Archive for March, 2009
Proses pembuatan gula dari tebu melalui beberapa tahap dimulai dari lahan sampai ke emplasemen gilingan, mengesktrak nira di gilingan, pemurnian nira, penguapan, kristalisasi, puteran sampai pengepakan gula dalam karung. Dari berbagai tahap tersebut terjadi kehilangan gula dalam hal ini sukrosa sehingga jumlah sukrosa yang seharusnya bisa dikristalkan menjadi gula berkurang. Oleh karena itu sebenarnya Pabrik Gula bukanlah tempat untuk membuat gula, PG hanya berkewajiban untuk menyelamatkan gula (sukrosa) yang ada dalam tebu. Proses pembentukan sukrosa sendiri terjadi di lahan melalui proses fotosintesis. Penyebab kehilangan sukrosa dapat dikategorikan sebagai berikut :
- Karena zat kimia yaitu kondisi asam
- Kehilangan secara fisik
- Kehilangan yang disebabkan oleh mikroba
Langkah pertama pada proses pembuatan gula tebu adalah tahapan tebang angkut. Sebelum tebu ditebang kehilangan gula dapat disebabkan karena penyakit, hama, atau oleh cuaca. Setelah ditebang tebu akan mengalami kerusakan yang disebabkan oleh enzyme, bahan kimia dan mikroba. Enzim invertase yang terdapat pada tebu akan mengkonversi sukrosa menjadi gula reduksi (glukosa dan fruktosa) sehingga kemurnian dari nira berkurang. Kerusakan oleh mikroba disebabkan oleh bakteri Leuconostoc, dimana bakteri ini dapat menyebabkan terbentuknya dextran. Pembentukan dextran yang berlebihan akan menimbulkan kesulitan dalam proses. Oleh karena itu untuk mengurangi kehilangan gula selama tebang angkut, hendaknya proses tebang angkut dilakukan secara efisien sehingga tebu setelah ditebang dapat digiling secepatnya. Read the rest of this entry »
T. Martoyo
PENDAHULUAN
Teknologi pemisahan dengan kromatografi masih relatip baru untuk industri gula namun telah berkembang lebih lama untuk pemisahan hidrokarbon (Paananen, 1997; Schoenrock, 1997). Teknik pemisahan ini didasarkan pada perbedaan koefisien distribusi (Kd) komponen terhadap 2 fase yaitu fase diam dam fase gerak (eluen). Komponen dengan Kd tinggi akan lebih tertahan oleh fase diam sehingga terelusi lebih lambat.
Mekanisme pemisahan komponen dalam kromatografi ada berbagai macam antara lain, partisi, difusi, penukaran ion, eksklusi. Kromatografi yang diaplikasikan untuk industri gula menggunakan ion exclussion chromatography (IEC). Pada pemisahan ini (untuk tetes beet) molekul yang besar seperti dextran, protein dan garam atau ion-ion terelusi paling awal, disusul dengan fraksi sukrose kemudian molekul yang lebih kecil (betain). Sebagai fase diam digunakan resin penukar kation khusus dengan crosslink tertentu sehingga bersifat porous, ion yang digunakan adalah Na atau K (Rearick and Kurney, 1995; Rearick et al, 1999; Paananen and Kuisma, 2000) . Sedangkan sebagai fase gerak (eluen) digunakan air.
Teknologi kromatografi di industri gula pertama kali diaplikasikan untuk pemisahan sukrose dalam tetes beet dan saat ini telah mencapai skala komersial (Paananen, 1997; Rearick et al, 1999). Sedangkan untuk tetes tebu masih pada tahap penelitian , karena menghadapi kendala pada pemurnian awal . Tetes tebu memiliki karakter berbeda dengan tetes beet karena komposisinya berbeda, lebih banyak mengandung partikel tersuspensi dengan rentang ukuran yang lebar, kadar gula reduksi yang lebih tinggi, sehingga harus disingkirkan sebelum dimasukkan dalam kolom kromatografi (Kearney and Kochergin, 2001; Fetcher et al, 2001).
TEKNIK PEMISAHAN DENGAN CARA KROMATOGRAFI
Teknik kromatografi adalah teknik pemisahan komponen berdasarkan koefisien distribusi (KD) masing-masing komponen pada 2 fasa yaitu fasa diam dan fasa gerak. Komponen yang memiliki nilai KD lebih besar akan terelusi lebih lambat. Teknik pemisahan ini pertama kali digunakan dan berkembang di bidang kimia analitik dengan berbagai sistem yang sekarang terkenal dengan sistem GLC (Gas Liquid Chromatography), HPLC (High Performance Liquid Chromatography), Exclusion Chromatography (EC) dan lain sebagainya. Teknik pemisahan ini memungkinkan analisis komponen gas atau larutan sangat efisien, mudah dilakukan dan lebih cepat dibandingkan dengan teknik yang sudah ada sebelumnya. Read the rest of this entry »
Pada saat ini di Indonesia terdapat 61 pabrik gula (PG) dimana pada proses pemerahan nira dari tebu kebanyakan memakai gilingan. Ada metode lain yang dapat digunakan untuk memerah nira dari tebu, yaitu menggunakan ‘DIFFUSER” atau ekstraksi padat cair (EPC). Dari 61 PG hanya ada 2 pabrik gula yang menggunakan diffuser yaitu PG. Kedawung (1984) dan PG. Bungamayang (1994).
Eksperimen penggunaan difusi untuk mengesktrak nira dari tebu dimulai sejak 1886 – 1889 oleh Spencer di Lousiana. Diffuser skala pilot telah dicoba dan dan dievaluasi pada tahun 1950 an di pabrik gula di Hawaii. Pada kongres XII di Puerto Rico ekstraksi nira menggunakan diffuser menjadi topik pembahasan yang hangat.
Keuntungan dari pemakaian alat EPC antara lain dengan mudah dapat mencapai ekstraksi 97 – 98 %, biaya operasi lebih rendah, kebutuhan tenaga lebih rendah dan demikian pula investasi yang diperlukan relatif lebih rendah daripada sistim gilingan. Suhu yang cukup tinggi diperlukan untuk memperbaiki denaturasi dari sel-sel tebu, sanitasi dan viskositas. Pemberian kapur sampai pH yang ditetapkan untuk mengurangi proses inversi dan korosi. Untuk mencegah atau mengurangi terjadinya korosi dan abrasi maka permukaan dari diffuser paling sedikit setinggi lapisan cacahan (2 meter) dan penampung nira dilapisi dengan baja tahan karat.
Untuk mencapai hasil ekstraksi yang tinggi seperti halnya di gilingan, diperlukan pencacahan tebu yang cukup, imbibisi yang cukup, suhu dalam diffuser sekitar 750 C. pH dalam EPC 6 – 6.5 dan waktu ekstraksi 50 – 60 menit. Sirkulasi yang optimal dalam diffuser dapat menghasilkan ekstraksi yang cukup tinggi pada imbibisi dibawah 300 % sabut dan dengan pengaturan aliran nira / deflektor.
PROSES EKSTRAKSI PADAT CAIR (diffuser)
Proses ekstraksi gula dari batang tebu giling sebelum dimasukkan ke gilingan atau alat diffuser terlebih dahulu melalui peralatan preparasi tebu, antara lain : cane cutter, shredder, hammer shredder dll, sehingga dihasilkan cacahan tebu atau preparation index (PI) yang baik.
Pencacahan dilakukan sampai batas tertentu 90 – 92 % untuk selanjutnya hasil cacahan dimasukkan kegilingan atau ke dalam alat diffuser dengan feeder sehingga cacahan tebu dapat terbagi rata selebar diffuser. Dalam pelaksanaannya cacahan tebu tersebut bergerak dari arah depan ke belakang melalui rantai pengangkut dengan kecepatan 0.9 – 1.2 m/min atau 50 – 60 menit, supaya nira dalam diffuser tidak tinggal terlalu lama dan mengurangi inversi karena seringnya sirkulasi. Read the rest of this entry »
Pada pemrosesan gula dari tebu menghasilkan limbah atau hasil samping, antara lain ampas, blotong dan tetes. Ampas berasal dari tebu yang digiling dan digunakan sebagai bahan bakar ketel uap. Blotong atau filter cake adalah endapan dari nira kotor yang di tapis di rotary vacuum filter, sedangkan tetes merupakan sisa sirup terakhir dari masakan yang telah dipisahkan gulanya melalui kristalisasi berulangkali sehingga tak mungkin lagi menghasilkan kristal.
Rata-rata blotong dihasilkan sebanyak 3.8 % tebu atau sekitar 1.3 juta ton blotong per tahun. Blotong dari PG Sulfitasi rata-rata berkadar air 67 % dan kadar pol 3 %. Komposisi blotong secara umum dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Komposisi dari blotong
Blotong merupakan limbah yang bermasalah bagi pabrik gula dan masyarakat karena blotong yang basah menimbulkan bau busuk. Oleh karena itu apabila blotong dapat dimanfaatkan akan mengurangi pencemaran lingkungan. Read the rest of this entry »
