(c3) kelas xii...peserta didik bagaimana konsep-konsep, prinsip-prinsip sains, teknologi,...

PROSES INDUSTRI KIMIA

(C3) KELAS XII

Wahid Sujarwo

Fitriyani Yetti Handayani

PT KUANTUM BUKU SEJAHTERA

PROSES INDUSTRI KIMIASMK/MAK Kelas XII© 2020Hak cipta yang dilindungi Undang-Undang ada pada Penulis.Hak penerbitan ada pada PT Kuantum Buku Sejahtera.

Penulis : Wahid Sujarwo Fitriyani Yetti HandayaniEditor : Fourdina RatnasariDesainer Kover : Achmad FaisalDesainer Isi : Putri Ari KristantiTahun terbit : 2020ISBN : 978-623-7591-51-1

Diterbitkan oleh PT Kuantum Buku SejahteraAnggota IKAPI No. 212/JTI/2019Jalan Pondok Blimbing Indah Selatan X N6 No. 5 Malang - Jawa TimurTelp. (0341) 438 2294, Hotline 0822 9951 2221; Situs web: www.quantumbook.id

Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam atau dengan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari PT Kuantum Buku Sejahtera.Enihilliquos dollore provitem harum is doluptatur, consequid quae doloruptatem quat quaectiae sit

iii

Daftar Isi

Prakata ..................................................................................................................... viBab 1 Industri Pembuatan Gula Tebu, Alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG) .................................................................................................................. 1 A. Bahan Baku Industri Gula Tebu .................................................................................. 2 B. Proses Pembuatan Gula Tebu ....................................................................................... 4 C. Mutu Gula Tebu .................................................................................................................. 9 D. Peranan Industri Alkohol .............................................................................................. 10 E. Proses Industri Alkohol .................................................................................................... 11 F. Mutu Produksi Industri Alkohol ................................................................................... 17 G. Peranan Industri MSG .................................................................................................... 18 H. Proses Produksi MSG ........................................................................................................ 18 I. Mutu Produksi MSG ......................................................................................................... 24 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 25

Bab 2 Industri Pembuatan Lemak, Minyak dan Margarin dari Bahan Serelia (Kelapa, Kelapa Sawit, Jagung, dan Jarak) ...................................................... 29 A. Bahan Baku Industri Minyak Kelapa ........................................................................... 30 B. Proses Pembuatan Minyak Kelapa .............................................................................. 33 C. Mutu Produksi Minyak Kelapa ...................................................................................... 35 D. Peranan Industri Minyak Kelapa Sawit ...................................................................... 36 E. Proses Industri Minyak Kelapa Sawit .......................................................................... 37 F. Mutu dan Kualitas Produksi Industri Minyak Kelapa Sawit ................................ 41 G. Peranan Industri Minyak Jagung ................................................................................. 41 H. Proses Produksi Minyak Jagung ................................................................................... 41 I. Mutu Produksi Minyak Jagung ..................................................................................... 42 J. Peranan Industri Minyak Jarak ...................................................................................... 43 K. Proses Produksi Minyak Jarak ....................................................................................... 43 L. Mutu Produksi Minyak Jarak ......................................................................................... 44 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 46

Bab 3 Industri Pembuatan Lemak dan Minyak dari Kacang-Kacangan (Kacang Tanah dan Kacang Kedelai) ................................................................ 49 A. Bahan Baku Industri Minyak Kacang Kedelai .......................................................... 50 B. Proses Industri Pembuatan Minyak Kacang Kedelai.............................................. 50 C. Mutu Produksi Minyak Kacang Kedelai ...................................................................... 55 D. Peranan Industri Minyak Kacang Tanah ..................................................................... 55 E. Proses Pembuatan Minyak Kacang Tanah ................................................................. 56 F. Mutu Produksi Minyak Kacang Tanah ......................................................................... 59 G. Proses Industri Margarin ................................................................................................. 59 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 62

iv

Bab 4 Industri Pembuatan Sabun dan Detergen ...................................................... 65 A. Peranan Industri Sabun ................................................................................................... 66 B. Proses Produksi Industri Sabun .................................................................................... 72 C. Mutu Produksi Industri Sabun ..................................................................................... 76 D. Peranan Industri Detergen ............................................................................................. 77 E. Proses Produksi Industri Detergen .............................................................................. 79 F. Mutu Produksi Industri Detergen ................................................................................ 81 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 83

Bab 5 Industri Pengolahan Minyak Bumi .................................................................. 87 A. Peranan Industri Minyak Bumi ...................................................................................... 88 B. Proses Pengolahan Minyak Bumi ................................................................................ 90 C. Hasil Produksi Pengolahan Minyak Bumi ................................................................. 95 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 98

Bab 6 Industri Pengolahan Karet Alam dan Sistetis ................................................. 101 A. Proses Pengolahan Karet Alam ................................................................................... 102 B. Proses Produksi Industri Karet Sintetis .................................................................... 106 C. Mutu Produksi Industri Karet Alam dan Karet Sintetis ......................................... 110 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 111

Bab 7 Industri Pengolahan Polimer, Plastik, dan Resins .......................................... 115 A. Memahami polimer, plastik, dan resins ..................................................................... 116 B. Proses Industri Pembuatan Polimer Plastik ............................................................. 119 C. Proses Industri Pembuatan Polimer Resins .............................................................. 127 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 132

Bab 8 Industri Proses Elektroplating ......................................................................... 135 A. Konsep Dasar Elektroplating ......................................................................................... 136 B. Faktor yang Mempengaruhi Proses Elektroplating .............................................. 138 C. Tahapan Proses Elektroplating ..................................................................................... 139 D. Pelaksanaan Proses Elektroplating .............................................................................. 140 E. Proses Elektroplating di Induatri ................................................................................. 141 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 143

Bab 9 Industri Pembuatan Bahan Bakar Nabati ........................................................ 147 A. Peranan Industri Biodiesel ............................................................................................. 148 B. Proses Produksi Industri Biodiesel .............................................................................. 151 C. Mutu Produksi Industri Biodiesel ................................................................................. 152 D. Peranan Industri Bioetanol ............................................................................................. 153 E. Proses Produksi Industri Bioetanol .............................................................................. 154 F. Mutu Produksi Industri Bioetanol................................................................................. 157 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 161

v

Bab 10 Pengolahan Limbah Cair ................................................................................... 165 A. Jenis-jenis Limbah Cair .................................................................................................... 166 B. Metode Pengolahan Limbah Cair ................................................................................ 170 C. Pengolahan Limbah Cair ................................................................................................ 176 D. Pengendalian Parameter Limbah Cair ....................................................................... 178 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 180 Glosarium ..................................................................................................................... 183Daftar Pustaka ................................................................................................................... 186Biodata Penulis .................................................................................................................. 190Biodata Konsultan ............................................................................................................. 192Tim Kreatif.......... ................................................................................................................ 193

vi

Prakata

Pembelajaran abad 21 memiliki karakteristik atau prinsip-prinsip: 1) pendekatan pembelajaran berpusat pada peserta didik; 2) peserta didik dibelajarkan untuk mampu berkolaborasi; 3) materi pembelajaran dikaitkan dengan permasalahan yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari, pembelajaran harus memungkinkan peserta didik terhubung dengan kehidupan sehari-hari mereka; dan 4) dalam upaya mempersiapkan peserta didik menjadi warga negara yang bertanggung jawab. Salah satu pendekatan pembelajaran yang dapat mengakomodir karakteristik pembelajaran abad 21 adalah pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics atau disingkat dengan STEM. Pendekatan STEM merupakan suatu metode ilmu sains, teknologi, engineering, dan matematika diintegrasikan dengan fokus pada proses pembelajaran pemecahan masalah dalam kehidupan nyata. Pembelajaran STEM memperlihatkan kepada peserta didik bagaimana konsep-konsep, prinsip-prinsip sains, teknologi, engineering, dan matematika digunakan secara integrasi untuk mengembangkan produk, proses, dan sistem yang memberikan manfaat untuk kehidupan manusia. Untuk menyiapkan peserta didik Indonesia memperoleh keterampilan abad 21, yaitu keterampilan cara berpikir melalui berpikir kritis, kreatif, mampu memecahkan masalah dan mengambil keputusan, serta cara bekerja sama melalui kolaborasi dan komunikasi maka pendekatan STEM diadopsi untuk menguatkan impelementasi Kurikulum 2013. Pendekatan STEM diyakini sejalan dengan ruh Kurikulum 2013 Revisi yang dapat diimplementasikan melalui penggunaan model pembelajaran berbasis proyek (Project Based Learning). Buku Proses Industri Kimia (C3) Kelas XII ini disusun berdasarkan tuntutan paradigma pengajaran dan pembelajaran kurikulum 2013 Revisi dan dipakai sebagai sumber belajar peserta didik karena isinya yang lengkap, padat informasi, dan mudah dipahami. Dalam buku ini dijelaskan teori dan praktek tentang Proses Industri Kimia, seperti Industri Pembuatan Gula Tebu, Alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG), Industri Pembuatan Lemak, Minyak dan Margarin dari Bahan Serelia (Kelapa, Kelapa Sawit, Jagung, dan Jarak), Industri Pembuatan Lemak dan Minyak dari Kacang-Kacangan (Kacang Tanah dan Kacang Kedelai), Industri Pembuatan Sabun dan Detergen, Industri Pengolahan Minyak Bumi, Industri Pengolahan Karet Alam dan Karet Sistetis, Industri Pengolahan Polimer, Plastik dan Resins, Industri Proses Elektroplating, Industri Pembuatan Bahan Bakar Nabati, dan Pengolahan Limbah Cair. Peserta didik akan melaksanakan proses-proses yang terkait dengan pembuatan atau pengolahan pada industri sebagai latihannya.

Malang, Januari 2020

Penulis

Industri Pembuatan Gula Tebu, Alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG) 1

1BAB

Setelah mempelajari bab ini diharapkan peserta didik mampu1. memahami proses pembuatan gula tebu, alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG);2. menentukan bahan baku dan bahan penunjang pembuatan gula, tebu, alkohol, dan Mono Sodium

Glutamat (MSG);3. mempersiapkan peralatan yang dibutuhkan pada pembuatan gula, tebu, alkohol, dan Mono Sodium

Glutamat (MSG); dan4. membuat gula tebu, alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG).

Tujuan Pembelajaran

Industri Pembuatan Gula Tebu, Alkohol, dan Mono Sodium

Glutamat (MSG)

3.10 Mampu menerapkan pembuatan gula tebu, alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG).4.10 Mampu membuat gula tebu, alkohol, dan Mono Sodium Glutamat (MSG).

Kompetensi Dasar

Proses Industri Kimia2

Pada bab ini akan dipelajari berbagai macam proses produksi pada tebu yang akan menghasilkan hasil utama berupa gula kristal putih dan hasil sampingnya yang berupa tetes tebu. Bagaimana proses yang terjadi pada industri pembuatan gula tebu tersebut? Bagaimana jenis-jenis limbah cair yang dihasilkan? Pada pengolahan limbah terdapat beberapa hasil dari pengolahan tetes tebu. Seperti apakah proses pengolahan tetes tebu menjadi alkohol? Seperti apakah proses pengolahan tetes tebumenjadi mono sodium glutamat? Pastilah sangat menarik untuk dipelajari.

A. Bahan Baku Industri Gula Tebu

Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok dan banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia sebagai pemanis. Gula sebagai pemanis produk makanan dan minuman tentunya harus memenuhi standar mutu yang telah ditetapkan sehingga layak untuk dikonsumsi. Di Indonesia ada tiga jenis gula yang beredar di pasaran, yaitu gula kristal mentah (GKM) atau raw sugar yang digunakan sebagai bahan baku industri gula rafinasi, gula kristal putih (GKP) atau gula tebu yang dapat dikonsumsi secara langsung, dan gula rafinasi sebagai bahan baku industri makanan dan minuman.

Tanah Indonesia yang subur dapat untuk menanam tanaman tebu atau Sacharum officinarum yang merupakan bahan baku pembuatan gula. Dari Sumatera, Jawa, Kalimantan, Sulawesi, Bali, Lombok, hingga Nusa Tenggara terdapat lahan tebu yang luas dan menjadi sumber bahan baku pabrik gula. Hal ini karena pengolahan tebu harus segar, maksimal 48 jam dari saat penebangan harus sudah digiling maka banyak pabrik gula di Indonesia.

Gambar 1.1 Pohon tebu sebagai bahan baku gula kristal putihSumber: Wahid Sujarwo

Pemanenan tebu dapat dilakukan secara manual dengan tangan atau dengan mesin. Tebu dipotong di bagian atas permukaan tanah, dedauan hijau pada bagian atas dihilangkan, dan batang-batang tersebut diikat menjadi satu. Potongan-potongan batang tebu yang telah diikat tersebut dibawa dari areal perkebunan tebu menggunakan pengangkut-pengangkut kecil agar dapat diangkut lebih lanjut dengan kendaraan yang lebih besar, seperti truk ataupun lori tebu menuju ke pabrik penggilingan tebu.

Pemotongan dengan mesin umumnya mampu memotong tebu menjadi potongan pendek-pendek. Mesin-mesin hanya dapat digunakan ketika kondisi lahan memungkinkan dengan topografi yang relatif datar. Penggunaan mesin panen tebu ini tidak tepat untuk kebanyakan pabrik gula karena modal yang dikeluarkan untuk pengadaan mesin cukup besar dan banyaknya tenaga kerja yang mengganggur.


Tebu terdiri dari beberapa ruas-ruas atau buku-buku yang mengandung hidrokarbon sehingga tanaman dapat berfotosintesis. Kandungan karbohidratnya, terdiri dari monosakarida atau C6H12O6 (glukosa, fruktosa, galaktosa), disakarida atau C12H22O11 (sukrosa), dan polisakarida atau (C6H10O5)n (selulosa).

Proses fotosintesis adalah reaksi antara CO2 yang diambil dari udara dan H2O dari dalam tanah yang dibantuan oleh sinar matahari sehingga menghasilkan karbohidrat monoksida.6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 ∆H = +675 kkal

Reaksi ini dipercepat dengan adanya katalisator alami pada daun-daunan, yaitu klorofil. Klorofil merupakan zat warna hijau daun pada tanaman yang berwarna hijau, dan mampu membantu proses fotosintesis pada bagian-bagian tersebut. Senyawa-senyawa polisakarida terjadi dari penggabungan monosakarida-monosakarida tersebut.

Tebu yang digunakan adalah tebu yang sudah masak dan mengandung banyak gula. Tebu yang dimaksud ialah tebu yang sudah mencapai masak optimal dan memiliki kadar gula di sepanjang batang tebu. Hal ini ditandai dengan batang tebu telah seragam, kecuali pada berbagai ruas bagian pucuk dan pangkal batang. Kualitas bahan baku tebu diupayakan tebu yang manis, bersih, dan segar. Manis dapat diperoleh saat penebangan tebu harus pada kondisi memiliki kadar gula (sukrosa) yang paling optimum. Bersih dapat diperoleh dengan menjaga kondisi tebu saat masuk ke pabrik atau proses diusahakan bebas atau sekecil mungkin kandungan kotoran (trash). Maksimum kotoran/trash sebanyak 5% dari berat tebu. Hal ini dibatasi karena trash merupakan bahan bakuan gula. Apabila hal tersebut masuk ke dalam proses pengolahan maka keluar proses akan mengandung gula dalam ampas maupun blotong yang kehilangan gula. Selain itu, trash dapat menurunkan efisiensi pengangkutan tebu ke pabrik. Segar dapat diperoleh dengan segera membawa tebu yang telah ditebang menuju proses pengolahan sehingga terhindar dari kehilangan gula yang lebih besar secara inversi, enzymatic, dan mikrobiologi.Persentase komposisi kandungan tebu adalah seperti tabel 1.1 berikut.

Tabel 1.1 Komposisi Kandungan Tebu

No. Bahan Komposisi (%)

1 Air 69 – 75

2 Sukrosa 7 – 13

3 Gula Reduksi 0,5 – 2,0

4 Serat 10 – 16

5 Abu 0,3 – 1,8

6 Bahan Organik selain gula 0,5 – 1,0

7 Kandungan Nitrogen 0 – 1,0Sumber: Wahid Sujarwo

Tebu yang akan diolah menjadi gula terlebih dahulu dilakukan analisis pendahuluan. Analisis ini biasanya dilakukan 3 (tiga) bulan sebelum masa giling oleh pabrik melalui bagian Bina Sarana Tani (BST).

Analisis tersebut, di antaranya analisis Faktor Kemasakan (FK), analisis Koefisien Peningkatan (KP), dan analisis Koefisien Daya Tahan (KDT). Analisis Faktor Kemasakan (FK) adalah analisis untuk mengetahui tua atau mudanya tebu. Analisis Koefisien Peningkatan (KP) adalah analisis untuk mengetahui randemen tebu (apakah masih ada peningkatan


atau tidak). Analisis Koefisien Daya Tahan (KDT) adalah analisis untuk mengetahui daya tahan tebu mulai dari ditebang sampai digiling.

B. Proses Pembuatan Gula Tebu

Tahukah Anda, bagaimana proses yang dilakukan terhadap batangan-batangan tebu hasil panen sehingga dapat diperoleh gula kristal putih? Coba bayangkan betapa banyaknya proses yang terjadi dan alat-alat yang digunakan.

Gambar 1.2 Serial gilingan tebu untuk pemerasan tebuSumber: Shreve, 1965

Proses yang terjadi terhadap batangan-batangan tebu hasil panen tersebut meliputi tahapan-tahapan berikut.1. Proses Penggilingan Tahap pertama pengolahan adalah pemerasan nira atau dikenal dengan nama

ekstraksi jus atau sari tebu. Umumnya, tebu dihancurkan dalam sebuah serial penggilingan putar yang berukuran besar. Rangkaian penggilingan ini terdiri dari penimbangan tebu, pemotongan dan penghancuran tebu, serta pengepresan tebu. Nira merupakan cairan manis yang dikeluarkan dari ampas tebu. Selanjutnya, ampas tebu yang telah dipisahkan dari niranya digunakan sebagai bahan bakar pada mesin pemanas air (boiler). Jus yang dihasilkan masih berupa cairan yang kotor yang mengandung sisa-sisa tanah dari lahan, serat-serat berukuran kecil, serta ekstrak dari daun dan kulit tanaman. Semua itu masih bercampur di dalam air perasan tebu.

Gambar 1.3a Meja tebu Gambar 1.3b Pengepresan gilingan tebu Sumber: Wahid Sujarwo Sumber: Wahid Sujarwo

Pada tahapan ini umumnya terdapat lima seri gilingan, yaitu gilingan 1, 2, 3, 4, dan 5 yang bekerja secara seri untuk efektivitas penggilingan. Dalam memudahkan keluarnya nira tebu dari batangnya maka gilingan tersebut disemprotkan air imbibisi. Air imbibisi merupakan air hangat bersuhu sekitar 80oC untuk melarutkan nira yang masih berada dalam tebu. Air imbibisi hanya disemprotkan pada gilingan pertama saja.


2. Proses Ekstraksi Gula Jus dari hasil ekstraksi pemerasan tebu mengandung sekitar 15% gula dan sisanya

serat residu. Serat residu tersebut dinamakan ampas atau bagasse, yang masih mengandung 1–2% gula, sekitar 50% air, pasir, dan batu-batu kecil dari lahan yang terhitung sebagai abu. Satu batang tebu mampu mengandung 12–14% serat dan 50% air. Secara umum, untuk 100 ton tebu mengandung sekitar 25–3 ton bagasse dan sekitar 10 ton gula kristal putih.

3. Proses Pengendapan dengan Karbonatasi dan Fosfatisasi Pembersihan nira dapat dilakukan dengan mudah menggunakan dua tahap, yaitu

karbonatasi dan fosfatasi. Karbonatasi mengunakan semacam larutan susu kapur (slaked lime) yang akan mengendapkan sebanyak mungkin kotoran, kemudian kotoran ini dapat dikirim kembali ke lahan. Proses ini dinamakan liming. Tahap pengolahan nira perasan tebu selanjutnya bertujuan untuk membersihkan nira perasan dari berbagai padatan yang menyebabkan nira menjadi keruh. Pada tahap ini beberapa komponen warna juga akan ikut hilang. Teknik pengolahannya disebut proses karbonatasi. Nira hasil ekstraksi dipanaskan sebelum dilakukan karbonatasi untuk mengoptimalkan proses penjernihan. Karbonatasi dapat diperoleh dengan menambahkan kapur/lime, kalsium hidroksida, dan Ca(OH)2 ke dalam cairan. Selanjutnya, mengalirkan gelembung gas karbondioksida ke dalam campuran tersebut. Gas karbondioksida ini akan bereaksi dengan lime membentuk partikel-partikel kristal halus berupa kalsium karbonat yang menggabungkan berbagai padatan supaya mudah untuk dipisahkan. Supaya gabungan-gabungan padatan tersebut stabil, perlu dilakukan pengawasan yang ketat terhadap kondisi-kondisi reaksi. Gumpalan-gumpalan yang terbentuk akan mengumpulkan sebanyak mungkin materi-materi non gula. Sehingga dengan menyaring kapur keluar maka substansi-substansi non gula ini dapat juga ikut dikeluarkan. Pada pemberian susu kapur ini akan terjadi kenaikan pH dari nira. Tahap pemberian susu kapur biasanya ada dua tahap. Tahap pertama dilakukan dengan aliran cepat, sedangkan pada tahap kedua dilakukan dengan aliran lambat. Setelah proses karbonatasi dilakukan, cairan gula siap untuk proses selanjutnya berupa penghilangan warna. Setelah karbonatasi, teknik berikutnya adalah fosfatasi. Secara kimiawi teknik ini sama dengan karbonatasi tetapi yang terjadi adalah pembentukan fosfat. Fosfatasi merupakan proses yang lebih kompleks daripada karbonatasi. Proses ini dapat dicapai dengan menambahkan asam fosfat ke nira yang telah dilakukan karbonatasi. Kemudian, dimasukkan ke dalam tangki pengendap gravitasi. Tangki ini adalah sebuah tangki penjernih (clarifier). Jus mengalir ke dalam clarifier dengan kelajuan yang rendah sehingga padatan dapat mengendap dan jus yang keluar merupakan jus yang jernih. Metode untuk menghilangkan warna dari nira tebu umumnya ada dua cara, yakni metode karbon dan metode resins. Kedua cara ini mengandalkan teknik penyerapan melalui pemompaan cairan pada kolom-kolom medium. Salah satunya dengan menggunakan karbon aktif granular (Granular Activated Carbon/GAC) yang mampu menghilangkan hampir seluruh zat warna. GAC merupakan cara modern dan dapat dikatakan sebagai sebuah granula karbon yang terbuat dari tulang-tulang hewan. Karbon pada saat ini terbuat dari pengolahan karbon mineral yang diolah secara khusus untuk menghasilkan granula yang tidak hanya sangat aktif, tetapi juga sangat kuat. Karbon dibuat dalam sebuah oven panas, dalam hal ini warna


akan terbakar keluar dari karbon. Cara yang lain adalah dengan menggunakan resin penukar ion yang menghilangkan lebih sedikit warna daripada GAC, tetapi juga menghilangkan beberapa garam yang ada. Resin dibuat secara kimiawi yang meningkatkan jumlah cairan yang tidak diharapkan Hasil bawah dari pemisahan gravitasi ini, berupa lumpur atau sludge yang masih mengandung sejumlah gula sehingga dilakukan penyaringan dalam rotary vacuum filter. Dalam hal ini, nira residu diekstraksi, lumpur tersebut dapat dibersihkan sebelum dikeluarkan, dan hasilnya berupa cairan yang manis. Jus dan cairan manis ini kemudian dikembalikan ke proses. Lumpur hasil limbah ini disebut blothong yang berupa tanah liat dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan campuran pembuatan batako atau sebagai tanah urug pada daerah perkebunan tebu.

4. Proses Penguapan (Evaporasi) Jus tebu/nira pada proses di atas masih memiliki kadar air yang tinggi. Dengan

demikian, perlu dipekatkan atau dikentalkan. Setelah nira mengalami proses liming, nira dikentalkan menjadi sirup kental dengan cara penguapan. Proses ini menggunakan media uap panas dalam suatu alat proses yang dinamakan proses evaporasi. Berikut gambaran proses evaporasi pada pabrik gula tebu.

Gambar 1.4 Serial liming dan evaporasi tiga efek pada pabrik gula tebuSumber: Shreve, 1965

Proses evaporasi dilakukan secara seri dengan beberapa rangkaian seri evaporator. Untuk jumlah yang digunakan ialah seri 3, 4, atau 5. Seri evaporator dinamakan triple effect evaporataor untuk seri 3, quadruple effect evaporator untuk seri 4, dan quintdruple effect evaporator untuk seri 5. Nira yang masuk sebagai umpan evaporator konsentrasinya sekitar 15% gula, tetapi perlu dipekatkan lagi. Hal ini karena cairan yang diperlukan dalam proses kristalisasi harus memiliki konsentrasi gula hingga 80%. Evaporasi yang dilakukan dengan metode multiple effect evaporator ini dilakukan dengan pemanas steam untuk mendapatkan kondisi mendekati kejenuhan (saturasi). Steam yang digunakan dalam alat pertama biasanya adalah steam segar, sedangkan untuk rangkaian berikutnya menggunakan steam dari hasil penguapan alat tersebut.

5. Proses Kristalisasi Pada proses kristalisasi, sirup nira kental jenuh ditempatkan dalam panci yang sangat

besar untuk dididihkan dengan suhu yang rendah. Dalam panci tersebut sejumlah air diuapkan sehingga kondisi untuk pertumbuhan kristal gula tercapai. Pada pengkristalan gula, kristal gula dibentuk dengan pemberian bibit gula atau sering disebut dengan nama fondan. Bibit gula ini berupa gula yang sangat halus yang


nantinya akan tumbuh membesar dengan adanya nira kental yang konsentrasinya tinggi. Proses pertumbuhan kristal diawali dengan mencampurkan sejumlah bibit gula ke sirup nira kental dalam pan kristalisasi. Kristal yang sangat kecil tersebut akan berkembang menjadi besar dengan menempelnya nira kental pada bibit gula. Perlu waktu sekitar 6–8 jam dalam pan masak kristal akan mencapai ukuran yang diinginkan dan sesuai dengan standar SNI untuk gula kristal putih. Kristal yang dihasilkan masih bercampur dengan cairan induk (mother liquor) sehingga perlu dilakukan proses selanjutnya, yaitu diputar di dalam alat sentrifugasi untuk memisahkan gula dari cairan induk.

6. Proses Pemutaran Gula/Sentrifugasi Larutan induk hasil pemisahan dengan sentrifugasi masih mengandung sejumlah

gula. Sehingga untuk efektivitas maka proses kristalisasi dilakukan pengulangan beberapa kali. Akan tetapi, adanya materi-materi nongula yang terkandung di dalamnya dapat menghambat proses kristalisasi. Hal ini terjadi karena keberadaan gula-gula selain sukrosa, seperti glukosa dan fruktosa yang merupakan hasil pecahan sukrosa. Oleh karena itu, tahapan-tahapan berikutnya menjadi semakin sulit untuk dilaksanakan, sampai akhirnya kristalisasi tidak mungkin untuk dilanjutkan.

Gambar 1.5 Serial alat putaran/centrifuge pada pabrik gula tebu

Sumber: Wahid Sujarwo

Pada pabrik pengolahan gula tebu (raw sugar) secara umum dilakukan tiga proses pemasakan yang sering disebut dengan pemasakan ACD. Pertama, pemasakan A akan menghasilkan gula terbaik yang menjadi produk utama pada pabrik gula kristal putih. Pemasakan B membutuhkan waktu yang lebih lama dan waktu tinggal di dalam panci pengkristal juga lebih lama hingga ukuran kristal yang dinginkan terbentuk. Umumnya dilakukan pemasakan C yang selanjutnya digunakan sebagai umpan untuk pemasakan A. Pemasakan D membutuhkan waktu secara proporsional lebih lama daripada pendidihan C dan juga membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menumbuhkan kristal gula. Gula yang dihasilkan biasanya digunakan sebagai umpan untuk pendidihan C. Kandungan gula dalam nira kental tidak dapat diambil semuanya menjadi gula Kristal maka terdapat produk samping dari pengolahan nira kental ini yang masih manis rasanya. Produk ini sering disebut molase. Molase dapat diolah lebih lanjut menjadi pakan ternak atau ke industri fermentasi molase.

7. Proses Pengeringan dan Pengayakan Gula kasar yang dihasilkan oleh stasiun puteran atau High Grade Fugal (HGF) yang

merupakan alat sentrifugasi akan dialirkan menuju ke bucket elevator untuk disimpan sementara di hopper. Dari hopper kemudian di jatuhkan ke bawah untuk dilakukan driying atau pengeringan dengan media udara kering panas bersuhu 80–90oC yang dialirkan secara counter current dari bawah. Setelah sampai bawah, gula kristal putih di dinginkan dengan hembusan udara dingin 30–40 oC menuju pengumpan penyaring.


Agar memperoleh gula kristal putih yang ukurannya sesuai dengan SNI, gula diayak. Pengayakan terdiri dari dua susunan ayakan yang berukuran 8x8 mesh dan 23x23 mesh. Ada tiga hasil dari pengayakan ini, yaitu gula kasar sebagai hasil atas, gula halus sebagai hasil bawah, dan hasil utama sebagai produk utama gula kristal putih. Gula kristal putih menjadi produk utama dari pabrik gula ini dan akan dialirkan keluar dari pabrik menuju ke gudang.

8. Penyimpanan Gula kristal putih yang dihasilkan kemudian disimpan sementara dalam alat yang

disebut silo. Dari alat ini kemudian akan dialirkan menuju ke pengemasan produk gula kristal putih. Penjualan gula kristal putih ada beberapa cara, yaitu gula kristal kemasan 50 kg dan gula kemasan 1 kg. Gula yang sudah dikemas, kemudian di masukan ke dalam gudang penyimpanan untuk menunggu saat terjual. Gudang gula yang merupakan tempat penyimpanan gula harus mampu menjaga kondisi gula tetap awet, tahan terhadap cuaca, dan perubahan iklim. Gudang gula setidaknya memiliki kriteria sebagai berikut.a. Gudang gula memiliki kondisi yang kering.b. Beratap dan tidak bocor.c. Sirkulasi udara, suhu dan kelembaban dapat di control.d. Konstruksi lantai dasar dengan fondasi yang kuat dan kedap air.e. Ketinggian sekitar 10 meter dan penerangan/pencahayaan yang cukup.f. Tersedia alat pemadam api.

Gambar 1.6 Diagram alir proses pada pabrik gula tebuSumber: Wahid Sujarwo


C. Mutu Produksi Gula Tebu

1. Mutu Gula Kristal Putih Gula yang dikonsumsi sehari-hari adalah Gula Kristal Putih (GKP). Secara internasional

disebut plantation white sugar. Gula kristal putih dibuat dari tebu yang diolah melalui berbagai tahapan proses, untuk Indonesia kebanyakan menggunakan proses sulfitasi dalam pengolahan gula. Kriteria mutu gula yang berlaku di Indonesia (SNI) saat ini pada dasarnya mengacu pada kriteria lama yang dikenal dengan Superieure Hoofd Suiker (SHS). Pada perkembangannya, kemudian mengalami modifikasi dan terakhir SNI 01-3140-2001/Rev 2005, Tabel 1.2. Secara garis besar kriteria mutu gula (GKP), meliputi kadar air, polarisasi, warna larutan, warna kristal, kadar SO2, abu konduktivitas, dan besar jenis butir.

Tabel 1.2 Kriteria mutu gula tebu

No. Obyek Uji Persyaratan Satua

1 Polarisasi Minimum 99,5 oZ

2 Warna kristal gula 5 – 10 CT

3 Susut pengeringan Maksimum 0,1 % b/b

4 Warna larutan 81 – 300 iu

5 Abu kondukivitas Mkasimum 0,15 % b/b

6 Ukuran butiran 0,8 – 1,2 mm

7 Kadar air Maksimum 0,1 %

8 Belerang sebagai SO2 Maksimum 30 ppm

9 Kadar tembaga Maksimum 2,0 ppm

10 Kadar timbal Maksimum 2,0 ppm

11 Kadar arsen Maksimum 1,0 ppmSumber: Wahid Sujarwo

2. Kadar Air Kadar air adalah jumlah air (%) yang terdapat dalam gula kristal putih, sesuai

standarnya batasan maksimal 0,1%. Gula kristal putih yang mengandung kadar air tinggi cepat mengalami penurunan mutu/kerusakan dalam penyimpanan. Hal ini dapat menyebabkan berubah warna, mencair, dan lengket. Selain itu, penanganannya sulit karena lengket dalam karung dan penampilannya jelek. Gula yang berkadar air tinggi biasanya dengan mudah dilihat/dirasakan secara langsung oleh konsumen tanpa menggunakan peralatan. Umumnya proses pengeringan gula di pabrik gula menggunakan talang goyang (grasshoper). Alat ini memiliki jalur yang panjang untuk mencapai tingkat kekeringan tertentu (< 0,1%).

3. Polarisasi Polarisasi menunjukkan kadar sukrosa dalam gula. Semakin tinggi polarisasi semakin

tinggi kadar gulanya. Batasan minimal kadar polarisasi adalah 99,5%. Pengukuran kadar polarisasi dilakukan dengan alat ukur polarimeter. Produk gula kristal putih pada umumnya tidak mengalami kesulitan untuk mencapai batasan minimal tersebut.


4. Warna Kristal Warna kristal dapat dilihat secara langsung dengan mata. Secara kualitatif dapat

dilakukan dengan cara membandingkan dengan standar sehingga dapat diketahui tingkat keputihan (whiteness) gula. Penggunaan peralatan, seperti spektrofotometer refleksi, diperlukan untuk pengukuran kuantitatif yang dinyatakan dalam colour type (CT). Semakin tinggi nilai CT, semakin putih warna gulanya. Gula kristal putih memiliki kisaran nilai CT sekitar 5-10. Warna kristal merupakan salah satu tolok ukur utama pada penentuan mutu gula.

5. Besar Jenis Butir Besar jenis butir adalah ukuran rata-rata butir kristal gula yang dinyatakan dalam mm. Persyaratan untuk gula kristal putih adalah 0,8-1,1 mm. Dalam memenuhi persyaratan tersebut tampaknya tidak ada kesulitan. Konsumen dan masyarakat pada umumnya lebih menyukai gula yang ukuran kristalnya besar (kasar). Namun, dari sisi pabrik untuk membuat kristal yang besar diperlukan energi yang lebih banyak. Hal ini berhubungan dengan waktu masak untuk membesarkan ukuran kristal. Tetapi, apabila ukuran terlalu halus daya simpannya berkurang, gula akan cepat mengabsorpsi air sehingga cepat basah.

D. Peranan Industri Alkohol

Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan pemabuk dalam minuman beralkohol. Residu yang ditemukan pada peninggalan keramik yang berumur 9000 tahun dari China bagian utara menunjukkan bahwa minuman beralkohol telah digunakan oleh manusia prasejarah dari masa Neolitikum.

Etanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja. Etanol termasuk dalam sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tidak berwarna, dan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif yang dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan bertermometer modern. Etanol adalah salah satu bahan untuk obat rekreasi yang paling tua.

Etanol memiliki rumus kimia C2H5OH yang banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia dan ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Misalnya, pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.

Ethanol tidak terdapat secara bebas di alam termasuk alkohol biasa atau alkohol primer yang dibuat dari glukosa dengan jalan peragian. Penggunaan alkohol di antaranya 1. sebagai minuman;2. sebagai bahan kimia, farmasi dan pelarut; dan3. sebagai bahan bakar alternatif kendaraan bermotor.Reaksi yang terjadi dalam pembuatan alkohol adalah sebagai berikut:C6H12O6 (aq) → 2 C2H5OH (aq) + 2 CO2 (g) + energi


E. Proses Industri Alkohol

1. Bahan Baku Bahan baku utama dalam proses produksi pembuatan alkohol di industri adalah

tetes tebu dan ragi yang dengan ditambahkan beberapa bahan tambahan. Secara lengkap bahan baku pembuatan alkohol adalah sebagai berikut.a. Tetes tebu/molase Tetes tebu/molase merupakan hasil samping dari proses kristalisasi pabrik

gula yang berwarna coklat kehitaman. Tetes tebu memiliki kandungan gula yang tinggi, akan tetapi tidak dapat mengkristal karen adanya kandungan gula invert yang sulit dikristalkan. Tetes ini berwarna coklat tua akibat peristiwa karamelisasi saat pemasakan nira tebu. Tetes dari pabrik gula sebelum diolah di pabrik alkohol terlebih dahulu ditampung dalam tangki penimbun tetes.

b. Ragi/yeast Yeast yang digunakan adalah Saccharomyces cereviciae. Yeast ini dapat hidup

dengan baik pada pH 4,5–5,5 dan temperature 30⁰C. Yeast mendapatkan bahan makanannya dari bahan baku yang mengandung gula dan sebagai hasil metabolismenya akan diperoleh alkohol dan gas CO2.

Untuk membantu optimalisasi fungsi yeast dalam fermentasi, dilakukan penambahan bahan pembantu, berupa asam sulfat, urea, NPK, TRO (Turkey Red Oil), superfloc (Flocculant), dan air. Asam sulfat merupakan cairan yang bersifat korosif yang bersifat asam. Asam sulfat dengan jumlah tertentu dicampurkan dalam penampung tetes tebu. Asam ini berfungsi untuk mengatur pH tetes menjadi 4,8, untuk katalis menghidrolisis sakarosa menjadi glukosa dan frukosa sehingga dapat difermentasikan oleh yeast. Asam sulfat yang digunakan berupa asam sulfat pekat dan teknis.

Urea merupakan salah satu jenis pupuk yang berbentuk kristal, berwarna putih, dan digunakan sebagai sumber nitrogen bagi pertumbuhan serta mempertinggi aktivitas yeast. NPK merupakan salah satu jenis pupuk yang mengandung nitrogen, fosfat, dan kalium. Nutrisi yang digunakan untuk memperoleh sumber nitrogen, phosphor, dan kalium berguna untuk pertumbuhan dan mempertinggi aktivitas yeast.

Turkey Red Oil (TRO) merupakan minyak jarak yang mengalami sulfonasi yang berfungsi sebagai anti buih untuk mengurangi luapan buih pada proses fermentasi. Hal ini karena keberadaan buih akan mempengaruhi produktivitas dari yeast. Superflock merupakan bubuk berwarna putih yang berfungsi untuk mempercepat pengendapan kotoran pada proses fermentasi dari tangki-tangki fermentasi sehingga tidak menimbulkan kerak pada menara distilasi.


Gambar 1.7 Diagram alir pembuatan alkoholSumber: Wahid Sujarwo


2. Langkah-Langkah Proses Proses pembuatan alkohol di industri secara garis besar terdiri dari beberapa tahapan.

Proses utama yaitu proses pemasakan, proses pembibitan, proses peragian, dan proses penyulingan.a. Proses pemasakan Proses pemasakan ini dilaksanakan pada unit masakan. Proses pemasakan

merupakan proses pembuatan adonan untuk pembibitan dan fermentasi. Tujuan utama dari proses pemasakan adalah mengubah tetes menjadi media untuk fermentasi bagi yeast agar pertumbuhan, perkembangan, dan aktivitasnya menjadi optimal. Proses pemasakan (pembuatan adonan), meliputi proses pengenceran tetes, penambahan urea dan NPK, serta penambahan asam sulfat.

b. Proses pembibitan Proses pembibitan dilakukan untuk mengembangkan sel-sel Saccharomyses

cereviceae secara bertahap. Pembibitan ini bertujuan untuk memberi kesempatan yeast untuk beradaptasi pada lingkungan setempat. Tahap-tahap pembibitan sebagai berikut.1) Pembibitan di laboratorium Proses pembibitan dimulai dengan pemeliharaan sel khamir Saccharomyses

cereviceae untuk menjaga kestabilannya. Pembibitan awal di laboratorium bertujuan untuk memperbanyak yeast dan melatih yeast dalam suasana media setempat. Cara pembuatannya sebagai berikut.a) Proses pembibitan di laboratorium 1.b) Proses pembibitan di laboratorium 2.c) Pembibitan dalam tangki starter bibit. Pada proses pembibitan dalam tangki dibutuhkan sebanyak 5 buah

tangki, yaitu (1) tangki karlsberger (tangki 19); (2) tangki pembibitan tingkat I (tangki 20); (3) tangki pembibitan tingkat II ( tangki 21); (4) tangki pembibitan tingkat III (tangki 22); dan (5) tangki pembibitan utama (tangki 25).


Gambar 1.8 Skema proses pembibitan dan fermentasiSumber: Wahid Sujarwo

c. Proses peragian Proses peragian berlangsung di unit peragian. Unit peragian ini sebanyak 10

buah tangki. Pada tangki tersebut dilengkapi pipa air pendingin, tetapi tidak dilengkapi dengan sparger udara, seperti tangki pembibitan. Hal ini karena pada proses fermentasi dilakukan secara anaerob, sedangkan pada tangki pembibitan dilakukan secara aerob. Pada proses fermentasi utama ini menghasilkan panas sehingga dilakukan pendinginan dengan mengalirkan air pada pipa pendingin yang terdapat pada setiap tangki fermentasi. Suhu dalam tangki fermentasi ± 30⁰ C dan pH 4,5–5 selama 50–60 jam, randemen kadar alkohol pada akhir proses fermentasi diharapkan sekitar 9-10%.

Proses fermentasi dilakukan dengan banyak tangki, yakni sejumlah 10 tangki berkapasitas 75.000 liter. Hal ini untuk menjembatani proses batch pada fermentasi menjadi proses kontinu pada proses distilasi sehingga proses selanjutnya dapat berjalan secara kontinu.

d. Proses penyulingan Proses penyulingan merupakan tahap selanjutnya setelah proses fermentasi.

Proses penyulingan dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih antara alkohol dan pelarutnya. Proses ini bertujuan untuk mengambil alkohol sebanyak-banyaknya dengan residu yang terikut seminimal mungkin. Proses penyulingan ini dilakukan pada unit penyulingan yang terdapat beberapa kolom distilasi. Kolom tersebut yaitu1) maische coloumn 2 buah yaitu A dan B;2) voorloop coloumn 1 buah;3) rectifisier coloumn 1 buah; dan4) nachloop coloumn 1 buah.


Proses pada tahap penyulingan atau unit distilasi ini diuraikan berikut ini.1) Maische coloumn (Kolom distilasi kasar) Umpan yang masuk dari maische coloumn merupakan cairan coklat yang

sering disebut beslag. Cairan dipompa dari tangki fermentasi (tangki 26) dan mempunyai kadar alkohol 9-10% dengan suhu ± 30⁰C. Cairan tersebut sebelum masuk dalam kolom terlebih dahulu melalui heat exchanger voorwarmer yang digunakan sebagai preheater. Pada voorwarmer, larutan beslag dipanaskan dengan memanfaatkan panas dari hasil atas kolom, sebaliknya larutan beslag juga digunakan untuk mendinginkan hasil atas. Beslag ditampung di tangki pengatur.

Umpan masuk kedalam maische coloumn pada plate paling atas pada suhu 70-80⁰C. Suhu steam masuk lebih tinggi dari titik didih alcohol. Hal tersebut menyebabkan alkohol akan menguap dan ikut mengalir ke atas, sedangkan cairan yang tidak menguap mengalir ke bawah. Ampas cairan atau disebut vinase yang berwarna coklat tua dari bawah kolom dibuang sebagai limbahdan hasil atas berupa alkohol dengan kadar ±45% keluar pada suhu 90⁰C. Suhu bawah kolom antara 100–120⁰C. Vinase yang keluar dari kolom diharapkan telah bebas alkohol. Uap yang mengandung alkohol keluar dari bagian atas dan dilewatkan kesaringan busa supaya busa yang terikut keatas dapat ditahan oleh keramik-keramik kecil yang disebut kece (saddle packing).

Uap yang keluar dari bagian atas yang mengandung alkohol diembunkan (dikondensasikan) pada heat exchanger voorwarmer yang akan mengembunkan uap alkohol menjadi alkohol cair. Uap alkohol yang tidak terkondensasi pada heat exchanger voorwarmer, kemudian masuk ke kondensor I, untuk dikondensasikan menjadi alkohol cair. Bila di dalam kondensor I masih tetap ada uap alkohol yang belum terkondensasi maka uap alkohol tersebut masuk ke dalam kondensor II dan dihasilkan alkohol dengan kondensor CO2 untuk diambil kembali alkoholnya yang mungkin masih terikat sehingga gas CO2 yang dibuang diharapkan sudah bebas alkohol.

2) Voorloop coloumn Alkohol dengan kadar ±45% hasil dari maische coloumn diumpankan ke

voorloop coloumn. Umpan yang dimasukkan ke dalam voorloop coloumn yang merupakan alkohol dengan kadar ±45% akan dimurnikan lebih lanjut menjadi alkohol teknis (alkohol yang mengandung aldehid) dengan kadar 94% sebagai hasil atas dan alkohol bebas aldehid dengan kadar ±30% sebagai hasil bawah. Untuk menjaga agar tidak terlalu banyak alkohol yang menguap menjadi alkohol teknis maka dilakukan reflux atau pengaliran balik kembali. Selanjutnya, alkohol teknis berkadar 94% yang dihasilkan, dilewatkan ke kondensor untuk di kondensasi. Kemudian, alkohol teknis tersebut ditampung dalam tangki penimbun sementara alkohol teknis, sedangkan hasil bawah yang berupa alkohol bebas aldehid berkadar ±30% masuk dalam rectifisier coloumn.

3) Rectifisier coloumn Umpan yang masuk rectifisier coloumn merupakan hasil bawah dari voorlop

coloumn yang berupa alkohol bebas aldehid dengan kadar alkohol sekitar ±30%. Tujuan dari adanya rectifisier coloumn adalah untuk memurnikan


alkohol bebas aldehid menjadi alkohol murni dengan kadar ≥ 95% sebagai hasil atas, minyak fusel sebagai hasil tengah, dan lutter wasser sebagai hasil bawah.

Umpan masuk pada plate ke 12 rectifisier coloumn. Dalam kolom ini alkohol dipisahkan dari minyak fusselnya. Hal ini karena titik didih dari minyak fussel lebih tinggi daripada alkohol maka diharapkan pada hasil atas sudah tidak mengandung minyak fusel. Sehingga alkohol yang dihasilkan adalah alkohol prima dengan kadar ≥95%. Jika kadar alkohol turun, artinya terlalu banyak alkohol yang diambil sebagai produk sehingga reflux perlu diperbesar begitu juga sebaliknya.

Hasil rectifisier coloumn yang keluar dari bagian atas merupakan alkohol murni dengan kadar ≥95%, yang dilewatkan kondensor untuk diembunkan. Dari kondensor ini alkohol yang tidak dapat mengembun akan dialirkan ke kondensor ke dua, sedangkan alkohol yang telah menjadi produk yang diinginkan ditampung ke tangki penimbun sementara alkohol murni.

Limbahatau hasil bawah pada rectifisier coloumn ini adalah lutter wasser, yang merupakanair bebas alkohol. Lutter wasser dapat langsung dibuang pada saluran pembuangan limbah cair dengan kontrol secara rutin untuk pengolahan limbahnya. Sedangkan, hasil tengah pada kolom ini adalah alkohol dengan kadar 55% yang masih mengandung minyak fusel yang kemudian dialirkan kembali pada nachloop coloumn untuk dilakukan proses pemisahan minyak fusel dari alkohol.

4) Nachloop coloumn Alkohol yang mengandung minyak fusel yang berasal dari segmen empat

rectifisier coloumn masuk ke nachloop coloumn pada segmen tiga. Fungsi nachloop coloumn yaitu memurnikan alkohol dengan kadar 55% yang bercampur dengan minyak fussel dan air, menjadi alkohol murni ≥ 95% sebagai hasil atas dan lutter wasser sebagai hasil bawah. Pipa pengeluaran minyak fussel dilengkapi dengan alat pengontrol untuk mengetahui ada tidaknya fussel. Apabila tempat penampungan minyak fussel penuh maka kran pipa dibuka dan minyak fussel dialirkan ke alat pencuci.

Alkohol murni yang dihasilkan ditampung di dalam tangki penimbun sementara alkohol murni. Hasil bawah dari nachloop coloumn berupa lutter wasser yang selanjutnya dibuang sebagai limbah.

e. Produk Produk utama berupa alkohol murni dan alkohol teknis. Produk samping

berupa minyak fussel. Kadar alkohol murni minimal 95 %, sedangkan alkohol teknis minimal 94%, sedangkan hasil sampingnya berupa minyak fussel dapat digunakan oleh industri essence.

Alkohol merupakan zat cair yang tidak berwarna, berbau khas, mudah menguap, dan mudah terbakar dengan menghasilkan nyala api berwarna kebiru-biruan. Secara fisik hasil dari pabrik alkohol adalah sebagai berikut:1) Alkohol murni Alkohol murni merupakan alkohol yang memiliki kadar minimal 95% dan

tidak mengandung senyawa aldehid. Jumlahnya mencakup lebih dari 90% total produksi. Alkohol jenis ini biasa digunakan oleh industri kosmetik, farmasi, dan sebagainya.


2) Alkohol teknis Alkohol teknis merupakan alkohol yang memiliki kadar 94% dan umumnya

masih mengandung senyawa aldehid. Jumlahnya mencakup kurang lebih 10% tetap produksi. Alkohol jenis ini akan diolah lebih lanjut menjadi spiritus dengan cara menambahkan denaturant dan zat pewarna. Spiritus dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk pemanasan dan mebel.

F. Mutu Produksi Industri Alkohol

Pengendalian kualitas pada pabrik alkohol diuraikan sebagai berikut.1. Pengendalian Bahan Baku (tetes tebu)

a. Analisis kualitas Brix, BJ, Polarisasi, dan RQ Analisis berat jenis adalah analisis yang dilakukan untuk mengetahui berat

jenis tetes, sedangkan analisis kadar Brix adalah analisis yang dilakukan untuk mengetahui kadar zat padat terlarut. Berat jenis juga dipakai untuk konversi satuan liter ke kilogram.

b. Kadar glukosa Analisis glukosa ini bertujuan untuk mengetahui jumlah glukosa yang

terkandung dalam tetes yang akan digunakan.c. Kadar sakarosa/sukrosa Analisis ini bertujuan untuk mengetahui kadar sakarosa dalam tetes dan kadar

glukosa dalam sakarosa.d. Kadar abu Analisis kadar abu bertujuan untuk menentukan persen abu berdasarkan berat

jenis bahannya.2. Pengendalian Kualitas Proses Pengendalian kualitas proses ini, bahan-bahan yang masih dalam proses diambil

sampelnya untuk diperiksa kualitasnya. Sampel yang diambil untuk dianalisis dari tangki pemasakan sebelum adonan dialirkan ke tangki pembibitan. Sampel dipantau dari tangki pembibitan, tangki fermentasi, dan menara distilasi dengan mengambil sampel setiap 2 jam sekali untuk memeriksa brix, suhu dan pHnya diakhir waktu fermentasi, dianalisis kadar alkohol fermentasinya.

3. Pengendalian kualitas produk akhir Pengendalian kualitas produk akhir ini dilakukan pada hasil produksi yang terdiri

dari alkohol teknis dan alkohol murni. Pengambilan sampel yang dilakukan untuk memeriksa kadar alkohol, barbet, fusel, dan kadar methanol.a. Kadar alkohol Kadar alkohol merupakan analisis yang menggunakan alkohol meter dan

termometer. Dari angka pengukuran yang didapat, kemudian dikonversikan dan dilihat pada tabel sehingga dapat diketahui kadar alkoholnya.

b. Analisis minyak fusel Minyak fusel merupakan hasil samping dari proses distilasi yang harus

diupayakan sekecil mungkin keberadaanya dalam etanol. Kadar fusel yang diizinkan maksimal adalah 13 ppm atau 15 mg/liter alkohol murni. Untuk menentukan kadar minyak fusel yang terkandung dalam produk alkohol dilakukan dengan cara spektrofotometris.


G. Peranan Industri Mono Sodium Glutamat (MSG)

Sejak ditemukan di Jepang micin atau tepatnya adalah Mono Sodium Glutamat (MSG). MSG digunakan sebagai penambah penyedap rasa alami pada awal abad ke-20 dan tumbuh dengan fenomenal hingga kini. Pada tahun 1980 pemakaianya diperkirakan mendekati 350 juta kilogram. Pada perkembangannya ditemukan metode fermentasi pada produksi monosodium glutamate yang diperkirakan produksi monosodium glutamat dunia pada tahun 2010 mencapai 2.100 juta kilogram serta semakin meningkat dengan perkembangan zaman dan waktu.

Gambar 1.9a Produk MSG di Indonesia Gambar 1.9b MSG dalam beberapa ukuranSumber: Kristanjaya, 2019

MSG di Indonesia dibuat dari bahan baku asam glutamat dengan fermentasi tetes tebu atau bahan baku dari hidrolisis gluten jagung dan gandum. Bakteri yang digunakan adalah Microccocus glutamicus atau Brevibacterium lactofermentum. Asam glutamat yang diperoleh dari fermentasi tetes tebu tersebut digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan MSG. MSG digunakan sebagai penyedap rasa ataupun bahan tambahan dalam bumbu masak.

Banyak sekali kegunaan dari mono sodium glutamat. Secara umum, kegunaan dari mono sodium glutamat adalah sebagai bahan penyedap makanan, sebagai campuran dalam pembuatan bahan kosmetik, sebagai nutrisi pertumbuhan tanaman dan sebagai nutrisi penunjang perkembangan otak.Berikut reaksi-reaksi proses yang terjadi.1. Reaksi fermentasi pembuatan asam glutamat dengan bakteri Micrococcus glutamicus

atau Brevibacterium lactofermentum. C₆H₁₂O₆+NH₃+3/2O₂ C₅H₉NO₄+CO₂+3H₂O2. Reaksi fermentasi pembuatan sodium glutamat C₅H₉NO₄+NaOH C₅H₈NNaO₄+H₂O

H. Proses Produksi Mono Sodium Glutamat (MSG)

Pembuatan mono sodium glutamat melalui beberapa tahapan, yaitu pengenceran tetes, fermentasi tetes, evaporasi, kristalisasi monosodium glutamat, dan pengemasan.1. Pengenceran Tetes Tebu/Molase

Molase atau tetes tebu merupakan bahan baku pembuatan asam glutamat yang memiliki kepekatan dan kadar gula yang tinggi. Tetes tebu dipompa dari tangki penampung bahan baku ke dalam tangki pengenceran dan ditambahkan air proses dengan perbandingan 1 bagian tetes tebu dan 2 bagian air proses untuk mengencerkan tetes sampai diperoleh konsentrasi larutan sebesar 31,5 oBe. Tetes


tebu masih mengandung pengotor berupa ion ion yang terlarut. Kandungan ion kalsium yang ada harus dihilangkan dengan cara diendapkan. Karena itu, proses ini juga ditambahkan larutanan asam sulfat pekat (H2SO4) yang berguna untuk mengikat ion Ca menjadi garam kalsium sulfat. Larutan asam sulfat {H2SO4} yang ditambahkan juga berperan untuk menurunkan pH larutan agar terjadi pengendapan sempurna garam kalsium yang terbentuk. Larutan asam sulfat juga berperan sebagai pengontrol pH larutan tetes tebu encer yang dihasilkan.Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.Ca2+ (aq) + H2SO4 (aq) CaSO4 (s) + H2O (l) Larutan tetes tebu hasil pengenceran dari tangki pengenceran dialirkan ke tangki pengendapan yang disebut sebagai thickener. Kemudian, dialirkan secara laminer sehingga endapan akan secara perlahan-lahan turun ke bagian bawah sehingga terbentuk endapan kalsium sulfat CaSO4(s). Cairan atas yang keluar secara over flow dari tangki thickner di pompa ke dalam separator. Separator merupakan saringan yang berfungsi untuk memisahkan endapan dan cairan jernih. Hasil atas dari separator ini akan keluar berupa filtrat dan ditampung dalam tangki penampung tetes tebu jernih, sedangkan hasil bawah yang berupa lumpur yang dihasilkan oleh separator ditampung dalam tangki penampung bersama dengan lumpur yang dihasilkan oleh thickner. Pada tangki penampung lumpur ini kemudian ditambahkan air untuk mengencerkan lumpur atau sludge menjadi sludge cair (slurry). Slurry tersebut kemudian di pompa menuju ke decanter. Decanter adalah alat yang digunakan untuk memisahkan dua zat yang memiliki beda fase atau memiliki perbedaan densitas yang cukup besar. Proses di decanter menghasilkan filtrat sebagai hasil atas dan sludge sebagai hasil bawah. Filtrat yang masih mengandung tetes tebu hasil dari decanter di recycle kembali ke tangki pengenceran, sedangkan sludge yang merupakan hasil bawah decanter ini sebagai limbah padat berupa padatan CaSO4.n H2O (Gypsum). Limbah yang berupa gypsum ini masih dapat dimanfaatkan untuk pembuatan gypsum.

2. Fermentasi Tetes Proses pendahuluan sebelum dilaksanakan proses fermentasi adalah dilakukan

proses inkubasi bakteri pembuatan asam glutamat pada tangki pembibitan. Tangki pembibitan sebelum dioperasikan disterilisasi dalam keadaan kosong pada suhu 1200C selama 30 menit. Sebagian tetes tebu steril dari tangki sterilisasi dikirim dengan pompa sentrifugal ke dalam tangki pembibitan, kemudian dimasukkan ke dalam tangki pembibitan. Biakan bakteri pembuat asam glutamat dimasukan ke dalam tangki pembibitan melalui inlet secara aseptis. Proses inkubasi bakteri pada tangki pembibitan dilakukan selama 15 jam pada suhu 310C, secara aerob dengan laju udara masuk sebesar 10 m3/jam, serta penambahan NH3 sebagai buffer dengan pH awal 7,0 menjadi bersifat basa dengan pH sekitar 8. Untuk melihat dan kontrol pertumbuhan bakteri apakah normal apa tidak, pada usia 12 jam mulai diperiksa cell volume-nya (CV) dengan menggunakan alat spektropotometer. Sebelum dilaksanakan proses fermentasi larutan tetes tebu, perlu dilakukan sterilisasi alat fermentasi maupun larutan tetes tebu yang akan difermentasi. Hal ini sangat penting mengingat bakteri sangat rentan keracunan terhadap pengotor. Tangki fermentasi dilakukan sterilisasi dalam keadaan kosong dengan dipanaskan menggunakan steam segar pada suhu 1200C selama 30 menit. Setelah


tangki fermentasi steril, larutan tetes tebu dari tangki penampungan di pompa ke dalam tangki sterilisasi dan dilakukan sterilisasi pada suhu 1200C selama 15-20 menit menggunakan steam segar. Setelah dilakukan sterilisasi, larutan tetes tebu didinginkan sampai suhu mencapai 32-350C dengan unit heat exchanger. Dalam hal ini, di tangki terdapat pipa-pipa yang dapat dialiri steam saat proses pemanasan dan dapat dialiri air dingin saat proses pendinginan.

Gambar 1.10 Diagram alir proses pembuatan monosodium glutamatSumber: Shreve, 1965

Setelah tangki fermentasi disterilisasi menggunakan steam segar pada suhu 1200C selama 30 menit, kemudian tetes tebu steril dari tangki sterilisasi dialirkan ke tangki fermentasi bersamaan dengan dialirkannya bibit bakteri dari tangki pembibitan untuk dimasukkan dalam tangki fermentasi sampai tercapai volume tertentu. Media biakan hasil inkubasi dimasukkan dalam kedalam tangki fermentasi dan ditambah dengan bahan-bahan pembantu dan ditambahkan air proses. Selama proses pengisian tangki fermentasi pengadukan dilakukan dengan putaran yang lambat. Proses fermentasi dengan pengadukan lambat dilakukan selama 32 jam dengan menjaga kondisi operasi pada kisaran suhu 32-370 C, laju penambahan udara masuk sebesar 1,6 m3/jam, pada tekanan udara 0,5 kg/m3 dan buffer dijaga pHnya sebesar 7,7. Selama proses fermentasi, dilakukan pengontrolan bakteri yang meliputi kontrol kadar oksigen dan call volume dengan spektropotometer. Untuk mengontrol proses fermentasi dilakukan analisis kadar asam glutamat dengan warburg apparatus dan kadar gula dengan metode somoghy. Kontrol bakteri dan kontrol proses dilakukan setiap 2-3 jam sekali. Proses fermentasi dihentikan setelah 32 jam dianggap selama waktu ini pertumbuhan sudah optimal. Pada proses fermentasi ini ditambahkan bahan pembantu fermentasi yaitu amonia (NH3) sebagai sumber Nitrogen (N) pada media fermentasi dan juga berfungsi sebagai kontrol pH, H2PO4 sebagai sumber phospat (P) pada media, serta ditambahkan antifoam sebagai zat pemecah buih yang dihasilkan pada proses fermentasi.


3. Evaporasi Asam Glutamat Original broth yang merupakan cairan hasil fermentasi sering disingkat OB. Cairan ini

dikirimkan ke tangki penampung original broth untuk dilakukan pemekatan dengan metode evaporasi. Agar beban pemanasan dalam evaporasi tidak terlalu tinggi maka sebelum proses evaporasi dilakukan pemanasan awal terlebih dahulu oleh alat preheater. Hal ini juga bertujuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri yang ada dari proses fermentasi. Larutan original broth dari tangki fermentasi dengan suhu 32-330C dipanaskan suhunya menjadi 520 C di preheater. Dari preheater, kemudian dipompa dan dialirkan ke tangki evaporasi jenis long tube vertical. Bahan yang masuk original broth memiliki kadar asam glutamat sekitar 10—12%, kondisi pH larutan 7—7,5. Original broth tersebut, kemudian dievaporasi dalam multiple effect evaporator dengan system feed forward selama 120—150 menit dengan penurunan temperatur secara bertahap dari 700 C hingga mencapai 480 C. Evaporasi original broth akan menghasilkan concentrate broth (CB) yang memiliki kadar asam glutamat berkisar antara 30—31%. Pada proses ini dilakukan analisis kadar asam glutamat dan pH dengan menggunakan alat warburg apparatus dan pH meter.

4. Isolasi Asam Glutamat Proses isolasi dilakukan untuk memisahkan asam glutamat dari cairan fermentasi

original broth. Cairan ini mengandung asam glutamat dan akan dipisahkan dari bahan-bahan hasil fermentasi yang tidak diinginkan, yang terdapat dalam cairan induk (original broth). Tahapan isolasi terdapat beberapa proses utama untuk dapat memisahkan asam glutamat dari original broth, di antaranya asidifikasi, separasi, pencucian, kristalisasi, dan neutralisasi.a. Asidifikasi Proses asidifikasi juga disebut proses kristalisasi I. Original broth dialirkan melalui

heat exchanger (HE) untuk diturunkan suhunya dari 40OC menjadi 25OC ke dalam tangki kristalisasi I. Tangki tersebut dilengkapi dengan pengaduk untuk menghomogenkan konsentrasi asam sulfat yang ditambahkan agar pH larutan menjadi sekitar 3,2–3,4 pada original broth sehingga diperoleh konsentrat asam glutamat. Kesetimbangan ion-ion yang terjadi pada campuran menyebabkan menurunnya kelarutan dan terjadilah kristalisasi.

b. Separasi I Alat yang digunakan dalam pemisahan kristal dan cairannya adalah decanter

centrifuge. Prinsip kerja alat tersebut adalah kristal asam glutamat yang mempunyai berat jenis jauh lebih besar akan mendapat gaya yang lebih besar dibandingkan cairan, sehingga kristal akan terpisah ke tepi. Sedangkan, cairannya akan berada di tengah. Hasil pemisahan ini, berupa kristal asam glutamat dan sisa larutan yang masih mengandung asam glutamat, sisa mikroba, serta sisa media fermentasi. Untuk efisiensi dan efektivitas maka sisa larutan ini dievaporasi dengan metode dua efek evaporator yang berjenis falling film evaporator hingga diperoleh total solid kira-kira 30–40 %, setelah dipekatkan cairan ini didinginkan dengan cooling water dan kristal asam glutamatnya dipisahkan lagi dengan decater centrifuge.

c. Pencucian Pencucian dilakukan pada kristal-kristal asam glutamat dengan cara

penyemprotan air bersih pada kristal asam glutamat dan laju air dijaga secara optimal agar menghindari kehilangan kristal asam glutamat. Untuk mencegah


kehilangan kristal, larutan pencucian tersebut dipisahkan kembali dengan decanter centrifuge untuk memisahkan kristal asam glutamat yang terikut dari air sisa pencucian. Sementara itu, cairan pencuci yang masih mengandung asam glutamat dalam jumlah cukup besar dievaporasi kembali menggunakan evaporator multi efek.

d. Kristalisasi Proses yang dilakukan selanjutnya adalah mengubah kristal α menjadi kristal

β. Tujuan pengubahan tipe kristal ini adalah untuk mengurangi kandungan pengotor (impurities) yang terdapat pada kristal α. Proses pengubahan kristal ini dilakukan dengan cara pemanasan menggunakan steam 80OC. Pada suhu ini kristal α akan melarut dan terbentuk kristal β. Kristal yang keluar masih bertemperatur tinggi. Oleh karena itu, perlu pendinginan sampai 40–50OC menggunakan air pendingin. Proses ini terjadi di tangki transformasi kristal. Kristal β berbentuk prisma heksagonal pipih, berukuran lebih kecil, dan memiliki kestabilan yang jauh lebih tinggi daripada kristal α.

Gambar 1.11a Bentuk kristal α Gambar 1.11b Bentuk kristal βSumber: Kristanjaya, 2019

5. Netralisasi Tujuan dari proses netralisasi adalah menstabilkan molekul asam amino yang masih

dipengaruhi oleh pH asam, dengan cara dinetralkan dengan NaOH 20% hingga mencapai pH 6,7–7,2. Proses ini dilakukan pada temperatur sekitar 90OC. Reaksi yang terjadi ialah

C5H9O4N + NaOH C5H8O4NNa + H2O Pada proses ini, asam glutamat direaksikan dengan NaOH menjadi monosodium glutamate monohydrate yang selanjutnya akan dimurnikan. Proses netralisasi dilakukan pada tangki netralisasi yang dilengkapi dengan pengaduk. Pengaduk atau agitator berfungsi untuk mempercepat proses reaksi antara asam glutamat dan NaOH yang ditambahkan.

6. Pemurnian atau Purifikasi Pemurnian atau proses purifikasi merupakan tahap lanjutan dari tahap isolasi.

Proses ini merupakan tahap terakhir dari proses produksi monosodium glutamat. Tujuannya adalah menghilangkan pengotor yang terdapat dalam monosodium glutamat. Terdapat tiga tahapan dalam proses purifikasi.a. Dekolorisasi Warna kristal pada larutan hasil netralisasi masih berwarna coklat kehitaman.

Warna tersebut karena dalam cairan hasil netralisasi masih mengandung pengotor atau impurities sisa-sisa media fermentasi. Warna monosodium glutamat merupakan salah satu parameter kualitas produk akhir monosodium glutamat. Dengan demikian, diperlukan proses dekolorisasi. Proses tersebut akan menghasilkan monosodium glutamat yang berwarna putih. Dekolorisasi merupakan proses penghilangan kotoran yang terdapat pada cairan hasil


netralisasi dengan cara penambahan aktif karbon. Penambahan karbon aktif dilakukan dalam tangki dekolorisasi dengan penambahan sebesar 2% dari massa cairan. Di dalam tangki dekolorisasi juga terdapat kontrol pH untuk menjaga kestabilan pH cairan hasil netralisasi yang masuk ke dalam tangki. Hal ini dilakukan dengan penambahan NaOH sampai pH kurang lebih 6,3. Proses dekolorisasi dilakukan pada suhu 80oC melalui pemanasan dengan steam. Cairan yang telah ditambah karbon aktif, dilewatkan pada alat decolorization filter untuk memisahkan kembali cairan yang telah jernih dari karbon aktif yang telah mengikat kotoran-kotoran sisa media fermentasi. Proses ini menghasilkan cairan monosodium glutamate yang bening.

b. Kristalisasi II Proses kristalisasi ini adalah proses kedua yang merupakan proses kristalisasi

terakhir dalam proses produksi monosodium glutamat. Prinsip dari proses ini adalah membuat larutan monosodium glutamat pada kondisi jenuh. Proses pemanasan mencapai temperatur 60—70OC. Pemanasan tersebut dilakukan secara terus-menerus hingga tercapai tingkat kejenuhan dan mulai terbentuk kristal.

c. Separasi II Separasi II dilakukan untuk memisahkan campuran kristal dari cairan induk.

Proses ini menggunakan teknik sentrifugasi. Proses selanjutnya, kristal monosodium glutamat yang masih dalam berbentuk kristal basah dilakukan proses pengeringan. Sementara itu, cairan induk dikristalkan dan dipisahkan kembali.

7. Pengeringan Pengeringan umumnya dilakukan dengan udara kering panas yang dihembuskan

dengan bantuan blower, sehingga pada akhirnya kadar air kristal telah mencapai ±2% dari kadar air sebelumnya ±4-6%. Proses selanjutnya pengeringan, kristal MSG didinginkan terlebih dahulu dalam mesin pendingin dengan suhu 30–40OC. Proses tersebut menghasilkan kristal yang stabil pada suhu ruang. Kristal yang sudah kering dan telah didinginkan, kemudian dilakukan analisis absorbance index untuk mengetahui kualitas atau mutu warna kristal. Berikut jenis-jenis ukuran kristal.a. Large Crystal merupakan kristal yang lolos ayakan berukuran 20 mesh.b. Regular Crystal merupakan kristal yang lolos ayakan berukuran 60 mesh.c. Fine Crystal merupakan kristal yang lolos ayakan berukuran 100 mesh.

8. Pengemasan Tahap akhir dari proses pengolahan monosodium glutamat adalah pengemasan. Kemasan yang digunakan adalah plastik printing. Plastik yang digunakan adalah jenis polietilena (polyethylene) untuk bagian dalam dan plastik oriented polypropylene untuk bagian luar serta dalam botol ukuran kecil. Untuk input monosodium glutamat ke dalam pengemas, umumnya digunakan mesin pengemas otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis sesuai dengan berat yang diinginkan. Para pekerja hanya mengontrol mesin pengemas dan hasil kemasan.


I. Mutu Produksi MSG

Pengendalian kualitas pada pabrik pembuatan monosodium glutamat sebagai berikut.1. Pengendalian Bahan Baku (Tetes Tebu) Analisis berat jenis adalah analisis yang untuk mengetahui berat jenis tetes,

sedangkan analisis kadar brix adalah analisis untuk mengetahui kadar zat padat terlarut. Berat jenis juga dipakai untuk konversi satuan liter ke kilogram. Analisis glukosa dan sukrosa bertujuan untuk mengetahui jumlah glukosa dan sukrosa yang terkandung dalam tetes yang akan digunakan.

2. Pengendalian Kualitas Proses Pengendalian kualitas proses pada pabrik ini dilakukan dengan mengambil bahan-

bahan yang masih dalam proses diambil sampel untuk diperiksa kualitasnya. Sampel yang diambil untuk dianalisis dari tangki pemasakan sebelum adonan dialirkan ke tangki pembibitan, sedangkan sampel pada tangki fermentasi dan tangki-tangki pmbuatan MSG dengan mengambil sampel setiap 2 jam sekali untuk memeriksa brix, suhu, dan pHnya diakhir waktu fermentasi, dianalisis kadar asam glutamatnya.

3. Pengendalian Kualitas Produk Akhir Pengendalian kualitas produk akhir ini dilakukan pada hasil produksi yang terdiri

dari alkohol teknis dan alkohol murni. Pengambilan sampel yang dilakukan yaitu untuk memeriksa kualitas dari MSG.a. Kadar asam glutamat.b. Analisis warna dan kadar air.c. Analisis kristal.

Tugas Individu1. Gula kristal putih sering dihasilkan juga dari proses rafinasi. Jelaskan bagaimana

proses pembuatan gula rafinasi. Jelaskan perbedaan antara gula tebu dengan gula rafinasi.

2. Alkohol dapat dibuat dari berbagai bahan baku selain tetes tebu. Jelaskan bagaimana pembuatan alkohol dengan bahan baku selain tetes tebu.

3. Belajar melalui link internet.a. Belajar tentang gula: https://www.youtube.com/watch?v=kuz7yAdRxNY b. Belajar tentang alkohol: https://www.youtube.com/watch?v=-aFAat1nY_Mc. B e l a j a r te nt a n g p e m b u at a n M S G : ht t p s : / / w w w. yo u t u b e. co m /

watch?v=cr6XoiN5q4U


Rangkuman

Proses pembuatan gula kristal putih (GKP) dari batang tebu dapat menggunakan metode penggilingan, pemurnian nira, evaporasi, kristalisasi, dan sentrifugasi. Kandungan sukrosa dalam tebu diamati terlebih dahulu menggunakan analisis brix dan pol. Selanjutnya, dilakukan proses penggilingan dan seterusnya, sehingga diperoleh hasil akhir berupa gula kristal putih.

Proses pembuatan alkohol dari molasses dengan menggunakan metode fermentasi menggunakan fermentor batch pada suhu 35⁰C dan tekanan atmosferis. Kandungan sukrosa dalam molasses dikonversi terlebih dahulu hingga terbentuk alkohol. Selanjutnya, dilakukan proses fermentasi dengan menggunakan bakteri Shacaromices cereviceae.

Proses pembuatan monosodium glutamat dari molasses dengan menggunakan metode fermentasi menggunakan fermentor batch pada suhu 35⁰C dan tekanan atmosferis. Kandungan sukrosa dalam molasses dikonversi terlebih dahulu hingga terbentuk glukosa. Selanjutnya, dilakukan proses fermentasi dengan menggunakan bakteri Brevibacterium lactofermentum atau Micrococcus glutamicus.

Uji KompetensiA. Soal Pilihan GandaPilihlah jawaban yang paling tepat. .1. Berikut ini yang termasuk alat penggilingan tebu adalah ….

a. cane cutter b. cane leveller c. klarifierd. jaw crusere. rotary vaccum

2. Alat untuk mengangkut cacahan tebu dari pengilingan yaitu ….a. belt conveyor b. bucket elevator c. cane cuter d. roller conveyore. screw conveyor

3. Proses kristalisasi dilakukan pada stasiun ….a. stasiun pengilingan b. stasiun pemurnian c. stasiun putaran d. stasiun masakane. stasiun gilingan


4. Alat yang digunakan untuk menghilangkan kadar air pada produk yang sudah mengkristal disebut ….a. clarifier b. defekator c. dryerd. evaporatore. expandeur

5. Untuk membersihkan komponen bukan gula dan meningkatkan harkat kemurnian (HK) merupakan tujuan ….a. proses sedimentasi b. proses sulfitasi c. proses rekarbonasid. proses koagulasie. proses defekasi

6. Bakteri yang digunakan pada pembuatan alkohol adalah ….a. Acetobacter xylinumb. Bacillus tubtilisc. Saccharomyces boulardiid. Saccharomycess cereviaee. Streptococcus pyogenes

7. Untuk mengurangi timbulnya buih yang terjadi selama proses fermentasi adalah ….a. asam sulfat b. NPK c. superflokd. TROe. urea

8. Bahan baku utama dalam pembuatan spiritus adalah ….a. asam sulfat b. molases c. NPKd. ragie. urea

9. Pembibitan pada pembuatan alkohol bertujuan ….a. memperbanyak bakteri b. memperbanyak larutan c. memperbanyak yeastd. memperbanyak molasese. memperbanyak alkohol

10. Fungsi susu kapur (Ca(OH)2) pada proses pemurnian adalah .…a. menyaring nira b. mengeringkan nira kental c. memurnikan air nira d. mengentalkan nira encere. memucatkan warna


11. Dalam pembuatan MSG digunakan bahan baku berupa tetes tebu sebagai sumber .…a. kalsium b. karbohidrat c. proteind. vitamine. zat besi

12. Bakteri yang banyak digunakan pembuatan MSG adalah ….a. Brevibacterium lactofermentumb. Lactobacillusc. Saccharomyces cerevicaed. Salmonellae. Shirota strain

13. Hasil dari proses fermentasi tetes gula dan bakteri adalah ….a. asam amino b. asam glutamate c. asam klorida d. monosodium glutamatee. sodium karbonat

14. Setelah bakteri pembuatan MSG tumbuh dan berkembang biak, kemudian bakteri tersebut diambil untuk digunakan sebagai ….a. agen-biologik b. agen fisika c. agen kimiad. kimiae. mikrobiologi

15. Monosodium glutamate juga dikenal sebagai ….a. aminob. asam stearatec. natrium glutamated. natrium hidroksidae. sianida

B. Soal Uraian Singkat Jawablah dengan tepat dan benar.1. Hasil samping dari stasiun putaran adalah ….2. Pada proses pembuatan, gula dimasukkan ke dalam pan masakan, kemudian

melakukan proses pembesaran kristal, bibit gula yang digunakan disebut ….3. Tujuan dari proses sulfitasi adalah ….4. Dari segi kualitas, tebu yang baik secara umum memenuhi tiga persyaratan yaitu

….5. Pada proses evaporasi untuk dapat menguapkan air pada nira menggunakan steam

yang suhunya kurang dari 100˚C maka diperlukan proses ….6. Menetralkan kelebihan air kapur pada nira sehingga PH mencapi 7,2—7,4 dan untuk

membantu terbentuknya endapan kalsium sulfit adalah tujuan dari ….


7. Proses kristalisasi dilakukan dengan mereaksikan nira dengan ….8. Gula yang dihasilkan ,dikeringkan di talang goyang dan disertai hembusan ….9. Setelah proses masakan cukup, selanjutnya hasil pembibitan gula dialirkan ke ….10. Pengeringan gula dilakukan dengan penyemprotan uap panas dengan suhu ….

C. Soal Esai UraianJawablah dengan ringkas dan benar.1. Jelaskan hasil utama dan hasil samping dari proses pengilingan tebu.2. Jelaskan tujuan dari proses defekasi.3. Jelaskan prinsip kerja dari rotary vaccuum filter pada pengolahan nira tapis.4. Jelaskan prinsip kerja menara distilasi pada pabrik alkohol.5. Gambarlah dan jelaskan secara singkat DAP proses pembuatan alkohol.

(c3) kelas xii...peserta didik bagaimana konsep-konsep, prinsip-prinsip sains, teknologi,...

Documents