Posts Tagged ‘Nira’

Salah satu pos kehilangan gula dalam proses pembuatan GKP adalah inversi sukrosa. Inversi sukrosa dapat terjadi karena adanya enzim invertase dan didukung dengan suasana asam dan suhu yang optimal. Inversi terjadi pada kondisi asam (pH dibawah 7) dan juga tergantung pada kondisi temperatur :
1. Pada temperatur tinggi reaksi inversi dapat berlangsung lebih cepat
2. Dengan waktu reaksi yang lama, reaksi inversi dapat berlangsung lebih cepat
Untuk menghindari dan mengurangi terjadinya inversi maka pada proses pemurnian pH disetting pada 7.8 – 8.0, tetapi tidak boleh lebih dari 8. apabila pH lebih dari 8 maka akan timbul kerusakan warna dari sukrosa. Selain itu waktu untuk proses juga harus berlangsung dengan cepat. Untuk proses defekasi dalam reactor waktu tinggal diatur antara 1 – 3 menit.

Inversi sukrosa menghasilkan gula invert atau gula reduksi (glukosa dan fruktosa). Gula invert akan mengkatalis proses inversi, sehingga kehilangan gula akan berjalan dengan cepat. Laju inversi sukrosa pada berbagai kondisi disajikan pada tabel 1.

Tabel 1. Laju inversi sukrosa (%) dalam nira pada berbagai kondisi

Dari tabel 1 diketahui bahwa laju inversi sukrosa semakin besar pada kondisi pH rendah dan temperatur tinggi dan berkurang pada kondisi pH tinggi (pH 7) dan temperatur rendah. Dan yang paling cepat laju inversinya adalah pada kondisi pH asam (pH 5).
Selain inversi hal lain yang perlu dihindari adalah karamelisasi, yang dapat terjadi pada kondisi temperatur tinggi. Proses karamelisasi merusak sukrosa (merusak warna gula), sehingga menimbulkan kerugian ganda, yaitu kehilangan gula dan kehilangan biaya untuk menghilangkan warna yang terbentuk. Untuk menghindari karamelisasi suhu operasi di setting pada temperature 80 – 82 0 C.

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 »

T. Martoyo

PENDAHULUAN

Teknologi membran telah berkembang pesat pada 20 tahun terakhir. Aplikasinya secara garis besar digolongkan sebagai proses untuk (a) pemi­sahan partikel (solid) yang tersuspensi dan (b) pemisahan padatan (makro molekul) yang terlarut (Rushton dkk., 1996). Penapisan partikel dengan rentang ukuran 0,02 - 10 mikro meter dinamai mikro filtrasi (MF), sedangkan yang berukuran 0,001 - 0,02 mikro meter dinamai ultrafiltrasi (UF).

Proses menggunakan teknologi membran (MF maupun UF) bukanlah teknologi yang sama sekali baru, tetapi telah digunakan di industri makanan sejak tahun tujuh puluhan. Generasi membran per­tama adalah membran organik dari bahan polimer: selulose nitrat dan selulose asetat. Penggunaan membran organik di berbagai industri cukup suk­ses, terutama pada kondisi operasi dan karakteristik bahan yang akan difiltrasi yang sesuai: suhu rendah, tidak viskos, sanitasi yang baik, dan lain-lain. Pada tahun 80 an mulai dikembangkan mem­bran anorganik atau keramik untuk mengatasi keterbatasan membran organik.

Penelitian tentang filtrasi membran di industri gula telah banyak dilakukan (Herve dkk.,1995; Saska, 1997; Steindl and Doyle, 1999; Steindl, 2001) hampir seluruhnya difokuskan pada filtrasi nira jernih yang dihasilkan dari proses yang konvensional. Bahan membran yang digunakan bervariasi dari berbagai polimer organik sampai dengan membran anor­ganik (keramik). Teknologi UF membran untuk nira jernih telah diaplikasikan secara komersial di salah satu pabrik gula di Hawai (Kwok, 1996).

Penelitian UF membran untuk nira mentah masih jarang dilakukan , khususnya untuk nira tebu. Kendala yang dihadapi antara lain karena kan­dungan suspended solid yang tinggi dalam nira mentah sehingga fluks yang dicapai rendah. Oleh karena itu diperlukan perlakuan pendahuluan untuk memisahkan suspended solid dalam nira mentah sebelum masuk ke sistem UF. Ujicoba UF membran untuk nira mentah pada skala pilot telah dilaporkan oleh Martoyo dkk. (2000). Ujicoba dilakukan di PG Kedawung pada MG 1999, unit UF dipasang secara on-line dengan proses di PG. Data yang dihasilkan selama ujicoba (980 jam) digunakan sebagai proposal pengembangan sistem UF membran pada skala komersial. Read the rest of this entry »