GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN
2.6. Proses produks
2.6.3. Uraian Proses Produks
Proses pembuatan gula dari tebu pada Pabrik Gula Kwala Madu dibagi dalam
beberapa stasiun, yaitu stasiun gilingan (mill station), stasiun pemurnian, stasiun
penguapan, stasiun masakan, stasiun putaran dan penyelesaian. Lama pekerjaan sekitar
8 jam/shift.
1. Pengerjaan Pendahuluan
Tebu yang telah ditebang dari kebun diangkut ke pabrik dengan truk dengan
kapsitas 7 ton sampai lebih dari 10 ton. Sebelum sampai halaman pabrik, tebu
beserta truck ditimbang, kemudian setelah tebu dibongkar di halaman pabrik,
maka truck ditimbang kembali sehingga diperoleh berat bersih (netto).
Sedangkan waktu antara penebangan dengan proses awal tidak lebih dari 24 jam.
Tebu yang diangkut truk dengan kapasitas 5-6 ton naik ke truck tipller dan
dijungkitkan dengan tenaga pompa hidrolik sehingga tebu jatuh ke feeding cane
carrier. Sedangkan yang diangkut dengan truk yang berkapasitas 8-10 ton yang
menggunakan tali pengangkut dibongkar dengan menggunakan cane lifter hilo
ke dalam feeding cane table, dimana kabel hilo dihubungkan dengan tali
pengangkut tebu pada truk. Berikutnya tenaga hidrolik digerakan sehingga
posisi tebu terangkat miring dan tebu tumpah ke feeding cane table, lalu
pemasukan tebu ke cane carrier diatur sedemikian rupa sehingga memenuhi
Oleh feeding cane carrier tebu dibawa ke cane leveller guna pengaturan
pemasukan tebu menuju cane cutter I. Pada cane cutter I tebu dipotong-potong
secara horizontal, dan selanjutnya dibawa cane carrier ke cane cutter II untuk
dicacah lebih halus lagi.
Sebelum jatuh ke gilingan, logam-logam besi yang terikut pada potongan tebu
ditarik oleh tramp iron separator dan potongan-potongan tebu diatur masuknya
ke gilingan.
2. Stasiun Gilingan (Mill Station)
Fungsi dan tujuan dan penggilingan ini adalah untuk mendapatkan air nira
sebanyak mungkin. Penggilingan dilakukan sebanyak lima kali dengan lima unit
gilingan (Five Set Three Roller Mill) yang disusun seri dengan memakai tekanan
hidrolik yang berbeda-beda. Alat ini terdiri dari tiga buah rol yang terbuat dari
besi (satu set) yang mempunyai permukaan yang beralur berbentuk V dengan
sudut 300 yang gunanya untuk memperlancar aliran nira dan mengurangi
terjadinya slip. Jarak antara roll atas (Top Roll) dengan roll belakanag (Bagasse
Roll) lebih kecil dari pada antara roll atas dengan roll depan (Feed Roll).
Besarnya tekanan maksimum pada penggilingan adalah 150-200 Kg/cm2 dengan
putaran rol yang berbeda antara gilingan yang satu dengan yang lain dimana
gilingan I sekitar 5,3 rpm ; gilingan II 5,0 rpm ; gilingan III 5,0 rpm ; gilingan
IV 5,2 rpm ; gilingan V 4,2 rpm.
1) Tebu yang sudah dicacah halus dibawa cane carrier evalator ke gilingan
pertama. Air perasan (nira) dari gilingan I ditampung pada bak
penampungan I. Ampas dari gilingan I masuk pada gilingan II untuk diperas
lagi. Air perasan masuk dalam bak penampungan nira yang diperoleh dari
bak penampungan I, yang disebaut dengan Primary Juice.
2) Nira dari gilingan I dan II masih terdapat ampas yang nantinya sama-sama
ditampung pada bak penampungan I. Nira pada bak penmpungan I disaring
pada juice strainer kemudian ampasnya dimasukkan pada gilingan II dan nira
yang disaring ditampung dalam satu tangki dan siap dipompakan pada
stasiun pemurnian. Tangki penampungan ini disebut Raw Juice Tank.
3) Ampas dari gilingan II masuk ke gilingan III untuk diperas lagi. Air perasan
ditampung pada bak penampung II dan digunakan untuk menyiram ampas
dari gilingan I.
4) Ampas dari gilingan III masuk ke gilingan IV. Air perasan ditampung pada
bak penampung III dan digunakan untuk menyiram ampas dari gilingan III
5) Ampas dari gilingan IV masuk ke gilingan V untuk diperas lagi. Air dari
gilingan V ditampung pada bak IV dan digunakan untuk menyiram ampas
dari gilinagan IV. Ampas dari gilingan IV diberi air imbibisi, air imbibisi ini
berasal kondensat evaporator badan IV dan V dan temperatur imbibisi
6) Ampas tebu dari gilingan V selanjutnya diangkut dengan 1 unit konveyor
melalui satu plat saringan., dimana ampas berserat kasar dilewatkan menuju
boiler dan ampas halus dipisah digunakan untuk membantu proses
penyaringan pada alat vacum filter di stasiun pemurnian.
Semakin kebelakang ampas tebu, kadar nira yang dikandungnya akan semakin
kecil. Ampas tebu dari gilingan V diangkut dengan satu unit konveyor melalui
satu palt saringan dimana 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 dibawa saringan dan
dikirim lagi ke Bagacillo Tank untuk digunakan sebagai pencampur pada Rotary
Vacum Filter yang terdapat pada stasiun pemurnian.
Pemberian imbibisi pada ampas gilingan IV mempunyai fungsi untuk
melarutkan nira yang masih ada tertinggal pada ampas tersebut. Air yang
diberikan tersebut dengan debit air 20 % dari kapasitas tebu/jam dan suhu 70oC
dengan perbandingan 19-24 % dari berat tebu untuk kapasitas tebu perjam.
Bila air imbibisi diberikan terlalu banyak akan melarutkan gula lebih banyak,
tetapi akan menyebabkan waktu penguapan terlalu lama. Sebaliknya bila
imbibisi kurang maka kadar gula akan tertinggal pada ampas cukup tinggi,
karena itu perlu ditentukan jumlah penambahan air imbibisi yang optimum
selama penggilingan berlangsung, apabila persediaan tebu telah habis sehingga
stasiun penggilingan terhenti maka Roll Mill harus disiram dengan larutan kapur
diperoleh dari stasiun gilingan yang ditampung bak penampung (raw juice tank)
selanjutnya dipompakan menuju stasiun pemurnian.
3. Stasiun Pemurnian
Tujuan proses pada stasiun pemurnian adalah untuk menghilangkan kotoran dari
dalam nira sehingga nira yang dihasilkan lebih murni mengandung sakarosa.
Tujuan utama dari stasiun pemurnian adalah untuk menghilangkan kotoran-
kotoran yang terkandung dalam nira mentah. Didalam proses pemurnian ada
beberapa tahap yang dilakukan, yaitu :
1) Timbangan nira mentah (Juice Weighting Scale)
Nira mentah dari tangki penampungan dialirkan melalui pipa saringan dan
dipompakan ke tangki nira mentah tertimbang. Dalam penimbangan nira mentah
dipakai timbangan Maxwelt Bolougne yang dapat bekerja secara otomatis
dengan berat sekali timbngan 5,5 ton. Prinsip dari alat ini adalah atas dasar
sistem keseimbangan gaya berat bejana dan bandul, dimana nira akan berhenti
secara gravitasi ke tangki penampungan.
2) Pemanas nira 1 ( Juice Heater 1)
Nira yang didalam tangki penampungan selanjutnya dipompakan ke alat
pemanas 1(primary heater)yang memiliki 2 unit pemanas. Tujuan dari pemanas
1 adalah untuk menyempurnakan reaksi yang telah terjadi dan mematikan
bejana pengendapan nanti. Pada tangki pemanas nira 1 nira dipanaskan hingga
suhu 70oC, kemudian nira dialirkan ke dalam badan pemanas 2 dan dipanaskan
hingga temperatur menjadi 75oC. media panas pada pemanas nira 1 merupakan
uap bekas yang dihasilkan oleh evapurator 1 dan 2.
3) Tangki defekasi (defecator)
Nira yang terdapat didalam tangki pemanas 1 (pemanas 1 nira) dipompakan
ketangki defeksi untuk pembubuhan susu kapur dengan fungsi untuk mengubah
pH nira 5,6 menjadi 8,0-8,5. pemasukan susu kapur diatur dengan control value
yang dikendalikan oleh pH Indicator Controler. Tujuan dari penambahan dari
susu kapur adalah agar asam-asam yang terdapat pada nira menjadi basa karena
gula akan rusak bila gula dalam keadaan asam.
4) Tangki sulfitas
Untuk menetralkan kembali nira yang terdapat dalam tangki defekasi, maka nira
tersebut dikirim ketangki sulfitas tipe sekat parabolis. Tangki sulfitas berfungsi
untuk mencampur nira terkapur dari tangki defekasi dengan gas SO2 dari tabung
belerang. Sedangkan sekat parabolis berfungsi untuk membantu proses
pencampuran sehingga pencampuran dapat berjalan dengan kontinyu.
Penambahan gas SO2 dengan maksud agar nira terkapur mengalami penurunan
pH menjadi 6,0-6,5 pada suhu 70o-75oC dengan waktu 5 menit. Pada tangki
sulfitase ini diharapkan pada kelebihan susu kapur akan bereaksi dengan gas
SO2. Selanjutnya dinetralkan kembali pada Netralizing Tank sehingga pH
5) Tangki Tunggu
Nira mentah dari sulfitator ke tangki peti tunggu dengan waktu 6 menit. Fungsi
dari tangki tunggu adalah untuk mendapatkan koloid-koloid yang berupa
kotoran yang terbentuk di tangki sulfitator.
6) Tangki Netralisasi
Tangki netralisasi berfungsi untuk mengatur pH nira yang keluar dari tangki
sulfitator. Didalam tangki netralisasi ini nira diaduk dengan alat pengaduk
mekanis. Jika pH nira kurang dari 7,0 maka nira ditambah dengan susu kapur
sehingga pH nira naik menjadi 7,0-7,2.
7) Pemanas Nira 2 (Juice Heater 2)
Nira dari peti tunggu dipompakan dengan mesin pompa centrifugal ke pemanas
nira 2 yang juga memiliki dua unit badan pemanas. Pada badan pemanas dua
nira dipanaskan dengan temperatur 105oC. prinsip kerjanya sama dengan
pemanas nira 1.
8) Tangki Pengembang (Flash Tank)
Nira yang berasal dari pemanas nira 2 dialirkan ke tangki pengembang. Tangki
pengembang ini berfungsi untuk menghilangkan udara dan gas-gas yang terlarut
Bila udara dan gas-gas yang terlarut dalam nira tidak dihilangkan, maka akan
mengganggu atau menghambat pemisahan kotoran-kotoran dari nira ditangki
pengendapan.
9) Tangki Pengendapan (Door Clalifier)
Nira ditangki pengembang dialirkan ke tangki pengendapan, sehingga
terpisahlah antara nira yang jernih (bagian atas) dan nira kotor (bagian bawa),
nira jernih dialirkan ke stasiun penguapan (evapurator), sedangkan endapan nira
atau nira kotor dibagian bawa dicampurkan ke Mud Feed Mixer untuk dicampur
dengan ampas halus yang berasal dari stasiun penggilingan. Tangki
pengendapan bekerja secara kontinyu dan memiliki empat kompertement yang
dipergunakan untuk mempermudah proses pengendapan. Endapan yang
terbentuk disapu dengan skrap yang bergerak lambat. Endapan jatuh ke tepi tiap-
tiap peralatan. Selanjutnya dipompakan ke Mud Feed Mixer, sedangkan nira
jernih keluar melalui pipa-pipa yang dipasang pada tiap kompertement. Agar
pengendapan lebih cepat, maka diberikan floculant, dimana pemberiannya
dilakukan pada nira masuk ke tangki pengendapan. Pencampuran ini bertuijuan
untuk membantu pada saat penyaringan (vacum filter) yang memisahkan nira
dengan kotoran. Saringan yang digunakan adalah saringan hampa (rotary
vacuum filter).
Nira hasil saringan disebut filtrate selanjutnya dikembalikan ke timbangan nira
mentah. Sedangkan endapan kotoran yang tersaring disebut dengan blotong
jelas bahwa tangki pengendapan berfungsi untuk memisahkan endapan yang
terbentuk dari hasil reaksi dengan larutan yang jernih.
4. Stasiun Penguapan (Evaporator Station)
Stasiun penguapan pada proses pengolahan gula di Pabrik Gula Kwala Madu
menggunakan empat unit evaporator yang disebut Quadruple Evaporator yang
bertujuan untuk menguapkan air dan nira yang menggunakan proses vakum.
Tujuan dari stasiun penguapan adalah untuk menguapkan air yang terkandung
dalam nira encer, sehingga nira akan lebih mudah dikristalkan dalam proses
selanjutnya. Penguapan dilakukan pada temperatur 50oC – 110oC dan untuk
menghindari kerusakan sakarosa maupun monosakaridanya dilakukan
penurunan tekanan di dalam evaporator sehingga titik didih nira turun.
Evaporator yang tersedia ada lima unit yaitu empat unit beroperasi dan satu unit
sebagai cadangan bila ada pembersihan. Selama proses berlangsung temperatur
dari masing-masing evaporator berbeda-beda. Untuk menghemat panas yang
diperlukan, maka media panas untuk evaporator 1 digunakan untuk uap bekas
yang berasal dari Low Pressure tekanan < 1kg, sedangkan media pemanas bagi
evaporator yang lain memanfaatkan kembali uap yang terbentuk dari evaporator
sebelumnya. Hal ini disebut vapour, temperatur pada evaporator 1 sebesar
110oC dan berangsur-angsur turun sampai temperatur 50-55oC pada evaporator
4. hal ini dapat dilakukan dengan menurunkan tekanan yang berbeda-beda dari
evaporator 1 sampai dengan evaporator 4. Peristiwa mengalirnya uap dari
evaporator 1 ke tormol pada evaporator 2 disebabkan pada evaporator 1 setelah
sehingga mengembun. Terkondensasinya uap menyebabkan terjadinya
penurunan tekanan dalam Shell sehingga uap air nira evaporator 1 dapat
mengalir pada evaporator 2 dan seterusnya. Uap nira evaporator 4 masuk ke
dalam kondensor untuk diembunkan (dikondensasikan) dan dijatuhkan bersama
air injeksi, sedangkan uap-uap yang tidak terkondensasikan dibiarkan keluar ke
udara. Peristiwa mengalirnya nira dari evaporator 1 ke evaporator 2 dan
seterusnya disebabkan karena adanya perbedaan tekanan vakum pada masing-
masing evaporator. Nira encer yang masuk pada setiap evaporator akan
bersikulasi sampai mencapai brix tertentu dan secara otomatis valve akan
terbuka sehingga nira mengalir menuju evaporator berikutnya. Demikian
seterusnya sampai ke evaporator 4.
5. Stasiun Masakan
Untuk mencapai kualitas gula dalam nira kental tidak cukup dikristalkan dalam
satu kali proses kristalisasi. Adapun tujuan utama dari stasiun ini adalah
mengeluarkan nira sebanyak mungkin dari nira kental melalui beberapa proses
kristalisasi. Pada stasiun ini dilakukan pada pemanasan nira sampai lewat jenuh
dengan cara menguapkan sampai berbentuk kristal dengan temperatur masakan
50-65oC. Metode penguapan ini tergantung pada harkat kemurnian (HK) gula
dan dilakukan beberapa cara antara lain:
Sistem 4 (empat) tingkat : ABCD (untuk HK>8,3)
Sistem 3 (tiga) tingkat : ABD atau ACD (untuk HK 70 – 80)
Proses produksi gula yang terdapat di Pabrik Gula Kwala Madu dengan
melakukan sistem 3 (tiga) tingkat ABD karena mempunyai HK gula sekitar 80,
pada masakan A dan B diusahakan harkat kemurnian (HK) yang tertinggi.
Untuk masakan D diusahakan HK gula sekitar 58 – 60, sedangkan untuk gula
tetes HK harus lebih kecil dari 30. Pelaksanaan proses masakan harus dilakukan
pada tekanan hampa untuk menjaga agar tidak terjadi pemecahan sukrosa,
karena pada suhu yang tinggi akan membentuk caramel yang berwarna gelap
sehingga mutu gula akan rendah. Titik didih larutan gula lebih besar dari titik
didih air murni, karena hal ini disebabkan adanya zat yang terlarut. Dalam
proses masakan, langkah-langkah yang harus yang dilaksanakan adalah sebagai
berikut:
1) Menarik Hampa
Sebelum proses masakan dimulai, tangki masakan (pan 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 stem
pemanas dibuka lebih kecil untuk pemasakan.
2) Pembuatan Bibit
Pembuatan bibit dilakukan dengan fodan, dimana inti kristal yang memiliki
bentuk kristal yang baik dan memiliki ukuran yang sama. Inti ini dapat dibuat
dengan menggiling kristal yang kasar sehingga menjadi kristal halus dan dapat
dengan sogokan yang terdapat ditangki masakan dengan cara meletakkan kristal
gula pada kaca transparan dan diamati pada sinar lampu. Jika disekitar gula lebih
mudah bergabung dengan kristal gula untuk memperoleh kristal gula yang
dinginkan.
a. Memperbesar Kristal
Bila bibit yang dibuat cukup, maka diperbesar sampai ukuran yang diharapkan
yaitu 0,8 – 0,9 mm, hal ini dapat dilakukan dengan pemberian bibit yang baik,
maka diperoleh kondisi kristal gula yang baik.
b. Masakan Tua
Masakan tua adalah apabila telah tercapai ukuran kristal sesuai dengan
ketentuan. Tujuan masakan tua adalah melanjutkan masakan dalam pan
kristalisasi tanpa menambahkan larutan baru dengan kesepakatan setinggi-
tingginya agar tidak terjadi kemungkinan yang tidak diinginkan pada kristal
baru. Apabila ketentuan diatas telah terpenuhi, maka terjadilah kristal yang
cukup rapat dan dengan pengkristalan yang telah sesuai.
c. Palung Pendingin
Masakan tua yang ukurannya 0,8 – 0,9 mm akan dikeluarkan dari tangki
masakan dan dimasukan ke dalam palung pendingin yang terdapat dibawa
tangki masakan. Penurunan masakan dimulai dengan penghilangan tekanan
hampa. Penghilangan tekanan hampa dengan cara menutup hubungan dengan
pas masakan dengan bejana penghubung, kemudian kran yang menghubungkan
masakan diturunkan, pan masakan dicuci dengan steam (uap) panas untuk
membersihkan sisa-sisa kristal gula dan larutan-larutan yang tertinggal, agar
pada masakan selanjutnya tidak mengganggu proses pengkristalan dan kualitas
gula yang terbentuk. Larutan dari pan masakan dialirkan ke stasiun putaran.
d. Pemisahan masakan D
Hasil dari pemisahan masakan D dihasilkan gula D dan tetes serta putaran D
adalah gula D1 yang akan diputar untuk kedua kalinya sehingga diperoleh klare
D2 dan babonan (bibit) lalu dipompakan ke tangki bibitan yang merupakan bibit
untuk masakan A dan B.
e. Pemisahan masakan A dan B
Hasil pemisahan masakan A akan dihasilkan gula A dan stroop A, dimana stroop
A merupakan bahan dasar untuk masakan B. Hasil pemisahan masakan B akan
dihasilkan gula B dan stroop B, dimana stroop B merupakan bahan dasar untuk
masakan D. Gula A dan gula B diperoleh dari hasil pemisahan dikirim ke alat
mixer A/B dan dicampur menjadi gula A/B. Kemudian gula A/B diputar
kembali dengan menggunakan alat pemutar centrifugal sehingga diperoleh gula
dengan kemurnian yang lebih tinggi sebagai gula produk.
6. Stasiun Pemutaran/Pemisahan
Hasil dari proses pengkristalan dalam pan masakan adalah campuran antara
kristal gula, stroop dan tetes. fungsi dari stasiun pemutaran adalah untuk
ini bekerja berdasarkan gaya centrifugal. Untuk mendapatkan kristal dalam
bentuk murni, maka campuran ini harus dipisahkan, pemisahan dilakukan
dengan penyaringan. Saringan yang digunakan untuk massa campuran ini
dengan menggunakan kekuatan pusing (gaya centrifugal). Massa dimasukkan
dalam alat centrifugal, maka massa akan terlempar menjauhi sumbuh poros.
Karena ada saringan, kristal akan tertahan, sedangkan larutan akan menembus
lubang-lubang saringan. Dengan demikian terpisahlah antara larutan dengan
kristalnya. Sesudah pemutaran sebagian larutan akan terpisah tetapi masih ada
larutan yang menempel pada kristal. Untuk menghilangkan larutan tersebut,
maka dibantu siraman air sehingga larutan tersebut akan terlarut dalam air
sehingga larutan tersebut akan terlarut dalam air sehingga putaran kedua akan
diperoleh kristal gula produk.
7. Stasiun Penyelesaian
Kristal gula yang diturunkan pada putaran SHS langsung ke Grasshopper
Conveyor untuk penampungan sekaligus mendinginkan kemudian disalurkan ke
Grasshopper Conveyor untuk memperbesar areal pendinginan dan sekaligus
merata gula SHS terhadap sugar elevator. Dalam sugar elevator ini kondidi gula
SHS masih dalam keadaan basah. Hal ini perlu dilakukan pengeringan
pendinginan untuk mendapatkan gula SHS yang standard. Gula SHS tersebut
dimasukan ke dalam sugar dryer dan cooler dimana sistem pemanasan dan
pengeringan dilakukan dengan cara mekanis dan memberikan udara panas dan
suhu kira-kira 80-90oC yang dilairkan melalui air dryer langsung ke dryer
Vibrating Screen. Pada Vibrating Screen kristal gula SHS telah mencapai
kekeringan dan pendinginan yang cukup.
Didalam sugar dryer dan cooler dilengkapi suatu alat pemompa yang berfungsi
untuk menarik gula halus yang terkandung dalam proses pembuatan gula SHS.
Gula halus ini dialirkan melalui pipa rangkap dan secara otomatis diinjeksikan
dengan air imbibisi oleh pemisahan Nozle untuk menangkap parikel-partikel
gula halus. Kemudian partikel-partikel gula tersebut dimasukan ke dalam bak
penampungan dan dialirkan ke stasiun masakan untuk proses selanjutnya. Proses
gumpalan-gumpalan gula dimasukan ke dalam tangki peleburan gula,
selanjutnya dikirim ke stasiun masakan untuk proses selanjutnya. Gula standard
dimasukan ke alat pembawa gula melalui penyadap logam yang mana penyadap
logam ini berfungsi untuk menangkap partikel-partikel logam yang terbawa atau
tercampur dengan gula produksi. Untuk mengoptimalkan gula SHS dari kadar
logam tersebut diatas diperlukan pembersihan secara bertahap atau periodik
dengan jangka waktu 3 kali dan 8 jam. Kemudian gula yang telah bersih dari
penyadap logam diatas dibawa oleh alat pembawa gula menuju kepenampungan
gula sebagai penimbunan untuk pengemasan.
8. Pengemasan dan Penggudangan Gula Produksi
Penampungan gula yang dilengkapi dengan dua alat pengisi gula secara
otomatis, dimana setiap alat pengisi mempunyai timbangan yang telah
ditentukan oleh badan metrologi dan bekerja sama dengan BULOG untuk
ketentuan 50 kg/karung. Untuk menjaga keselamatan produksi gula SHS
ditetapkan oleh pihak direksi dengan standard.
Gula produksi SHS yang dikemas dikirim ke gudang untuk penyimpanan
sementara dimana gula produksi ini disimpan dengan suhu gudang 30-35oC
dengan kelembaban udara dalam ruang sekitar 73-82%. Kapasitas gudang
12.740 ton, namun kapasitas optimum yang dipakai adalah 10.056 ton untuk
pendistribusian dan pemasaran gula produksi SHS ketentuannya diatur oleh
pihak direksi melalui bagian pemasarannya.