Proses produksi di pabrik gula secara garis besar dibagi menjadi empat tahapan proses, yaitu:
Tahap 1 – Ekstraksi tebu menjadi nira mentah (Gilingan)
Tahap 2 – Nira mentah menjadi Nira Encer (Pemurnian)
Tahap 3 – Nira Encer menjadi Nira Kental (Penguapan)
Tahap 4 – Nira Kental menjadi Gula Kristal (Kristalisasi dan Pemisahan)
1. Penggilingan
Penggilingan gula dilakukan di stasiun gilingan. Proses penggilingan bertujuan untuk mengekstrak kandungan gula yang ada pada tebu, proses ini berperan sangat penting, karena di stasiun gilingan itulah kadar gula yang berada di dalam batang tebu harus dikeluarkan atau dilarutkan secara maksimal untuk mendapatkan gula sebanyak-banyaknya dan supaya kehilangan kristal gula seminimal mungkin. Kerusakan sukrosa akibat terjadinya inversi banyak terjadi pada nira gilingan atau pada nira dengan brix rendah sehingga akan menimbulkan penurunan rendemen dan menaikkan kandungan non sukrosa yang akan menimbulkan gangguan proses dan kapasitas pabrik.
Tahapan kegiatan proses yang ada dalam stasiun gilingan meliputi:
a. Pembongkaran tebu
Pekerjaan pembongkaran tebu dilakukan dengan alat yang ada (Cane Unloading Crane) untuk memindahkan tebu dari truk/lori ke meja tebu atau krepyak tebu, kemudian di proses di alat kerja pendahuluan sebelum diperah niranya.
b. Pekerjaan pendahuluan (cane preparation)
Tujuan utama dari pekerjaan pendahuluan adalah membantu meningkatkan pemerahan nira (ekstraksi) dengan cara merusak struktur tebu sehingga sel-sel penyimpan gula dalam tebu terbuka, yang dilakukan secara mekanis. Tebu yang semula berbentuk lonjoran akan terpotong-potong dan tersayat kecil-kecil seperti sabut.
c. Pemerahan nira (ekstraksi)
Pemerahan nira dilakukan dengan menggunakan alat gilingan untuk memerah sebanyak-banyaknya nira dari sabut tebu dan menekan sekecil-kecilnya gula yang terikut dalam ampas.
2. Pemurnian
Tebu yang diekstrak akan menghasilkan nira mentah. Proses selanjutnya adalah pemurnian nira. Dalam nira mentah mengandung sukrosa, gula invert (glukosa+fruktosa), atom-atom (Ca,Fe,Mg,Al) yang terikat pada asam-asam, asam organik dan an organik, zat warna, lilin, asam-asam kieselgur yang mudah mengikat besi, aluminium, dan sebagainya. Nira mentah ini akan dimurnikan melalui berbagai tahapan proses.
Nira yang masih mentah dilakukan proses pemurnian untuk menghilangkan atau mengurangi bukan gula dari nira mentah seoptimal mungkin. Proses pemurnian ini dapat dilakukan secara fisis maupun kimiawi. Secara fisis dengan cara penyaringan sedangkan secara kimia melalui pemanasan, pemberian bahan pengendap.
Pada proses pemurnian nira terdapat tiga buah jenis proses, yaitu :
a.Defekasi
b.Sulfitasi
c. Karbonatasi
Pada saat ini sebagian besar pabrik gula di Indonesia menggunakan proses sulfitasi dalam memurnikan nira. Pada proses sulfitasi nira mentah terlebih dahulu dipanaskan melalui heat exchanger sehingga suhunya naik menjadi 700 ˚C. Setelah itu nira tersebut dialirkan kedalam defekator dicampur dengan susu kapur. Fungsi dari susu kapur ini adalah untuk membentuk inti endapan sehingga dapat mengadsorp bahan bukan gula yang terdapat dalam nira dan terbentuk endapan yang lebih besar. Pada proses defekasi ini dilakukan secara bertahap ( 3 kali ) sehingga diperoleh pH akhir sekitar 9 – 10.
Reaksi yang terjadi antara susu kapur dengan phospat yang ada dalam nira :
Tahap 2 – Nira mentah menjadi Nira Encer (Pemurnian)
Tahap 3 – Nira Encer menjadi Nira Kental (Penguapan)
Tahap 4 – Nira Kental menjadi Gula Kristal (Kristalisasi dan Pemisahan)
1. Penggilingan
Penggilingan gula dilakukan di stasiun gilingan. Proses penggilingan bertujuan untuk mengekstrak kandungan gula yang ada pada tebu, proses ini berperan sangat penting, karena di stasiun gilingan itulah kadar gula yang berada di dalam batang tebu harus dikeluarkan atau dilarutkan secara maksimal untuk mendapatkan gula sebanyak-banyaknya dan supaya kehilangan kristal gula seminimal mungkin. Kerusakan sukrosa akibat terjadinya inversi banyak terjadi pada nira gilingan atau pada nira dengan brix rendah sehingga akan menimbulkan penurunan rendemen dan menaikkan kandungan non sukrosa yang akan menimbulkan gangguan proses dan kapasitas pabrik.
Tahapan kegiatan proses yang ada dalam stasiun gilingan meliputi:
a. Pembongkaran tebu
Pekerjaan pembongkaran tebu dilakukan dengan alat yang ada (Cane Unloading Crane) untuk memindahkan tebu dari truk/lori ke meja tebu atau krepyak tebu, kemudian di proses di alat kerja pendahuluan sebelum diperah niranya.
b. Pekerjaan pendahuluan (cane preparation)
Tujuan utama dari pekerjaan pendahuluan adalah membantu meningkatkan pemerahan nira (ekstraksi) dengan cara merusak struktur tebu sehingga sel-sel penyimpan gula dalam tebu terbuka, yang dilakukan secara mekanis. Tebu yang semula berbentuk lonjoran akan terpotong-potong dan tersayat kecil-kecil seperti sabut.
c. Pemerahan nira (ekstraksi)
Pemerahan nira dilakukan dengan menggunakan alat gilingan untuk memerah sebanyak-banyaknya nira dari sabut tebu dan menekan sekecil-kecilnya gula yang terikut dalam ampas.
2. Pemurnian
Tebu yang diekstrak akan menghasilkan nira mentah. Proses selanjutnya adalah pemurnian nira. Dalam nira mentah mengandung sukrosa, gula invert (glukosa+fruktosa), atom-atom (Ca,Fe,Mg,Al) yang terikat pada asam-asam, asam organik dan an organik, zat warna, lilin, asam-asam kieselgur yang mudah mengikat besi, aluminium, dan sebagainya. Nira mentah ini akan dimurnikan melalui berbagai tahapan proses.
Nira yang masih mentah dilakukan proses pemurnian untuk menghilangkan atau mengurangi bukan gula dari nira mentah seoptimal mungkin. Proses pemurnian ini dapat dilakukan secara fisis maupun kimiawi. Secara fisis dengan cara penyaringan sedangkan secara kimia melalui pemanasan, pemberian bahan pengendap.
Pada proses pemurnian nira terdapat tiga buah jenis proses, yaitu :
a.Defekasi
b.Sulfitasi
c. Karbonatasi
Pada saat ini sebagian besar pabrik gula di Indonesia menggunakan proses sulfitasi dalam memurnikan nira. Pada proses sulfitasi nira mentah terlebih dahulu dipanaskan melalui heat exchanger sehingga suhunya naik menjadi 700 ˚C. Setelah itu nira tersebut dialirkan kedalam defekator dicampur dengan susu kapur. Fungsi dari susu kapur ini adalah untuk membentuk inti endapan sehingga dapat mengadsorp bahan bukan gula yang terdapat dalam nira dan terbentuk endapan yang lebih besar. Pada proses defekasi ini dilakukan secara bertahap ( 3 kali ) sehingga diperoleh pH akhir sekitar 9 – 10.
Reaksi yang terjadi antara susu kapur dengan phospat yang ada dalam nira :
CaCO3 —-> CaO + CO2
CaO + H2O —-> Ca(OH)2 + 15.9 Kcal
Ca(OH)2 —-> Ca2+ + 2 OH
3Ca2+ + 2PO43- —-> Ca3(PO4)2
CaO + H2O —-> Ca(OH)2 + 15.9 Kcal
Ca(OH)2 —-> Ca2+ + 2 OH
3Ca2+ + 2PO43- —-> Ca3(PO4)2
Setelah itu nira akan dialirkan kedalam sulfitator, dan direaksikan dengan gas SO2. Reaksi antara nira dan gas SO2 akan membentuk endapan CaSO3, yang berfungsi untuk memperkuat endapan yang telah terjadi sehingga tidak mudah terpecah. pH akhir dari rekasi ini adalah 7.
3. Penguapan
Hasil dari proses pemurnian adalah nira encer. Nira encer ini mempunyai brix sekitar 12 – 13 %. Langkah selanjutnya dalam proses pengolahan gula adalah proses penguapan. Penguapan dilakukan dalam bejana evaporator. Tujuan dari penguapan nira encer ini 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 ˚C) akan mengalamai karamelisasi atau kerusakan. Dengan kondisi vakum maka titik didih nira akan terjadi pada suhu 70 ˚C. Nira yang keluar dari evaporator badan akhir diharapkan mencapai brix 60 - 65 %. Produk yang dihasilkan dalam proses penguapan adalah nira pekat.
4 Kristalisasi dan Pemisahan
Proses selanjutnya adalah kristalisasi dan pemisahan. Proses kristalisasi adalah proses pembentukan kristal gula. Sebelum dilakukan kristaliasi dalam pan masak (crystallizer) nira pekat terlebih dahulu dialiri gas SO2 sebagai bleaching dan untuk menurunkan viskositas masakan (nira). Dalam proses kristalisasi gula dikenal sistem masak ACD, ABCD, ataupun ABC.
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 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.
Proses setelah pendinginan adalah pemisahan. Proses pemisahan kristal gula dari larutannya menggunakan alat centrifuge atau puteran. Pada alat puteran ini memiliki saringan, sistem kerjanya yaitu dengan menggunakan gaya sentrifugal sehingga ketika diputar dan larutan akan tersaring dan kristal gula tertinggal dalam puteran. Proses ini mirip dengan alat pengering pada mesin cuci.
3. Penguapan
Hasil dari proses pemurnian adalah nira encer. Nira encer ini mempunyai brix sekitar 12 – 13 %. Langkah selanjutnya dalam proses pengolahan gula adalah proses penguapan. Penguapan dilakukan dalam bejana evaporator. Tujuan dari penguapan nira encer ini 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 ˚C) akan mengalamai karamelisasi atau kerusakan. Dengan kondisi vakum maka titik didih nira akan terjadi pada suhu 70 ˚C. Nira yang keluar dari evaporator badan akhir diharapkan mencapai brix 60 - 65 %. Produk yang dihasilkan dalam proses penguapan adalah nira pekat.
4 Kristalisasi dan Pemisahan
Proses selanjutnya adalah kristalisasi dan pemisahan. Proses kristalisasi adalah proses pembentukan kristal gula. Sebelum dilakukan kristaliasi dalam pan masak (crystallizer) nira pekat terlebih dahulu dialiri gas SO2 sebagai bleaching dan untuk menurunkan viskositas masakan (nira). Dalam proses kristalisasi gula dikenal sistem masak ACD, ABCD, ataupun ABC.
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 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.
Proses setelah pendinginan adalah pemisahan. Proses pemisahan kristal gula dari larutannya menggunakan alat centrifuge atau puteran. Pada alat puteran ini memiliki saringan, sistem kerjanya yaitu dengan menggunakan gaya sentrifugal sehingga ketika diputar dan larutan akan tersaring dan kristal gula tertinggal dalam puteran. Proses ini mirip dengan alat pengering pada mesin cuci.
Larutan sisa yang tidak dapat dikristalkan lagi biasa kita sebut sebagai tetes tebu atau molasses. Tetes tebu ini masih mengandung zat gula oleh sebab itu masih bisa dimanfaatkan, salah satunya adalah untuk bahan dasar pembuatan MSG (Monosodium Glutamat).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar