BAB III KP PGKM.pdf

8/16/2019 BAB III KP PGKM.pdf

1/43

13

BAB III

URAIAN PROSES PRODUKSI

3.1

TebuTanaman tebu (Saccharum officinarum L) adalah satu anggota familia

rumput-rumputan (Graminae) yang merupakan tanaman asli tropika basah,

namun masih dapat tumbuh baik dan berkembang di daerah subtropika, pada

berbagai jenis tanah dari daratan rendah hingga ketinggian 1.400 m di atas

permukaan laut.

Tebu adalah tanaman yang ditanam untuk bahan baku gula. Tanaman tebu

dapat tumbuh hingga 3 meter di kawasan yang mendukung. Umur tanaman sejak

ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Tebu dapat

dipanen dengan cara manual atau menggunakan mesin-mesin pemotong tebu.

Daun kemudian dipisahkan dari batang tebu, kemudian baru dibawa ke pabrik

untuk diproses menjadi gula.

Tebu merupakan tanaman sumber pemanis alamiah. Tanaman ini dapat

tumbuh disetiap jenis tanah, dari dataran rendah hingga dataran tinggi pada

ketinggian 1.400 m di atas permukaan laut. Di Indonesia tanaman tebu berfungsi

ganda, yakni bernilai ekonomi yang tinggi dan juga sebagai dapat berfungsi

memelihara lingkungan. Seperti konservasi sumber air tanah, mencegah longsor

dan menyerap CO2 (Forum PBT, 2009).

Tahapan-tahapan dalam proses pembuatan gula dimulai dari penanaman

tebu, proses ekstraksi, pembersihan kotoran, penguapan, kristalisasi, afinasi,

karbonasi, penghilangan warna, dan sampai proses pengepakan sehingga sampai

ke tangan konsumen (Najib, 2010).

Proses kemasakan tebu merupakan proses yang berjalan dari ruas ke ruas

yang tingkat kemasakannya tergantung pada ruas yang yang bersangkutan. Tebu

yang sudah mencapai umur masak, keadaan kadar gula di sepanjang batang

seragam, kecuali beberapa ruas di bagian pucuk dan pangkal batang. Usahakan

agar tebu ditebang saat rendemen pada posisi optimal yaitu sekitar bulan

Agustus atau tergantung jenis tebu. Tebu yang berumur 10 bulan akan


2/43

14

mengandung saccharose 10%, sedang yang berumur 12 bulan bisa mencapai 13

% (Garuda, 2009).

Proses produksi yang terdapat di Pabrik Gula Kwala Madu yang

memproduksi gula GKP I (gula kristal produk I) dengan bahan baku utamaadalah tebu dan bahan pembantu proses adalah kapur tohor dan belerang.

Tanaman tebu dipanen saat tanaman memiliki kadar gula dan sukrosa yang

tinggi yakni pada umur sekitar 10-12 bulan. Sebelum tebu dipanen, terlebih

dahulu diadakan penganalisaan pendahuluan 2 bulan. Tujuan dari analisa ini

adalah untuk mengetahui tingkat kematangan optimal berdasarkan perhitungan

rendemen, faktor kemasakan, koefisien peningkatan dan koefisien daya tahan

tebu. Komposisi batang tebu adalah sebagai berikut :

Monosakarida : 0,5-1,5%

Sakarosa : 11-19%

Serat (selulosa dan pentosa) : 11-19%

Zat organik : 0,5-1,5%

Asam organik : 0,15%

Air : 65-75% (Hugot, 1986)

Kadar gula yang diperoleh dari batang tebu adalah 7-8% dan kapasitas bahan baku yang dipergunakan adalah 3400-3600 ton/hari. Jadi, batang tebu

pada dasarnya terdiri dari:

1. Zat padat (sabut)

2.

Zat cair terdiri dari :

Air

Gula

Bukan gula (kotoran terlarut)

Tebu yang masuk ke gilingan sebaiknya memiliki kualitas yang baik atau

memenuhi kriteria manis, bersih dan segar (MBS).

Manis artinya tebu dalam kondisi kemasakan optimal sehingga mengandung

banyak sukrosa. Sukrosa dalam nira biasanya dinyatakan dalam % pol. Nilai

pol pada nira berkualitas baik adalah lebih dari 10%.


3/43

15

Bersih berarti tebu bebas dari trash (daun, sogolan, pucukan, dll.), tanah, dan

kotoran lainnya. Kadar trash dan kotoran pada tebu giling harus dibawah

5%.

Tebu segar menggambarkan bahwa tebu digiling dalam rentang waktu kurang

dari 24 jam setelah ditebang. Tebu yang lambat tergiling biasanya

mengandung pati dan dekstran dalam jumlah banyak sehingga

akan menganggu proses pemurnian dan menurunkan perolehan sukrosa.

Setelah tebu ditebang, fungsi kehidupan batang tebu secara menyeluruh

terhenti, tetapi masing-masing bagian dari batang (seperti sel-sel tebu) masih

tetap hidup. Akibat gangguan fisis dari luar, seperti terkena sinar matahari

langsung, maka sel-sel tersebut dapat mati dan sel itu akan bersifat asam. Cairandalam sel tebu tidak stabil dalam suasana asam karena akan terjadi hidrolisa, hal

ini dapat digambarkan dengan reaksi berikut :

Fruktosa Glukosa AirSukrosa

OHCOHCOHOHC 61266126asam

2112212

(Tarigan, 2000)

Jumlah sukrosa yang terpecahkan karena proses hidrolisa di atas tergantung

dari keasaman dan lamanya gangguan fisis. Tebu yang layak giling bila telah

mencapai fase kemasakan, dimana rendemen batang tebu bagian pucuk

mendekati rendemen batang tebu bagian bawah. Tebu yang masak selnya mudah

pecah sehingga ekstraksi (pemerahan) dapat optimal dibandingkan dengan tebu

yang belum masak. Sebagai tolak ukur bagi tebu yang layak giling mempunyai

kriteria sebagai berikut :

Pol tebu : 9-11 %

HK nira mentah : 74-84 %

Kotoran tebu : max 5 %

Kadar sabut : 13-16 % (Tarigan, 2000)

Berikut ini merupakan gambar tanaman tebu pada perkebunan Pabrik Gula

Kwala Madu.


4/43

16

Gambar 3.1 Tanaman Tebu Perkebunan PGKM

3.2 Susu Kapur

Sifat asam dari nira harus dapat segera dinetralkan. Untuk itu, dibutuhkan

suatu basa. Di antara basa-basa yang dapat dipilih haruslah memenuhi

persyaratan :

1. Basa tersebut harus mempunyai pengaruh pembersihan terhadap nira.

2. Basa harus mudah didapat dan murah harganya.

Dengan memperhatikan persyaratan tersebut maka dipilihlah basa kapur.

Basa kapur ialah suatu basa yang dibuat dengan memberi air kepada kapur tohor

(kapur yang diperoleh dari hasil pembakaran batu gamping). Kapur tohor yang

telah diberi air dan dihilangkan bagian-bagian yang kasar di lingkungan pabrik

gula disebut sebagai susu kapur. Bila susu kapur diberikan ke dalam nira maka

akan terjadi :

1.

Penetralan nira : nira yang semula memiliki pH sekitar 5,5 akan naik pH-nya

sampai pH = 7 (menjadi netral).2. Sebagai akibat penetralan akan terbentuk ikatan-ikatan yang mengendap

hingga dapat pula menarik partikel-partikel kecil yang berada di dalam nira

dan turut mengendap.

Pembuatan susu kapur dilakukan pada suatu alat pemadam kapur. Densitas

susu kapur harus selalu diamati di dalam proses pabrikasi. Tinggi rendahnya

densitas akan berpengaruh terhadap banyak sedikitnya air yang digunakan serta


5/43

17

mempengaruhi daya reaktivitasnya. Reaktivitas susu kapur akan

menggambarkan kecepatan reaksi dari susu kapur, sedangkan susu kapur aktif

akan menggambarkan kandungan kapur yang siap untuk bereaksi.

3.2.1 Pembuatan Susu Kapur

Adapun prosedur pembuatan susu kapur untuk keperluan proses

pemurnian di tangki Marshall dan Tangki Defekasi (Defekator) adalah

sebagai berikut:

a. Batu kapur masak (kapur tohor) dipadamkan dengan air didalam Lime

Slaker . Cairan ini mengalir ke Gas hopper strainer untuk disaring dari

bagian-bagian kapur yang tidak masak (brangkal) dan kotoran-kotoran

kasar lainnya. Akhirnya turun ke Milk of Lime Tank .

b.

Begitu susu kapur telah menutupi kipas pengaduk, maka pompa

dihidupkan untuk sirkulasi, demikian pipa pengaduknya dijalankan.

c. Pembuatan susu kapur sebaiknya lebih tinggi dari densitas

(kekentalan) yang akan dituju sebelum tangki penuh. Hal ini

dimaksudkan agar dalam kontrol yang selalu diadakan masih dapat

diencerkan pada kekentalan yang dituju yaitu 10o Beaume. Jika dalam

pembuatan keenceran, maka akan sulit untuk membuat lebih kental,

lebih-lebih bila peti telah penuh.

d. Bila dalam giling normal, maka susu kapur akan dipompa ke alat

penjatah kapur dekat Pre Liming Tank . Disini secara otomatis akan

diukur keperluannya, sesuai dengan jumlah nira yang masuk pada pH

yang ditetapkan. Kelebihannya akan bersirkulasi ke Milk of Lime

Tank .

Susu kapur mudah mengendap dan menutupi pipa dan valve bila aliran

berhenti, karenanya harus diusahakan agar susu kapur jangan sampai diam

harus selalu diaduk dan dipompa. Membuat materi susu kapur pada ± 2/3

isi peti sedikit lebih kental dari tujuan. Selanjutnya diencerkan dengan air

sampai pada Beaume, yang dituju. Harus tiap jam penambahan/pembuatan

susu kapur dikontrol kekentalannya. Diusahakan berada pada


6/43

18

kekentalan/densitas yang tetap. Berikut ini merupakan skema proses

defekasi dan alat pemadam kapur pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Nira Mentah

(Raw Juice)

H3PO4

Tangki Nira

MentahPemanas Nira I

70-750C

Marshall

pH 7-7,2 Defekator

pH 9,5

Susu Kapur

Gambar 3.2 Skema Proses Defekasi

Gambar 3.3 Alat Pemadam Kapur


7/43

19

3.3 Gas SO2

Gas sulfur dioksida adalah suatu gas yang diperoleh dari hasil pembakaran

belerang dengan oksigen. SO2 merupakan gas yang tidak bewarna dan berbau

merangsang. Di dalam proses sulfitasi, SO2 digunakan sebagai pembentukendapan ialah dengan cara memberikan kapur berlebihan dibandingkan dengan

kebutuhan untuk penetralan, kelebihan susu kapur akan dinetralkan kembali

dengan asam yang terbentuk bila gas SO2 bertemu dengan air. Sebagai hasil dari

proses reaksi penetralan akan terbentuklah suatu endapan yang bewarna putih

dan dapat menjerap kotoran-kotoran lembut yang terdapat di dalam nira. Di

PGKM, gas sulfur dioksida dibuat dalam suatu alat yang disebut dapur belerang

atau tobong belerang. Tobong belerang merupakan suatu bejana tertutup dimana

belerang dapat dimasukkan yang mula-mula sengaja dinyalakan. Mekanisme

reaksi dalam pembuatan gas SO2 ini adalah sebagai berikut.

Skg-2217kkal/H SOOS: C120T

SS:C444,6T

SS: C120T

2(g)2(g)o

(g)(l)o

(l)(s)o

Untuk pembakaran menggunakan tungku atau furnace yang berkapasitas 25

kg S/m2/jam untuk menghasilkan SO2 berkadar 12%. Di alat ini juga dilengkapi

cooler untuk menurunkan suhu outlet agar berkisar 260-290 oC sehingga suhu

SO2 masuk ke tangki sulfitasi 75oC. Berikut ini merupakan prosedur pembuatan

gas SO2.

3.3.1 Pembuatan Gas SO2

Kegunaan belerang adalah untuk membantu proses pemurnian nira.

Belerang setelah dibakar di tobong belerang terjadi bentuk gas belerang.

Gas belerang dengan susu kapur membentuk ikatan kimia yang

mengendap. Saat ikatan ini terbentuk terbawa pula kotoran-kotoran dalam

nira dan ikut mengendap berupa nira kotor di klarifier. Belerang setelah

pembakaran pertama dalam tobong belerang, selanjutnya akan terjadi

pelelehan belerang cair oleh karena pemberian steam bertekanan 3 kg/cm2.

Prosedur pembuatan gas belerang adalah sebagai berikut:

1. Tobong belerang diisi ± 50 kg belerang.


8/43

20

2. Deksel penutupan lobang pemasukan talang belerang ditutup dan

diperhatikan paking (dari tali asbes) serta plat tempat pengepresan

betul-betul bersih dari kemungkinan kebocoran.

a.

Sebelum menjalankan tobong, dicoba dulu aliran udara ke petisulfiter dengan memutar menutup valve di sulfiter dan dicek.

Seluruh valve yang harus terbuka dan tertutup, dites tobong demi

tobong kemungkinan ada valve bocor.

b.

Dijaga penyetelan air pendingin.

c. Dijaga penyetelan stang apakah ada kemungkinan bocor. (diluar

giling peralatan ini perlu diperhatikan).

3. Valve-valve yang dilalui SO2 ke sulfiter harus semua terbuka.

4. Calon belerang leleh dimasukkan dengan stang prap yang telah tertutup,

deksel penutupnya ditutup dan perlu diperhatikan packing dan

kebersihan deksel guna tidak terjadi kebocoran.

5. Besi bara yang mempunyai tangkai dimasukkan. Deksel penutup

ditutup erat-erat (bebas dari kebocoran)

6. Udara dimasukkan pelan-pelan dengan memutar valve.

7. Pembakaran tobong belerang dimulai 10 menit sebelum giling

8.

Setelah api mulai membaik air pendingin dijalankan secara perlahan-

lahan dan dijaga temperatur air 80 oC.

9. Pelaksanaan pembuatan lelehan belerang :

Dalam pelaksanaan pemasukan belerang leleh, periodenya

tergantung kapasitas penampungan dan jumlah belerang yang

dipakai/jam jadi pada prinsipnya pemberian belerang leleh untuk

pembakaran distel sedemikian rupa (perlu pengamatan/pengalaman)

tepat pada waktunya pengisian belerang, belerang leleh habis dalam

tepat.

Dalam pelaksanaan pengetesan ruang pemanas di luar giling diadakan

pengetesan sampai 5 Ato dengan udara (hal ini harus dilaksanakan)

Pengetesan kondenspot dilaksanakan dalam waktu percobaan Stoom.

Belerang yang akan masuk dipecah-pecahkan terlebih dahulu dan

ditimbang (sesuai dengan instruksi)


9/43

21

Dalam waktu pengisian perlu diperhatikan :

a. Prop penutup ditutup erat-erat

b. Deksel dibuka perlahan-lahan dirasakan keluar gas. Kalau keluar

gasnya tidak mau mengecil prop penutup belum tertutup rapat

(harus diperkuat). Hal ini sangat penting untuk diperhatikan

dikarenakan kemungkinan – kemungkinan :

Gas SO2 keluar mengganggu pekerja

Kemungkinan pemasukan belerang terganggu (kerja tobong

belerang)

Tidak kontinu lagi

c.

Dalam waktu penutupan perlu diperhatikan :

Keadaan paking kemungkinan bocor

Tempat penutupan betul-betul bebas dari abu atau benda-benda

lain.

d. Setelah 10 menit pemanasan dengan steam (4 Ato) baru dibuka

perlahan-lahan prop dan distel (diamati) dikaca penglihat volume

yang turun.

Dengan adanya sistem pelelehan belerang ini serta prop penutup makatobong belerang harus bekerja kontinu. Perlu dicatat dalam menentukan

telah kotor tidaknya tobong dapat dilihat dikaca penglihat keadaan warna

api/ratanya pembakaran. Warna api dalam tobong yang baik putih agar

kemerah-merahan. Pada waktu pemberhentian tobong perlu juga

mendapatkan perhatian jangan sekali-kali dimatikan begitu saja dengan

menutup angin pemasukan tapi harus dengan cara menghabiskan sisa

belerang sehingga api mati dan lobang pemasukan bara besi dibuka (untuk

mencegah vacuum atau mencegah sublimasi di pipa-pipa). Belerang cair

ini akan terbakar dengan adanya bibit api pertama tadi. Kekurangan

oksigen diatasi dengan mengalirkan udara kering yang dihasilkan oleh

kompresor. Mekanisme reaksi yang terjadi diproses sulfitasi adalah:

Hidroksida kapur terurai menjadi ion kapur dan hidroksil:

OH CaOH Ca 2)( 22


10/43

22

Gas SO2 bereaksi dengan air membentuk asam sulfit:

3222 SO H O H SO

Asam sulfit terurai dalam 2 tahap:

332 HSO H SO H

233 SO H HSO

Persentasi peruraian tergantung pada pH larutan. Ion kapur dan sulfit

bereaksi membentuk kalsium sulfit:

32

32 CaSOSOCa

Setelah melewati batas kelarutannya, asam sulfit mulai membentuk

endapan. Pada penambahan gas SO2 selanjutnya, jumlah H2SO3 meningkat

pH menurun, jumlah SO32- menurun. Kemudian terjadi pelarutan endapan

CaSO3, dan disosiasi CaSO3 terlarut.

larut endapan

larut

CaSOCaSO

HSO H SO

SOCaCaSO

HSO H SO H

33

33

3

2

3

332

Berikut ini merupakan gambar tobong belerang pada Pabrik Gula Kwala

Madu.

Gambar 3.4 Tobong Belerang


11/43

23

3.4 Proses Pengolahan

Proses pengolahan tebu menjadi gula Kristal di PGKM dilakukan melalui 7

stasiun berikut ini:

1.

Stasiun Gilingan2.

Stasiun Pemurnian

3. Stasiun Penguapan

4. Stasiun Talodura

5.

Stasiun Masakan (Kristalisasi)

6. Stasiun Putaran

7.

Finishing

Pada masa giling tahun 2011, stasiun Talodura tidak dilakukan.

3.4.1 Stasiun Gilingan

Tebu yang telah ditimbang diletakkan di lantai lalu disorong cane hilo

langsung ke atas meja (cane feeding table) diangkut melalui konveyor

(cane carrier ) dengan kecepatan 3-15 m/menit menuju alat cane leveler

yang berfungsi sebagai alat perata tebu kemudian diteruskan ke cane cutter

I dan cane cutter II dengan PI ( preparation index) 70-80 %. Semakin

tinggi PI maka sel yang terbuka semakin banyak dan akan diperoleh

ekstraksi yang optimal. Setelah tebu dipotong-potong dengan alat

pemotong I (cane cutter I) kemudian diteruskan ke alat pemotong II (cane

cutter II) yang berfungsi untuk menyayat tebu sampai menjadi serpihan

tebu halus sehingga mempermudah penggilingan. Sebelum tebu masuk ke

penggilingan I maka tebu harus melewati alat penangkap besi (magnetic

trump ion separator ) yang berfungsi untuk menangkap besi-besi yang

mungkin terikut dalam serpihan tebu. Ini merupakan tahap kerja

pendahuluan yang diharapkan nira belum keluar dari tebu.

Penggilingan perahan dilakukan sebanyak lima kali yang terdiri dari

lima unit gilingan (5 set three roller mill ) yang disusun seri dengan

memakai tekanan hidrolik yang berbeda-beda. Alat ini terdiri dari 3 buah

roll yang terdiri dari besi (1 set) yang mempunyai permukaan beralur

berbentuk V dengan sudut 30o yang gunanya untuk memperlancar aliran


12/43

24

nira dan mengurangi terjadinya slip. Besarnya tekanan yang digunakan

untuk menekan alat penggiling adalah 150-200 kg/cm2 dan dari tahap

pendahuluan sampai pada penggilingan semua digerakkan turbin uap dari

boiler dengan tekanan 20 kg/cm2

dan temperatur 325o

C. Putaran rolgilingan dibuat sekecil mungkin agar memberi kesempatan pada nira

melepaskan diri dari rol, sehingga pada waktu ampas masuk rol sudah

kering. Kalau putaran terlalu cepat, nira tidak ada kesempatan melepaskan

diri dari rol, rol menjadi basah dan nira terhisap kembali oleh ampas.

Putaran dalam Pabrik Gula Kwala Madu ± 5 putaran/menit.

Mekanisme kerja dari Roll Mill yaitu :

1. Tebu yang sudah dicacah halus harus dubawa ke elevator menuju ke

alat penggiling pertama. Air perasan (nira) dari gilingan pertama

ditampung pada bak penampung I. Ampas dari gilingan I masuk pada

gilingan II untuk diperah lagi, air perasan II masuk pada bak

penampung II. Nira yang diperoleh dari penampung I dan II disebut

primary juice.

2. Nira yang dari gilingan I dan II masih ada ampasnya yang sama-sama

ditampung pada bak penampung I, nira pada bak penampung I disaring

pada juice strainer kemudian ampasnya dimasukkan pada gilingan II

dan nira yang disaring ditampung dalam satu tangki dan siap

dipompakan ke stasiun pemurnian. Tangki penampung ini disebut raw

juice tank.

3. Ampas dari gilingan II masuk ke gilingan III untuk diperas lagi. Air

perasan ditampung pada bak penampung III dan digunakan untuk

menyiram ampas yang ke luar dari gilingan I.

4.

Ampas dari gilingan III masuk ke gilingan IV untuk diperas lagi. Air

perasan ditampung pada bak penampung IV dan digunakan untuk

menyiram ampas yang keluar dari gilingan II.

5. Ampas yang keluar dari gilingan IV masuk ke gilingan V untuk diperas

lagi. Air dari gilingan V ditampung pada bak penampung V dan

digunakan untuk menyiram ampas yang keluar dari gilingan III.


13/43

25

6. Ampas yang ke luar dari gilingan IV diberi air imbibisi sebelum masuk

ke gilingan V, air imbibisi berasal dari kondensat evaporator badan III

dan IV dengan temperatur air imbibisi sekitar 60-70 oC.

Jadi, pada dasarnya sistem kerja penggilingan yaitu nira yangterekstrak (nira mentah) dari batang akan jatuh ke bagian bawah gilingan,

sementara ampas akan terus bergerak hingga gilingan akhir.

Skema dari prosedur penggilingan dapat dilihat dari gambar berikut:

Ampas I Ampas II Ampas III Ampas IV Ampas V

Nira I Nira II

Nira III Nira IV Nira V

Serpihan Tebu

Nira Mentah (Raw Juice)

Air Imbibisi

Gambar 3.5 Skema Proses Penggilingan

Semakin ke belakang ampas tebu kadar nira yang dikandungnya

semakin kecil. Ampas tebu (bagasse) dari gilingan V yang memiliki kadar

kering ampas 0,8-0,9 dan 2-2,5% pol diangkut dengan satu unit conveyor

melalui suatu plat saringan di mana ampas kasar dibawa menuju boiler

untuk bahan bakar dan sebagian dibawa menuju gudang ampas sebagai

cadangan. Sedangkan ampas halus dihisap dengan bagasse fan yang

terdapat di bawah plat saringan dan dikirim lagi ke bagacillo tank untuk

digunakan sebagai pencampur pada Rotary Vacum Filter yang terdapat di

stasiun pemurnian.

Ampas yang keluar dari gilingan yang sudah kering memiliki sifat

dapat menyerap zat cair sampai 7 atau 10 kali beratnya. Untuk

mengencerkan kandungan gula dalam ampas yang sudah kering tersebut,

maka perlu dilakukan pembilasan atau ekstraksi pada ampas dengan

menggunakan air dan nira hasil gilingan. Perlakuan inilah yang disebut

dengan imbibisi. Imbibisi yang diberikan di stasiun gilingan ada dua

macam, yaitu imbibisi air dan imbibisi nira. Imbibisi yang digunakan

adalah imbibisi majemuk, dimana air hanya diberikan pada gilingan

terakhir, dan nira yang diperoleh dari gilingan terakhir digunakan untuk

imbibisi gilingan di depannya. Pemberian air imbibisi pada ampas yang


14/43

26

keluar dari gilingan IV mempunyai fungsi untuk melarutkan nira yang

masih tertinggal pada ampas tersebut. Air yang diberikan tersebut dengan

debit alir 26-30 m3/jam dengan perbandingan 20-24% dari berat kapasitas

tebu/hari dan air pendingin diberikan pada roll mill supaya panas yangdikeluarkan tidak berlebihan mengakibatkan keausan dari mesin.

Air panas imbibisi juga berfungsi untuk mencegah aktivitas

mikroorganisme dan mematikan sel parenkim. Dengan matinya sel

parenkim maka permeabilitas akan kehilangan nira yang terkandung dalam

sel-sel tersebut sehingga terbuka dan berdifusi sehingga keluar akibat

adanya perbedaan konsentrasi dan menyebabkan proses ekstraksi dapat

berjalan dengan baik.

Bila air imbibisi diberikan terlalu banyak akan melarutkan gula lebih

banyak, tetapi akan menyebabkan waktu penguapan lebih lama.

Sebaliknya bila air imbibisi kekurangan maka kadar gula yang tertinggal

pada ampas cukup tinggi. Oleh karena itu perlu ditentukan jumlah

penambahan air imbibisi yang optimum selama penggilingan berlangsung.

Apabila persediaan telah habis atau pabrik berhenti beroperasi sehingga

stasiun gilingan terhenti, maka roll mill harus disemprot dengan larutan

kapur yang berfungsi untuk mencegah perkembangan mikroorganisme.

Nira yang diperoleh dari stasiun gilingan yang ditampung pada bak

penampung selanjutnya dipompakan menuju stasiun pemurnian.

Tebu diperah pada dua tempat, yaitu antara penggiling atas dan muka,

dan antara penggiling atas dan belakang. Kerja penggiling muka tidak

seberat penggiling belakang. Penggiling muka dapat disebut sebagai

penggiling pengumpan, sedangkan penggiling belakang adalah alat

pemerah (pemeras nira). Jarak rol atas dengan rol belakang lebih kecil

dibanding jarak antara rol atas dengan rol muka. Hal ini dilakukan karena

ampas yang masuk ke rol belakang telah terperah niranya serta terpadatkan

pada rol muka. Nira akan mengalir melaluhi alur sisi depan rol muka 70-

80 % dan melalui alur sisi depan rol belakang 20-30 %, serta jatuh pada

plat penampung nira.


15/43

27

Gambar 3.6 Roll Gilingan

(Zulhamzah, 2010)

Hasil dari gilingan dihitung rendemen dari analisa laboratorium

dengan rumus:

niranilaix%nira pabrik xfaktorRendemen

Dimana :

Faktor pabrik dengan rumus HPBtotal × PSHK × WR (winter

rendemen)

Hasil Pemerahan Brix Total (HPBtotal) dengan rumus :

100%xBrix tebu

mentahniraBrixHPB

ROLL ATAS

ROLL DEPAN ROLL BELAKANG


16/43

28

Sedangkan nira mentah mempunyai retention time yang panjang dari

gilingan I sampai dengan gilingan V. Perbandingan Setara Hasil Bagi

Kemurnian (PSHK) dengan rumus :

401,4HK 401,4HK PSHK

pertama perahannira

mentahnira

Nilai PSHK menunjukkan prestasi kinerja stasiun gilingan. Efisiensi

Pengolahan atau Winter Rendemen (WR) dengan rumus:

mentahnirakristal

didapatyangKristalWR

karena winter rendemen menunjukkan kemampuan stasiun

pengolahan dalam mengambil sukrosa dari nira mentah, maka nilai

WR sebenarnya menggambarkan efisiensi stasiun pengolahan. Nira

mentah yang dihasilkan oleh stasiun gilingan dibawa ke stasiun

pengolahan untuk diambil dan dikristalkan sukrosanya. Nilai WR

biasanya kurang dari 100%, karena beberapa bagian sukrosa akan

hilang selama proses pengolahan. Tujuan stasiun pengolahan selain

menghasilkan kristal juga harus menekan kehilangan gula sesedikit

mungkin.

% Nira tebu (kandungan nira dalam tebu) = %brix tebu × 100%. Nilai

tersebut menunjukkan persentase berat nira terhadap berat tebu giling

atau disebut juga sebagai kadar nira tebu.

Nilai nira (rumus Winter Carp)= % pol – 0,4 (% brix-% pol). Dari

formula di atas, nilai nira dihitung sebagai selisih antara pol dan 40%

bukan gula. Dengan asumsi nilai brix tetap, maka dengan semakin

tinggi pol nira, maka nilai nira juga akan semakin besar. Sebagai

gambaran, bila diperoleh nilai brix 17% dan pol 12,75% maka ini

berarti dalam setiap 100 bagian nira terdiri dari 17 bagian brix dan 83

bagian air. Dari 17 bagian brix ini terdapat 12,75 bagian pol dan 4,25

bagian bukan gula, sehingga bila dimasukkan ke dalam rumus di atas

diperoleh nilai nira = {12,75- 0,4 (17-12,75) } = 11,05 %

Brix adalah kadar zat kering terlarut (semu) dalam satu larutan

sakarosa tidak murni yang penentuannya dipergunakan (didapat)


17/43


18/43

30

Berikut ini merupakan gambar gilingan pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.7 Gilingan

3.4.2 Stasiun Pemurnian

Hal yang paling utama di dalam pemurnian adalah menjaga agar

jangan sampai gula yang ada rusak atau hilang sebab gula yang sudah

rusak tidak mungkin lagi dapat diperbaiki. Ini dikarenakan pembuat gula

yang sebenarnya adalah tanaman. Apabila ada gula yang rusak maka akandiderita dua kerugian, yaitu:

1. Rusaknya gula berarti kehilangan langsung dari gula yang seharusnya

dapat dijadikan kristal.

2. Rusaknya gula akan berarti menambah kotoran dalam nira yang akan

menyebabkan bertambahnya kesulitan proses dan jumlah molase

bertambah, selanjutnya juga kehilangan gula akan menjadi semakin

besar.

Pada Pabrik Gula Kwala Madu, proses pemurnian yang digunakan

adalah gabungan antara proses defikasi dan sulfitasi. Tujuan utama dari

stasiun pemurnian adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang

terkandung di dalam nira mentah. Di dalam proses pemurnian ada

beberapa tahap yang dilakukan yaitu :

a.

Timbangan Nira Mentah ( Juice Weighing Scale)


19/43

31

Nira mentah dari tangki penampungan stasiun penggilingan

dialirkan melalui pipa dan dipompakan ke timbangan nira mentah

tertimbang. Dalam penimbangan nira mentah dipakai timbangan

Maxwell Bolougne yang dapat bekerja secara otomatis dengan beratsekali timbang 6,5 ton. Pada tangki nira tertimbang terdapat

penambahan asam posfat. Penambahan posfat dilakukan apabila

kandungan posfat dalam nira mentah kurang dari 300 ppm. Berikut ini

merupakan gambar timbangan nira mentah pada Pabrik Gula Kwala

Madu.

Gambar 3.8 Timbangan Nira Mentah

b.

Pemanas Nira ( Juice Heater I )

Nira dalam tangki penampungan selanjutnya dipompakan ke alat

pemanas I ( Primary Heater ) yang memiliki dua unit pemanas. Tujuan

dari pemanas I adalah untuk menyempurnakan reaksi pada proses

pemberian kapur dan belerang, mematikan mikroorganisme, sehingga

komponen endapan yang ada dapat dengan mudah dipisahkan dari nira

pada bejana pengendapan nanti. Pada badan pemanas I nira dipanaskan

hingga suhu 70-750 C. Media pemanas pada pemanas nira I merupakan

uap nira yang dihasilkan oleh evaporator I & II. Berikut ini merupakan

gambar juice heater pada Pabrik Gula Kwala Madu.


20/43

32

Gambar 3.9 Juice Heater I

c. Tangki Marshall

Nira yang keluar dari pemanas nira I dialirkan ke tangki marshall

untuk penambahan susu kapur dengan pH 7,0 - 7,2. Susu kapur ini

berfungsi untuk mengikat kotoran dalam nira, selain itu susu kapur juga

berfungsi untuk menaikkan pH pada nira dan juga membentuk inti

endapan. Berikut ini merupakan gambar tangki marshall yang terdapat

pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.10 Tangki Marshall

d.

Tangki Defikasi (Defekator)

Nira yang keluar dari tangki marshall selanjutnya masuk ke tangki

defekasi. Pada tangki defekasi juga ditambahkan susu kapur, dengan

tujuan untuk menaikkan pH dari 7 - 7,2 menjadi pH 8 - 9,5. Kadar susu

kapur yang diberikan adalah 1,55 ton/1000 ton tebu. Sehingga antara

susu kapur dan asam posfat yang berasal dari tangki nira tertimbang

tersebut bereaksi. Reaksi yang terjadi adalah :


21/43

33

OH)Ca(POPOHCa(OH) 24432

Berikut ini merupakan gambar defekator yang terdapat pada Pabrik

Gula Kwala Madu.

Gambar 3.11 Defekator

e.

Tangki SulfitasiTangki sulfitasi disebut juga peti reaksi dimana cara kerja pH

reaksi akan mempengaruhi hasil pemurnian. Untuk menetralkan

kembali nira yang terdapat dalam tangki defekasi maka nira tersebut

dikirim ke tangki sulfitasi dengan tipe sekat parabolis. Tangki sulfitasi

berfungsi untuk mencampur nira terkapur dari tangki defekasi dengan

gas SO2 dari tabung belerang. Sedangkan sekat parabolis berfungsi

untuk membantu proses pencampuran sehingga pencampuran berjalan

kontinu.

Penambahan gas SO2 dengan maksud agar nira terkapur mengalami

penurunan pH menjadi 7,0 hingga 7,3 pada suhu 700 C – 750 C dengan

waktu 5 menit. Pada tangki sulfitasi ini diharapkan kelebihan susu

kapur akan bereaksi dengan gas SO2. Selanjutnya apabila pH < 7,0

maka nira diberi kapur kembali pada neutralizing tank sehingga pH

tercapai 7,0 – 7,2. Reaksi yang terjadi :

3222 SOHOHSO

OH2CaSOSOHCa(OH) 23322

Dengan terbentuknya CaSO3 yasng berbentuk endapan maka

endapan tersebut akan berfungsi untuk menyerap koloid-koloid yang

terkandung dalam nira. Hal inilah yang disebut efek pemurnian, dimana

endapan yang terbentuk menyerap kotoran-kotoran lain yang lebih


22/43

34

halus. Berikut ini merupakan gambar sulfitator yang terdapat pada

Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.12 Sulfitator

f. Pemanas Nira II ( Juice Heater II )

Nira dari peti tunggu dipompa dengan mesin pompa sentrifugal ke

pemanas II yang memiliki dua unit badan pemanas. Pada badan

pemanas II nira dipanaskan sampai temperatur 1050C. Sebagai media

pemanas digunakan uap bertekanan kira-kira 0,8 kg/cm2 yaitu uap

bekas yang berasal evaporator I. Tujuan dari pemanas II ini adalah

untuk membantu penguapan gas yang ada dalam nira, menyempurnakan

reaksi defekasi dan sulfitasi, melepaskan gas yang terlarut dalam nira

serta mempercepat pengendapan di klarifier. Berikut ini merupakan

gambar juice heater yang terdapat pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.13 Juice Heater II


23/43

35

g. Tangki Pengembangan ( Flash Tank )

Nira yang berasal dari pemanas II dialirkan ke tangki pengembang.

Tangki pengembang ini berfungsi untuk menghilangkan udara dan gas-

gas yang terlarut dalam nira. Bila udara dan gas-gas terlarut dalam niratidak dihilangkan maka akan mengganggu atau menghambat pemisahan

kotoran-kotoran dari nira di tangki pengendapan. Berikut ini merupakan

gambar flash tank yang terdapat pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.14 Flash Tank

h. Tangki Pengendapan

Nira dari tangki pengembang mengalir secara tangensial ke peti

pengendapan sehingga terpisahlah antara nira yang jernih (bagian atas)

dan nira kotor (bagian bawah) dialirkan ke tangki nira kotor dengan

pompa diafragma sedangkan nira jernih keluar secara overflow melalui

pipa-pipa pengeluaran yang dipasang pada tiap kompartmen. Agar

pengendapan lebih cepat maka diberikan bahan kimia flokulan 2 - 2,5

ppm (Talocep A6/XL), dimana pemberiannya dilakukan pada saat

sebelum nira masuk ke tangki pengendapan. Nira kotor yang berada

pada tangki nira kotor dipompa ke Mud Feed Mixer . Nira kotor yang

masuk ke tangki Mud Feed Mixer dicampur dengan ampas halus.

Campuran ini bertujuan untuk membantu pada saat penyaringan oleh

Vacum Filter yang memisahkan nira dengan kotoran. Saringan yang

digunakan adalah saringan hampa ( Rotary Vacum Filter ).


24/43

36

Nira hasil tapisan disebut filtrat, selanjutnya dikembalikan ke

tangki nira tertimbang. Sedangkan, endapan kotoran yang tersaring

disebut dengan blotong yang selanjutnya dibuang atau dijadikan pupuk.

Berikut ini merupakan gambar tangki pengendapan dan rotary vacuum filter yang terdapat pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.15 Tangki Pengendapan

Gambar 3.16 Rotary Vacum Filter


25/43


26/43


27/43

39

Tekanan (kPa) 101,35 65 45 25

T in (oC) 110-120 90 70 60

Luas Pemukaan

(cm2

)

1500 1500 1200 1200

Ketebalan

insulasi (mm)10-20 10-20 10-20 10-20

Panjang Tube 2500 mm 2500 mm 2500 mm 2500 mm

Ukuran Tube Ø 36 mm x 1,5 mm Tebal

Jumlah Tube 5790 5790 5790 5790

Pada evaporator badan akhir dilengkapi level control instrument dan

control kekentalan. Tujuan penerapan Forward Feed adalah untuk penguapan air menggunakan proses vakum. Tujuan dari stasiun penguapan

adalah untuk menguapkan air yang terkandung dalam nira encer sehingga

nira akan lebih mudah dikristalkan di stasiun masakan. Temperatur

penguapan di dalam evaporator berada pada rentang 50 oC – 110 oC. Air

dapat menguap pada tekanan ini karena penguapan dioperasikan dalam

keadaan vakum sehingga menghindari kerusakan sukrosa maupun

monosakarida.Evaporator yang tersedia sebenarnya ada lima unit operasi. Satu unit

operasi sebagai cadangan bila ada pembersihan. Selama proses

berlangsung, temperatur dari masing-masing evaporator berbeda-beda.

Untuk menghemat panas yang diperlukan, maka media pemanas untuk

evaporator I digunakan uap bekas yang berasal dari Low Pressure Vessel ,

sedangkan media pemanas bagi evaporator selanjutnya menggunakan uap

nira yang terbentuk dari evaporator sebelumnya. Temperatur operasi

harian di evaporator I sebesar 115 oC dan berangsur-angsur turun sampai

50-55 oC pada evaporator IV.

Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menurunkan tekanan yang

berbeda-beda dari evaporator I sampai evaporator IV. Peristiwa

mengalirnya uap dari evaporator I ke evaporator II, disebabkan uap yang

masuk ke evaporator I setelah masuk ke dalam shell akan melepaskan

panas dan segera mengembun. Uap nira dipanaskan masuk ke evaporator


28/43

40

II. Terkondensasinya uap menyebabkan terjadinya penurunan tekanan.

Uap nira evaporator IV masuk ke dalam kondensor untuk diembunkan dan

dijatuhkan bersama air injeks, sedangkan uap dan gas-gas yang tidak

terkondensasi seperti gas ammonia (dalam jumlah sedikit) dibiarkan keluarke udara.

Nira encer yang masuk pada setiap evaporator akan bersirkulasi

sampai mencapai brix tertentu dan secara otomatis katup akan terbuka

sehingga nira mengalir menuju evaporator berikutnya. Kekentalan nira

encer masuk pada evaporator I sebesar 12-13 brix dan keluar dari

evaporator IV dengan kekentalan 60-65 brix. Berikut ini merupakan sketsa

evaporator yang digunakan (evaporator I).

Uap nira ke evaporator II

Evaporator I

Uap bekas

Nira Encer Masuk

Nira Keluar

Kondensat

TurbinUap Baru

Pipa penampung nira hasil evaporasi

Gambar 3.19 Sketsa Proses Penguapan di Evaporator I


29/43

41

E V A P O R A T O R I

E V A P O R A T O R I V

E V A P O R A T O R I I I

E V A P O R A T O R I I

U a p B e k a s

N i r a E n c e r

1 2 - 1 3 b r i x

K o n d e n s a t

K o n d e n s a t

K o n d e n s a t

K e B o i l e r

K e P e m a n a s I

K e P e m

a n a s I I

N i r a K e n t

a l 6 0 - 6 5 b r i x

K e t a n g k i s

u l f i t a s i n i r a k e n t a l

K o n d e n s a t u n t u k a i r i m b i b i s i

K o n d e n s a t

k o n d e n s o r

I n j e c t i o

n w a t e r

L 1

L 2

L

3

L 4

V 1

V 2

V 3

V 4

G a m b a r 3 . 2

0 S k e m a

S t a s i u n P e n g u a p a n


30/43

42

Pada tekanan yang normal, ada beberapa faktor yang menghambat

atau mengurangi efisiensi evaporator. Di antaranya :

Kerak yang ditemukan di dinding pipa (tube) evaporator dikarenakan

kemungkinan kandungan kapur di dalam nira melebihi 100 ppm. Laju pengeluaran air kondensat yang tidak tetap sehingga ada

kondensat yang tertampung di evaporator yang mengakibatkan

berkurangnya luas perpindahan panas yang terjadi.

Adanya kandungan gas NH3.

Level nira di dalam evaporator.

Tujuan utama pembersihan adalah untuk melunakkan kerak-kerak di

pipa-pipa dalam evaporator. Pembersihan dilakukan secara manual yaitu

dengan mengalirkan bahan kimia pembersih dengan komposisi seperti di

bawah ini.

Tabel 3.3 Bahan Kimia Pembersih Evaporator

Bahan kimia Evaporator I/II Evaporator III/IV

Natrium posfat (Na3PO4) 20 kg 50 kg

Natrium hidroksida

(NaOH)150 kg 300 kg

Natrium klorida (NaCl) 20 kg 50 kg

HI-Disperse (digunakan jika ketiga bahan kimia di atas habis)

Lama masak 16 jam 30 jam

Jika proses pembersihan tidak dilakukan maka akan mengganggu

proses penguapan yaitu dengan berkurangnya temperatur pemanasan

akibat berkurangnya luas perpindahan panas. Rencana pembersihan

evaporator dalam PGKM adalah sebagai berikut:

1. 15 hari giling evaporator IV disikat dibutuhkan 7 hari, yang beroperasi

evaporator I II III V.

2. 25 hari giling evaporator No V disikat , yang beroperasi evaporator I

II III IV.

3.

32 hari giling evaporator IV skrap, Yang beroperasi evaporator I II III

IV.


31/43

43

4. 40 hari giling evaporator III skrap, Yang beroperasi evaporator I II IV

V.

5. 50 hari giling evaporator jalan I II III V.

6.

60 hari giling evaporator jalan I II III IV.7.

70 hari giling evaporator jalan I II III V.

8. 80 hari giling evaporator jalan I II IV V.

9. 85 hari giling evaporator jalan I III IV V.

10.

90 hari giling evaporator jalan I II III IV.


12.

110 hari giling evaporator jalan I II III IV.


14. 130 hari giling evaporator jalan I II III IV.

15.

140 hari giling evaporator jalan I II IV V.

Berikut ini merupakan gambar quadruple evaporator yang terdapat pada


Gambar 3.21 Quadruple Evaporator

3.4.4 Stasiun Masakan (Kristalisasi)

Nira kental dari stasiun talodura dipompakan ke pan masakan.

Kristalisasi adalah salah satu langkah dalam rangkaian proses pengerjaan

larutan yang mengandung gula dengan tujuan untuk membentuk Kristal

gula dari nira kental sampai kualitas yang sudah ditentukan. Konsentrasi


32/43

44

nira kental pada pan masakan adalah 80-85 % brix, persen brix kental 60-

65%, dan kadar air 35-40%.

Proses kristalisasi dilakukan dalam 3 tingkat masakan, yaitu :

1.

Masakan A, yaitu proses masakan yang akan menghasilkan Kristal Adan stroop A yang di dalamnya masih terdapat sukrosa.

2. Masakan C, yaitu proses masakan yang akan menghasilkan Kristal C

dan stroop C dengan menggunakan bahan dasar stroop A.

3.

Masakan D, yaitu proses yang menghasilkan Kristal D dan klare D

dengan menggunakan bahan dasar stroop A dan stroop C serta klare D.

Masakan A

Pada awal musim giling bahan yang digunakan untuk masakan A

adalah nira kental tersulfitasi dan fondan yang berfungsi sebagai bibitan.

Namun setelah proses berjalan, bahan masakan A yaitu nira kental

tersulfitasi, gula C sebagai bibitan dan klare I. Untuk membuat masakan A,

pan masakan harus disiapkan pada kondisi vakum 60 cmHg, kemudian

dimasukkan nira kental tersulfitasi dan klare I, campuran tersebut

kemudian dituakan (diuapkan airnya) hingga timbul benang – benang,

setelah itu dimasukan babonan sebagai bibit.

Apabila ada Kristal palsu maka dicuci dengan air agar Kristal yang

terbentuk larut kembali. Kemudian proses pemasakan dilanjutkan sampai

masakan telah tua dan Kristal gula mencapai ukuran diameter sekitar 1 –

1,2 cm, selanjutnya masakan A dimasukkan ke dalam palung pendingin.

Pada masakan A diharapkan nira kental mempunyai HK sebesar 79 – 82.

Masakan C

Pada awal giling bahan baku masakan C yaitu nira kental, stroop A

dan fondan, selanjutnya setelah proses berjalan bahan baku masakan C

adalah stroop A dan bibit D. Prinsip masakan C sama dengan masakan A,

dimana stroop A dimasak sampai kental setelah itu dimasukan nira

babonan gula D2 diuapkan hingga tua dan terbentuk benang – benang,

agar diameter Kristal terbentuk rata dilakukan penambahan air dan


33/43

45

dituakan kembali hingga tercapai standar brix. Pada masakan C diharapkan

nira kental mempunyai sukrosa dalam air. Untuk mencapai HK tersebut

maka pada awal masakan harus ditambahkan nira kental. Selanjutnya

masakan C dimasukkan dalam palung pendingin.

Masakan D

Bahan untuk masakan D adalah stroop C, klare III, nira kental

tersulfitir dan fondan. Sebelum membuat masakan D terlebih dahulu

membuat masakan D2. Proses masakan D2 diperlukan bahan diksap dan

stroop A. Pada kekentalan tertentu ditambahkan fondan yang berfungsi

merangsang terbentuknya Kristal, kemudian dimasak kembali dan

ditambahkan stroop A. Setelah itu masakan dibagi menjadi 2 dimana

keduanya menjadi masakan D. Kedua masakan D ditambahkan klare III

dan stroop C sehingga hasil kemurnian masakan D turun. Pada masakan D

diharapkan nira kental mempunyai HK 58 – 60. Setelah masakan sudah

cukup tua kemudian diturunkan ke palung pendingin untuk didinginkan di

Rapid Cooler yang diperlukan untuk pembentukan Kristal lebih lanjut

sehingga diarahkan hasil tetes akhir dengan kandungan gula sekecil

mungkin.

Selama proses kristalisasi, molekul-molekul sukrosa bergabung

dengan inti Kristal sehingga pada sisi larutan, konsentrasi bukan gula

meningkat dan padat yang akhirnya keseimbangan jumlah molekul sukrosa

dengan kotoran sama, maka proses penempelan tidak terjadi lagi. Larutan

sisa ini dipisahkan sebagai molasses. Pelaksanaan proses kristalisasi ini

dilakukan pada tekanan vakum untuk menjaga agar jangan terjadi

kerusakan sukrosa, karena pada tekanan yang tinggi sukrosa akan

membentuk caramel yang bewarna gelap.

Untuk mencapai kualitas gula dalam nira kental tidak cukup

dikristalkan dalam satu kali proses kristalisasi saja. Adapun tujuan

utamanya adalah untuk mengeluarkan gula sebanyak mungkin dari nira


34/43

46

sampai nira lewat jenuh dengan cara menguapkan sampai terbentuk

Kristal gula dengan temperatur masakan 50-60 oC.

Gambar 3.22 Skema Stasiun Masakan dan Putaran

Proses pengkristalan melakukan sistem tiga tingkat karena

mempunyai nilai Harkat Kemurnian (HK) gula sekitar 80. Pada masakan

A dan C diusahakan HK sekitar 58-60, sedangkan gula tetes HK berada

pada angka 33. Adapun langkah-langkah proses pemasakan adalah sebagai

berikut:

1. Menarik hampa

Tangki masakan terlebih dahulu dibuat hampa udara dengan tekanan

vakum 40 cmHg lalu saluran penghubung dengan tangki penguapan

dibuka perlahan-lahan sampai terbuka penuh sehingga keadaan

maksimum tekanan 66 cmHg sementara itu steam pemanas dibuka

kecuali untuk untuk pemasakan.

2. Pembuatan bibit

Pembuatan bibit dilakukan dengan fondan, dimana inti kristal yang

sengaja diberikan haruslah inti yang mempunyai bentuk kristal yang

baik dan memiliki ukuran sama inti Kristal berbentuk monoclinic.

3. Memperbesar kristal

C


35/43

47

Dalam memperbesar kristal dilakukan dengan penambahan bibit yang

baik sampai diharapkan ukuran kristal 0,8 – 0,9 mm.

4. Menurunkan masakan (Masakan Tua)

Masakan tua adalah apabila telah tercapai ukuran kristal sesuai denganketentuan. Tujuannya adalah melanjutkan penguapan masakan dalam

pan kristalisasi tanpa penambahan larutan baru dengan kepekatan zona

meta manta (penempelan sukrosa) untuk menghindari pembentukan

Kristal palsu.

5. Palung pendingin (D-Crystalizer )

Pendinginan masakan diadakan untuk menentukan kejenuhan agar

proses kristalisasi lanjut terjadi sehingga ukuran kristal membesar.

Proses pendinginan pada palung D-Crystalizer dilakukan perlahan-

lahan sehingga kesetimbangan antara penurunan kejenuhan stroop

akibat penempelan molekul kepada Kristal yang sudah ada dengan

kenaikan stroop akibat penurunan temperatur masakan.

6.

Masakan A/C (Masakan Bibitan)

Proses operasi masakan A/C ini dikerjakan dengan cara pan

dibersihkan, tarik vakum 65-66 cmHg, dimasukkan bibit dari magma

tank (250 HI) dan valve steam dibuka. Setelah steam dibuka, masukkan

bahan yang terdiri dari nira kental, klare, dan leburan SHS berulang-

ulang sambil dilihat sampel berulang-ulang. Bila ada kristal palsu dicuci

dengan air panas/nira. Bila sudah cukup penambahan bahan-bahan

(volume sampai 500 HI) diuapkan sedikit lagi hingga tua. Setelah

diperoleh bibit A/C, kemudian dibagi dua dan dialirkan ke masakan C.

Sisanya digunakan untuk masakan A. Berikut ini merupakan gambar

kristalizer yang terdapat pada Pabrik Gula Kwala Madu.


36/43


37/43

49

Gambar 3.25 Low Grade Sentifugal

Gaya sentrifugal akan menyebabkan masakan terlempar menjauhi titik putaran. Dimana sistem putaran dilengkapi dengan media saringan, yang

terdiri dari top screen, middle screen, dan backing screen. Saringan ini

akan menahan kristal dan yang sudah larut akan menembus lubang-lubang

saringan sehingga larutan akan terpisah dari kristalnya. Pada stasiun ini

terdiri dari beberapa putaran, yaitu:

a. Putaran D1 dan D2

Putaran ini digunakan untuk memutar massequte (campuran kristal gula

dan stroop) dari palung pendingin yang berasal dari palung masakan D,

telah melewati massequte reheater pada temperatur 55 oC. Kandungan

larutan masuk ke feed mixer D1. Gula dari D1 dibawa menuju magma

mingler dengan system conveyor dan untuk memompa diberi sedikit air.

Kandungan gula D1 dipompakan ke feed mixer D2. Tetes putaran D1

ditampung di molasses tank dan siap untuk dipasarkan sebagai bahan

pembuat alkohol, penyedap makanan. Gula D1 yang dipompakan ke

feed mixer D2 selanjutnya diberi sedikit air dan dipompakan ke tangki

magma dan digunakan untuk bibit masakan A, putaran D2

menghasilkan gula D2 dan klare D.

b. Putaran A dan C

Pada putaran ini, masakan A dan C diputar bersama-sama. Masakan A

menghasilkan gula A dan stroop A, dan masakan C menghasilkan gula

C dan stroop C. Pada putaran A dan C, diberi air panas selama 5 detik


38/43

50

untuk pencucian kristal gula yang tertinggal pada media saringan. Gula

A dan C dicampur pada magma mingler A/C dan diberi sedikit air

untuk dipompakan ke feed mixer SHS.

c.

Putaran SHSHasil putaran SHS adalah gula SHS dan klare SHS. Gula SHS dibawa

oleh Grasshoper conveyor ke sugar elevator yang berfungsi menaikkan

dan membawa gula ke cooler dan drier , sedangkan klare SHS

dipompakan ke peti klare SHS.

Berikut ini merupakan gambar stasiun putaran yang terdapat pada


Gambar 3.26 Stasiun Putaran

3.4.6 Finishing

3.4.6.1 Dryer dan Cooler

Gula yang keluar dari putaran SHS masih mempunyai kadar

air sekitar 1-2,5% yang tergantung dari kondisi putarannyasendiri. Air tersebut harus dihilangkan (maks = 0,1%) dengan

pengeringan yang bertujuan untuk:

a. Menghindari kerusakan gula karena jasad renik (jamur)

maupun oleh lingkungan sendiri (misalnya melarut).

b.

Menghindari terjadinya penggumpalan kristal itu sendiri.


39/43

51

Pengeringan dilakukan dengan udara panas dengan

temperatur sekitar 70 oC, yang kemudian didinginkan kembali

karena gula tidak tahan terhadap temperatur tinggi. Tujuan

pengeringan ini adalah untuk menghindari kerusakan gula yangdisebabkan oleh mikroorganisme dan agar gula tahan lama pada

penyimpanan sebelum disalurkan kepada konsumen.

Selama proses pengeringan ini berlangsung, juga dilakukan

pengisapan debu gula dan kotoran-kotoran yang melekat pada

kristal gula dengan menggunakan alat induced fan. Debu gula dan

kotoran gula yang dihisap, dicampur dan dilebur dengan gula

produk dari saringan yang ukurannya tidak standar dibawa ke

tangki peleburan. Dari alat pengeringan ini, gula produk diangkut

dengan elevator menuju saringan vibrating screen. Saringan ini

mempunyai 3 plat saringan dengan ukuran mesh yang berbeda-

beda, yaitu saringan I (ukuran 8 x 8, mesh yang memisahkan gula

kasar, gula normal, dan gula halus), saringan II (ukuran 23 x 2,

mesh yang memisahkan gula normal dan gula halus, saringan III

(untuk memisahkan gula halus yang di bawah standar). Gula

halus dan gula kasar yang tidak memenuhi syarat akan dilebur

kembali ke peti peleburan dan dialirkan ke penampung di stasiun

masakan untuk dimasak kembali. Berikut ini merupakan gambar

tunnel dryer yang terdapat pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.27 Tunnel Dryer


40/43

52

Steam 3 kg/cm2

udaraUdara panas

Kristal gula

abu

K e V i b r a t i n g S c r e e n

Induced fan

blower

Gambar 3.28 Sketsa Dryer

3.4.6.2 Gudang Penyimpanan

Gula dari dryer dan cooler dibawa oleh bucket elevator yang

berkapasitas 25 ton per jam. Gula produksi dari vibrating screen

diangkut dengan sugar conveyor yang di atasnya dipasang dengan

magnetic separator yang berguna untuk menangkap besi yang

terbawa bersama gula. Kemudian gula ditampung oleh sugar bin

yang berbentuk segi empat, lalu ditimbang oleh sugar weigher (2

buah). Sugar weigher mengisi dan menimbang secara otomatis

dengan berat bag masing-masing 50 kg mempunyai kapasitas 800

kg/jam. Gula yang sudah ditimbang, dimasukkan ke dalam karung

plastik lalu dijahit dengan bag sewing machine kemudian gula

dikirim ke gudang penyimpanan.

Dalam gudang penyimpanan ditumpuk dalam staple yang

sudah ditentukan. Gula yang dihasilkan pada periode tertentu dan


41/43

53

kualitas tertentu ditumpuk pada satu staple sehingga mudah

diidentifikasi pada penyalurannya. Hal-hal yang sangat perlu

diperhatikan selama penyimpanan gula adalah :

1.

Suhu kelembapan dalam gudang harus dikendalikan.Kelembaban nisbi ± 65% atau lebih rendah.

2. Pengeluaran gula dari gudang juga harus diatur berdasarkan

sistem FIFO. Untuk itu, gudang minimal harus mempunyai dua

pintu. Satu untuk memasukkan, dan satu untuk pengeluaran.

3. Waktu pengeluaran gula dari gudang juga harus diatur

terutama pada waktu udara luar kering (tidak hujan dan

sebagainya).

Berikut ini merupakan gambar gudang penyimpanan yang

terdapat pada Pabrik Gula Kwala Madu.

Gambar 3.29 Gudang Penyimpanan


42/43

54

Kristal Gula

Gas Hopper (pendek)

Gas Hopper (Panjang)

Sugar elevator

Sugar dryer dan cooler

Bucket elevator

Vibrating screen

Gula kristal produk (GKP)

Sugar elevator

Sugar bin

Gudang gula

Gambar 3.30 Skema Tahap Akhir Produksi Gula


43/43

3.5 Produk

Tabel 3.4 Perbandingan Kualitas Gula Produk dengan Standar SNI

Kriteria Uji SNI* PGKM

Warna kristal (Icumsa) Maks 250 230

Besar kristal (mm) 0,8 – 1,2 1,0

Susut pengeringan (%b/b) Maks 0,10 0,08

Abu conductivity (%b/b) Maks 0,10 0,054

Bahan tambahan - -

SO2 (mg/kg) Maks 30 25

BERAT : 50 kg/karung

*) (sumber : Anonim, 2000)

BAB III KP PGKM.pdf

Documents

Transcript of BAB III KP PGKM.pdf