PABRIK SUSU TABLET EFFERVESCENT DARI SUSU KAMBING ETAWA DENGAN METODE GRANULASI BASAH

PABRIK SUSU TABLET EFFERVESCENT DARI SUSU KAMBING ETAWA DENGAN

METODE GRANULASI BASAH

Disampaikan pada 23 Juni di ruang sidang

D3 Teknik Kimia

Amalia Putri Taranita (2311 030 007) Delita Kunhermanti (2311 030 043)

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

DOSEN PEMBIMBING

Ir. SRI MURWANTI, MT

Gambar I.1 Perkembangan Produksi dan Konsumsi Susu di Indonesia

(Sumber: Departemen Perindustrian, 2012)

Gambar I.2Perkembangan Volume Ekspor dan Impor Produk Susu

(Sumber: Departemen Perindustrian, 2012)

KAPASITAS PRODUKSI

± 14.000 ton/tahun

 Penyediaan Bahan Baku

 Pemasaran Produk

 Tenaga Kerja

 Utilitas

 Kebijakan Pemerintah

Kaligesing , Purworejo -

Provinsi Jawa Tengah

Aspek Kesehatan

Aspek ekonomis

Karakteristik Literatur

Warna susu Kuning kecoklatan

Rasa dan bau susu Asin dan bau tidak sedap

Densitas 1,027-1,038

Viskositas 1,5- 2,0 cP

Titik Beku -0,5200

^o

C

Titik Didih 100,16

^o

C

pH 6,5-6,8

Komposisi:

Protein, Lemak, Karbohidrat, Kalori, Fosfor, Kalsium, Magnesium, Besi, Natrium, Kalium, Vitamin A,

Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B1, Vtamin B2,

dan Vitamin B12

Maltodekstrin Asam Tartrat Asam Sitrat

Aspartam Sukrosa PVP

Natrium Bikarbonat

Susu Bubuk

Karakteristik Range Standar

Kadar Air (%) 6,77-8,11 >0,05

Kadar Abu (%) 11,64-15,15 <0,01

Kadar Lemak (%) 0,66-0,98 >0,05

Kadar Protein (%) 20,72-22,39 >0,005

 Metode Granulasi Basah

 Metode Granulasi Kering

METODE KELEBIHAN KEKURANGAN Granulasi Basah - Meningkatkan kompresibilitas dan daya

ikat

- Meningkatkan laju laju alir

- Mendapatkan keseragaman kandungan - Memudahkan penanganan massa

serbuk Resiko Pemisahan komponen campuran kecil

- Mengurangi debu selama proses dan mencegah kontaminasi udara.

- Biaya cukup tinggi karena - Memerlukan waktu yang

lama pada tahap pembasahan dan pengeringan

- Zat aktif yang sensitif terhadap lembab dan

panas tidak baik dikerjakan dengan granulasi basah.

Granulasi Kering - Peralatan yang diperlukan lebih sedikit - Pengeringan yang memakan waktu

lama

- Baik untuk zat aktif yang sensitif terhadap panas dan lembab

- Mempercepat waktu hancur, karena partikel tidak terikat oleh pengikat yang kuat.

- Tidak menggunakan larutan pengikat.

- Memerlukan mesin tablet khusus untuk membuat slug - Tidak dapat

mendistribusikan zat warna dengan seragam

- Menghasilkan banyak debu dan kontaminasi silang.

Storage Tank F-110

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

6300,1587 6300,1587

Cream Separator H-120

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

6300,1587 6300,1587

Coumponding Tank F-130

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

3224,8847 3224,8847

Pasteurisasi Tank Q-140

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

3397,2397 3397,2397

Homogenizer Tank H-120

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

3196,2805 3196,2805

Evaporator V-220A/B/C

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

9336339,3325 9336339,3325

Spray Dyer D-230

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

3295,6402 3295,6402

Cyclone H-233

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

2912,1474 2912,1474

Tangki Mixer M-310

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1872,9931 1872,9931

Tempa Tablet X-320

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1872,9931 1872,9931

Dryer B-330

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1960,1066 1960,1066

Screen H-333

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

1860,7124 1860,7124

Crusher C-334

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

93,0356 93,0356

Komponen

Masuk

aliran Spray Dryer Aliran Zat Adiktif Aliran crusher Fraksi Massa

(kg/jam) Fraksi Massa

(kg/jam) Fraksi Massa (kg/jam)

Lemak 0.0199 35.3535 0 0 0.0200 1.8607

Protein 0.0795 141.4141 0 0 0.0800 7.4428

Laktosa 0.0596 106.0606 0 0 0.0600 5.5821

Mineral 0.0099 17.6768 0 0 0.0100 0.9304

Maltodekstrin 0.0199 35.3535 0 0 0.0200 1.8607

Air 0.0264 47.6342 0 0 0.0200 1.8607

Asam Sitrat 0 0 0.1490 265.1515 0.1500 13.9553

Asam Tartrat 0 0 0.1192 212.1212 0.1200 11.1643

Aspartam 0 0 0.0993 176.7677 0.1000 9.3036

Sukrosa 0 0 0.1788 318.1818 0.1800 16.7464

PVP 0 0 0.0397 70.7071 0.0400 3.7214

Natrium

Bikarbonat 0 0 0.1987 353.5354 0.2000 18.6071

JUMLAH 0.2152 383.4928 0.7456 1396.4646 1.0000 93.0356

TOTAL 1872.9931

Tangki Mixer M-310

Komponen Keluar

aliran Tangki Mixer Fraksi Massa

lemak 0.0199 37.2142

protein 0.0795 148.8570

laktosa 0.0596 111.6427

mineral 0.0099 18.6071

maltodekstrin 0.0199 37.2142

air 0.0264 49.4949

asam sitrat 0.1490 279.1069 asam tartrat 0.1192 223.2855

aspartam 0.0993 186.0712

sukrosa 0.1788 334.9282

PVP 0.0397 74.4285

Natrium bikarbonat 0.1987 372.1425

JUMLAH 1.0000 1872.9931

TOTAL 1872.9931

Tangki Mixer M-310

Komponen

Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Aliran Spray

Dryer Aliran Zat Adiktif Aliran Crusher Aliran Tempa Tablet

Massa Massa Massa Massa

Lemak 35,3535 0 1,8607 37,2142

Protein 141,4141 0 7,4428 148,8570

Laktosa 106,0606 0 5,5821 111,6427

Mineral 17,6768 0 0,9304 18,6071

Maltodekstrin 35,3535 0 1,8607 37,2142

Air 47,6342 0 1,8607 49,4949

Asam Sitrat 0 265,1515 13,9553 279,1069

Asam Tartrat 0 212,1212 11,1643 223,2855

Aspartam 0 176,7677 9,3036 186,0712

Sukrosa 0 318,1818 16,7464 334,9283

PVP 0 70,7071 3,7214 74,4285

Natrium

Bikarbonat 0 353,5354 18,6071

372,1425

Jumlah 383,4928 1396,4646 93,0356 1872,9931

Total 1872,9931 1872,9931

Cooler E-111

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

236.195,641 236.195,641

Heater E-122

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

176.930,758 176.930,758

Coumponding Tank M-130

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

83.070,721 83.070,721

Pasteurisasi Tank Q-140

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

140.714,672 140.714,672

Cooler E-222

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

-21.535,75 -21.535,75

Evaporator V-220 A/B/C

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

307.141,52 307.141,52

Baromatic Condensor E-223

Masuk (kCal) Keluar (kCal) 2.042.780,761 2.042.780,761

Spray Dryer D-230

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

336.990,57 336.990,57

Tangki Mixer M-310

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

23.115,921 23.115,921

Belt Dryer B-330

Masuk (kCal) Keluar (kCal)

7.235,337 7.235,337

Perhitungan Neraca Panas

Tangki Mixer (M-310)

a) Enthalpy Bahan Masuk T bahan = 59^oC

DT (^oC) = T bahan - T refernce

= 59^oC - 25^oC

= 34^oC

Komponen Massa (kg)

Cp (kkal/kg^oC)

DT

(^oC) H (kcal)

Air 49,495 0,9987 34 1.680,641

Lemak 37,214 0,9200 34 1.164,062

Protein 148,857 0,2500 34 1.265,284

Laktosa 111,643 0,2900 34 1.100,797

Mineral 18,607 0,1991 34 125,959

Maltodekstrin 37,214 12,1730 34 15.402,307

H Bahan Masuk 20.739,050

T bahan = 30^oC

DT (^oC) = T bahan - T reference

= 30^oC - 25^oC

= 5^oC

Komponen Massa (kg)

Cp (kkal/kg^oC)

DT

(^oC) H (kcal)

Asam Sitrat 279,107 0,5249 5 732,499

Asam Tartrat 223,285 0,4047 5 451,819

Aspartam 186,071 0,3190 5 296,784

Sukrosa 334,928 0,1062 5 177,840

PVP 74,428 0,2109 5 78,485

Natrium Bikarbonat 372,142 0,2028 5 377,316

H Bahan Masuk 2.114,741

Komponen Massa (kg)

Cp

(kkal/kg^oC) m x Cp

Air 49,495 0,9987 49

Lemak 37,214 0,9200 34

Protein 148,857 0,2500 37

Laktosa 111,643 0,2900 32

Mineral 18,607 0,1991 4

Maltodekstrin 37,214 12,1730 453

Asam Sitrat 279,107 0,5249 146

Asam Tartrat 223,285 0,4047 90

Aspartam 186,071 0,3190 59

Sukrosa 334,928 0,1062 36

PVP 74,428 0,2109 16

Natrium Bikarbonat 372,142 0,2028 75,463

Total 1.033

Masuk = Keluar

22.853,792 = m.cp DT

22.853,792 = 1.032,92 DT

DT = 22

T

bahan keluar

= 47

Mencari suhu(T) bahan keluar

Komponen Massa (kg)

Cp

(kkal/kg^oC) DT (^oC) H (kcal)

Air 49,495 0,9987 22 1.094

Lemak 37,214 0,9200 22 758

Protein 148,857 0,2500 22 823

Laktosa 111,643 0,2900 22 716

Mineral 18,607 0,1991 22 82

Maltodekstrin 37,214 12,1730 22 10.023

Asam Sitrat 279,107 0,5249 22 3.241

Asam Tartrat 223,285 0,4047 22 1.999

Aspartam 186,071 0,3190 22 1.313

Sukrosa 334,928 0,1062 22 787

PVP 74,428 0,2109 22 347

Natrium Bikarbonat 372,142 0,2028 22 1.670

H Bahan Keluar 22.853,792

Neraca Panas Tangki Mixer

Masuk (Kcal) Keluar (Kcal)

Susu Cair

^{Susu Cair}

Air

1.680,641 Air 1.063,464

Lemak

1.164,062 Lemak 736,587

Protein

1.265,284 Protein 800,638

Laktosa

1.100,797 Laktosa 696,555

Mineral

125,959 Mineral 79,704

Maltodekstrin

15.402,307 Maltodekstrin 9.746,168

Total

Asam Sitrat 3.151,838

Asam Sitrat

732,499 Asam Tartrat 1.944,112

Asam Tartrat

451,819 Aspartam 1.277,018

Aspartam

296,784 Sukrosa 765,219

Sukrosa

177,840 PVP 337,709

PVP

78,485 Natrium Bikarbonat 2.516,910

Natrium Bikarbonat

568,436

Type : silinder tegak, tutup diatas Torispherical dishead head,tutup bawah torispherical dishead head dilengkapi dengan pengaduk flat six blade turbin

Fungsi : mencampurkan susu bubuk etawa dengan bahan adiktif dari bahan dasar pembuatan tablet effervescent sehingga terbentuk bahan yang kalis.

SPESIFIKASI

Dimensi Shell:

Diameter Shell- inside :143,3906 in

Tinggi shel : 8 ft

Tebal Shell : 5/16 in

Volume Tangki mixer = 904,32 ft

³

Dimensi Tutup:

Tebal Tutup Bawah : 6/16 in Tinggi tutup bawah :0,7277 m Tebal Tutup atas : 6/16 in Tinggi Tututp atas : 0,7277 m Bahan Konstruksi : SA- 283 C

Sistem Pengaduk:

Diamater impeller : 4ft

Tinggi impeller : 0,8 ft

Lebar baffle : 1 ft

Panjang Pengaduk : 1ft

Jarak pengaduk ke dasar tangki : 4ft

Type : silinder tegak, tutup diatas Torispherical dishead head,tutup bawah torispherical dishead head

Fungsi: Menampung zat adiktif yang nantinya zat adiktif akan dimasukkan kedalam tangki mixer.

Volume Tangki Zat Adiktif = 602,88 ft

³

Dimensi Shell:

Diameter Shell- inside : 95,4464 in Tinggi shel : 12 ft

Tebal Shell : 4/16 in Dimensi Tutup:

Tebal Tutup Bawah : 5/16 in

Tinggi tutup bawah : 0,4701 m

Tebal Tutup atas : 5/16 in

Tinggi Tututp atas : 0,4701 m

Bahan Konstruksi : SA- 283 B

Type : Centrifugal blower

Bahan kontruksi : Commercial Steel Rate volumetrik : 1,925 m

³

/jam

Kapasitas : 1.872,993 kg/jam Effisiensi motor : 80%

Power blower : 7,208 kW

Jumlah : 1 buah

Fungsi : memindahkan susu bubuk dari

spray dryer menuju tangki mixer

Air

Steam

Tenaga Listrik

Bahan bakar

No Nama alat Massa satuan

1 Air Sanitasi 112 m

³

/hari

2 Air Pendingin 259,987 m

³

/hari

3 Air Umpan Boiler 76,341 m

³

/hari

TOTAL 448,328 m

³

/hari

Tabel VI.4 Kebutuhan Air yang Dibutuhkan Dari Sungai

Kebutuhan air di pabrik susu Tablet Effervescent ini, disuplay dari sumber air sungai WATUKURO, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah. Dalam pabrik susu bubuk ini, pengolahan air meliputi beberapa cara, yaitu sebagai berikut:

•Pengendapan kotoran

•Penghilangan kesadahan air

•Penambahan bahan kimia

•Penyaringan

•Demineralisasi

KESEHATAN

INSTRUMENTASI

No Nama Alat Kode Alat Alat Kontrol

1. Storage Tank F-110 LI

2. Heat Exchanger E-122 TC

3. Centrifugal Separator H-120 TC

4. Coumpondimg Tank M-130 LI

5. Tangki pasteurisasi Q-140 TC

6. Homogenizer H-210 FC

7. Evaporator V-220 A/B/C TC

8. Heat Exchanger E-223 TC

9. Spray Dryer D-230 TC

10. Blower G-311 PC

11. Tangki Mixer M-310 LI, AC

12. Tangki Zat Adiktif F-313/318 LI

13. Blower G-321 PC

14. Tempa Tablet X-320 PC

15 Belt Dryer B-330 TC

PENGOLAHAN

Pengolahan limbah

pada pabrik susu tablet

effervescent ini menggunakan metode

Waste Water Treatment Plant (WWTP).

LIMBAH INDUSTRI

KIMIA

1. Rencana Operasi

Pabrik susu tablet effervescent dari susu kambing etawa ini direncanakan beroperasi secara semi kontinyu selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/

hari.

2. Kapasitas Produksi

Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 14.000 ton/tahun susu.

3. Bahan Baku dan Bahan Pembantu



Bahan Baku

Bahan baku utama pabrik ini adalah susu Kambing Etawa.

Bahan baku utama yang diperlukan sebesar 151.852,364 kg/hari.



Bahan Pembantu :

Maltodekstrin = 893,142 kg/hari

Sukrosa = 8.038,277 kg/hari

Aspartam = 4.465,710 kg/hari Asam Sitrat = 6.698,564 kg/hari Asam Tartrat = 5.358,852 kg/hari Natrium Bikarbonat = 8.931,42 kg/hari

PVP = 1.786,283 kg/hari

4 . ^Proses

Proses yang digunakan adalah Metode Granulasi Basah 5. Utilitas

Air sanitasi : 112 m

³

/hari

Air pendingin : 259,987 m

³

/hari Air umpan boiler : 76,341 m

³

/hari

6. Limbah

•Limbah gas : berupa steam yang akan dialirkan ke hot well yang berasal dari evaporator.

•Limbah padat : berupa sisa-sisa proses packaging yang akan digunakan sebagai bahan tambahan pembuatan kertas.

•Limbah cair : berasal dari laboratorium dan proses produksi yang biasanya mengandung racun sehingga akan dinetralisasikan terlebih dahulu dan kemudian akan ditimbun dalam tanah.

7. Spesifikasi Produk

Dari proses produksi yang dilakukan, didapatkan spesifikasi produk susu tablet

effervescent dari susu kambing etawa sebagai berikut:

Spesifikasi Produk Nama Bahan Kadar

(%)

Jumlah bahan yang terkandung

(kg/hari)

Lemak 2 848,484

Protein 8 3.393,939

Laktosa 6 2.545,454

Mineral 1 424,242

Maltodekstrin 2 848,484

Air 2 848,484

Sukrosa 18 7.636,363

Aspartam 10 4.242,424

Asam Sitrat 15 6.363,636

Asam Tartrat 12 5.090,909

Natrium

Bikarbonat 20 8.484,848

PVP 4 1.696,969

TOTAL 100 42.500