LAMPIRAN C NERACA MASSA DAN ENERGI

(1)

Kapasitas Produksi : 150.000 ton/tahun

Waktu Operasi : 1 tahun (hari kerja) = 330 hari Kapasitas Produksi : 150.000 𝑡𝑜𝑛

1945 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ×^{1000 𝑘𝑔}_{1 𝑡𝑜𝑛} = 77.116 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ

Rendemen Produk : 29% - 33% (Huda 2014) (Duryatmo 2009)

Setelah dilakukan beberapa perhitungan trial error, maka didapat rendemen produk dari pabrik yang akan didirikan sebesar 30,17%, untuk menghasilkan produk sebesar 77.116,42 kg/batch, maka dibutuhkan bahan baku singkong sebesar 255.606,306 kg/batch untuk dapat memenuhi kapasitas produksi per tahunnya. Pada peneracaan ini, diketahui pula zat penyusun singkong yang dinyatakan oleh Sarkiyaki dan Agar (2010) dalam jurnal Jeffry Tandrianto (2014) yang terlampir pada tabel LC.1 dibawah ini

Tabel LC. 1 Komponen Penyusun Singkong Komponen Bobot (g) Komposisi (%) Kg/Batch

Air 62,5 62,5 159.753,941

Fosfor 0,04 0,04 102,243

Karbohidrat 34 34,000 86.906,144

Kalsium 0,033 0,033 84,350

Protein 1,2 1,2 3.067,276

Besi 0,001 0,001 1,789

Lemak 0,3 0,3 766,819

Vitamin B1 0,00001 0,00001 0,026

HCN 0,02 0,02 51,121

Phytates 0,216 0,216 552,110

Tanin 0,0004 0,0004 1,022

Lain lain 1,690 1,690 4.319,465

Total 100 100 255.606,306

(2)

C.1. Neraca Massa C.1.1.Root Peeler (PL-001

Fungsi : Untuk menghilangkan kulit dan kotoran pada singkong

Gambar LC. 1 Root Peeler (PL-001) a. Komponen Masuk (Aliran 1)

Komponen masuk Root Peeler yang berfungsi sebagai mesin pengupas ini adalah singkong utuh beserta kulit dan pengotor lain yang telah melalui proses seleksi secara manual. Singkong yang masuk berasal dari Storage (ST-001) dengan massa sebesar 255.606,306 kg/batch. Dengan detail perhitungan peneracaan dibawah ini.

Komponen Aliran 1:

 Air

Air = 62,5% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 159.753,941 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

Fosfor = 0,04% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 102,243 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Karbohidrat

Karbohidrat = 34% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 86.906,144 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(3)

 Kalsium

Kalsium = 0,033% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 84,350 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Protein

Protein = 1,2% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 3.067,276 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

Besi = 0,001% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 1,789 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lemak

Lemak = 0,3% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 766,819 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

Vitamin B1 = 0,00001% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = 0,02% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 51,121 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(4)

 Phytates

Phytates = 0,216% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 552,110 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Tanin

Tanin = 0,0004% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lain-lain (Pengotor)

Pengotor = 1,694% × 255.606,306 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 4.319,465 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ b. Komponen Keluar (Aliran 2 dan Aliran 3)

Komponen keluar pada aliran 3 merupakan pengotor pada singkong yang diasumsikan hilang 90% setelah melalui RP-001. Sedangkan komponen selain pengotor akan dialirkan melalui aliran 2. Dengan detail perhitungan peneracaan dibawah ini.

Komponen Aliran 2 :

 Air

Air = 159.753,941 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

Fosfor = 102,243 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Karbohidrat

Karbohidrat = 86.906,144 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Kalsium

Kalsium = 84,350 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(5)

 Protein

Protein = 3.067,276 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

Besi = 1,789 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lemak

Lemak = 766,819 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

Vitamin B1 = 0,026 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = 51,121 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

Phytates = 552,110 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Tanin

Tanin = 1,022 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Pengotor = 10% × 4.319,465 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 431,947 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ Komponen Aliran 3 :

Pengotor = 90% × 4.319,465 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 3.887,519 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(6)

Untuk mengetahui peneracaan massa dapat dilihat pada tabel LC.2.

Tabel LC. 2 Neraca Massa Root Peeler (RP-001)

Komponen

Masuk Keluar

kg/Batch kg/Batch

Aliran 1 Aliran 2 Aliran 3 Air 159.753,941 159.753,941 -

Fosfor 102,243 102,243 -

Karbohidrat 86.906,144 86.906,144 -

Kalsium 84,350 84,350 -

Protein 3.067,276 3.067,276 -

Besi 1,789 1,789 -

Lemak 766,819 766,819 -

Vitamin B1 0,026 0,026 -

HCN 51,121 51,121 -

Phytates 552,110 552,110 -

Tanin 1,022 1,022 -

Pengotor 4.319,465 431,947 3.887,519 TOTAL 255.606,306 251.718,787 3.887,519 TOTAL 255.606,306 255.606,306

C.1.2.Washer Pit (WP-001)

Fungsi : Membersihkan sisa pengotor yang masih melekat pada singkong.

Kondisi Operasi : Temperatur 60ºC.

Gambar LC. 2 Washer Pit (WP-001)

(7)

a. Komponen Masuk (Aliran 2 dan Aliran 4)

Komponen masuk aliran 2 merupakan singkong yang berasal dari keluaran mesin pengupas Root Peeler (RP-001) yang telah diasumsikan kehilangan 90%

pengotornya, dengan laju alir massa sebesar 251.718,787 kg/batch. Sedangkan pada aliran 4, terdapat air pencuci dengan massa aliran yang diasumkan setengah kali dari massa aliran singkong, yaitu sebesar 125.859,394 kg/batch.

Komponen Aliran 2

 Air

Air = 159.753,941 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

(8)

 Phytates

 Tanin

Pengotor = 431,947 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ Komponen Aliran 4 :

 Air

Air = 0,5 × 251.718,787 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 125.859,394 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

b. Komponen Keluar ( Aliran 5 dan Aliran 6)

Komponen keluar pada aliran 5 merupakan keseluruhan komponen yang masuk melalui aliran 2 dan juga sebagian air yang berasal dari aliran 4 yang diasumsikan terikut keluar melalui aliran 5 sebesar 5% dari total aliran air yang masuk aliran 4.

Sedangkan pada aliran 6 terdapat sisa air yang keluar sebesar 95% dari total air yang masuk dari aliran 4 dan juga 100% pengotor.

 Air

Air = (5% × 125.859,394 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ ) + 159.753,941 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 166.046,911 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

(9)

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

Pengotor = 0% × 431,947 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(10)

 Air

Air = 95% × 125.859,394 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 119.566,424 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Pengotor = 100% × 431,947 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 431,947 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Tabel LC. 3 Neraca Massa Washer Pit (WP-001)

Komponen

Aliran 2 Aliran 4 Aliran 5 Aliran 6 Air 159.753,941 125.859,394 166.046,911 119.566,424

Fosfor 102,243 - 102,243 -

Karbohidrat 86.906,144 - 86.906,144 -

Kalsium 84,350 - 84,350 -

Protein 3.067,276 - 3.067,276 -

Besi 1,789 - 1,789 -

Lemak 766,819 - 766,819 -

Vitamin B1 0,026 - 0,026 -

HCN 51,121 - 51,121 -

Phytates 552,110 - 552,110 -

Tanin 1,022 - 1,022 -

Pengotor 431,947 - - 431,947

(11)

TOTAL 251.718,787 125.859,394 257.579,810 119.566,424

TOTAL 377.578,181 377.578,181

C.1.3.Root Chopper (CP-001)

Fungsi : Pencacah singkong, mengubah ukuran singkong menjadi lebih kecil, dengan ukuran 5-15mm.

`

Gambar LC. 3 Gambar Root Chopper (CP-001)

a. Komponen Masuk (Aliran 5)

Komponen masuk aliran 5 merupakan singkong yang berasal dari keluaran mesin pencuci Washer Pit (WP-001), Besarnya massa dari komponen singkong yang masuk melalui aliran 5 ini adalah sebesar 257.579,810 kg/batch.

 Air

Air = 166.046,911 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

(12)

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

Komponen keluar pada aliran 7 sebesar 99% dari keseluruhan bobot singkong yang masuk melalui aliran 5, hal tersebut dikarenakan asumsi loss dari mesin CP-001 ini menghasilkan loss sebesar 1% dari keseluruhan bobot singkong yang keluar melalui aliran 8.

 Air

Air = 99% × 166.046,911 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 164.386,442 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(13)

 Fosfor

Fosfor = 99% × 102,243 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 101,220 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Karbohidrat

= 86.037,083 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Kalsium

Kalsium = 99% × 84,350 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 83,507 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Protein

Protein = 99% × 3.067,276 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 3.036,603 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

Besi = 99% × 1,789 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lemak

Lemak = 99% × 766,819 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 759,151 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(14)

 Vitamin B1

Vitamin B1 = 99% × 0,026 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = 99% × 51,121 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 50,610 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

Phytates = 99% × 552,110 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 546,589 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Tanin

Tanin = 99% × 1,022 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 1,012 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ Komponen Aliran 8

 Air

Air = 1% × 166.046,911 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 1.660,489 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

(15)

 Karbohidrat

Karbohidrat = 1 % × 86.906,144 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 869,061 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Kalsium

 Protein

Protein = 1% × 3.067,276 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 30,673 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

Besi = 1% × 1,789 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,00178 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lemak

Lemak = 1% × 766,819 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

= 0,00026 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(16)

 HCN

HCN = 1% × 51,121 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

Phytates = 1% × 552,110 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Tanin

Tanin = 1% × 1,022 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Tabel LC. 4 Neraca Massa Root Chopper (CP-001)

Komponen

kg/Batch kg/Batch kg/Batch Aliran 5 Aliran 7 Aliran 8 Air 166.046,911 164.386,442 1.660,469 Fosfor 102,243 101,220 1,022 Karbohidrat 86.906,144 86.037,083 869,061

Kalsium 84,350 83,507 0,844

Protein 3.067,276 3.036,603 30,673

Besi 1,789 1,771 0,00179

Lemak 766,819 759,151 7,668

Vitamin B1 0,026 0,025 0,000256

HCN 51,121 50,610 0,511

Phytates 552,110 546,589 5,521

(17)

Tanin 1,022 1,012 0,010 TOTAL 257.579,810 255.004,012 2.575,798 TOTAL 257.579,810 257.579,810

C.1.4.Fermenter Tank (FT-002)

Fungsi : Tempat dimana proses fermentasi selama lima hari berlangsung.

Kondisi Proses : Temperatur 30ºC.

Gambar LC. 4 Fermenter Tank

a. Komponen Masuk (Aliran 7, Aliran 13, Aliran 16, Aliran 17, Aliran 18, dan Aliran 19)

Komponen masuk aliran 7 merupakan chip-chip singkong yang berasal dari keluaran mesin pencacah Root Chipper (CP-001), besarnya massa yang masuk melalui aliran 7 adalah sebesar 255.004,012. Pada aliran 18, terdapat aliran air yang masuk dengan massa sebesar 510.008,024 kg/batch atau dua kali dari massa feed singkong yang masuk sesuai dengan (Jeffry Tandrianto 2014). Air yang masuk dari aliran 18 ini berfungsi sebagai perendam chip singkong pada proses fermentasi.

Kemudian pada aliran 13 dan 17 merupakan komponen penting untuk berlangsungnya proses fermentasi. Pada aliran 17 yang berasal dari Tangki Penyimpanan III (TP-003), terdapat Enzim Pektinolitik.dengan laju alir massa sebesar 6,135 kg/batch, sedangkan pada aliran 13 terdapat Kultur Mikroba (Biakan bakteri), yang terdiri dari sejumlah bakteri Lactobacillus Plantarum, enzim α- amilase, chip singkong, dan air. Yang telah mengalami pencampuran dan proses pembiakkan selama 24 jam didalam Tangki Penyimpanan IV (TP-004) yang

(18)

berfungsi sebagai Culture Tank, perubahan dari kandungan campuran kultur mikroba disesuaikan dengan perubahan dari analisa yang sebelumnya telah dilakukan oleh (Susilo 2013). Adapun peneravaan massa pada campuran komponen di aliran 13 dapat dilihat pada tabel L.C 4.

Komponen Pada Culture Tank

Asumsi :

Berdasarkan ketentuan yang terdapat pada jurnal Subagio (2008), dinyatakan bahwa pembuatan kultur mikroba dilakukan dengan mencampurkan 1 ons chip singkong dalam air (perbandingan 1:2 antara chip singkong dengan air) yang telah dicampur oleh enzim α-amilase sebanyak 5 mL dan mikroba sebanyak 15 mL.

Komposisi tersebut dapat digunakan untuk fermentasi dalam 1000 L air.

berdasarkan ketentuan tersebut, maka dilakukan scale up untuk menyesuaikan besarnya massa atau volume bahan yang digunakan sesuai dengan kapasitas produksi yang telah ditentukan. Dengan itu, maka chip singkong yang digunakan dalam culture tank adalah sebanyak :

Diketahui :

1 ons Singkong = 0,0283 kg.

Keperluan Air = 511.212,6 kg/batch.

maka laju alir massa singkong yang masuk culture tank adalah :

Laju Alir Singkong =^{0,0283 𝑘𝑔}_{1000 𝑘𝑔} × 511.212,6 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ^{𝑋 𝑘𝑔}

= 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(19)

Tabel LC. 5 Komponen Penyusun Singkong Komponen Bobot (g) Komposisi (%) Kg/Batch

Air 62,5 62,5 9,0593

Fosfor 0,04 0,04 0,0058

Karbohidrat 34 34,000 4,927

Kalsium 0,033 0,033 0,0048

Protein 1,2 1,2 0,174

Besi 0,001 0,001 0,0001

Lemak 0,3 0,3 0,043

Vitamin B1 0,00001 0,00001 0,0000

HCN 0,02 0,02 0,003

Phytates 0,216 0,216 0,0313

Tanin 0,0004 0,0004 0,0001

Lain lain 1,690 1,690 0,243

Total 100 100 14,493

 Air

Air = 2 × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 α-amilase

V’α-amilase = 0,005 L ρα-amilase = 1,25 kg/L

m’α-amilase = 0,005 𝐿 × 1,25 𝑘𝑔 𝐿⁄

= 0,00625 kg

(20)

Maka, laju alir massa α-amilase yang dibutuhkan dalam proses adalah : α-amilase =^{0,00625 𝑘𝑔}_{1000 𝑘𝑔} × 511.212,6 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ^{𝑋 𝑘𝑔}

 Lactobacillus Plantarum

V’ L.Plantarum = 0,015 L ρ L.Plantarum = 0,93 kg/L

m’ L.Plantarum = 0,015 𝐿 × 0,93 𝑘𝑔 𝐿⁄

= 0,0139 kg

Maka, laju alir massa L.Plantarum yang dibutuhkan dalam proses adalah : L.Plantarum =^{0,0139𝑘𝑔}_{1000 𝑘𝑔} × 511.212,6 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ^{𝑋 𝑘𝑔}

 Air

Air = 62,5% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 9,0593 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

Fosfor = 0,04% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Karbohidrat

Karbohidrat = 34% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 

(21)

 Kalsium

Kalsium = 0,033% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0048 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Protein

Protein = 1,2% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

Besi = 0,001% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0001 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lemak

Lemak = 0,3% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

Vitamin B1 = 0,00001% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0000 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = 0,02% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0029 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(22)

 Phytates

Phytates = 0,216% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0313 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Tanin

Tanin = 0,0004% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0001 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lain-lain

Lain-lain = 1,694% × 14,493 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = (28,985 + 9,0593) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 38,045 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 α-amilase

α-amilase = 3,195 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lactobacillus Plantarum

L.Plantarum = 7,131 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

(23)

 Karbohidrat

Karbohidrat = 15,90% × 4,927 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Kalsium

 Protein

Protein = 1,2% × 0,174 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

 Lemak

Lemak = 0,3% × 0,043 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0406 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

 HCN

HCN = 0,02% × 0,003 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 0,0000 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

(24)

 Tanin

 Lain-lain

Lain-lain = 0,243 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Tabel LC. 6 Neraca Massa Kultur Mikroba di aliran 13 (Culture Tank)

Komponen

Aliran 9 Aliran 10 Aliran 11 Aliran 12 Aliran 13

Air 28,985 - - 9,059 38,045

α- Amylase - 3,195 - - 3,195

L.Plantarum - - 7,131 - 7,131

Fosfor - - - 0,006 0,006

Karbohidrat - - - 4,927 2,304

Kalsium - - - 0,005 0,004

Protein - - - 0,174 0,420

Besi - - - 0,000 0,000145

Lemak - - - 0,043 0,406

Vitamin B1 - - - 0,000 0,0000014

HCN - - - 0,003 0

Phytates - - - 0,031 0,031

Tanin - - - 0,000 0,000

lain lain - - - 0,243 2,261

TOTAL 28,985 3,195 7,131 14,493 53,804

TOTAL 53,804 53,804

(25)

Besarnya massa pada aliran 13 yang masuk kedalam Fermenter Tank (FT-001) adalah sebesar 53,804 kg/batch. Setelah proses fermentasi selesai, dialirkan pula Enzim Protease dari aliran 19 yaitu sebesar 7,518 kg/batch yang berasal dari Tangki Penyimpanan V (TP-005) dan larutan NaCl dari aliran 16 sebesar 3.834,095 kg/batch yang berasal dari Mixing Tank I (MT-001).

Massa NaCl yang dialirkan kedalam Fermenter Tank I disesuaikan dengan persentase yang tercantum dalam jurnal (Enny H L 2013) yaitu sebesar 0,5% dari bobot singkong yang difermentasi, dengan asumsi jumlah H2O sebagai zat pelarut sebanyak dua kali dari massa NaCl yang ditambahkan. Adapun peneracaan massa pada larutan NaCl dari Mixing Tank I (MT-001) sebelum dialirkan ke Fermenter Tank I (FT-001) adalah sebagai berikut.

Diketahui :

Massa NaCl = 0,5% × 255.606 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ .

= 1.278,023 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ

Keperluan Air = 2 × 𝑙𝑎𝑗𝑢 𝑎𝑙𝑖𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑁𝑎𝐶𝑙 (Asumsi)

= 2 × 1.278,023 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 2.556,063 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ maka laju alir pada tiap aliran adalah :

 Air

Air = 2.556,063 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ Komponen Aliran 15

 NaCl

NaCl = 1.278,023 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(26)

Tabel LC. 7 Neraca Massa Larutan NaCl di aliran 16 (Mixing Tank I)

Komponen

kg/Batch kg/Batch Aliran 14 Aliran 15 Aliran 16

Air 2.556,063 2.556,063

NaCl - 1.278,032 1.278,032 TOTAL 2.556,063 1.278,032 3.834,095 TOTAL 3834,09 3.834,095

Maka, dapat diketahui, detail laju alir massa yang masuk kedalam Fermenter Tank (FT-001) adalah sebagai berikut :

 Air

Air = 164.386,442 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

(27)

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

Tanin = 1,012 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ Komponen Aliran 13

 Kultur Mikroba

Kultur = 53,804 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Terjadi peningkatan kandungan Protein dan Lemak akibat proses fermentasi yang terjadi, untuk mengetahui laju alir massa protein dan lemak yang dihasilkan, dilakukan perhitungan selisih antara laju alir massa protein dan lemak keluaran fermenter pada aliran 20 dengan laju alir massa fermenter pada aliran 7 dengan detail perhitungan sebagai berikut

 Protein

Protein = (13.665,121 − 3.036,603) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 10.628,518 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Lemak

Protein = (3.387,330 − 759,151) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 2.628,179 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(28)

 Enzim Pektinolitik

V’ Pektinolitik = 0,015 L ρ Pektinolitik = 1,25 kg/L

m’ Pektinolitik = 0,015 𝐿 × 1,25 𝑘𝑔 𝐿⁄

= 0,0188 kg

Maka, laju alir massa L.Plantarum yang dibutuhkan dalam proses adalah : Pektinolitik =^{0,0188𝑘𝑔}_{1000 𝑘𝑔} × 511.212,6 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ^{𝑋 𝑘𝑔}

 Air

Air = 2 × 𝑙𝑎𝑗𝑢 𝑎𝑙𝑖𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑐ℎ𝑖𝑝 𝑠𝑖𝑛𝑔𝑘𝑜𝑛𝑔

= 2 × 255.004 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 510.008,02 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ Komponen Aliran 19

 Enzim Protease

V’ Protease = 0,015 L ρ Protease = 1,02 kg/L

m’ Protease = 0,015 𝐿 × 1,02 𝑘𝑔 𝐿⁄

= 0,0153 kg

Maka, laju alir massa L.Plantarum yang dibutuhkan dalam proses adalah : Pektinolitik =^{0,0153 𝑘𝑔}_{1000 𝑘𝑔} × 511.212,6 𝑘𝑔/𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ^{𝑋 𝑘𝑔}

(29)

Komponen keluar pada aliran 20, merupakan beberapa komponen yang nantinya akan dialirkan ke unit proses selanjutnya. Beberapa perubahan pada aliran 20 dan 21 disebabkan oleh efek yang dihasilkan oleh fermentasi selama 5 hari, seperti yang dideskripsikan dalam (Lina Ika Kurniati 2012), diantaranya bertambahnya kadar protein dan lemak, juga berkurangnya kadar karbohidrat dan HCN yang terkandung dalam singkong. Beberapa perubahan kandungan komponen tersebut dapat dilihat pada tabel LC.8.

Tabel LC. 8 Perubahan persentase komponen kandungan singkong

Komponen Sebelum Fermentasi

Sesudah Fermentasi Protein (%) 1,925 8,577 Lemak (%) 0,651 2,876 Karbohidrat 94,541 55,400

HCN (ppm) 7,500 1,800

Perubahan persentase koponen yang didapat dari literatur tersebut, digunakan sebagai penentu banyaknya persentase komponen yang hilang atau bertambah pada peneracaan massa ini. Pengansumsian keluaran aliran 20 dan 21 juga dilakukan untuk menentukan persentase keluaran dari beberapa komponen tambahan yang berperan penting pada proses fermentasi, seperti 10% dari massa air yang berasal dari aliran 18 yang diasumsikan keluar melalui aliran 20, Enzim Pektinolitik dan Enzim Protease yang diasumsikan keluar melalui aliran 20 sebanyak 80%, Kultur Mikroba yang terikut keluar pada aliran 20 dengan persentase 85%, dan juga 5%

dari masa NaCl terikut keluar bersama komponen lain di aliran 20.

Pektinolitik = 80% × 6,135 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(30)

 Kultur Mikroba

Mikroba = 85% × 53,804 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 45,739 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Enzim Protease

Protease = 80% × 7,518 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 NaCl

NaCl = 5% × 3.834,095 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 191,705 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = (164.386,442 + (510.008,024 × 10%) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 215.387,24 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat Diketahui:

% Karbohidrat

Sebelum Fermentasi

Setelah Fermentasi

Persentase Perubahan 94,541 55,400 41,401

Karbohidrat = 86.037,083 − (86.037,083 × 41,401%) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 50.920,974 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(31)

 Kalsium

 Protein Diketahui:

% Protein

Persentase Perubahan

1,925 8,577 345,58

Protein = 3.036,603 + (3.036,603 × 345,58%) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 13.665,121 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Besi

 Lemak Diketahui:

% Lemak

0,651 2,878 341,78

Lemak = 759,151 + (759,151 × 341,78%) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 3.387,330 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

(32)

 HCN Diketahui:

% HCN

7,5 1,8 76

HCN = 50,610 − (50,610 × 76%) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 16,588 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

 Tanin

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

(33)

 NaCl

NaCl = 95% × 3.834,095 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 3.642,39 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = 90% × 510.008,024 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 459.007,22 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Karbohidrat

Karbohidrat = (86.037,083 − 50.920,974) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 35.116,109 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = (50,610 − 16,588) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 34,022 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Tabel LC. 9 Neraca Massa Tangki Fermenter (FT-001)

Komponen

Aliran 7 Aliran 13 Aliran 17 Aliran 18 Aliran 19 Aliran 16 Aliran 20 Aliran 21

Pektinolitik - - 6,135 - - - 4,908 1,227

Kultur Mikroba - 53,804 - - - - 45,739 8,065

Protease - - - - 7,518 - 6,014 1,504

NaCl - - - - - 3.834,095 191,705 3.642,390

Air 164.386,44 - - 510.008,024 - - 215.387,244 459.007,222

Fosfor 101,220 - - - - - 101,220 -

Karbohidrat 86.037,083 - - - - - 50.920,974 35.116,109

Kalsium 83,507 - - - - - 83,507 -

Protein 3.036,603 10.628,51 - - - - 13.665,121 -

Besi 1,771 - - - - - 1,771 -

Lemak 759,151 2.628,17 - - - - 3.387,330 -

(34)

Vitamin B1 0,025 - - - - - 0,025 -

HCN 50,610 - - - - - 16,588 34,022

Phytates 546,589 - - - - - 546,589 -

Tanin 1,012 - - - - - 1,012 -

Pengotor - - - - - - - -

TOTAL 255.004,01 13.310,50 6,135 510.008,024 7,518 3.834,095 284.359,74 497.810,538

TOTAL 782.170,285 782.170,285

C.1.5.Washer Pit 2 (WP-002)

Fungsi : Membersihkan sisa mikroba, enzim, dan NaCl yang masih menempel pada chip singkong keluaran Fermenter (FT-001).

Kondisi Operasi : Temperatur 30ºC.

Gambar LC. 5 Washer Pit II (WP-002)

Komponen masuk aliran 20 merupakan slurry singkong yang berasal dari keluaran mesin Fermenter Tank (FT-001) dengan massa aliran sebesar 284.395,747 kg/batch.

Sedangkan pada aliran 22 merupakan air pencuci yang diasumsikan memiliki laju alir masa masuk sebesar 1 : 2 dengan laju alir massa slurry singkong yag masuk, maka laju alir massa air yang masuk ke Washer Pit II (WP-002) sebesar 142.179,873 kg/batch.

Pektinolitik = 4,908 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(35)

 Kultur Mikroba

Mikroba = 45,739 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Enzim Protease

Protease = 6,014 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 NaCl

NaCl = 191,705 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = (215.387,24 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

Lemak = 3.387,330 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Vitamin B1

(36)

 HCN

 Phytates

 Tanin

 Air

Air = 0,5 × 𝑙𝑎𝑗𝑢 𝑎𝑙𝑖𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐹𝑒𝑒𝑑 𝑀𝑎𝑠𝑢𝑘 (𝐴𝑙𝑖𝑟𝑎𝑛 20) (Asumsi)

= 0,5 × 284.359,747 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 142.179,873 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄ b. Komponen Keluar ( Aliran 23 dan Aliran 24)

Komponen keluar pada aliran 24 merupakan hasil asumsi dari persentase banyaknya komponen tambahan yang harus dikeluarkan melalui aliran 24, seperti 95% dari massa air yang masuk dari aliran 22 dan juga 95% dari massa NaCl yang terdapat pada aliran 16. Sedangkan pada aliran 23, merupakan selisih dari persentase komponen yang harus dikeluarkan melalui aliran 24 dan juga komponen komponen lain yang diasumsikan tidak mengalami pengurangan (persentasenya tetap) yang kemudian dapat melalui tahapan unit proes selanjutnya,

 Kultur Mikroba

(37)

 Enzim Protease

 NaCl

NaCl = 5% × 191,705 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = (215.387,24 + (142.179,873 × 5%)) 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 222.496,238 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

(38)

 HCN

 Phytates

 Tanin

 NaCl

NaCl = 95% × 191,705 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 182,119 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = 95% × 142.179,873 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 135.070,880 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Tabel LC. 10 Neraca Massa Washer Pit 2 (WP-002)

Komponen

Aliran 20 Aliran 22 Aliran 23 Aliran 24

Pektinolitik 4,908 - 4,908 -

L.Plantarum 45,739 - 45,739 -

Protease 6,014 - 6,014 -

NaCl 191,705 - 9,585 182,119

Air 215.387,244 142.179,873 222.496,238 135.070,880

Fosfor 101,220 - 101,220 -

Karbohidrat 50.920,974 - 50.920,974 -

Kalsium 83,507 - 83,507 -

(39)

Protein 13.665,121 - 13.665,121 -

Besi 1,771 - 1,771 -

Lemak 3.387,330 - 3.387,330 -

Vitamin B1 0,025 - 0,025 -

HCN 16,558 - 16,588 -

Phytates 546,589 - 546,589 -

Tanin 1,012 - 1,012 -

TOTAL 284.359,747 142.179,873 291.286,621 135.252,999

TOTAL 426.539,620 426.539,620

C.1.6.Separator Sentrifugal (SS-001)

Fungsi : Memisahkan air dari chip singkong.

Kondisi Operasi : 30ºC.

Gambar LC. 6 Separatot Sentrifugal (SP-001)

Komponen masuk aliran 23 merupakan slurry singkong basah keluaran dari Washer Pit II (WP-002). Massa yang masuk dari slurry singkong aliran 23 ini adalah sebesar 291.286,621 kg/batch.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

(40)

 NaCl

 Air

Air = 222.496,238 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

(41)

 Tanin

Komponen keluaran aliran 19 merupakan chip-chip singkong yang terpisah sebanyak 75% dari total air yang terkandung dalam slurry singkong selama perendaman. Nilai dari kadar HCN yang alaminya terdapat dalam singkong juga berkurang sebanyak 6%. Sedangkan pada aliran 20, merupakan persentase komponen yang dibuang dan merupakan selisih dari komponen keluaran aliran 19.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

Air = 25% × 222.496,238 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 55.624,059 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

(42)

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

HCN = 94% × 16,588 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 15,593 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

 Tanin

 Air

Air = 75% × 222.496,238 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 166.872,178 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(43)

 HCN

HCN = 6% × 16,588 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Tabel LC. 11 Neraca Massa Separator Sentrifugal (SP-001)

Komponen

kg/batch kg/batch

Aliran 23 Aliran 25 Aliran 26

Pektinolitik 4,908 4,908 -

L.Plantarum 45,739 45,739 -

Protease 6,014 6,014 -

NaCl 9,585 9,585 -

Air 222.496,238 55.624,059 166.872,178

Fosfor 101,220 101,220 -

Karbohidrat 50.920,974 50.920,974 -

Kalsium 83,507 83,507 -

Protein 13.665,121 13.665,121 -

Besi 1,771 1,771 -

Lemak 3.387,330 3.387,330 -

Vitamin B1 0,025 0,025 -

HCN 16,588 15,593 0,995

Phytates 546,589 546,589 -

Tanin 1,012 1,012 -

TOTAL 291.286,621 124.413,447 - TOTAL 291.286,621 291.286,621

(44)

C.1.7.Screw Press (SP-001)

Fungsi : Mengurangi sisa air yang masih terkandung dalam singkong.

Gambar LC. 7 Rotary Dryer (RD-001) a. Komponen Masuk (Aliran 25)

Komponen masuk aliran 25 merupakan slurry singkong keluaran separator sentrifugal yang memiliki laju alir massa sebesar 124.413,447 kg/batch.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

Air = 55.624,059 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

(45)

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

Komponen yang keluar pada aliran 27 diasumsikan sebanyak 20% dari kandungan air, 94% dari kandungan HCN, dan beberapa komponen lainnya yang tidak terbawa keluar ke aliran 28 yang kemudian akan dialirkan ke unit proses selanjutnya.

Adapun pada aliran 28, merupakan komponen dari persentase air dan HCN yang diasumsikan terbuang melalui aliran 28.

(46)

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

Air = 20% × 55.624,059 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 11.124,812 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

(47)

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

HCN = 94% × 15,593 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 14,657 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

 Tanin

 Air

Air = 80% × 55.624,059 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 44.499,248 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = 6% × 15,593 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(48)

Tabel LC. 12 Neraca Massa Screw Press (SP-001)

Komponen

Aliran 25 Aliran 27 Aliran 28

Pektinolitik 4,908 4,908 -

L.Plantarum 45,739 45,739 -

Protease 6,014 6,014 -

NaCl 9,585 9,585 -

Air 55.624,059 11.124,812 44.499,248

Fosfor 101,220 101,220 -

Karbohidrat 50.920,974 50.920,974 -

Kalsium 83,507 83,507 -

Protein 13.665,121 13.665,121 -

Besi 1,771 1,771 -

Lemak 3.387,330 3.387,330 -

Vitamin B1 0,025 0,025 -

HCN 15,593 14,657 0,936

Phytates 546,589 546,589 -

Tanin 1,012 1,012 -

TOTAL 124.413,447 79.913,264 44.500,183 TOTAL 124.413,447 124.413,447

C.1.8.Rotary Dryer (RD-001)

Fungsi : Menguapkan sisa air yang masih terkandung dalam slurry singkong hingga mencapai kadar air tertentu.

Gambar LC. 8 Rotary Dryer (RD-001)

(49)

Komponen masuk aliran 27 merupakan chip singkong keluaran Screw Press I (SP- 001) yang nantinya akan dimasukkan kedalam rotary dryer (RD-001) untuk dikeringkan mencapai kondisi kadar air sebesar 5% (Maksimum kadar air yang diizinkan 13%). adapun besarnya massa aliran singkong pada aliran 27 adalah sebesar 79.913,264 kg/batch. Sedangkan pada aliran 29 merupakan udara panas masuk yang digunakan untuk mengeringkan singkong dan membawa komponen air hingga kandungan air dalam singkong mencapai kadar 5%, besarnya massa aliran udara panas yang masuk pada aliran 29 adalah sebesar 185.400,93 kg/batch.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

Air = 11.124,812 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

(50)

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

 Udara Panas

Udara Panas = 185.401 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

Komponen yang keluar pada aliran 30 merupakan sisa dari HCN yang menguap, komponen air sebanyak 5% dari keseluruhan air yang terkandung dalam singkong, dan juga beberapa komponen lain yang tetap bertahan untuk dapat melewati proses ke unit selanjutnya. Adapun pada aliran 31, merupakan komponen dari persentase air dan HCN yang dibiarkan menguap dan keluar terbawa oleh udara, yaitu sebesar 25% dari kandungan air dan 20% dari kandungan HCN.

(51)

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

Air = 75% × 11.124,812 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 8.343,609 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

(52)

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

HCN = 80% × 14,657 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 11,726 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Phytates

 Tanin

 Udara Panas

Udara Panas = 185.401 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = 25% × 11.124,812 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 2.781,203 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 HCN

HCN = 20% × 14,657 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(53)

Tabel LC. 13 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-001)

Komponen

Aliran 27 Aliran 29 Aliran 30 Aliran 31

Udara Panas - 185.401 185.401

Pektinolitik 4,908 - 4,908 -

L.Plantarum 45,739 - 45,739 -

Protease 6,014 - 6,014 -

NaCl 9,585 - 9,585 -

Air 55.624,059 - 8.343,609 2.781,203

Fosfor 101,220 - 101,220 -

Karbohidrat 50.920,974 - 50.920,974 -

Kalsium 83,507 - 83,507 -

Protein 13.665,121 - 13.665,121 -

Besi 1,771 - 1,771 -

Lemak 3.387,330 - 3.387,330 -

Vitamin B1 0,025 - 0,025 -

HCN 15,593 - 11,726 2,931

Phytates 546,589 - 546,589 -

Tanin 1,012 - 1,012 -

TOTAL 79.913,264 185.400,93 77.129,130 188.185,066

TOTAL 265.314,196 265.314,196

(54)

C.1.9.Hammer Mill (HM-001)

Fungsi : Menghancurkan chip singkong kering menjadi tepung singkong.

Kondisi Operasi : 30 ºC.

Gambar LC. 9 Hammer Mill (HM-001)

Komponen masuk aliran 30 merupakan chip singkong kering keluaran Rotary Dryer I (RD-001) yang akan dihancurkan menjadi tepung singkong didalam Hammer Mill I (HM-001) hingga mencapai ukuran yang telah ditentukan. Adapun besarnya massa aliran singkong pada aliran 30 adalah sebesar 77.129,130 kg/batch. Sedangkan pada aliran 34 merupakan aliran recycle dari tepung singkong over size yang tidak lolos pada proses pengayakan di Rotary Sifter (RS-001). Besarnya laju alir massa recycle di aliran 34 tersebut adalah 1.542,583 kg/batch.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

Air = 8.343,609 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(55)

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

 Recycle (Keluaran Rotary Sifter) Recycle = 1.542,583 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(56)

b. Komponen Keluar (Aliran 32)

Komponen yang keluar pada aliran 32 merupakan chip singkong yang telah dihancurkan menjadi tepung singkong didalam Hammer Mill I (HM-001) yang kemudian akan dialirkan ke Rotary Sifter I (RS-001). Laju alir massa tepung singkong keluaran Hammer Mill I (HM-001) adalah sebesar 78.671,712 kg/batch.

Adapun peneracaan massa pada unit Hammer Mill I (HM-001) dapat dilihat pada tabel LC.13 dibawah ini.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

(57)

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

 Recycle (Keluaran Rotary Sifter) Recycle = 1.542,583 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(58)

Tabel LC. 14 Neraca Massa Hammer Mill (HM-001)

Komponen

Masuk Keluar

kg/batch kg/batch Aliran 30 Aliran 34 Aliran 32

Pektinolitik 4,908 - 4,908

L.Plantarum 45,739 - 45,739

Protease 6,014 - 6,014

NaCl 9,585 - 9,585

Air 8.343,609 - 8.343,609

Fosfor 101,220 - 101,220

Karbohidrat 50.920,974 - 50.920,974

Kalsium 83,507 - 83,507

Protein 13.665,121 - 13.665,121

Besi 1,771 - 1,771

Lemak 3.387,330 - 3.387,330

Vitamin B1 0,025 - 0,025

HCN 11,726 - 11,726

Phytates 546,589 - 546,589

Tanin 1,012 - 1,012

Recycle - 1.542,583 1.542,583 TOTAL 77.129,130 1.542,583 78.671,712 TOTAL 78.671,712 78.671,712

C.1.10. Rotary Sifter (RS-001)

Fungsi : Mengayak sekaligus menyeleksi ukuran butiran tepung singkong sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

Kondisi Operasi : 30 ºC.

Gambar LC. 10 Rotary Sifter (RS-001)

(59)

Komponen masuk aliran 32 merupakan tepung singkong keluaran Hammer Mill I (HM-001) yang akan diayak dan diseleksi ukuran butirannya sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan. Adapun besarnya massa aliran singkong pada aliran 32 adalah sebesar 77.129,130 kg/batch.

 Kultur Mikroba

 Enzim Protease

 NaCl

 Air

 Fosfor

 Karbohidrat

 Kalsium

(60)

 Protein

 Besi

 Lemak

 Vitamin B1

 HCN

 Phytates

 Tanin

b. Komponen Keluar (Aliran 33 dan Aliran 34)

Komponen yang keluar pada aliran 34 merupakan butiran tepung singkong yang tidak lolos pada proses pengayakan karena ukurannya yang terlalu besar, sehingga butiran tepung tersebut perlu dikembalikan (di recycle) ke Hammer Mill I (HM- 001) untuk dihancurkan kembali agar memiliki ukuran yang sesuai dan bisa dialirkan ke proses selanjutnya. Pada peneracaan massa di unit ini, diasumsikan jumlah butiran tepung singkong yg dikembalikan ke Hammer Mill I (HM-001) sejumlah 2% dari keseluruhan bobot tepung singkong yang masuk Rotary Sifter I (RS-001). Adapun laju alir massa tepung singkong yang keluar melalui aliran 34 adalah sebesar 1.542,583kg/batch. Sedangkan pada keluaran aliran 33, merupakan butiran tepung singkong yang lolos proses pengayakan di unit Rotary Sifter I (RS- 001), dengan laju alir massa sebesar 75.586,547 kg/batch yang untuk selanjutnya akan dialirkan ke silo produk

(61)

 Kultur Mikroba

= 44,824 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Enzim Protease

 NaCl

NaCl = 98% × 9,585 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Air

Air = 98% × 8.343,609 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

= 8.176,737 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

 Fosfor

= 99,196 𝑘𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ⁄

(62)