdirancang untuk menghilangkan lapisan molasses yang

mengandung komponen bukan gula "sekitar $+&. ?amun

demikian walaupun e:siensi a:nasi maksimal, tidak mungkin

untuk menghilangkan seluruh komponen bukan gula dalam

kristal raw sugar .

2:nasi yang baik dapat menghilangkan %0+ komponen bukan

gula dalam raw sugar . Pencucian yang berlebihan akan

meningkatkan jumlah sukrosa yang masuk ke stasiun recovery

sebagai cairan pencucian. al ini menyebabkan bertambahnya

biaya untuk pengambilan kembali atau untuk industri yang tidak

punya fasilitas recovery akan dihasilkan molasses dengan

kandungan gula tinggi.

>.2.2. Puri;kasi

Puri:kasi dirancang untuk menghilanggkan komponen bukan

gula pada gula kristal, larutan gula hasil a:nasi atau cairan

pencucian raw sugar . ujuan utama puri:kasi adalah untuk

mmempersiapkan cairan gula memasuki tahap berikutnya yaitu

decolorisasi. Pada proses ra:nasi modern, ada tiga proses

puri:kasi yang banyak dilakukan, yaitu>

a. ;iltrasi

Pada cara :ltrasi, pemisahan hanya dilakukan secara meekanis

sehingga hasilnya kurang efektif, saringan mudah tersumbat dan

biaya untuk membeli :lter tinggi. Bila dibandingkan dengan dua

cara puri:kasi yang lain maka hasil :ltrasi dapat dilihat pada

tabel




/7

,abel 2. Perbandingan Prses Puri;kasi

Sistem $inerja

Penghilangan -/

4arna

Abu

,e%. ,ulang #ang

Digunakan

- dari !airan/

arbonatasi 0= 11 1%,0

;osfatasi ==

=$

/=

$

1

=*,0

=

**

;iltrasi dengan

diatomite

1* =7

sumber> ?awansih, **

b. ;osfatasi

Proses fosfatasi yang telah berhasil dikembangkan adalahpenambahan asam fosfat ke dalam cairan gula yang akan

menghasilkan gumpalan kalsium-fosfat. elah dikembangkan

clari:er kontinyu yang diberi tekanan udara untuk memacu

pengapungan Aoc!gumpalan yang terbentuk.

6airan gula panas 7 G 70o BriH suhu 7 G $0o6 ditambah asam

fosfat sampai * G / ppm P*<0. (usu kapur ditambahkan

sampai p akhir cairan yang dimurnikan $, G $,0. 6ampuran

kemudian diaerasi dan dilewatkan clari:er terbuka yang

dipanaskan selama = G 7 menit sampai mencapai suhu %0 G

#o6. ombinasi penurunan tekanan dan peningkatan suhu

menghasilkan terlepasnya gelembung udara yang menyebabkan

gumpalan kalsium-fosfat mengapung ke permukaan clari:er

sebagai scum yang selanjutnya akan dipisahkan dari cairan

jernihnya.




/$

Pada fosfatasi ada dua hal yang penting yang perlu diperhatikan

dalam menangani mud!scum yaitu mengurangi jumlah gula yang

terbawa scum sebelum scum dibuang dan membentuk scum

agar mudah ditangani dalam pembuangan.

c. arbonatasi

Peoses karbonatasi meliputi presipitasi sejumlah besar kalsium-

karbonat dalam cairan pencucian tau peleburan raw sugar .

Pemisahan bagian padat dilakukan dengan :ltrasi bertekanan.

omponen bukan gula dipisahkan dengan tiga cara, yaitu>

- Pemerangkapan bahan tidak larut dan semikoloid dalam

kristal kalsium-karbonat yang @oluminous

- Penyerapan pada kristal kalsium-karbonat

- Presipitasi komponen tidak larut, garam kalsium larut anionik,

ion fosfat dan sulfat, warna dan asam organik.

arbonatasi dilakukan dengan mencampurkan susu kapur *o

BriH dengan cairan gula 70 G 7%o BriH pada suhu $0 G %0o6 dan

dialirkan ke sejumlah "* G /& tangki saturasi. arbondioksida hasil

penyaringan gas dari boiler dialirkan ke tangki lewat aliran-aliran

pipa sehingga dihasilkan gelembung-gelembung kecil. 2liran gas

ke dalam tangki otomatis dikontrol dengan mengamati p cairan.

Pada tangki 9 diinginkan p #,0 G 1 dan p akhir cairan yang

dikarbonatasi tidak boleh melebihi %,*. otal waktu pemberiangas sekitar satu jam. (etelah karbonatasi kemudian diikuti

pemisahan antara kalsium karbonat denggan cairan jernih

dengan 'lterpress.




/%

>.2.(. De!lrisasi

)ecolorisasi pada proses ra:nasi sering kurang dianggap

penting. )alam pemisahan komponen bukan gula memangkurang efektif dibandingkan a:nasi atau puri:kasi. ?amun

decolorisasi merupakan proses khusus yang bertujuan untuk

menurunkan warana cairan hasil puri:kasi sampai % G #+.

)ecolorisasi merupakan tahap akhir untuk menghilangkan

komponen bukan gula. )engan decolorisasi maka kristal gula

yang dihasilkan akan lebih putih. )alam perdagangan, warna

merupakan salah satu kriteria kemurnian yang mudah dinilai.

)ecolorisasi dengan adsorben lebih disukai dibandingkan proses

ulang adsorben yang bisa digunakan adalah karbon aktif, bubuk

tulang dan resin.

2rang tulang merupakan adsorben tertua dan masih merupakan

adsorben paling penting dalam industri re:nery. 2rang tulang

dibuat dari tulang sapi kering diperkecil ukurannya dan dibakar

dengan kondisi yang terkendali. Euas area 1 gram arang tulang

adalah * G = kali lebih tinggi dibandingkan lias area 1 gram

karbon aktif. 2rang tulang mempunyai komposisi #+

hydroHyapatite dan 1+ karbon "?awansih, **&.




/#

Gambar 5. Nera!a )assa Prses Pembuatan Gula ,ebu




0

DA:,A7 PUS,A$A

2nonim. */. (tatistik Produksi dan onsumsi 'ula.http>!!www.kppbumn.depkeu.go.id!9ndustrialPro:le!P/!Pro:l+*ebu-1:les!page1.htm

2nonim. *%. Proses Pebuatan 'ula. http>!!berita-iptek.blogspot.com!*%!$!proses-pembuatan-gula.html

2sparno, M. 1##1. ;aktor-faktor yang Berperan terhadap8endemen ebu dan Pengolahannya. Paket 9nformasi

Majalah Berita ?o./!1##1. PPP'9. Pasuruan. al /% G 01.

Bahar, 2. 1##7. Pengaruh 5enis ebangan dan adar rash ebuterhadap 5umlah, ehilangan dan Mutu ?ira ebu. (kripsi.3nila. Bandar Eampung. al *% G *$.

Birch, '.'. dan .5. Parker. 1#$%. (ugar> (cience and echnology.2pplied (cience Publisher E). Eondon. al. =# G /$.

Bunga Mayang, P'. *. (elayang Pandang Proses Pengolahan ebu menjadi 'ula di 3nit 3saha Bungan Mayang. BandarEampung.

uswurj, 8. *%. (ugar 8esearch and [email protected]!QpI*1#

?awansih, <. **. eknologi Pembuatan 'ula Putih "Buku 2jar&.3nila. Bandar Eampung. al. $0 G %#.

Moerdokusumo, 2. 1##=. Pengawasan ualitas dan eknologiPembuatan 'ula di 9ndonesia. 9B. Bandung. al. 171 G1$$.

(pencer, '.E. dan '.P. Meade. 1#70. 6ane sugar andbook, 5ohniley and (ons. Eondon.

(uparmono dan (udarmanto, (. 1##. Proses Pengolahan 'ula ebu. P23 Pangan dan 'izi. 3'M. ogyakarta. al. 1$# G1%0.


http://www.kppbumn.depkeu.go.id/Industrial_Profile/PK4/Profil%20Tebu-1_files/page0010.htm


http://berita-iptek.blogspot.com/2008/07/proses-pembuatan-gula.html


http://www.risvank.com/?p=219





http://www.risvank.com/?p=219



01

P4MB322? '3E2 4B3"ugas Mata uliah 9lmu Bahan dan Pengembangan eknologi

2groindustri&

7a!hmania 4id#astuti

:(31'?''@1

SE$<LAH PAS6A SA7ANA

makalah gula tebu

Documents