Proses pembuatan Gula

Proses pembuatan Gula

  PROSES PENGOLAHAN TEBU DI PABRIK GULA MADUKISMO Proses Pembuatan Gula Tebu Panen Tebu Tebu yang berkualitas baik untuk pe... 10/11/2013

 PROSES PENGOLAHAN TEBU DI PABRIK GULA MADUKISMO

1. Proses Pembuatan Gula Tebu

1. Panen Tebu

Tebu yang berkualitas baik untuk pembuatan gula harus dijaga saat pemanenan. Penebang secara manual, hasilnya lebih baik dibandingkan dengan mesin tebu. Penebangan meliputi seluruh bagian tebu. Bagian pucuk dan daun tebu di buang dan hanya batang tebu yang digunakan karena yang menggandung sukrosa adalah batang tebu. Setelah itu dikumpulkan dan segera dikirim ke pabrik sebelum rusak sukrosa yang terkandung karena proses kimia, mikroba,dll.

2. Penggilingan Tebu

Saat tebu-tebu dari lading telah sampai di pabrik, akan segera dibawa oleh kereta menuju stasiun penggilingan tebu. Proses penggilingan tebu disini dilakukan 2 tahap yaitu pemotongan dan penggilingan sendiri untuk mendapatkan tetes tebu yang akan digunakan untuk pembuatan gula.

Pemotongan tebu dilakukan untuk membuka tebu dan untuk mempermudah tahap pengambilan nira tebu. Proses pemotongan ini biasanya menggunakan knives, shredders, crusher.

Penggilingan tebu ini bertujuan untuk mengekstrakan sukrosa yang terkandung dalam tebu dengan penambahan air. Proses penggilingan tebu di Pabrik Madukismo ini ada 5 alat penggiling tebu. Hal ini bertujuan untuk memaksimalkan hasil tetes tebu untuk pembuatan gula.

3. Klarifikasi

Tetes tebu yang dihasilkan dari mesin penggilingan ini akan masuk ke clarifier. Ada sekitar 5 mesin sulfikasi. Pada proses ini biasanya ada penambahan lime dan sejumlah fosfat, kapur. Penambahan lime adalah untuk netralisasi asam-asam organic, dan fosfat adalah untuk flocculating agent.

4. Pemasakan

Setelah nira / tetes tebu ini di beri beberapa zat. Maka nira akan dikentalkan pada proses pemasakan ini hingga terbentuk Kristal gula. Proses pemasakan di pabrik madukismo ini ada sekitar 14 mesin evapator. Proses pemasakan ini harus dikontrol suhunya. Suhu ideal untuk pemasakan adalah 37-42 derajat. Setelah pemasakan di mesin evapator ini akan terbentuk Kristal gula yang masih tercampur dengan molase. Molase mrupakan sirup gula yang berwarna hitam(caramel). Nira kental yang dihasilkan akan dip roses kembali dengan penambahan gas SO₂ untuk memucatkan warna, sehingga diharapkan dapat menghasilkan Kristal gula yang lebih putih. Kandungan nira yang kental ini hanya 65% padatan Kristal gula dan 35% air.

5. Kristalisasi Gula

Kristalisasi inibertujuan untuk mendapatkan Kristal gula dari nila kental yang masih bercampur dengan  molase/sirup hitam. Kristalisasi ini dilakuka dengan cara menguapkan nira dalam pan masak yang memiliki tekanan vakum untuk mencegah kerusakan gula. Jarak antara molekul-molekul sukrosa akan semakin dekat dengan menguapkan air pelarutnya.

Apabila jarak antara molekul sukrosa cukup dekat, maka akan saling mempengaruhi dan saling tarik-menarik. Bila di sekitarnya terdapat Kristal sukrosa, maka aka nada keseimbangan antara molekul sukrosa yang melarut dan molekul sukrosa yang menempel/mengkristal. Keadaan demikian disebut sebagai pelarut jenuh. Derajat kejenuhan dapat dinyatakan dengan perbandingan antara kandungan sukrosa dalam larutan jenuh pada suhu yang sama. Harga perbandingan ini dikenal sebagai koefisien kejenuhan (KK)

Berdasarkan koefisien kejenuhan, daerah kejenuhan dapat dibagi menjadi lima, yaitu:

1.      Larutan Encer

Larutan yang mempunyai kejenuhan dibawah satu. Pada daerah ini larutan masih dapat melarutkan Kristal.

2.      Larutan Jenuh

Larutan yang mempunyai koefisien kejenuhan sama dengan sau. Larutan ini sudah tidak dapat melarutkan Kristal sukrosa lagi, tetapi terjadi keseimbangan antara jumlah sukrosa yang melarut dan mengkristal.

a.       Daerah menstabil

Larutan yang mempunyai koefisien kejenuhan lebih besar dari satu. Molekul sukrosa terdapat di daerah ini hanya dapat menempel diri pada kristak yang telah ada. Daerah ini disebut juga daerah pembessaran Kristal.

b.      Daerah intermediet

Larutan yang mempunyai koefisien kejenuhan lebih besar dari satu. Molekul sukrosa pada daerah ini telah mampu membentuk inti Kristal. Apabila terdapat Kristal sukrosa dalam larutan, timbul Kristal palsu.

c.       Daerah labil

Larutan yang mempunyai koefisien kejenuhan lebih besar dari satu. Molekul pada daerah ini telah mampu membentuk inti Kristal dengan serentak tanpa hadirnya Kristal yang lain.

6. Pemurnian

Tahap pemurnian merupakan tahap yang akan menentukan kualitas gula yang dihasilkan. Pemurnian bertujuan untuk mengilangkan kotoran(bukan gula) yang terbawa dalam nira. Hal yang perlu diperhatikan dalam tahap pemurnian adalah menjaga agar gula tidak rusak yang diakibatkan suasana asam dan temperature yang tinggi. Semakin banyak gula yang dihilangkan akan semakin tinggi kemurniannya, dan semakin putih krital gula yang didapatkan.  Tahapan pemurnian gula adalah sebagai berikut:

1.      Penambahan sirup dan  penggilingan raw sugar

Penambahan sirup ini akan membuat sirup dan Kristal gula yang halus bercampur. Lalu untuk memisahkan sirupnya dengan disentrifugasi dengan adanya penambahan air atau biasa disebut proses afinasi. Kristal gula hasil sentrifugasi dimasukkan ke premelter sebagai awal proses pelelehan sebelum masuk ke melter. Dan sirup afinasi sendiri akan disentrifugasi kembali sehinnga akan dihasilkan gula dan molase. Melter merupakan tempat bertemunya Kristal gula dengan Kristal gula hasil afinasi, Kristal ini yang akan mengalami proses pemurnian. Pemurnian ini dilakukan sebelum nira mengalami proses pemasakan.

Beberapa cara pemurnian:

a)      Pemurnian dengan defekasi

Pemurnian ini dengan cara menggunakan kapur sebagai alat pembantu. Ada  cara yaitu:

1.      Defekasi dingin , dilakukan dengan menggunakan kapur yang telah dilarutkan  lalu dicampurkan  dengan nira pada temperature suhu kamar. Penambahan kapur untuk menetralkan asam-asam yang terdapat dalam nira. Penambahan kapur dilakukan hingga pH larutan menjadi 7,2 – 8,3 lalu dipanaskan hingga titik didihnya ± 105⁰ c. Tujuan dari proses ini adalah  garam kapur dalam nira dapat terbentuk cepat dan dapat menghasilkan gumpalan yang besar yang mudah diendapkan, mengendapkan kotoran yang hanya mengendap pada temperature yang tinggi seperti protein, mematikan mikroorganisme. Nira yang telah mengalami pemanasan pada titik didihnya ini dimasukkan kedalam bejana pengembang untuk mengeluarkan udara yang ada dalam nira. Apabila dikeluarkan makan proses pengendapan akan tergangggu.

2.      Defekasi panas, penambahan air kapur pada nira yang dipanaskan dahuu pada suhu 70-90 derajat celcius. Pemanasan nira bertujuan untuk mendapatkan proses pemurnian yang berlangsung secara baik dan cepat. Setelah itu bru dimasukkan kea lat pengendap,

3.      Defekasi sacharat, proses ini akan membagi nira mentah menjadi dua bagian. Bagian pertama ditambahkan air kapur hingga pHnya menjadi 10-11 reaksi air nira dengan kapur akan membentuk kalsium sakharat. Nira kedua dipanaskan pada suhu 70⁰ c. dan kesuanya dicampurkan hingga menghasilkan endapan yang lebih besat, sehingga mudah diendapkan dan dihasilkan nira yang kebih jernih.

4.      Pemurnian dengan Sulfitasi

Pemurnian ini lebih baik dibandingkan defekasi karena pemurnian ini menggunakan kapur dan SO₂. Pemberian kapur disini dilakukan secara berlebih kemudian akan dinetralkan dengan gas SO₂, sehingga terbentuk ikatan garam kapur yang mengendap.

Reaksinya :

SO₂ +H₂O ® H₂SO₃

Ca(OH)₂ + H₂SO₄ ® CaSO₃ + 2 H₂O

Ca(OH)₂ + SO₂ ® CaSO₃ + H₂O

Endapan CaSO₃ ini akan mengabsorpsi partikel koloid yang berada disekitarnya sehingga kotoran yang terbawa oleh endapan semakin banyak. Gas SO₂ digunakan untuk memucatkan warna sehingga diharapkan warna Kristal menjadi lebih terang.

5.  Pemurnian Karbonitasi

Proses ini dilakukan dengan menggunakan susu kapur dan gas CO2  sebagai bahan  pembantu. Susu kapur yang ditambahkan pada cara ini lebih banyak dibandingkan cara sulfitasi, sehingga menghasilkan endapan yang lebih banyak. Kelebihan susu kapur yang terdapat pada nira dinetralkan dengan menggunakan gas CO2. Reaksi yang terjadi adalah:

Ca(OH)₂ + CO₂              ®           CaCO₃ + H₂O

2. Pengemasan dan Pemasaran

Setelah Kristal gula terbentuk makana akan dikemas dan di distribusikan. Pabrik gula Madukismo untuk tahun 1998 sampai sekarang telah menjual bebas produknya. Pabrik ini mempunyai dua gudang gula. Gudang A mempunyai kapasitas 150.000 karung, sedangkan gudang B dengan kapasitas 50.000 karung.  Gula dari pabrik ini telah dapat kita jumpai di took swalayan Ada di kota semarang.

2. Pembuatan Alkohol/ Spirtus

Alkohol juga dikenal dengan nama etil alkohol yang mengandung 96% C2H5OH dan 4% H2O, sedangkan alkohol dalam perdagangan terbagi dalam tiga macam yaitu alkohol prima dengan konsentrasi 95 – 96%, alkohol teknis dengan konsentrasi 94 – 95%, dan alkohol premium dengan kadar 96%. Alkohol prima dan premium dianggap murni karena jumlah impuritas (zat-zat pengotor) yang terkandung di dalamnya relatif kecil. Impuritas yang ada biasanya berupa minyak fusel, methanol, aldehid, asam asetat, dan zat-zat pereduksi lain.

Alkohol teknis mempunyai impuritas (zat-zat pengotor) yang relatif lebih banyak. Alkohol teknis ini dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan spiritus dengan penambahan bahan-bahan lain dan penambahan zat pewarna yaitu methanol, minyak tanah, dan pewarna metylen blue. Spiritus adalah alkohol yang mempunyai konsentrasi 94 – 95% yang digunakan sebagai pelarut dan bahan bakar (fuel oil) pengganti bahan bakar minyak yang tidak menimbulkan jelaga. Metanol merupakan alkohol yang tidak berwarna, larut dalam air, dan bersifat racun. Metanol sering dipakai sebagai bahan bakar, anti pembekuan, dan pelarut. Spiritus biasanya berwarna biru atau ungu karena ditambah dengan metylen blue atau metylen violet. Selain itu, spiritus juga akan mengalami penambahan zat beracun seperti tembaga sulfat agar tidak salah digunakan sebagai minuman keras. Limbah tetes tebu dari pabrik gula dapat diolah menjadi spiritus. Spiritus banyak digunakan untuk bahan bakar. Proses pembuatan spiritus merupakan proses alkohol terdenaturasi yaitu etanol yang diberi tambahan zat beracun supaya alkoholnya tidak diminum.

Sampai saat ini bahan baku yang banyak digunakan untuk produksi alkohol adalah tetes (molase). Tetes dianggap sebagai bahan baku yang relatif murah dan berkualitas baik. Tetes (molase) merupakan sirup gula yang tidak mengkristal setelah melalui proses kristalisasi. Meskipun terdapat bahan baku lain, namun umumnya pabrik pembuat alkohol lebih senang menggunakan tetes, hal ini dikarenakan:

1. Molase lebih murah dan mudah didapat
2. Prosesnya lebih sederhana
3. Kandungan sukrosa tinggi
4. Selain gula, tetes juga mengandung nitrogen, phosphor, belerang, mineral, dan vitamin yang dibutuhkan oleh yeast.
5. Pada umumnya bahan baku yang akan dipakai dalam pembuatan alcohol berupa tetes (molase) yang mengandung beberapa komponen.

Beberapa tahapan dalam pembuatan alcohol di pabrik gula Madukismo adalah sebagai berikut:

PS Madukismo memiliki beberapa stasiun - stasiun, yakni :

1.      Stasiun Masakan

2.      Stasiun Peragian / Fermentasi

3.      Stasiun Sulingan / Distilasi

4.      Stasiun Boiler

5.      Stasiun Pembersih Air ( Water Treatment )

6.      Stasiun Limbah

7.      Stasiun Gudang Alkohol

Stasiun Masakan 

Di stasiun ini dilakukan kegiatan persiapan material untuk proses fermentasi. Adapun jenis - jenis kegiatan dalam stock preparation ini adalah :
Pengkondisian Tetes (Proses pengenceran Tetes Tebu sebagai bahan baku utama)

·         Penambahan Nutrisi - nutrisi untuk yiest

·         Pengendalian lingkungan yiest ( penambahan H2SO4 untuk lingkungan asam)

Setelah tetes yang telah dikondisikan dan telah diberi nutrisi, maka siap untuk di transportasikan ke stasiun berikutnya, yakni stasiun fermentasi / peragian.

Stasiun Fermentasi / Peragian 

Di Stasiun ini terdapat 2 proses utama, yakni proses pembibitan (berlangsung aerobik) dan proses fermentasi (berlangsung anaerobik). Proses fermentasi di PS Madukismo berlangsung batch, dimana usia proses fermentasi selama 50 - 52 jam.
PS Madukismo memiliki 9 Fermentor berkapasitas masing - masing 75.000 liter. Adapun hasil dari proses fermentasi selain alkohol, juga dihasilkan gas CO2. Akan tetapi, gas CO2 yang berpotensi memiliki nilai ekonomis ini belum dimanfaatkan tetapi dibuang ke udara bebas.

Stasiun Sulingan / Distilasi

Di stasiun ini dilakukan kegiatan proses pemisahan alkohol dari hasil fermentasi menjadi alkohol 95-96% dan limbah vinase (stillage).

Di stasiun sulingan ini memiliki 4 tingkat distilasi, yakni :

·         Tingkat I, Maische Column

·         Tingkat II, Voorloop Column

·         Tingkat III, Rectifying Column

·         Tingkat IV, Nachloop Column

Maische Column (Mash Column)

Kolom distilasi ini merupakan tahap awal proses pemisahan alkohol. Di kolom ini dihasilkan alkohol dengan kadar 40 - 50 % v/v (top product) dan vinase (stillage) pada bottom product sebagai limbah cair PS Madukismo yang masih bisa digunakan sebagai pupuk cair, biogas, dsb.

Voorloop Column (Stripping Column)

Kolom distilasi ini merupakan tahap ke-2 proses pemisahan alkohol. Di kolom ini dihasilkan alkohol dengan kadar min. 94 % v/v (top product) dan bottom product diproses kembali dikolom berikutnya yaitu Rectifying Column. Dari kolom ini dihasilkan alkohol dengan kadar 94% v/v yang kita namakan Alkohol Teknis karena tujuan  dari proses pemisahan pada kolom ini adalah memisahkan alkohol dengan impuritis - impuritis nya, seperti senyawa aldehid. adapun kapasitas alkohol yang dihasilkan oleh kolom ke-2 ini sebesar 3.000 lt/hari

Berikut Skema Pembuatannya :

3. PENGEMASAN 

KESIMPULAN

• Pembuatan gula di pabrik gula Madukismo ini menggunakan bahan dasar tanaman tebu. Proses pembuatannya sendiri meliputi enam tahap yaitu penggilingan tebu, klarifikasi, pemasakan, kristalisasi gula, pemurnian, pengemasan

·         Bahan baku yang digunakan untuk membuat alcohol  adalah tetes, yang merupakan hasil sampingan dari PG. Madukismo. Proses yang dipakai adalah peragian (fermentasi), dari ragi yang dipakai : Sacharomyces Cereviceae. Enzim yang ada dalam ragi ini mengubah gula yang masih ada dalam tetes menjadi alkohol dan gas CO2

·         Bahan baku yang digunakan untuk membuat spirtus adalah tetes yang merupakan hasil sampingan dari PG Madukismo. Proses yang dipakai adalah hamper sama dengan pembuatan alcohol.

·         Di PS Madukismo ada tujuh stasiun pada pembuatan alcohol yaitu stasiun pemasakan, stasiun peragian, stasiun sulingan, stasiun boiler, stasiun pembersih air, stasiun limbah, dan gudang alcohol.

S
      Download Video 110Mb
      Download LAPORAN KUNJUNGAN INDUSTRI 67 Halaman
      Sumber : http://madubaru.comyr.com/beranda.html