GULA RAFINASI A. PENGERTIAN GULA Gula adalah suatu karbohidrat suatu karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan komoditi perdagangan utama. Gula paling banyak diperdagangkan dalam bentuk kristal bentuk kristal sukrosa sukrosa padat. padat. Gula digunakan untuk mengubah rasa mengubah rasa menjadi manis menjadi manis dan keadaan makanan atau minuman. atau minuman. Gula Gula sederhana, seperti glukosa seperti glukosa (yang diproduksi dari sukrosa dengan enzim atau hidrolisis asam), menyimpan energi yang akan digunakan oleh sel. oleh sel. Gula merupakan hal paling banyak digunakan dan me megang peranan penting dalam kehidupan manusia. Berbagai makanan dan minuman menggunakan bahan dari gula untuk pemanis misalnya dari makanan kue, biscuit, roti, martabak manis dll. Karena kebutuhan gula semakin bertambah hanpir 95%, maka produksi gula pun semakin meningkat. Mengenai sejarah negara-negara maju, gula sangat di perlukan selamanya, sehingga kebutuhan akan gula semakin meningkat. Industri gula merupakan indutri yang sangat strategis dan dapat menghasilkan pendapatan yang sangat besar. Produksi gula dengan kualitas yang sangat baik, sangat diperlukan sehingga didirikan pabrik gula Indonesia.
B. PROSES KIMIA DALAM PEMBUATAN GULA Proses kimia dalam pembuaan gula rafinasi terjadi pada tahap pembuatan nira(cairan hasil dari penggilingan tebu) sebagai bahan untuk membuat raw sugar (bahan baku gula rafinasi) ,berikut ini adalah tahap dari proses pembuatan raw sugar
1. Proses Pembuatan Gula (Raw Sugar)
Penggilingan(pemerasan tebu) Langkah pertama dalam proses pembuatan gula adalah pemerasan tebu pada gilingan. Pada proses ini tebu yang di tebang dicacah menggunakan menggunakan alat pencacah tebu., biasanya terdiri cutter,hammer shredder atau kombinasi dari keduanya,berikut ini adalah gambarnya kemudian tebu diperas untuk menghasilkan nira, setelah itu di lakukan proses pemurnian,
Pemurnian Setelah tebu diperas kemudian diperoleh nira mentah,(raw juice) lalu dimurnikan.dalam nira mentahengandung gula, terdiri dari sukrosa,gula invert (glukosa+fruktosa) zat gula terdiri dari atom2 (Ca,Fe,Mg,Al),pada proses pemurnian zat2 lain dipisahkan dengan zat yang mengandung gula. Proses pemurnian nira terdapat tiga buah jenis proses, yaitu: 1. Defikasi 2. Sulfitasi 3. Karbonasi Sebagian besar pabrik gula di indonesia menggukan proses sulfitasi, pada proses sulfitasi nira mentah terlebih dahulu dipanaskan melalui (heat exchanger) sehingga suhu naik menjadi 70° C.kemudian dialirkan ke dalam defaktor dicampur dengan bahan kimia lain yiatu ,kapur,belerang,fosfat,soda dll.fungsi dari bahan tersebut yaitu untuk membentuk inti endapan sehingga dapat mengadsorp bahan selain selain gula,pada proses defikasi dilakukan tiga kali tahapan sehingga diperoleh ph akhir sekitar 8,5- 10 berikut reaksinya: ——————– >> >> Ca2+ + HPO42+ Ca + 2H2PO4 >> ——————– >> 2CaHPO4 + 2Ca3(PO4)2 ->> —————— ->> Ca3(PO4)2 + 2Ca2+ + HPO42- + H2O ——— >> >>
CaHPO4 Ca(H2PO4)2 Ca8H2(PO4)6 Ca5(PO4)3OH + 2H+
(1) (2) (3) (4)
Setelah itu nira akan dialirkan kedalam sulfitator, dan direaksikan dengan gas SO 2. Reaksi antara nira dan gas SO2 akan membentuk endapan CaSO 3, yang berfungsi untuk memperkuat endapan yang telah terjadi sehingga tidak mudah terpecah, pH akhir dari reaksi ini adalah 7. Tahap akhir dari proses pemurnian nira dialirkan ke bejana pengendap ( clarifier ) sehingga diperoleh nira jernih dan bagian yang terendapkan adalah nira kotor. Nira jernih dialirkan ke proses selanjutnya (Penguapan), sedangkan nira kotor diolah dengan rotary vacuum filter menghasilkan nira tapis dan blotong.
Penguapan Hasil dari proses pemurnian adalah “nira jernih” (clear juice). Langkah selanjutnya dalam proses pengolahan gula adalah proses penguapan. Penguapan dilakukan dalam bejana evaporator. T ujuan dari penguapan nira jernih adalah untuk menaikkan konsentrasi dari nira mendekati konsentrasi jenuhnya. Pada proses penguapan menggunakan multiple effect evaporator dengan kondisi vakum. Penggunaan multiple effect evaporator dengan pertimbangan untuk menghemat penggunaan uap. Sistem multiple effect evaporator terdiri dari 3 buah evaporator atau lebih yang dipasang secara seri. Di pabrik gula biasanya menggunakan 4( quadrupple) atau 5 (quintuple) buah evaporator. Pada proses penguapan air yang terkandung dalam nira akan diuapkan. Uap baru digunakan pada evaporator badan I sedangkan untuk penguapan pada evaporator badan selanjutnya menggunakan uap yang dihasilkan evaporator badan I. Penguapan dilakukan pada kondisi vakum dengan pertimbangan untuk menurunkan titik didih dari nira. Karena nira pada suhu tertentu ( > 125 0 C) akan mengalamai karamelisasi atau kerusakan. Dengan kondisi vakum maka titik didih nira akan terjadi pada suhu 70 0 C. Produk yang dihasilkan dalam pr oses penguapan adalah ”nira kental”
Kristalisasi Proses kristalisasi adalah proses pembentukan kristal gula. Sebelum dilakukan kristaliasi dalam pan masak ( crystallizer ) nira kental terlebih dahulu direaksikan dengan gas SO 2 sebagai bleaching dan untuk menurunkan viskositas masakan (nira). Dalam proses kristalisasi gula dikenal sistem masak ACD, ABCD, ataupun ABC. Tingkat masakan (kristalisasi) tergantung pada kemurnian nira kental. Apabila HK nira kental > 85 % maka dapat dilakukan empat tingkat masakan (ABCD). Dan apabila HK nira kental < 85 % dilakukan tiga tingkat masakan (ACD). Pada saat ini dengan kondisi bahan baku yang rendah pabrik gula menggunakan sistem masakan ACD, dengan masakan A sebagai produk utama. Langkah pertama dari proses kristalisasi adalah menarik masakan (nira pekat) untuk diuapkan airnya sehingga mendekati kondisi jenuhnya. Dengan pemekatan secara terus menerus koefisien kejenuhannya akan meningkat. Pada keadaan lewat jenuh maka akan terbentuk suatu pola kristal sukrosa. Setelah itu langkah membuat bibit, yaitu dengan memasukkan bibit gula kedalam pan masak kemudian melakukan proses pembesaran kristal. Pada proses masak ini kondisi kristal harus dijaga jangan sampai larut kembali ataupun terbentuk tidak beraturan. Setelah diperkirakan proses masak cukup, selanjutnya larutan dialirkan ke palung pendingin(receiver ) untuk proses Na – Kristalisasi. Tujuan dari palung pendingin ialah : melanjutkan proses kristalisasi yang telah terbentuk dalam pan masak, dengan adanya pendinginan di palung pendingin dapat menyebabkan penurunan suhu masakan dan nilai kejenuhan naik sehingga dapat mendorong menempelnya sukrosa pada kristal yang telah terbentuk. Untuk lebih menyempurnakan dalam proses kristalisasi maka palung pendingin dilengkapi pengaduk agar dapat sirkulasi
Pemisahan (centrifugal proses) Setelah masakan didinginkan proses selanjutnya adalah pemisahan. Proses pemisahan kristal gula dari larutannya menggunakan alat centrifuge atau puteran. Pada alat puteran ini terdapat saringan, sistem kerjanya yaitu dengan menggunakan gaya sentrifugal sehingga masakan diputar dan strop atau larutan akan tersaring dan kristal gula tertinggal dalam puteran. Pada proses ini dihasilkan gula kristal dan tetes. Gula kristal didinginkan dan dikeringakan untuk menurunkan kadar airnya. Tetes di transfer ke Tangki tetes untuk di jual.
Packing Gula Produk dikeringkan di talang goyang dan juga diberikan hembusan uap kering. Produk gula setelah mengalami proses pengeringan dalam talang goyang, ditampung terlebih dahulu ke dalam sugar bin, selanjutnya dilakukan pengemasan atau pengepakan. Berat gula dalam pengemasan untuk masing-masing pabrik gula tidak sama, ada yang per sak plastiknya 25 kg atau 50 kg. Setelah itu gula yang berada di sak plastik tidak boleh langsung dijahit, harus dibuka dulu supaya temperatur gula dalam sak plastik mengalami penurunan suhu/temperatur. Suhu gula dalam karung tidak boleh lebih dari 30 oC/suhu kamar, setelah gula dalam plastik dinyatakan dingin maka boleh dijahit. Jika gula dalam sak plastik dalam keadaan panas dijahit maka berakibat penurunan kualitas gula.
2. Macam macam Gula gula terbagi kedalam beberapa macam berdasarkan warnanya yaitu :
1)
Raw Sugar
Raw Sugar adalah gula mentah berbentuk kristal berwarna kecoklatan dengan bahan baku dari tebu. Untuk mengasilkan raw sugar perlu dilakukan proses seperti berikut : Tebu à Giling àNira àPenguapan à Kristal Merah (raw sugar). Raw Sugar ini memiliki nilai ICUMSA sekitar 600 – 1200 IU5. Gula tipe ini adalah produksi gula “setengah jadi” dari pabrik -pabrik penggilingan tebu yang tidak mempunyai unit pemutihan yang biasanya jenis gula inilah yang banyak diimpor untuk kemudian diolah menjadi gula kristal putih maupun gula rafinasi. 2) Refined Sugar /Gula Rafinasi Refined Sugar atau gula rafinasi merupakan hasil olahan lebih lanjutdari gula mentah atau raw sugar melalui proses defikasi yang tidak dapat langsung dikonsumsi oleh manusia sebelum diproses lebih l anjut. Yang membedakan dalam proses produksi gula rafinasi dan gula kristal putih yaitu gula rafinasi menggunakan proses Carbonasi sedangkan gula kristal putih menggunakan proses sulfitasi. Gula rafinasi memiliki standar mutu khusus yaitu mutu 1 yang memiliki nilai ICUMSA < 45 dan mutu 2 yang memiliki nilai ICUMSA 46-806. Gula rafinasi inilah yang digunakan oleh industri makanan dan minuman sebagai bahan baku. Peredaran gula rafinasi ini dilakukan secara khusus dimana distributor gula rafinasi ini tidak bisa sembarangan beroperasi namun harus mendapat persetujuan serta penunjukan dari pabrik gula rafinasi yang kemudian disahkan oleh Departemen Perindustrian. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi “rembesan” gula rafinasi ke rumah tangga.
3) White sugar / Gula Kristal Putih Gula kristal putih memiliki nilai ICUMSA antara 250-450 IU. Departemen Perindustrian mengelompokkan gula kristal putih ini menjadi tiga bagian yaitu Gula kristal putih 1 (GKP 1) dengan nilai ICUMSA 250, Gula kristal putih 2 (GKP 2)dengan nilai ICUMSA 250-350 dan Gula kristal putih 3 (GKP 3) dengan nilai ICUMSA 350-4507. Semakin tinggi nilai ICUMSA maka semakin coklat warna dari gula tersebut serta rasanya pun yang semakin manis. Gula tipe ini umumnya digunakan untuk rumah tangga dan diproduksi oleh pabrik-pabrik gula didekat perkebunan tebu dengan cara menggiling tebu dan melakukan proses pemutihan, yaitu dengan teknik sulfitasi. Berikut r angkaian prosesnya :
C. PROSES PEMBUATAN GULA RAFINASI
PENGERTIAN GULA RAFINASI Kata Rafinasi di ambil dari kata refinery artinya menyulin, me yaring, dan membersihkan. Jadi bisa di katakan gula rafinasi adalah gula yang mempunyai kualitas kemurnian yang sangat tinggi. Bedanya dengan gula lokal yaitu warna gula rafinasi lebih putih dan lebih bersih dan rasanya lebih manis dibandingkan dengan gula lokal yang warnanya sedikit kotor dan kecoklatan. Dengan proses pengolahan gula rafinasi ini sifatnya adalah kontinyu dengan bahan baku raw sugar. Proses produksi terdiri dari beberapa tahap adalah : penanganan raw sugar, affinasi, kristalisasi, centrifugal, drying,dan packing.
Penanganan Raw Sugar Raw Sugar di bongkar dari bulk vessel kemudian di bawa dengan drum truck menuju pabrik, setelah di timbang di weighbridge raw sugar di lewatkan pada Belt Conveyor dan Bellow Floor Reclaim System yang akan membawa Raw Sugar menuju gedung proses. Macam-macam Raw Sugar Raw sugar merupakan bahan baku utama gula dalam bentuk Kristal dengan ukuran partikel yang bervariasi dan masih banyak mengandung kotoran-kotoran yang terlarut dalam gula tersebut, dengan warna kuning atau kecoklatan yang belum memenuhi standar industri pangan dan belum layak untuk di konsumsi .
Affinasi Affinasi adalah proses penghilangan pengotor pada permukaan Kristal Raw Sugar dengan cara di bawah ini:
Raw Sugar di campur dengan sirup pekat kemudian di aduk dalam magma mingler untuk membersihkan permukaan Kristal raw sugar dari pengotor dan lapisan (film molasses ). Kristal di pisahkan dari sirup dengan cara sentrifugasi, Kristal yang didapat di sebut Affined Sugar. Selanjutnya affineed sugar dilarutkan pada melter dengan menggunakan sweet water menjadi raw liquor.
Karbonisasi Karbonisasi adalah proses penghilangan pengotor dalam Raw Liqour di campur dengan susu kapur CaO kemudian di hembuskan dengan gas CO2 dari boiler sehingga membantu endapan tersebut kemudian di saring sehingga menghasilkan filtrate yang di sebut Filtrate Liquor.
Filtrasi Filtrasi adalah proses untuk memisahkan antara endapan dan filtrate yang bersih dalam Carbonated Liquor. Filtrasi yang bersih di sebut dengan Leaf Sludge dip roses kembali pada filter press untuk memisahkan antara Sweet Water dengan pengotor padat yang di sebut Filter Cake.
Ion Exchanger Resin (penukaran ion) Yaitu proses penangkapan ion warna yang ada dalam Leaf Filtrat hingga di peroleh Fine Liqour. Filtrat Liquor selanjutnya di lewatkan pada Ion Exchanger Resin (IER) di mana dalam proses ini terjadi pembersihan dari zat pengotor berwarna. Cairan dari proses dekolorisasi selanjutnya di lewatkan pada Falling Film Evaporator untuk di pekatkan.
Evaporasi Yaitu proses penguapan air dalam Fi ne Liquor yang di la kukan secara bertahap agar konsentrasi dan kekentalan yang lebih tinggi yang di sebut thick liquor.
Kristalisasi Yaitu proses pengkristalan gula (sukrosa) pada thick liquor pada pan kristalisasi dilakukan bertingkat untuk mendapatkan Kristal sebanyak-banyaknya dan menekan kehilangan gula dalam final molasses sekecil-kecilnya. Hasil dari proses krristalisasi di sebut Mascuite , dengan cara: cairan pekat dari proses evaporasi pada proses sebelumya. Pada proses selanjutnya di pekatkan lebih lanjut hingga terbentuk Kristal gula rafinasi dalam vacuum pan. Setelah Kristal mencapai ukuran yang di inginkan, proses kristalisasi di hentikan.
Pemutaran Dryer and Coller Pemutaran merupakan bagian dalam tahap proses gula rafinasi, pemutaran di laksanakan dalam centrifugal untuk memisahkan antara Kristal dan larutan. Kristal gula rafinasi hasil setrifugasi selanjutnya dikeringkan dalam rotary dryer yang di aliri udara panas lalu Kristal didinginkan dalam rotary cooler.
Pengeringan Pengeringan (Drying) adalah proses pemisahan air dari zat padat dengan memberikan pa nas yang cukup untuk menguapkan air yang masih menempel pada gula. Gula yang dikeringkan tidak boleh pada suhu tinggi harus di lakukan pendinginan terlebih dahulu. Oleh karna itu pengeringan di ikuti dengan pendinginan. Pada pendinginan udara yang dingin atau udara atau udara yang luar di hembuskan melewati lapisan gula untuk memisahkan air yang tidak terikat dan mendinginkan pada suhu yang mendekati udara luar, Dari semuua proses diatas didapatlah gula produk rafinasi.
Spesifikasi gula produk Gula produk merupakan produk akhir dari proses rafinasi setelah melewati beberapa tahap pemasakan dan penganalisaan. Maka, gula produk rafinasi ini dapat di golongkan berdasarkan kualitas gula prod uknya, yaitu meliputi R1 merupakan gula produkyang berkualitas tinggi R2 merupakan gula produk yang brerkualitas sedang
packing (pengepakan) Pengepakan adalah prses pengemasan gula produk yang di peroleh dari gula rafinasi yang telah kering , selanjutnya diayak utuk memisahkan ukuran Kristal yang diinginkan. Kristal gula rafinasi hasil pengayakan selanjutnya ditampung dalam sugar bin untuk selanjutnya ditimbang dan dikemas dalam karung dengan berat 50kg atau 1 ton. Pengepakan dibagi dari dua jenis kualitas produk, yaitu: R1 dikemas dengan karung cap tebu merah, R2 dengan karung cap tebu hijau hasil pengemasan disimpan dalam gudang produksi. Gula rafinasi yang berupa gula Kristal yang di hasilkan melalui proses rafinery (rafinasi). Gula rafinasi di gunakan sebagai bahan pencampuran makanan dan minuman. Penjualan gula rafi nasi adalah dalam kemasan karung.
D. TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN ALAT jawamanis menghormati lingkungan di mana ia beroperasi dan berkomitmen untuk proses perbaikan ber kelanjutan termasuk pemantauan kinerja dan review. Perusahaan akan mematuhi semua persyaratan hukum untuk mencegah polusi. Situs Jawamanis adalah terakreditasi "bendera biru" situs dalam hal Departemen Urusan Lingkungan peraturan yang berarti kita diizinkan untuk mengoperasikan pabrik pengolahan air limbah dan tidak mematuhi peraturan yang ditetapkan dalam jangka emisi dan pengelolaan limbah bahan . Semua bahan limbah, padat, cair atau gas diperlakukan sesuai kebutuhan, untuk kepuasan dari otoritas terkait. Namun, Jawamanis bermaksud untuk menjadi "kerugian nol" situs dan dengan demikian, Jawamanis memiliki departemen Pengelolaan Lingkungan yang mengelola aspek operasi setiap hari. Juli 2011 Jawamanis telah mencapai standar ISO 14001 di seluruh situs serta membuat perubahan fisik tanaman untuk memastikan bahwa emisi ke lingkungan luar yang praktis nol. Kilang menggunakan sistem pembangkit listrik yang menghasilkan uap dan listrik. Gas alam adalah bahan bakar yang digunakan dalam boiler untuk menghasilkan uap bertekanan tinggi untuk mengemudi pembangkit listrik alternator turbo. Uap knalpot dari alternator turbo kembali digunakan untuk menyediakan uap proses dalam apa yang diakui sebagai salah satu proses yang paling efisien bahan bakar yang tersedia. Efisiensi ini mengurangi penggunaan bahan bakar dan emisi memastikan lingkungan yang dijaga agar tetap minimum. Listrik dari alternator turbo cukup untuk memenuhi semua persyaratan kekuatan situs.
E. HASIL PRODUK DAN PEMASARAN
a.
Hasil produk Hasil produksi PT Jawamanis Rafinasi Yaitu Gula Rafinasi Yang tergolong menjadi me rk yaitu: 1. Merk jawamanis dari tebu merah (R1) 2. Merk jawamanis dari tebu hijau (R2)
b.
R1 dan R2 produk terutama dikemas dalam 50 kg karung polypropylene tas luar dengan polietilen kapal batin dijahit di bagian atas dan bawah. Namun, di mana kebutuhan pelanggan dan fasilitas memerlukannya, kita juga dapat memberikan massal setengah dalam 1 (satu) kantong jumbo ton. Pemasaran Untuk pemasaran PT Jawamanis,produk jawamanis dipasarkan untuk memenuhi kebutuhan industri farmasi, kualitas makanan internasional dan minuman manufaktur dan industri kecil dan menengah.
F. PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN LIMBAH PABRIK GULA 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.
LIMBAH BAGASSE Satu diantara energi alternatif yang relatif murah ditinjau aspek produksinya dan relatif ramah lingkungan adalah pengembangan bioetanol dari limbah-limbah pertanian (biomassa) yang mengandung banyak lignocellulose seperti bagas (limbah padat industri gula). Indonesia memili ki potensi limbah biomassa yang sangat melimpah seperti bagas. Industri gula khususnya di luar jawa menghasilkan bagas yang cukup melimpah.
Potensi bagasse di Indonesia menurut Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) tahun 2008, cukup besar dengan komposisi rata-rata hasil samping industri gula di Indonesia terdiri dari limbah cair 52,9 persen, blotong 3,5 persen, ampas (bagasse) 32,0 persen, tetes 4,5 persen dan gula 7,05 persen serta abu 0,1 persen.
Bagasse tebu (Saccharum officinarum L.) semula banyak dimanfaatkan oleh pabrik kertas, namun karena tuntutan dari kualitas kertas dan sudah banyak tersedia bahan baku kertas lain yang lebih berkualitas, sehingga pabrik kertas mulai jarang menggunakannya. Material bahan organik yang dimiliki pabrik gula cukup banyak, sebagai contoh adalah limbah hasil proses pasca panen di lapangan, yaitu klaras dan daun tebu, serta limbah proses pabrik gula, antara lain blotong dan ampas tebu yang kadar bahan organiknya dapat mencapai di atas 50% (Unus, 2002). Limbah padat pabrik gula (PG) berpotensi besar sebagai sumber bahan organik yang berguna untuk kesuburan tanah. Menurut Budiono (2008), ampas (bagasse) tebu mengandung 52,67% kadar air; 55,89% C-organik; N-total 0,25%; 0,16% P2O5; dan 0,38% K 2O.
Kompos adalah hasil dekomposisi biologi dari bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial oleh populasi berbagai macam mikroba (bakteria, actinomycetes dan fungi) dalam kondisi l ingkungan aerobik atau anaerobic. Hasil pengomposan campuran blotong, ampas (bagasse) dan abu ketel diinkubasi dengan bioaktivator mikroba selulolitik selama 1 dan 2 minggu, kemudian diaplikasikan ke lahan tebu. Pemberian kompos 10 ton/ha mampu meningkatkan bobot tebu sebanyak 16,8 ton/ha. Bioaktivator adalah inokulum campuran berbagai jenis mikroorganisme (mikroba lignolitik, selulolitik, proteolitik, lipolitik, amilolitik, dan mikroba fiksasi nitrogen non simbiotik) untuk mempercepat laju pengomposan bahan organik . Bibit perombak Katalek merupakan bioaktivator pembuatan kompos yang diteliti selama beberapa tahun akan keefektifan mikrobanya dalam mempercepat perombakan bahan-bahan organik menjadi unsur hara yang berguna bagi tanah. Bibit perombak Katalek mengandung 13 macam mikroba (diantaranya Bacillus, Lactobacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Clostridium, Aspergillus) yang berperan dalam penguraian atau dekomposisi limbah oirganik sampai berubah menjadi kompos. Sedangkan penggunaan bibit pengaya Katal ek yang terdiri dari beberapa mikroba diantaranya Azotobacter, Trichoderma, Aspergillus, Pseudomonas) akan menghasilkan kompos yang lebih kaya akan unsur hara (N, P dan K) sehingga dapat mempengaruhi produktivitas tanaman.
Pengembangan teknologi bioproses etanol dengan menggunakan enzim p ada proses hidrolisisnya diyakini sebagai suatu proses yang lebih ramah lingkungan. Pemanfaatan enzim sebagai zat penghidrolisis tergantung pada substrat yang menjadi prioritas, penelitian telah dilakukan untuk mengantikan asam yaitu menggunakan jamur pelapuk putih untuk perlakuan awal kemudian dengan menggunakan enzim selulase untuk menghidrolisis selulosa menjadi glukosa, kemudian melakukan fermentasi dengan menggunakan S. cerivisiae untuk mengkonversi menjadi etanol. Namun, pemanfaatan enzim selulase dan yeast S. cerivisiae tidak mampu mengkonversi kandungan hemiselulosa pada bagas. Padahal sekitar 20-25% komposisi karbohidrat bagas adalah hemiselulosa. Jika kita mampu mengkonversi hemiselulosa berarti akan meningkatkan konversi bagas menjadi etanol. Material berbasis lignoselulosa (lignocellulosic material) memiliki substrat yang cukup kompleks karena didalamnya terkadung lignin, polisakarida, zat ekstraktif, dan senyawa organik lainnya. Bagian terpenting dan yang terb anyak dalam lignocellulosic material adalah polisakarida khususnya selulosa yang terbungkus oleh lignin dengan ikatan yang cukup kuat. Dalam kaitan konversi biomassa seperti bagas menjadi etanol, bagian yang terpenting adalah polisakarida. Karena polisakarida tersebut yang akan dihidrolisis menjadi monosakarida seperti glukosa, sukrosa, xilosa, arabinosa dan lain-lain sebelum dikonversi menjadi etanol. Proses hidrolisis umumnya digunakan pada industry etanol adalah menggunakan hidrolisis dengan asam (acid hydrolysis) dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4) atau dengan menggunakan asam klorida (HCl). Proses hidrolisis dapat dilakukan dengan menggunakan
enzim yang sering disebut dengan enzymatic hydrolysis yaitu hidrolisis dengan menggunakan enzim jenis selulase atau jenis yang lain. Keuntungan dari hidrolisis dengan enzim dapat mengurangi penggunaan asam sehingga dapat mengurangi efek negatif terhadap lingkungan. Kemudian setelah proses hidrolisis dilakukan fermentasi menggunakan yeast seperti S. cerevisiae untuk mengkonversi menjadi etanol. Proses hidrolisis dan fermentasi ini akan sangat efisien dan efektif jika dilaksanakan secara berkelanjutan tanpa melalui tenggang waktu yang lama, hal ini yang sering dikenal dengan istilah Simultaneous Sacharificatian dan Fermentation (SSF). Keuntungan dari proses ini adalah polisakarida yang terkonversi menjadi monosakarida tidak kembali menjadi poliskarida karena monosakarida langsung difermentasi menjadi etanol. Selain itu dengan menggunakan satu reaktor dalam prosesnya akan mengurangi biaya peralatan yang digunakan.
Seperti halnya pakan ternak dari limbah yang mengandung serat pada umumnya, bagas tebu mempunyai faktor pembatas, yaitu kandungan nutrisi dan kecernaannya yang sangat rendah. Bagas tebu mempunyai kadar serat kasar dan kadar lignin sangat tinggi, yaitu masing-masing sebesar 46,5% dan 14%. Pendekatan bioproses dalam rumen melalui suplementasi amonium sulfat dan defaunasi yang dilakukan pada kambing yang mendapat ransum berbahan dasar limbah tebu belum berhasil meningkatkan produktivitas kambing. Pendekatan melalui teknik pengolahan pakan sebelum pakan dikonsumsi akan dapat meningkatkan daya guna bagas tebu. Rekayasa teknologi pengolahan pakan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kualitas nutrisi bagas tebu adalah teknik amoniasi dan fermentasi. Proses amoniasi akan melemahkan ikatan lignoselulosa bagas tebu serta fermentasi telah terbukti dapat menurunkan kadar serat kasar dan meningkatkan kadar protein kasar. Mikroba yang sering digunakan sebagai agen fermentasi limbah yang mengandung serat kasar tinggi adalah kapang Trichoderma viride. Kapang tersebut akan menghasilkan enzim untuk mencerna serat kasar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pakan.
Teknologi pembuatan papan partikel dari ampas tebu PSUH 94-3 merupakan komponen teknologi pemanfaatan hasil samping tebu. Kompo-sisi bahan dan teknologi pembuatan papan partikel telah memenuhi Standar Industri Indonesia (SII) seperti terlihat pada tabel hasil uji coba. Papan partikel dari ampas tebu dibuat dengan cara pengeringan, penggilingan, dan pe-nyaringan ampas, pencampuran ampas dengan perekat, resin dan parafin wax serta pencetakan dengan tekanan hidrolik pada kondisi tekanan 10 kg per cm2, suhu 150?C selama 15 menit. Perekat terdiri dari urea formaldehide, hardener, ammonia, dan air.
LIMBAH BLOTONG
Salah satu limbah yang dihasilkan PG dalam proses pembuatan gula adalah blotong, limbah ini keluar dari proses dalam bentuk padat mengandung air dan masih ber temperatur cukup tinggi < panas >, berbentuk seperti tanah, sebenarnya adalah serat tebu yang bercampur kotoran yang dipisahkan dari nira. Komposisi blotong terdiri dari sabut, wax dan fat kasar, protein kasar,gula, total abu,SiO2, CaO, P2O5 dan MgO. Komposisi ini berbeda prosentasenya dari satu PG dengan PG lainnya, bergantung pada pola prodkasi dan asal tebu.
Selama ini pemanfaatan blotong umumnya adalah sebagai pupuk organik, dibeberapa PG daur ulang blotong menjadi pupuk yang kemudian digunakan untuk produksi tebu di wilayah-wilayah tanam para petani tebu. Proses penggunaan pupuk organik ini tidak rumit, setelah dijemur selama beberapa minggu / b ulan untuk diaerasi di tempat terbuka, dimaksudkan untuk mengurangi temperatur dan kandungan Nitrogen yang berlebihan. Dengan tetap menggunakan pupuk anorganik sebagai starter, maka penggunaan pupuk organik blotong ini masih bisa diterima oleh masyarakat. Pada perkembangan selanjutnya, upaya pemanfaatan blotong sebagai pengganti kayu bakar mulai dilirik setelah kampanye penggunaan energi alternaif didengungkan. Pemanfaatan blotong sebagai kayu bakar, sebenarnya sudah lama dijalankan oleh masyarakat di sekitar PG, hal ini diawali dari pengalaman mereka setelah melihat bahwa blotong bisa terbakar, dan timbulah pemikiran untuk memanfaatkan blotong sebagai pengganti kayu bakar dengan cara menghilangkan kadar air yang terkandung didalamnya.\ untuk memudahkan dalam penggunaanya sebagai kayu bakar, mereka mencetak dalam ukuran yang mudah diangkut dan sesuai dengan ukuran mulut kompor didapur mereka,
Proses pembuatan blotong pengganti kayu bakar sangat sederhana, limbah blotong dari pabrik yang masih panas, diangkut dengan dump truk menuju lokasi pengrajin/pembuat blotong kayu bakar, blotong ini kemudian dijemur di terik matahari selama 2 – 3 minggu dengan intensitas matahari penuh. Sebelum total kering, lapisan blotong ini dipadatkan dengan tujuan untuk mempersempit pori dan membuang sisa kandungan air, kemudian dipotong seukuran batu bata untuk memudahkan pengangkutan. Setelah dirasa cukup kering pada satu permukaan, bata blothong ini dibalik, supaya sisi lainnya juga kering. Hasil yang diperoleh dari proses ini adalah blothong seukuran batu bata yang bobotnya ringan karena kandungan airnya sudah hilang. Penggunaan, untuk keperluan memasak di kompor tanah mereka, blothong kering tersebut masih harus dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil menyesuaikan lubang pemasukan kompor. Dari satu rit blothong tersebut, setelah diolah dan kering, kemudian dipindahkan ke dapur sebagai cadangan kayu bakar. Cadangan blothong / kayu bakar ini cukup untuk memenuhi kebutuhan memasak sampai dengan musim giling tahun depan.
Blotong dapat dimanfaatkan sebagai sumber protein. Kandungan protein dari nira sekitar 0.5 % berat zat padat terlarut. Dari kandungan tersebut telah dicoba untuk melakukan ekstraksi protein dari blotong dan ditemukan bahwa kandungan protein dari blotong yang dipress sebesar 7.4 %. Protein hanya dapat diekstrak menggunakan zat alkali yang kuat seperti sodium dodecyl sulfate. Kandungan dari protein yang dapat diekstrak antara lain albumin 91.5 %; globulin 1 %; etanol terlarut 3 % dan protein terlarut 4 %. Dengan demikian blotong dapat juga digunakan sebagai pakan ternak dengan cara dikeringkan dan dipisahkan partikel tanah yang terdapat didalamnya. Untuk menghindari kerusakan oleh jamur dan bakteri blotong yang dikeringkan harus langsung digunakan dalam bentuk pellet
Pada saat ini pemanfaatan blotong antara lain sebagai bahan bakar alternative dalam bentuk briket. Untuk pembuatan briket blotong dipadatkan lalu dikeringkan. Keuntungan menggunakan briket blotong adalah harganyayang lebih murah daripada kayu bakar dan bahan bakar lain. Akan tetapi untuk membuat briket ini diperlukan waktu cukup lama antara 4 sampai 7 hari pengeringan, selain itu juga tergantung dari kondisi cuaca. Pada saat ini semakin banyak masyarakat yang memanfaatkan blotong sebagai bahan bakar rumah tangga pengganti MITAN dan kayu bakar. Kedepannya perlu ada kajian apakah briket blotong ini juga bisa digunakan sebagai bahan bakar ketel sehingga dapat mengurangi konsumsi bahan bakar minyak.
Blotong dapat digunakan langsung sebagai pupuk, karena mengandung unsur hara yang dibutuhkan tanah. U ntuk memperkaya unsur N blotong dikompos dengan ampas tebu dan abu ketel (KABAK). Pemberian ke tanaman tebu sebanyak 100 ton blotong atau komposnya per hektar dapat meningkatkan bobot dan rendemen tebu secara signifikan. Kandungan hara kompos ampas tebu (KAT), blotong dan komposdari ampas tebu, blotong dan abu ketel (KABAK) disajikan pada Tabel
Tabel Hasil Analisis Kimia KAT, Blotong dan KABAK LIMBAH TETES
Tetes atau molasses merupakan produk sisa (by product) pada proses pembuatan gula. Tetes diperoleh dari hasil pemisahan sirop low grade dimana gula dalam sirop tersebut tidak dapat di kristalkan lagi. Pada pemrosesan gula tetes yang dihasilkan sekitar 5 – 6 % tebu, sehingga untuk pabrik dengan kapasitas 6000 ton tebu per hari menghasilkan tetes sekitar 300 ton sampai 360 ton tetes per hari. Walaupun masih mengandung gula, tetes sangat tidak layak untuk dikonsumsi karena mengandung kotoran-kotoran bukan gula yang membahayakan kesehatan. Penggunaan tetes sebagian besar untuk industri fermentasi seperti alcohol, pabrik MSG, pabrik pakan ternak dll.
Secara umum tetes yang keluar dari sentrifugal mempunyai brix 85 – 92 dengan zat kering 77 – 84 %. Sukrosa yang terdapat dalam tetes bervariasi antara 25 – 40 %, dan kadar gula reduksi nya 12 – 35 %. Untuk tebu yang belum masak biasanya kadar gula reduksi tetes lebih besar daripada tebu yang sudah masak. Komposisi yang penting
dalam tetes adalah TSAI ( Total Sugar as Inverti ) yaitu gabungan dari sukrosa dan gula reduksi. Kadar TSAI dalam tetes berkisar antara 50 – 65 %. Angka TSAI ini sangat penting bagi industri fermentasi karena semakinbesar TSAI akan semakin menguntungkan, sedangkan bagi pabrik gula kadar sukrosa menunjukkan banyaknya kehilangan gula dalam tetes.
Komposisi Tetes Tetes merupakan bahan yang kaya akan karbohidrat yang mudah larut (48-68)%, kandungan mineral yaqng cukup dan disukai ternak karena baunya manis. Selain itu tetes juga mengandung vitamin B komplek yang sangat berguna untuk sapi yang masih pedet. Tetes mengandung mineral kalium yang sangat tinggi sehingga pemakaiannya pada sapi harus dibatasi maksimal 1,5-2 Kg/ekor/hari. Penggunaan tetes sebagai pakan ternak sebagai sumber energi dan meningkatkan nafsu makan, selain itu juga untuk meningkatkan kualitas bahan pakan dengan peningkatan daya cernanya. Apabila takaran melebihi batas atau sapi belum terbiasa maka menyebabkan kotoran menjadi lembek dan tidak pernah dilaporkan terjadi kematian karena keracunan tetes.
Pembuatan bioethanol molase melalui tahap pengenceran karena kadar gula dalam tetes tebu terlalu tinggi untuk proses fermentasi, oleh karena itu perlu diencerkan terlebih dahulu. Kadar gula yang diinginkan kurang lebih adalah 14 %. Kemudian dilakukan penambahan ragi, urea dan NPK kemudian dilakukan proses fermentasi. Proses fermentasi berjalan kurang lebih selama 66 jam atau kira-kira 2.5 hari. Salah satu tanda bahwa fermentasi sudah selesai adalah tidak terlihat lagi adanya gelembung-gelembung udara. Kadar etanol di dalam cairan fermentasi kurang lebih 7% – 10 %. Setelah proses fermentasi selesai, masukkan cairan fermentasi ke dalam evaporator atau boiler dan suhunya dipertahankan antara 79 – 81oC. Pada suhu ini etanol sudah menguap, tetapi air tidak menguap. Uap etanol dialirkan ke distilator. Bioetanol akan keluar dari pipa pengeluaran distilator. Distilasi pertama, biasanya kadar etanol masih di bawah 95%. Apabila kadar etanol masih di bawah 95%, distilasi perlu diulangi lagi hingga kadar etanolnya 95%. Apabila kadar etanolnya sudah 95% dilakukan dehidrasi atau penghilangan air. Untuk menghilangkan air bisa menggunakan kapur tohor atau zeolit sintetis. Setelah itu didistilasi lagi hingga kadar airnya kurang lebih 99.5%
PEMBUATAN GULA RAFINASI Sebelum kita belajar pembuatan gula mari kita menganal tentang gula. Gula adalah suatu karbohidrat sederhana yang menjadi sumber energi dan komoditi perdagangan utama. Gula paling banyak diperdagangkan dalam bentuk kristal sukrosa padat dan digunakan untuk memberi rasa manis pada makanan atau minuman. Gula sederhana, seperti glukosa (yang diproduksi dari sukrosa dengan enzim atau hidrolisis asam), menyimpan energi yang akan digunakan oleh sel. Pada awalnya gula tebu dikenal oleh orang-orang Polinesia, kemudian menyebar ke India. Pada tahun 510 Sebelum Masehi, ketika menguasai India, Raja Darius dari Persia menemukan ”batang rerumputan yang menghasilkan madu tanpa lebah”. Seperti halnya pada berbagai penemuan manusia lainnya, keberadaan tebu sangat dirahasiakan dan dijaga ketat, sedangkan produk olahannya diekspor dan untuk menghasilkan keuntungan yang sangat besar. Rahasia tanaman tebu akhirnya terbongkar setelah terjadi ekspansi besar-besaran oleh orang-orang Arab pada abad ketujuh sebelum sesudah masehi. Ketika mereka menguasai Persia pada tahun 642 mereka menemukan tanaman tebu yang sedang tumbuh dan kemudian mempelajari cara pembuatan gula. Selama ekspansi berlanjut mereka mendirikan pengolahan-pe-ngolahan gula di berbagai daratan lain yang mereka kuasai, termasuk di Afrika Utara dan Spanyol. Lembaga yang menaungi tentang gula adalah ICUMSA (International Commision For Uniform Methods Of Sugar Analysis). ICUMSA merupakan lembaga yang di bentuk untuk menyusun metode analisis kualitas gula dengan anggota lebih dari 30 negara. Mengenai warna gula ICUMSA telah membuat rating atau grade kualitas warna gula. Sistem rating berdasarkan warna gula yang menunjukkan kemurnian dan
banyaknya kotoran yang terdapat dalam gula tersebut.Metode pengujian dengan standard ICUMSA menggunakan spektrofotometer dengan panjang gelombang 420mm dan 560mm. ICUMSA membagi gula kedalam beberapa macam berdasarkan warnanya yaitu :
a.
Gula Rafinasi (Refined Sugar)
ICUMSA 45 Gula dengan kualitas paling bagus karena melalui proses pemurnian bertahap. Warna putih cerah. Di Indonesia gula rafinasi di peruntukkan bagi industry makanan dan minuman karena membutuhkan kadar kotoran yang sangat sedikit dan transparan. b.
Gula Ekstra Spesial (Extra Special Crystall Sugar)
ICUMSA 100-150 Gula yang termasuk food grade digunakan untuk bahan makanan seperti kue, campuran minuman atau di konsumsi langsung. c.
Gula Kristal Putih
ICUMSA 200-300 Gula yang dapat di konsumsi langsung sebagai tambahan bahan makanan dan minuman. Berdasarkan standard SNI gula yang boleh di konsumsi langsung adalah gula dengan warna ICUMSA 300. Pada umumnya gula sulfitasi dapat memproduksi gula dengan warna ICUMSA <300. d.
Gula Kristal Merah (Brown Sugar)
ICUMSA 600-800 Di Luar negeri gula ini dapat di konsumsi langsung sebagai bahan tambahan untuk bubur, akan tetapi juga perlu di perhatikan mengenai kehigienitasnya yaitu kandungan bakteri dan kontaminasi. e.
Gula Kristal Mentah (Raw Sugar)
ICUMSA 1600-2000 Raw Sugar di gunakan sebagai bahan baku untuk gula rafinasi dan juga beberapa proses lain seperti MSG biasanya menggunakan gula ini. f.
Gula Mentah (Very Raw Sugar)
ICUMSA 4600 Max Khusus di gunakan untuk bahan baku gula rafinasi dan di larang di konsumsi (Sumber : www.risvank.com )
Sekarang kita mulai masuk pada bagian pembuatan gula ranfinasi. Gula rafinasi ini adalah gula hasil olahan lebih lanjut dari raw sugar atau gula kristal mentah. Dalam pembuatan gula rafinasi ini dibagi menjadi beberapa tahap,yaitu :
gula
1.
Afinasi
2.
Karbonatasi
3.
Dekolorisasi
4.
Kristalisasi
5.
Pengeringan
6.
Pengemasan
Tahap pertama dimulai dari afinasi. Afinasi itu sendiri adalah proses pemurnian gula yang masih kasar,dimana gula kristal GMK(raw sugar) dicuci dahulu untuk mengurangi lapisan molases yang melapisi kristal sehingga warna kristal lebih ringan atau warna ICUMSA lebih kecil. Pencucian ini dilakukan dalam mesin sentrifugasi yaitu setelah GKM dicampur dengan sirup menjadi magma. Cairan yang dihasilkan dari pelarutan kristal yang telah dicuci mengandung berbagai zat warna, partikel-partikel halus, gum, resin dan substansi bukan gula lainnya. Bahan-bahan ini semua dikeluarkan dari proses. Tahap selanjutnya adalah proses klarifikasi. Pengoperasian unit ini bertujuan untuk membuang semaksimal mungkin pengotor non sugar yang ada dalam leburan( melt liquor ). Ada dua pilihan teknologi yaitu fosflotasi dan karbonatasi.Pada proses fosflotasi ini digunakan asam fosfat dan kalsium hidroksida yang akan membentuk gumpalan (primer) kalsium fosfat, reaksi ini berlangsung di reaktor. Karbonatasi dapat diperoleh dengan menambahkan kapur/lime ke dalam cairan dan mengalirkan gelembung gas karbondioksida ke dalam campuran tersebut.
Tahap selanjutnya adalah Dekolorisasi atau penghilangan warna. Untuk menghilangkan zat warna dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya dengan granula karbon aktif. Selain itu digunakan juga bone char. Bone char dapat digunakan selama 4-5 hari kemudian di regenerasi kembali. Meskipun kemampuan mereduksi zat warna tidak sebaik karbon aktif namun mampu mereduksi kotoran zat anorganik. Bisa juga untuk menghilangkan warna ini digunakan resin penukar ion( ion- exchange resin). Bahan ini mudah diregenerasi dan dalam penggunaannya mempunyai kapasitas lebih besar dibandingakan dengan karbon aktif maupun bone char . Selain itu penggunaan air juga lebih efisien. Ada dua jenis resin yang digunakan dalam rafinasi yaitu resin anion yang berfungsi mereduksi warna dan resin kation untuk menghilangkan senyawaan anorganik. Selanjutnya adalah tahap kristalisasi. Dimana bahan utama kristalisasi adalah liquor yang sudah melewati tahap dekolorisasi. Liquor tersebut kemurniannya tinggi sehingga teknik kristalisasinya (evapocrystalisation ) dilakukan di bejana vakum (65 cm Hg) dengan penguapan liquor pada suhu sekitar 70-80 0C sampai mencapai supersaturasi tertentu. Pada kondisi tersebut dimasukkan bibit kristal secara hati-hati sehingga inti kristal akan tumbuh mencapai ukuran yang dikehendaki tanpa menumbuhkan kristal baru. Pemisahan kristal dilakukan dengan cara memutar masakan dalam mesin sentrifugal menghasilkan kristal (gula A) dan sirup A. Sehingga secara berjenjang menghasilkan gula A yang masuk dalam katagori gula rafinasi. Proses terakhir adalah proses pengeringan gula produk. Sejumlah air diuapkan di dalam panci sampai pada keadaan yang tepat untuk tumbuhnya kristal gula. Ketika kristal sudah tumbuh campuran dari kristal-kristal dan cairan induk yang dihasilkan diputar dalam sentrifugasi untuk memisahkan keduanya. Setelah gula kering,gula langsung di distribusikan kebagian penmgemasan. Disan gula di kemas kedalam ukuran 50kg dalam satu karung. Begitulah proses pembuatan gula rafinasi. Pada umumnya gula rafinasi ini kurang manis di banding gula yang kita konsumsi sehari hari. Oleh sebab itu banyak ibu rumah tangga kurang maminati gula ini. Gula rafinasi ini banyak digunakan pada industri makanan dan minuman sebagai pemberirasa manis,sebab kehigienisan gula ini yang menjadi prioritas utamanya
