APLIKASI PEMISAHAN KIMIA DALAM PROSES PEMBUATAN GULA TEBU (KRISTALISASI) PENDAHULUAN Tebu merupakan tanaman perdagangan yang menghasilkan produk gula. Mekanisme pengolahan tebu yang baik akan menghasilkan gula yang berkualitas. Gula tebu memegang peranan penting dalam sistem ekonomi pangan di Indonesia, karena gula termasuk sembilan bahan pokok yang dibutuhkan oleh masyarakat dan industri. Pada tahun 1928, Jawa merupakan pengekspor gula terbesar kedua di dunia setelah Kuba. Saat ini penurunan produktivitas tanah menyebabkan produksi gula menurun. Lahan-lahan untuk penanaman tebu semakin sempit, karena banyak yang digunakan sebagai lahan pemukiman penduduk. Penurunan produksi gula mengakibatkan pemenuhan kebutuhan gula dalam negeri kurang optimal, sehingga pemerintah menerapkan kebijakan impor untuk memenuhi kebutuhan yang semakin meningkat. Dampak penerapan kebijakan gula impor semakin lama akan dapat mematikan industri gula dalam negeri , sebab masuknya gula impor tersebut tanpa dikenakan pajak. Penerapan kebijakan tersebut tidak menyelesaikan masalah, bahkan menyebabkan banyak pabrik gula dalam negeri yang terpaksa ditutup. Penerapan mekanisme produksi gula yang berkualitas adalah salah
24
Embed
Aplikasi pemisahan kimia dalam pembuatan gula pasir
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
APLIKASI PEMISAHAN KIMIA DALAM PROSES
PEMBUATAN GULA TEBU (KRISTALISASI)
PENDAHULUAN
Tebu merupakan tanaman perdagangan yang menghasilkan produk gula.
Mekanisme pengolahan tebu yang baik akan menghasilkan gula yang berkualitas.
Gula tebu memegang peranan penting dalam sistem ekonomi pangan di Indonesia,
karena gula termasuk sembilan bahan pokok yang dibutuhkan oleh masyarakat
dan industri.
Pada tahun 1928, Jawa merupakan pengekspor gula terbesar kedua di
dunia setelah Kuba. Saat ini penurunan produktivitas tanah menyebabkan
produksi gula menurun. Lahan-lahan untuk penanaman tebu semakin sempit,
karena banyak yang digunakan sebagai lahan pemukiman penduduk. Penurunan
produksi gula mengakibatkan pemenuhan kebutuhan gula dalam negeri kurang
optimal, sehingga pemerintah menerapkan kebijakan impor untuk memenuhi
kebutuhan yang semakin meningkat. Dampak penerapan kebijakan gula impor
semakin lama akan dapat mematikan industri gula dalam negeri , sebab masuknya
gula impor tersebut tanpa dikenakan pajak. Penerapan kebijakan tersebut tidak
menyelesaikan masalah, bahkan menyebabkan banyak pabrik gula dalam negeri
yang terpaksa ditutup. Penerapan mekanisme produksi gula yang berkualitas
adalah salah satu cara untuk meningkatkan produksi gula dalam negeri.
TINJAUAN PUSTAKA
Tebu
Tebu (Sacharum offinarium) merupakan tanaman perkebunan yang
memiliki umur tanam kurang lebih 12 bulan. Pada saat tebu telah cukup umur
untuk ditebang, maka tebu dibawa ke unit pengolahan. Tebu diolah dalam bentuk
gula pasir atau gula merah. Tanaman tebu dapat dikembangbiakkan secara
vegetatif yaitu dengan cara stek bagal, stek pucuk, lonjoran dan rayungan (Dirjen
Perkebunan 1950).
Kandungan nira dalam tebu dipengaruhi oleh jenis tanah. Tanaman tebu
dapat diusahakan pada berbagai jenis tanah dengan tekstur ringan sampai berat
seperti regosol, podsolik, latosol, mediteran, hidromorp, gtei humus, grumosol,
dan alluvial. Teknik budidaya tanaman tebu dipengaruhi pula oleh keadaan aerasi,
drainase, pH, kesuburan kimiawi, jenis tebu, waktu tanam, penyebaran, dan
jumlah curah hujan. Komposisi bahan yang terkandung dalam tebu dapat dilihat
pada tabel 1.
Tabel 1 Komposisi bahan yang terkandung dalam tebu
Bahan Komposisi (%)Sukrosa 8-16Gula Reduksi 0.5-2Serabut (Serat) 8-16Abu 0.3-0.8Bahan Organik Lain 0.5-1Gula 0.2-0.5Air 69-75
Komposisi nira mentah yang diperoleh dari tebu sangat bergantung pada
perlakuan mekanis, yaitu cara panen (penebangan), pengangkutan dan
penggilingan. Penebangan tebu yang dilakukan secara manual (dengan
menggunakan tangan) hasilnya lebih baik dibandingkan dengan menggunakan
mesin. Tebu yang ditebang dengan tangan umumnya lebih bersih dan seluruh
batang tebu termasuk bagian bawah turut terbawa, sedangkan bagian pucuknya
dibuang (Neulicht R & Shular J 1997).
Sifat Fisik dan Kimia Sukrosa
Gula (sukrosa) yang biasa disebut dengan gula tebu adalah disakarida
dengan rumus molekul C12H22O11, struktur kimianya dapat dilihat pada Gambar 1.
Kata sugar dan Sukrosa berasal dari kata Sansekerta sarkara.
Gambar 1 Struktur kimia sukrosa.
Komposisi kimia dari gula baik yang beasal dari tebu maupun bit adalah
sama, yaitu satu satuan fruktosa yang digabung dengan satu satuan glukosa.
Ikatan glikosida menghubungkan karbon ketal dan asetal dan bersifat β dari
fruktosa dan α dari glukosa. Dalam sukrosa, kedua atom karbon anomerik (tidak
sekedar satu) digunakan untuk ikatan glikosida. Baik fruktosa maupun glukosa
tidak memiliki gugus hemiasetal, oleh karena itu sukrosa di dalam air tidak berada
dalam kesetimbangan dengan suatu bentuk aldehida atau keto. Sukrosa tidak
menunjukkan mutarotasi dan bukanlah gula pereduksi (Fessenden&Fessesnden
1986).
Sukrosa merupakan hasil sintesis biokimia antara dua monosakarida, yaitu
D-fruktosa dan D-glukosa. Monosakarida pembentuk sukrosa tersebut dihasilkan
oleh fotosintesis antar gas CO2 dan air dengan bantuan sinar matahari. Proses
fotosintesis tersebut tejadi dalam zat hijau daun (klorofil).
Sukrosa dapat terhidrolisis dengan adanya ion hidrogen menjadi gula
invert (gula inversi), yaitu campuran antara fruktosa dan glukosa.
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
Sukrosa D-glukosa D-fruktosa
Polarisasi +66,6o +52,8o -92,8o
Gula inversi diturunkan dari inversi (pembalikan) tanda rotasi jenis bila skrosa
dihidrolisis. Polarisasi sukrosa murni sebesar +66,6o, setelah mengalami hidrolisis
diperoleh gula inversi yang merupakan campuran dengan polarisasi -20,0o (Austin
G T 1984). Hidrolisis sukrosa menjadi gula invert dapat pula terjadi akibat
aktivitas mikroorganisme yang dapat melepaskan enzim invertase. Enzim ni
bersifat spesifik untuk ikatan β-D-fruktofuranosida dan terdapat dalam ragi dan
lebah (madu terutama terdiri dari gula inversi). Enzim tersebut akan menyebabkan
nira tebu menjadi lebih asam karena gula inversi hasil hidrolisis akan pecah lebih
lanjut menjadi asam organik, yang akan menambah hasil bukan gula (gula palsu).
Suatu gula inversi sintetik yang disebut Isomerose dibuat dengan isomerisasi
enzimatik dari glukosa dalam sirup jagung (corn syrup). Penggunaan
komersialnya adalah untuk pembuata es krim, minuman ringan, dan permen
(Fessenden&Fessesnden 1986).
Sukrosa larut dalam air dan kelarutannya bertambah dengan meningkatnya
temperatur. Beberapa sifat fisik sukrosa ditunjukkan dalam Tabel 2.
Tabel 2 Sifat fisik sukrosa
Parameter Karakteristik Bentuk Kristal MonoklinBerat Molekul 342.30Spesifik Gravity 1.588 (15 °C)Titik Lebur 170 °CEntalpi Pembentukan 228.3 Kj/mol
Baggase dan Molasse
Baggase dan molasse dihasilkan sebagai produk samping dari proses
pembuatan gula. Baggase merupakan ampas yang dihasilkan dari bagian dalam
tebu setelah diekstrak. Biasanya baggase dapat digunakan sebagai bahan bakar,
bahan baku kertas, dan makanan ternak. Molasse atau sirup hitam digunakan
sebagai makanan sapi, pembutan rum, dan sumber karbon bagi industri fermentasi
(Austin G T 1984).
Blotong/MUD
Blotong/MUD adalah limbah padat yang dihasilkan dari proses klarifikasi.
Limbah ini termasuk partikel yang tidak larut dan dari komposisinya baik untuk
dijadikan bahan pupuk organik dan sebagai bahan untuk memperbaiki komposisi
tanah. Komposisi Bloong/MUD (%) dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3 Komposisi Blotong
Komposisi Junlah (%)
CaO 1-4
MgO 0,5-1,5
Total Abu 0-20
Gula 5-15
(Sumber: Paturau 1982)
PEMBAHASAN
Proses Panen
Untuk memperoleh gula tebu dengan kualitas yang baik, proses panen tebu
perlu diperhatikan. Penebangan secara manual (dengan tangan) hasilnya lebih
baik dibandingkan dengan menggunakan mesin tebu. Penebangan meliputi
seluruh bagian tebu, termasuk bagian pucuk dan daun (Notojoewono 1964).
Bagian pucuk dan daun tebu dibuang karena hanya mengandung sedikit sukrosa
tetapi banyak mengandung pati dan gula reduksi. Tebu yang telah dipanen harus
segera diproses karena dapat rusak akibat pengaruh proses enzimatis, reaksi
kimia, maupun mikroba.
Proses Pembuatan Gula
Proses pembuatan gula dari tebu terdiri dari beberapa tahap, yaitu tahap