DRAFT LAPORAN MINGGU KE-2 PRAKTIK LAPANG

MEMPELAJARI TEKNOLOGI PROSES PRODUKSI GULA KRISTAL

DI PT. INDUSTRI GULA NUSANTARA

Oleh :

WENING RIZKIANA

F34100139

2013

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

REVISI MINGGU PERTAMA

a. Stasiun Penggilingan/ Ekstraksi

Lori tebu yang telah sampai di stasiun penggilingan kemudian dibongkar, tebu nya dimasukkan dalam penggilingan untuk diektraksi. Penggilingan adalah proses untuk mengekstraksi nira yang terkandung dalam batang tebu sebanyak mungkin dan memisahkan nira dari ampasnya dengan cara digiling. Sebelum digiling, terdapat beberapa alat yang digunakan untuk persiapan penggilingan yaitu alat pengangkat tebu (crane). Alat ini berfungsi untuk memindahkan tebu dari lori ke meja tebu. Tebu yang berada di lori diikat dengan rantai pengikat dengan ujung rantai dikaitkan dengan gerbal. Setelah terikat dan terkait, operator menggerakkan tombol motor penggerak sehingga tebu yang ada di lori terangkat dan tebu diturunkan ke meja tebu dengan posisi sejajar dengan cane carrier. Kemudian rantai dilepaskan dan ditarik ke atas untuk mengangkut tebu lagi.

Gambar 5. Crane penggilingan

Tebu kemudian diletakkan pada meja tebu yang berfungsi untuk menempatkan dan mengatur tebu yang akan diletakkan diatas cane carrier. Pada meja tebu ini terdapat alat untuk mengatur masuknya tebu agar tebu yang masuk tidak berlebihan. Dari meja tebu, tebu kemudian dimasukkan dalam cane carrier yang akan membawa tebu ke mesin penggiling.

Gambar 6. Cane carrier

Setelah masuk ke penggilingan tebu kemudian dihancurkan dengan crusher untuk

mengecilkan ukuran sehingga nira dapat terekstrak. Cane cutter berfungsi untuk mencacah dan

memotong tebu. Alat ini digerakkan oleh turbin uap. Penyetelan cane cutter disesuaikan dengan

kapasitas tebu. Cane cutter ini bekerja dengan maksimal yang dipengaruhi oleh kapasitas pemasukan

tebu dan rpm cane carrier.

Pada proses ekstraksi ini ada empat buah gilingan, gilingan 1 dan 2 menggunakan tenanga

motor sedangkan gilingan 3 dan 4 menggunakan uap yang berasal dari Ketel Tekanan Rendah (KTR).

Penggilingan dilakukan secara bertahap, tebu yang telah dihancurkan pada crusher kemudian dipres

pada gilingan 1, 2 dan 3 secara bertahap. Pada gilingan 1 dan 2 tebu yang telah hancur langsung

dipress dan nira hasil ekstraksi langsung masuk ke bak nira tertimbang. Penambahan air imbibisi

terjadi pada gilingan 4, dari gilingan 4 dikembalikan ke gilingan 3, 2 dan 1 untuk memaksimalkan

ekstraksi sehingga ampas bagasse yang dihasilkan benar-benar sudah tidak mengandung nira lagi.

Ampas tebu yang sudah tidak dapat diekstrak kembali kemudian di bentuk menjadi balok-balok

bagase dan digunakan untuk bahan bakar pada boiler yoshimine.

Gambar 7. Skema proses ekstraksiPada tahapan ekstraksi nira ini dilakukan analisa NPP (Nira Perahan Pendahuluan).

Analisa NPP digunakan untuk mengetahui kadar gula dalam tebu. Nira yang telah terekstrak kemudian masuk dalam timbangan nira sehingga biasa disebut nira tertimbang. Analisa NPP dilakukan di dua tempat, pada mini lab NPP dilakukan perlakuan pendahuluan pada nira yang akan dilakukan pengujian lebih lanjut yaitu uji brix, uji polarisasi, dan uji purity yang dilakukan di laboratorium. b. Defekasi

Nira yang telah ditimbang kemudian masuk ke juice heater, dalam juice heater nira dipanaskan dengan steam ada dua buah juice heateri 1 dan 2. Juice heater 1 terdiri dari 4 tangki yaitu tangki 6 sampai tangki 9. Sedangkan juice heater 2 terdiri dari 5 tangki yaitu tangki 1 sampai 5. Fungsi dari juice heater adalah untuk pemanas nira, sebagai pendahuluan untuk ke proses selanjutnya.Tujuan pemanasan adalah untuk mempercepat reaksi. Suhu pemanasan berkisar antara 75-80ºC selama beberapa menit untuk menghindari terjadinya hidrolisa sukrosa menjadi gula invert.

Dari juice heater 1 nira kemudian masuk di tangki defekator. Pada defekator, nira ditambah dengan susu kapur untuk meningkatkan pH sampai pH nya 8-8,5.Selain untuk menaikkan pH, susu kapur juga berfungsi untuk mengendapkan kotoran yang terlarut dalam

imbibisi

Mill 4Mill 3Mill 2Mill 1

pmcairan nira, menetralisir asam organik dalam nira mentah, dan membentuk garam kalsium organik. Ion Ca akan mengikat ion fosfat yang terkandung dalam nira, sehingga membentuk endapan Ca3(PO4)2. Endapan ini akan mengikat kotoran-kotoran yang ada dalam nira kemudian diendapkan. Proses tersebut dinamakan proses defekasi. Reaksi yang terjadi pada defecator adalah:

2H3PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 (mengendap) + 6H2O

Setelah proses defekasi nira dialirkan ke juice heater 2 dan dipanaskan dengan steam hingga`mencapai suhu 100-105°C dan selanjutnya masuk ke tangki clarifier.

c. Clarifier Tahap pemurnian setelah defekasi adalah tahapan pada stasiun clarifier. Pada proses

clarifier, ditambahkan bahan pembantu yaitu flokulan. Flokulan adalah agen atau zat yang berperan dalam flokulasi atau pengendapan dengan bantuan gravitasi. Flokulan berperan dalam mempercepat pengendapan zat-zat pengotor pada nira. Dosis penambahan flokulan harus pas, tidak boleh kurang atau lebih. Jika terjadi kekurangan atau kelebihan penambahan flokulan, pengendapan yang terjadi tidak dapat maksimal.

Setelah terjadi pengendapan , nira jernih dialirkan menuju evaporator melalui over flow. Hasil pengendapan pada tangki clarifier akan masuk ke vacuum filter untuk memisahkan antara nira yang masih tersisa dengan blotong. Blotong kemudian dikeringkan dan dibawa ke cake bin dengan belt conveyor. Nira yang masih tersisa kemudian dialirkan kembali ke defekator untuk dimurnikan kembali. d. Evaporasi

Nira yang keluar dari tangki clarifier kemudian masuk ke tangki evaporator. Sistem evaporasi yang dilakukan adalah forwad feed multiple affect evaporator. Untuk penguapan nira tebu, digunakan empat buah tangki evaporator. Nira diuapkan dengan forward feed multiple sehingga nira diuapkan secara kontinyu pada empat tangki tersebut.

Gambar 8. Tangki evaporasiPada setiap tangki evaporasi memiliki suhu dan tekanan yang berbeda, pada tangki

evaporasi pertama memiliki suhu 112-115°C dengan heating surface mencapai 1200 m2. Pada tangki evaporasi yang kedua memiliki suhu yang lebih rendah yaitu 100-110ºC dan heating surface 1000 m2. Pada tangki evaporator 3 dan 4 memiliki suhu yang semakin rendah, namun tekanan steam-nya semakin besar. Pada tangki evaporator ke 3 memiliki suhu 41°C dengan steam 25-30 cmHg dan tangki evaporator 4 suhunya sekitar 45ºC dan tekanan steamnya 60 cmHg.

Jumlah tangki evaporasi sebenarnya ada 5 tangki, namun yang digunakan hanya 4 tangki saja, satu tangki yang lain digunakan sebagai cadangan untuk melakukan pembersihan

tangki secara berkala, sehingga pembersihan tangki dapat dilakukan tanpa mengganggu proses produksi. Pembersihan tangki evaporator dilakukan sesuai jadwal urutan 5-4-1-2-5-4-1-3. Setelah proses evaporasi, nira kemudian masuk ke stasiun kristalisasi.

e. KristalisasiKristalisasi merupakan proses pemisahan denagn memekatkan larutan sampai

konsentrasi bahan yang terlarut menjadi lebih besar daripada larutannya pada suhu yang sama. Bahan yang terlarut kemudian dikeluarkan dari larutan dalam bentuk kristal murni.

Proses kristalisasi terjadi pada 4 tangki yaitu W-PAN, A-PAN, dan B-PAN. Pada proses kristalisasi, nira tebu dan raw sugar akan dikristalkan bersama. W-PAN memiliki tekanan vaccum 64 cmHg pada suhu 70°C dan tekanan steam 0,3 cmHg. Untuk proses di W PAN, umpan berasal dari BLQ (brown liquor) head tank yang selanjutnya di kristalkan. Hasil kristalisasi akan ditampung dalam Masecuit receiver dan dilanjutkan pada Centrifugal WS. Dari Centrifugal WS akan menghasilkan white moll (molasses) yang akan dikristalkan kembali di A-PAN.

Tangki kristalisasi pada A-PAN memiliki tekanan 70 cmHg Proses kristalisasi pada A-PAN dengan umpan B-magma, A/B moll serta raw syrup hasil pengolahan raw sugar. Hasil kristalisasi dari A-PAN masuk ke Masecuit receiver dan menuju LGF A untuk dipisahkan antara A- molasses dan gula A. Selanjutnya gula A akan menuju melter sebagai campuran raw sugar.Tangki B-PAN memiliki tekanan 65 cmHg dan suhu 63ºC. Proses kristalisasi dari B-PAN dengan umpan A-moll, dan raw syrup hasilnya akan menuju LGF B dan menghasilkan B- magma yang akan dikristalkan kembali di A-PAN, B-moll dan final molases.

Hasil kristalisasi pada W-PAN akan masuk di centrifugal WS, untuk memisahkan cairan molasses yang masih menempel. Kecepatan putaran sentrifugal ini bisa mencapai 1200 rpm. Setelah di sentrifugasi, kristal gula telah terbentuk dengan sempurna, hanya saja masih agak basah. Untuk mengeringkannya, gula kemudian masuk ke dryer. Pengeringan pada dryer digunakan steam. Hasil gula yang telah dikeringkan kemudian di saring melalui vibrating screen untuk meyeragamkan ukuran kristal. Gula yang tidak lolos ayakan akan dilebur kambali menjadi campuran sweet water untuk proses pengolahan raw sugar. Gula kristal yang siap kemas kemudian masuk ke bucket elevator dan sugar bin dan selanjutnya gula siap dikemas.

f. PengemasanGula dari sugar bin dikemas secara otomatis 50 kg per karungnya. Setiap jam dapat

menghasilkan kurang lebih 400 karung. Jika gula turun, dalam satu menit dapat menghasilkan 10 karung gula, namun setiap jam hanya menghasilkan 400 karung, sehingga masih terdapat idle selama 20 menit. Ini terjadi karena gula turun tidak kontinyu selam satu jam. Ada kalanya mesin menunggu gula yang turun sehingga terjadi idle. dang Gula kristal putih yang telah dikemas kemudian dialirkan menuju gudang dengan konveyor.

DRAFT MINGGU KE 2

Kegiatan Praktek Lapang minggu ke-2 diisi dengan mempelajari beberapa analisis yang dilakukan di Laboratorium PT. Industri GulaNusantara. Beberapa analisis yang dilakukan adalah analisa gula, analisa limbah, analisa air boiler, analisa kapur, analisa NaCl, analisa karung, analisa molding, analisa nira.A. Analisa Gula

Analisa gula dilakukan mulai dari nira hingga menjadi gula kristal. Analisa gula terdiri uji brix, uji polarisasi, uji purity, uji colour dan uji kadar CaO.

1. Uji BrixAnalisa brix bertujuan untuk mengetahui besarnya brix (%) dalam sample yang

diperiksa. Analisa brix dilakukan pada seluruh material proses pembuatan gula. Brix adalah

jumlah zat padat semu yang larut (dalam gr) setiap 100 gr larutan. Jadi misalnya brix nira = 16, artinya bahwa dari 100 gram nira, 16 gram merupakan zat padat terlarut dan 84 gram adalah air. Zat padat yang terlarut ini terdiri dari zat yang merupakan gula dan bukan gula. Untuk mengetahui banyaknya zat padat yang terlarut dalam larutan (brix) diperlukan suatu alat ukur. Indeks bias suatu larutan gula atau nira mempunyai hubungan yang erat dengan brix. Artinya bahwa jika indeks bias nira bisa diukur, maka brix nira dapat dihitung berdasarkan indeks bias tersebut. Alat untuk mengukur brix dengan indeks bias dinamanakan refraktometer.

Pada beberapa sample uji brix tidak dapat dilakukan secara langsung, harus melalui proses pendahuluan dengan pengenceran terlebih dahulu. Prosedur pengujian brix dengan refraktometer adalah sebagai berikut.

Hasil pengujian brix dapat menetahui kadar padatan terlarut dalam suatu larutan sample, sehingga dapat mengetahui kualitas dari nira dan gula, serta dapat memastikan bahan samping yang dihasilkan sudah tidak mengandung gula lagi. Untuk menghitung brix sesungguhnya menggunakan rumus:

%Brix sesungguhnya= gram (sample+aquades) x brix terbaca gram sample

2. Uji Polarisasi dan PurityUji polarisasi bertujuan untuk mengetahui derajat pol semua material proses

pembuatan gula. Derajat pol atau pol adalah jumlah gula (dalam gram) yang ada dalam setiap 100 gram larutan yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan polarimeter secara

Sample yang telah diencerkan

pastikan refraktometer bersih dan pada posisi

nol

sample diteteskan pada refraktometer

dilihat kadar brix-nya

% brix

langsung. Jadi menurut pengertian ini jika pol nira = 15, berarti dalam 100 gram larutan nira terdapat gula 15 gram. Selebihnya 85 gram adalah air dan zat terlarut bukan gula.

Sukrosa, glukosa dan fruktosa memiliki derajat polarisasi yang berbeda.Seperti diketahui bahwa sukrosa adalah senyawa karbohidrat yang mempunyai rumus kimia C12H22O11 yang pada kondisi tertentu (keadaan asam dan temperatur tinggi) mengalami hidrolisa menjadi senyawa glukosa dan fruktosa. Reaksinya :

                       H2OC12H22O11              —————–>>            C6H12O6       +      C6H12O6

Sukrosa                                                         glukosa                 fruktosaSukrosa dan glukosa mempunyai rotasi jenis yang positif sedangkan fruktosa rotasi

jenisnya negatif.HK atau purity merupakan ukuran dari kemurnian nira, semakin murni secara

relatif semakin banyak mengandung gula. Seperti telah dikatakan bahwa nira mengandung zat padat yang terlarut, zat ini terdiri dari gula dan bukan gula. Pengujian Hk dilakukan dengan alat polarimeter. Jadi semakin besar jumlah gula, atau semakin sedikit brix HK semakin tinggi dan sebaliknya semakin besar brix HK semakin kecil.

Prosedur pengujian derajat pol dan Hk adalah sebagai berikut:

% Pol = Brix sample x purity100

3. Kadar CaOAnalisa CaO bertujuan untuk mengetahui kadar CaO (ppm) yang terkandung dalam

material proses. Pengujian kadar CaO dilakukan pada raw sugar, white sugar, A sugar, Raw liquor (remelt), BLQ dan sweet water. Cara kerja uji kadar CaO adalah sebagai berikut

5-20 g sampel

Diencerkan dengan 100 ml aquades dan diaduk

dengan stirer

Ditambahkan 1 g Pb-asetat dan 1 sendok

cellite

Distirrer sampai homogen

Disaring dengan kertas saring whatman 91

Hasil sample yang telah jernih dimasukkan dalam

pembuluh polarisator

diukur derajat purity

Setelah diketahui hasil titrasi kemudian diolah dalam perhitungan

CaO (ppm) = ml EDTA x N EDTA x 56,08 x 1000gram sample

Pengujian lainnya akan dibahas pada draft selanjutnya

B. Analisa KarungAnalisa karung bertujuan untuk melakukan inspeksi penerimaan karung untuk

mendapatkan karung yang berkualitas dan memenuhi standar yang ada. Analisa dilakukan pada 25 sample meliputi pengukuran panjang, lebar dan berat karung. Karung yang tidak memenuhi standar akan ditolak.

C. Analisa Molding

1 gram sample

Diencerkan dengan 10 ml aquades bebas Ca, kocok

sampai homogen

Ditambahkan beberapa tetes buffer hardness pH

10

Ditambahkan 1-3 tetes indikator EBT sampai

warnanya merah keunguan

Dititrasi dengan larutan EDTA 0,01 N sampai

berwarna biru kehijauan

Hasil titrasi

Analisa molding digunakan untuk inspeksi penerimaan molding sebagai bahan bakar boiler yoshimine. Sample diambil pada bagian atas dan belakang truk dan diambil sample duplo kemudian diukur kadar airnya. Lot akan diterima jika kadar air molding < 57%.