E. Proses Pengolahan Gula
3. Proses Pengolahan
Proses pengolahan gula pasir dimulai dari stasiun penimbangan. Tebu yang baru datang di pabrik ditimbang dulu sebelum diolah. Stasiun penimbangan berfungsi untuk mengetahui banyaknya tebu yang akan diproses atau digiling di unit ekstraksi. Tebu dari kebun diangkut menggunakan truk. Tebu yang masuk melalui proses seleksi mutu di
Emplacement untuk menunggu giliran penimbangan sebelum digiling. Sebelum dimasukkan ke stasiun penimbangan dilakukan analisa untuk mengetahui brix tebu. Nilai brix tebu yang diinginkan minimal 15 sampai 20. Tebu yang diangkut dengan truk ditimbang pada DCS (Digital Crane Scale). Alat timbang yang digunakan di PG. Gondang baru ada 3 macam : a. Jembatan Timbang berfungsi untuk menimbang tebu yang berada
dalam lori/truk dengan cara menimbang berat truk beserta tebunya (bruto), karena berat lori/truk diketahui maka berat tebu (netto) dapat diketahui.
commit to user
b. Jembatan Timbang Elektronik sama dengan jembatan timbangan cepat hanya saja menggunakan sistem digital.
c. Digital Crane Scale digunakan untuk menimbang tebu yang ada dalam truk tanpa menimbang truknya. Cara kerjanya, tebu diangkat menggunakan crane kemudian ketika sudah terangkat dilihat berat yang tercatat pada pencatat digital dan hasilnya dicetak untuk dilaporkan. Setelah tebu ditimbang, tebu siap dikirim ke stasiun gilingan menggunakan lori untuk diproses lebih lanjut. Sistem penggilingan yang dilakukan di PG. Gundang Baru adalah sistem FIFO (First In First Out), artinya tebu yang masuk lebih dulu akan digiling lebih dulu pula. Hal ini untuk menghindari penimbangan tebu yang terlalu lama (>36 jam), karena dapat menyebabkan penurunan kadar selulosa dan kerusakan tebu akibat sinar matahari maupun mikro organisme atau bakteri. Selain itu juga terjadi proses fermentasi sukrosa menjadi alkohol.
Proses pengolahan atau proses pabrikasi gula merupakan proses pengambilan gula yang ada dalam bentuk terlarut di batang tebu sebanyak- banyaknya dengan mengupayakan agar kehilangan gula akibat proses tersebut sesedikit mungkin. Dilaksanakan melalui beberapa tahap proses, yaitu :
1) Tahap pemerahan yang dilaksanakan di stasiun gilingan.
2) Tahap pemisahan kotoran yang dilaksanakan di stasiun pemurnian. 3) Tahap pemisahan air yang dilaksanakan di stasiun penguapan. 4) Tahap pengkristalan yang dilaksanakan di stasiun masakan. 5) Tahap pemisahan kristal yang dilaksanakan di stasiun puteran. 6) Didukung oleh pembangkit tenaga di stasiun ketelan dan listrik. Secara sederhana proses dapat digambarkan sebagai berikut:
commit to user
Gambar 3. Bagan Alur Pengolahan Gula
Tebu merupakan bahan utama dan bahan pembantu proses dengan produk utama berupa SHS (Superior High Sugar) dan Tetes serta produk ikutan berupa ampas tebu yang digunakan untuk bahan bakar di stasiun ketelan dan produk blotong yang merupakan bahan baku pembuatan kompos.
1. Stasiun Gilingan/Ekstrasi
Unit ekstraksi merupakan awal proses untuk membuat gula yang didapatkan dari nira (sari tebu). Proses ekstraksi bertujuan untuk mengambil nira yang ada di dalam tebu sebanyak mungkin dengan cara yang efektif, efisien, dan ekonomis. Proses yang terjadi adalah untuk memperoleh nira mentah dari tebu, memisahkan gula dari ampasnya dan sekaligus menimbang hasil nira mentah sebelum masuk unit pemurnian. Pada unit ini diharapkan menghasilkan nira mentah yang maksimum dan ampas yang mengandung gula seminimal mungkin. Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi hasil pemerahan gula di unit penggilingan, antara lain:
a. kualitas tebu meliputi jenis tebu, kadar sabut, umur tebu, kandungan kotoran tebu, kadar gula atau pol tebu
b. persiapan tebu sebelum masuk gilingan yaitu tipe atau jenis pencacahan awal
c. air imbibisi
d. derajat kompresi terhadap ampas
e. jumlah roll gilingan, susunan gilingan, putaran rol, bentuk alur rol, setelan gilingan, stabilitas kapasitas giling, tekanan, sanitasi gilingan
Tebu
Ampas Blotong Limbah Cair, Padat, dan
Gas
commit to user
Tugas stasiun gilingan adalah memerah gula yang ada dalam bentuk terlarut didalam batang tebu sebanyak-banyaknya dengan mengupayakan agar kehilangan gula terbawa ampas sesedikit mungkin. karena gula berada dalam bentuk terlarut dalam sel-sel batang tebu. Alat Cane preparation digunakan agar pemerahan dapat berjalan maksimal dengan cara batang tebu dihancurkan dahulu untuk selanjutnya diperah di beberapa unit gilingan dan diberi air pembilas yang lebih dikenal dengan dengan sebutan air imbibisi.
Input di stasiun gilingan berupa tebu dan air imbibisi, output dari stasiun gilingan berupa ampas dan cairan larutan gula hasil perahan gilngan yang disebut nira mentah. Ampas digunakan untuk bahan bakar di stasiun ketelan (stasiun pembangkit tenaga uap), sedang nira mentah selanjutnya di proses di stasiun pemurnian.
Mesin-mesin yang dimiliki oleh PG Gondang Baru di stasiun gilingan dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 4. Spesifikasi Mesin Di Stasiun Gilingan Di PG Gondang Baru
No Jenis Alat Fungsi Jumlah
(Unit) 1 Lier Penarik Lori menarik lori ke meja tebu, dengan
kapasitas 10 lori tebu (@7 ton)
1
2 Garuk Tebu mengatur tebu ke meja tebu 1
3 Meja Tebu menampung tebu sebelum masuk ke krepyak tebu, jenisnya ada 2 yaitu meja tebu diam dan meja tebu berputar.
2
4 Krepyak Tebu Berfungsi untuk menampung tebu sebelum masuk ke crusher
1 5 Crusher memecah tebu menjadi bagian yang
lebih kecil sehingga memudahkan dalam pemerasan. Terdiri dari mesin penggerak dan Roll Mill
2
6 Gilingan Tebu memeras tebu untuk diambil niranya 4 7 Garuk Ampas
Gilingan V
mengankut ampas dari gilingan 5 ke ketel
36 8 Saringan getar menampung dan menyaring nira dari
crusher
1 9 Pompa Nira
Kasar
memompa nira mentah ke timbangan nira
2 10 Pompa Air
Imbibisi
memompa nira menuju gilingan 4 2 Sumber: Data Sekunder, 2011
commit to user
2. Stasiun Pemurnian
Tahap kedua dalam proses pengolahan gula adalah di stasiun pemurnian. Pada pabrik gula, proses pemurnian memegang peranan penting dalam produksi gula, karena hasil pemurnian ini akan sangat mempengaruhi kualitas dari gula yang dihasilkan. Adapun tujuan dari proses pemurnian yaitu menghilangkan sebanyak mungkin kotoran yang terdapat dalam nira mentah dengan tetap menjaga agar jangan sampai sukrosa maupun gula reduksinya mengalami kerusakan pada aliran proses pada unit pemurnian. Prinsip dasar disini adalah mengikat bukan gula dengan reagen tertentu menjadi endapan sehingga dapat dipisahkan. Semakin banyak endapan dibentuk akan semakin baik kinerja stasiun pemurnian. Berhasil tidaknya stasiun pemurnian berperan langsung pada kualitas produk SHS, kecepatan penguapan di stasiun penguapan serta kecepatan dan kemudahan kristalisasi di stasiun masakan.
Kandungan zat anorganik nira mentah bersifat asam. Langkah pertama di stasiun pemurnian adalah menetralkan asam tersebut. Penetralan dilaksanakan dengan menambahkan larutan yang bersifat basa. Bahan basa dipilih yang dapat bereaksi dengan asam dengan hasil reaksi berupa endapan, sehingga dapat dipisahkan dari nira. Dengan demikian, semakin banyak endapan yang terbentuk akan semakin baik hasil kinerja pemurnian. Mesin-mesin yang berfungsi untuk pemurnian nira di PG Gondang Baru dapat dilihat dalam tabel berikut:
commit to user
Tabel 5. Spesifikasi Mesin Di Stasiun Pemurnian Di PG Gondang Baru
No Jenis Alat Fungsi Jumlah
(Unit) 1 Bak
Penampung Nira Mentah
menimbang nira mentah sebelum masuk ke pemanas pendahuluan
1
2 Timbangan Nira Mentah
Menampung nira mentah dari timbangan nira dengan kapasitas 2700 Kg
1
3 Pompa Nira Yang Sudah di Timbangan
memompa nira mentah menuju pemanas I
1
4 Pemanas Nira I memanaskan nira mentah samapai 55°C dengan luas permukaan 38 m2.
4 5 Bejana
Karbonatasi I
memurnikan nira dengan susu kapur dan kemudian dialiri gas CO2 dengan ukuran 1650 x 2750 x 4800 mm.
6
6 Filter Press I menyaring endapan CaCO3 dan kotoran yang terbentuk dari bejana karbonatasi I
6
7 Bejana
Karbonatasi II
Menurunkan kelebihan Ca2+ dan mengendapkan kotoran yang masih tersisa
2
8 Pemanas Nira II
memanaskan nira bersih sampai suhu 70°C dengan luas permukaan 38 m2
4 9 Filter Press II menyaring endapan CaCO3 dan
kotoran yang terbentuk dari bejana karbonatasi II
6
10 Bejana Sulfitasi menetralkan pH nira bersih sampai pH = 6,8 yaitu dengan mengalirkan gas SO2 dengan ukuran volume 1950 x 2800 mm.
2
11 Bak
Penampung Nira Muda
untuk menampung nira hasil proses sulfitasi
1
Sumber: Data Sekunder, 2011 3. Stasiun Penguapan
Tahap ketiga pengambilan sukrosa dari tanaman tebu yang dilaksanakan di pabrik gula setelah tahap pemerahan di stasiun gilingan dan tahap pembuangan sebagian bukan gula di stasiun pemurnian. Penghilangan air atau penguapan dilaksanakan di dua stasiun yaitu stasiun penguapan dan stasiun masakan. Stasiun penguapan bertugas
commit to user
menguapkan air dari nira encer sampai larutan mencapai kondisi mendekati jenuh (% brix 60 – 70) biasa disebut nira kental, sedang stasiun masakan bertugas menguapkan air sampai terbentuk kristal sukrosa. Adapun fasilitas mesin yang ada di stasiun ini dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 6. Spesifikasi Mesin Di Stasiun Penguapan Di PG Gondang Baru
No Jenis Alat Fungsi Jumlah
(Unit) 1 Pemanas Nira
III
memanaskan nira sampai suhu 110- 115°C sebelum masuk evaporator
2 2 Pan Penguap menguapkan air yang ada pada nira
samapai diperoleh nira 65°Brik
7 3 Kondenspot untuk menampung air dari pan
penguap IA dan IB dengan diameter pipa 3”
3
4 Kondensor Barometrik
mengembunkan uap dari pan penguap yang terakhir dengan diamater pipa 12”
1
5 Pompa Air injeksi
menghisap udara pada kondensor dengan ukuran diameter pipa hisap 12,5” dan pipa tekan 12”
1
6 Pompa vakum menghisap udara pada kondensor barometrik dengan diameter pipa 884 x 650 mm
1
Sumber: Data Sekunder, 2011 4. Stasiun Masakan (Kristalisasi)
Tujuan kristalisasi adalah menguapkan air yang terdapat pada nira kental dan membentuk kristal gula pada diameter sesuai ukuran dengan menekan kehilanagan gula seminimal mungkin. Besarnya ukuran kristal disesuaikan dengan tingkat masakan (A,B dan D) sehingga pemisahan kristal di puteran dapat menghasilkan kristal gula sesuai standar. Nira kental dari proses penguapan terlebih dahuklu dilakukan proses sulfitasi lagi sampai pH 5,4-5,6 dengan tujuan memucatkan nira. Hal-hal yang perlu diperhatikan saat pemasakan yang dapat mempengaruhi proses kristalisasi antara lain: tekanan uap bekas yang harus dicapai adalah 0,7kg/cm3 dan suhu dalam pan masak 60°C.
commit to user
a. Masakan A
Sebagai bahan dasar masakan A adalah nira kental, gula leburan klare SHS. Sejumlah nira kental (diksap) dari pan penguapan dimasukkan dalam pan masakan lalu dipanaskan sampai mencapai daerah stabil. Daerah ini bisa diketahuidengan mengambil larutan tersebut lalu direnggangkan apabila renggangnya sekitar 3-5 cm, maka termasuk daerah metastabil.
Hasil dari masakan A adalah masakan masecute, hasil ini didinginkan pada palung pendingin A dan kemudian diputar pada putaran A sehingga didapatkan gula A dan stroop A. Stroop A dimasukkan ke masakan B dan gula A dicampur dengan gula B dan diputar lagi di putaran SHS dan dihasilkan gula SHS dan klare SHS. b. Masakan B
Bahan dasar masakan B adalah stroop A yang dihasilkan dari masakan A. Cara kerja masakannya sama dengan masakan A dan hasil dari masakan B diatur di putaran B dan menghasilkan gula B dan stroop B. Stroop B dimasak lagi pada masakan D dan gula B dicampur dengan gula A dan diputar di putaran SHS sehingga dihasilkan gula SHS dan klare SHS.
c. Masakan D
Bahan dasar masakan D adalah stroop B dan klare D. Cara kerjanya sama dengan masakan B. Hasil masakan D diputar pada putaran D dan menghasilkan tetes gula D. tetes ditampung pada tangki penampung yang telah tersedia dan gula D diputar pada putaran D dan menghasilkan klare D dan gula D2 ini dikembalikan ke sulfitasi sebagai masakan A dan masakan B.
commit to user
Adapun fasilitas mesin yang dimiliki oleh PG Gondang Baru dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 7. Spesifikasi Mesin Di Stasiun Masakan Di PG Gondang Baru
No Jenis Alat Fungsi Jumlah
(unit) 1 Pan Masakan I menampung bahan masakan B
dengan luas permukaan 89 m2.
1 2 Pan Masakan II menampung bahan masakan D
dengan luas permukaan 109 m2
1 3 Pan Masakan
III
menampung bahan masakan D dan sebagian untuk masuk masakan A dan B dengan luas permukaan 73 m2.
1
4 Kondensor Masakan
mengembunkan uap pan masakan 1 5 Pompa Angin
Masakan
menarik uap dari kondensor masakan 1 6 Palung
Pendingin
mendinginkan masakan dengan ukuran 1600 x 2000 x 6960 mm
16 7 Peti Nira
Kental
menampung nira kental dari sulfitasi II
9 8 Bak Stroop A,
B, D
menampung hasil masakan sebelum masuk proses masakan selanjutnya.
3
Sumber: Data Sekunder, 2011 5. Stasiun Putaran
Stasiun pemutaran digunakan untuk memisahkan kristal gula dengan menggunakan prinsip semifugasi. Gula yang diputar tidak seluruhnya habis masih ada gula yang bercampur dengan larutan yang disebut stroop dan jika stroop ini sulit dipisahkan dari kristal gulanya maka disebut sebagai tetes (molases). Hasil proses pengkristalan dalam pan kristalisasi adalah suatu campuran kristal dengan larutan jenuh sukrosa.untuk memperoleh kristal dalam bentuk murni, campuran ini harus dipisahkan dengan penyaringan.
Saringan digunakan untuk memisahkan kristal dengan menggunakan gaya sentrifugasi. Masakan dimasukkan ke alat pemutar yang sebagian besar dindingnya terdapat saringan. Karena adanya sentrifugal maka massa akan dilempar menjauhi titik putarannya.
commit to user
Dengan adanya saringan maka kristal akan bertahan sedangkan larutannya akan menembus lubang-lubang saringan. Dengan demikian akan terpisah antara kristal dan larutannya. Kotoran yang masih melekat dalam kristal akan mengering. Untuk menghilangkan kotoran tersebut kristal disiram dengan air sehingga kotoran akan terlarut dan dipisahkan lagi dengan pemutar. Di stasiun ini terdapat mesin-mesin yang fungsi dan jumlahnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 8. Spesifikasi Mesin Di Stasiun Putaran Di PG Gondang Baru
No Jenis Alat Fungsi Jumlah
(unit) 1 Putaran
discontinue
memisahkan kristal dan stroop yang terdiri dari 2 putaran, yaitu
a. Putaran A dan B Ukuran diameter 30” x 18” dengan putaran 1100 rpm 22 b. Putaran SHS Ukuran diameter 30” x 18” dengan putaran A 1200 rpm 12 2 Putaran continue
untuk memisahkan gula-gula D1 dan tetes terdiri dari 2 putaran, yaitu: a. Putaran gula D1
memisahkan kristal gula D terhadap tetes dengan ukuran 950 x 1750 mm
1
b. Putaran Gula D2
memisahkan kristal gula D1 menjadi gula D2 dengan ukuran 950 x 1750 mm.
2
Sumber: Data Sekunder, 2011 6. Stasiun Penyelesaian
Setelah SHS keluar dari putaran ke penyaringan disebut sistem penyelesaian. Hasil dari putaran ke penyaringan digunakan talang goyang yang gunanya untuk menggiring baik secara alami, maupun
blower. Setelah disaring maka didapat gula halus, gula produk dan gula kerikil. Gula halus dan gula berkerikil dilebur lagi dan dikirim ke
commit to user
stasiun pengkristalan untuk diolah di masakan A. Gula produklangsung dimasukkan ke dalam karung kemasan dengan berat 50 Kgdan kemudian diperiksa berat sebenarnya dengan timbangan yang presisi dan selanjutnya disimpan di dalam gudang. Adapun mesin-mesin yang dimiliki PG Gondang Baru di stasiun penyelesaian dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
.Tabel 9. Spesifikasi Mesin Di Stasiun Penyelesaian Di PG Gondang Baru
No Jenis Alat Fungsi Jumlah
(unit) 1 Talang goyang mengeringakan gula dengan bantuan
udara kering dengan ukuran 0,18 x 0,9 x 30 m
1
2 Suiker Silo menampung gula hasil dari saringan talang goyang
1 3 Tangga Yacob
(Elevator)
mengangkut gula secara vertikal dari talang goyang ke saringan gula
1
4 Sugar Sack Konveyor
mengangkut gula dalam karung untuk ditumpuk ke dalam gudang.
1 Sumber: Data Sekunder, 2011