Infromasi Lebih Lanjut
2.8. Tanaman gula dan pati
2.8.1. Ruang lingkup tanaman gula dan pati
Pati dan gula dapat difermentasi menjadi biofuel seperti etanol, tetapi sakarida berserat seperti selulosa dan hemiselulosa di dalam limbah residu tidak dapat dihidrolisiskan secara mudah menjadi karbohidrat yang dapat difermentasi seperti glukosa.
Beberapa tanaman yang termasuk tanaman pati primer adalah padi (Oryza sativa dan Oryza glaberrima), kentang (Solanum tuberosum L.), ubi jalar (Ipomoea batatas (L.) Lam.), jagung (Zea mays L.), gandum (Triticum L.), barli (Hordeums pontaneum C. Koch (barli liar jenis two rowed); H . vulgare L. (barli jenis six rowed); H. distic hum L. (barli jenis two rowed))), ubi kayu (ubi kayu pahit, ubi kayu, manioc, manihot, pohon ubi jalar, tumbuhan tapioka, yuca; Manihot esculenta Crantz), dan sagu (Metroxylon sagu Rottb.). Sebagai tanaman gula primer, tebu (Saccharum officinarum L.) dan gula bit (Beta vulgaris var. altissima) umumnya telah diketahui.
Hasil ketiga sereal primer ini (jagung, gandum dan padi) meningkat masing-masing bernilai 725, 6.33 dan 6.06 juta ton, dengan jumlah sebanyak 1, 963 juta ton, dimana 86% dari total produksi sereal, yaitu 22.74 juta ton (2004 ), telah dicapai dari kultivar yang baru melalui kemajuan dalam teknologi budidaya (Gambar. 2.8.1). Akan tetapi, akibat pembatasan teknologi yang ada, perluasan wilayah penanaman membutuhkan teknologi baru seperti modif ikasi genetik untuk menghasilkan kultivar yang tahan dingin, kekeringan dan halo. Produksi tebu telah meningkat hingga 1,332 juta ton (2004), sedangkan gula bit meningkat hingga 200 juta ton (Gambar 2.8.2). Total produksi tanaman gula dan pati (4,572 juta ton (2004)) telah memicu konsumsi nutrisi yang tinggi (2,808 kkal / kapita / hari (2003)) untuk 6,370 juta populasi di dunia (200 4). Akan tetapi, sekitar 800 juta manusia kebanyakan di daerah populasi yang meningkat di Asia dan Afrika masih terbelenggu dengan masalah kelaparan. Oleh karena itu, sangat wajar ada yang mengkritik bahwa tanaman ini digunakan sebagai tanaman energi “bukan pangan”. Kita seharusnya meningkatkan jumlah bahan makanan dengan cara meningkatkan luas area penanaman dan hasil perolehan tanaman menggunakan teknologi baru seperti modifikasi genetik, sementara mendorong penanaman tanaman energi dan mengembangkan teknologi baru untuk mengubah limbah tanaman menjadi bahan bakar bio (biofuel).
2.8.2. Ubi kayu
Ubi kayu (Manihot esculenta) adalah perdu berkayu dan ditanam secara luas di daerah tropis dan subtropis di dunia. Pada tahun 2006, total produksi ubi kayu dunia adalah 226 juta ton di 18.6 juta hektar lahan panen. Penghasil utama ubi kayu adalah Nigeria diikuti oleh Brasil, Thailand, dan Indonesia (Gambar 2.8.3). Hasil perolehan ubi kayu di Thailand menduduki peringkat pertama sekitar 21 ton/ha pada lebih 1.1 juta hektar lahan panen (Gambar 2.8.4).
Gambar 2.8.1. Produksi tanaman pati dunia Gambar 2.8.2. Produksi tanaman guladunia Sumber: FAOSTAT: http://www.faostat.fao.orf/default.aspx
Gambar 2.8.3. Produksi ubi kayi di berbagai negara di dunia thaun 2006.
Ubi kayu dapat ditanam melalui pemotongan kayu, dimana ia ditanam pada tanah dengan posisi vertikal dan miring. Ia bisa tumbuh dengan baik meskipun pada tanah yang tidak subur dan juga tahan kekeringan. Akarnya yang berubi dan kaya dengan pati dapat dipanen dengan tangan kurang lebih 12 bulan setelah ditanam, akan tetapi ia juga dapat dipanen sebelum 8 bulan atau selambat-lambatnya setelah 24 bulan. Kandungan pati ubi kayu di Thailand adalah sekitar 25%. Di Thailand, hasil ubi kayu telah meningkat karena pengembangan yang konsisten pada jenis varietas yang lebih baik (Gambar . 2.8.5). Saat ini, Rayong 9 dengan hasil perolehan sekitar 30 ton/ha telah didistribusikan sejak tahun 2006.
Ubi dari kebanyakan varietas mengandung sianida dan ia harus dibuang dengan cara merendam tepung ubi kayu. Ubi kayu telah digunakan sebagai sumber pokok karbohidrat untuk konsumsi manusia di kebanyakan negara-negara tropis, bahkan untuk makanan ternak hewan, dan juga sebagai sumber pati. Produksi bioetanol dari ubi kayu sedang dikembangkan. Produksi ubi kayu di Thailand pada tahun 2007 adalah 27 juta ton dan diagram alir (Gambar. 2.8.6) menunjukkan pemisahan ubi kayu untuk makanan, pakan ternak dan bahan bakar.
2.8.3. Tebu
Tebu adalah rumput tahunan yang tinggi dan ditanam secara luas di daerah tropis dan subtropis untuk produksi gula. Ia adalah dari genus Saccharum dan varietas yang paling Gambar 2.8.5. Sejarah statistika ubi kayu di
Thailand.
Gambar 2.8.6. Penggunaan ubi kayu di Thailand.
sebanyak 1,392 juta ton di 20.4 juta ton wilayah panen. Penghasil tebu terbesar adalah Brasil dan diikuti India, Cina, Meksiko dan Thailand (Gambar. 2.8.7). Hasil perolehan tebu di Thailand sekitar 49.4 ton/hektar pada rata-rata keseluruhan 0.97 juta hektar luas area yang dipanen (Gambar. 2.8.8).
Setek batang dengan tunas digunakan untuk penanaman. Tebu adalah sejenis tanaman C4 dengan kemampuan fotosintesis yang tinggi. Suhu optimum adalah antara 20-35ºC dan kebutuhan minimum distribusi hujan adalah 1,200 mm /tahun. Batang tebu dapat dipanen antara 9 sampai 14 bulan setelah penanaman menggunakan tangan atau mesin pemanen. Setelah ditanam, tebu dapat dipanen untuk beberapa kali karena batang baru, yang disebut turiang, dapat tumbuh kembali dari tunggul. Bagian atas tebu yang dibuang saat panen dapat digunakan sebagai pakan ternak di beberapa daerah. Selama 10 tahun terakhir ini, produksi tebu di Thailand tidak stabil dan berubah akibat kondisi cuaca dari tahun ke tahun.
Hasil samping dari pabrik gula adalah ampas tebu, kerak filter (residu cairan gula) dan molase. 1 ton tebu kira-kira menghasilkan 105 kg gula, 500 kg air, 280 kg ampas tebu, 30 kg kerak filter dan 55 kg molase. Ampas tebu adalah residu serat setelah diperah dan biasanya diumpan kembali ke dalam ketel kukus untuk menghasilkan uap dalam proses pembuatan gula tersebut. Hal ini membuat pabrik gula mampu mencukupi energinya sendiri. Kerak filter biasanya digunakan sebagai pupuk. Hasil samping yang paling berharga adalah molase yang bisa di proses lebih lanjut menjadi etanol atau monosodium glutamat. Hampir separuh dari tebu yang diproduksi di Brasil digunakan untuk menghasilkan etanol. Etanol, yang dibuat tidak hanya dari molase tetapi juga dari cairan gula, dicampur dengan gasoline (gasohol) sebagai bahan bakar Gambar 2.8.7. Produksi tebu di berbagai
negara di dunia pada 2006.
Gambar 2.8.8. Luas area dan hasil perolehan tebu.
transportasi. Saat ini, tebu merupakan tanaman paling ekonomis dan ramah lingkungan untuk produksi bioetanol.