-
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
1
Sagu memiliki kandungan nutrisi cukup tinggi yang dapat menggantikan sumber nutrisi beras. Hal inilah yang mendasari untuk memproduksi tepung sagu dalam jumlah banyak. Tepung sagu selama ini diproduksi secara konvensional oleh home industri sehingga pemanfaatan sagu sebagai bahan baku tepung kurang maksimal. Perlu dikembangkan proses produksi tepung sagu secara komersial skala besar agar dapat mencukupi kebutuhan pasar. Dengan adanya pabrik tepung sagu ini, diharapkan dapat mengurangi jumlah impor bahan makanan pokok yang cenderung meningkat setiap tahunnya.
Proses pembuatan tepung sagu dilakukan secara mekanis melalui suatu sistem yang kontinyu. Proses ini memiliki kelebihan antara lain, pemrosesan dapat berjalan lebih cepat, dapat menghasilkan produk dengan skala besar, dan kualitas produk yang lebih baik dan tahan lama. Proses pembuatan tepung sagu terbagi atas 3 tahapan proses, yaitu :
a. Proses debarking and size reduction b. Proses sago extraction c. Proses pemisahan air, anti browning, pengeringan
Proses debarking and size reduction merupakan pretreatment untuk mempermudah proses pengolahan dan ekstraksi pati sagu dari batang sagu yang berukuran besar. Dimulai dari pengupasan kulit terluar batang sagu hingga pemarutan empulur sagu. Proses sago extraction bertujuan untuk mengambil pati sagu dari serat-serat kasarnya. Proses pemisahan air, anti browning, pengeringan merupakan proses akhir yang bertujuan untuk mendapatkan tepung sagu kering yang telah diberi anti browning agents (sodium sulfite).
Pabrik ini memiliki 3 alat besar yaitu rasper, hydrocyclone, dan flash dryer. Rasper merupakan alat yang berfungsi untuk memarut sagu. Berdiameter rotor 24 inch, kecepatan 2600 rpm, dan membutuhkan power sebesar 66 kW. Hydrocyclone merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan pati dari campuran pati dan air. Alat ini terdiri dari 10 stage, pada 4 stage yang terakhirnya ditambahkan treatment anti browning agent yaitu natrium sulfite agar pati sagu yang didapatkan tidak berwarna kecoklatan. Flash dryer berfungsi untuk mengurangi kadar air pada tepung sagu dari 40% menjadi 10%. Pengeringan tepung sagu menggunakan udara panas yang berkecepatan 8,9 m/s dengan suhu 60oC .
Untuk utilitas pabrik, akan memanfaatkan air sungai yang ada di daerah sorong selatan. Air tersebut akan dimanfaatkan untuk air proses. Untuk kebutuhan listrik pabrik, akan diambil dari PLN. Kedepannya pabrik ini direncanakan memiliki pembangkit listrik sendiri.
Kata KunciSagu, debarking and size reduction, sago
extraction, pemisahan air, anti browning, pengeringan .
I. PENDAHULUAN
Sandang, pangan dan papan merupakan kebutuhan primer manusia. Dari ketiga kebutuhan tersebut, pangan merupakan kebutuhan harian yang mutlak harus terpenuhi secara berkesinambungan untuk mempertahankan kehidupan manusia. Sementara sandang dan papan merupakan kebutuhan yang apabila sudah terpenuhi tidak perlu di suplai secara berkesinambungan, bergantung pada kebutuhan setiap individu. Oleh karena itu, ketersediaan bahan pangan menjadi issue yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia. Dalam budaya masyarakat Indonesia, bahan makanan utama yang paling umum dipakai adalah beras sebagai sumber karbohidrat, meskipun ada beberapa daerah di Indonesia yang menjadikan bahan makanan alternatif sebagai makanan utama. masyarakat madura mempunyai bahan makanan utama berupa jagung dan masyarakat Indonesia bagian timur menjadikan sagu sebagai bahan makanan utama. Mereka menjadikan tanaman yang ada di sekitar lingkungan mereka sebagai bahan makanan utama. Indonesia terletak di garis khatulistiwa dengan iklim tropis yang menjadikan negara ini mempunyai sumberdaya alam yang melimpah, sehingga terbentuk negara agraris. Walaupun merupakan negara agraris, hasil pertanian Indonesia masih belum cukup untuk memenuhi kebutuan pangan nasional. Pemerintah Indonesia mengimpor 2 juta ton beras tahun 2012. Impor beras dilakukan untuk memastikan ketersediaan stok beras di dalam negeri. Upaya ketahanan pangan ini bertujuan untuk dapat mempertahankan stabilitas ketersediaan pangan nasional yang kebutuhannya terus meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk. Pengenalan bahan pangan alternatif sebagai pengganti bahan makanan pokok merupakan solusi yang lebih baik dalam menciptakan ketahanan pangan nasional. Negara tidak akan bergantung pada pihak asing dalam pemenuhan pangan nasional. Salah satu bahan pangan alternatif yang menjanjikan adalah sagu, karena kepopulerannya sebagai bahan makanan utama di kalangan masyarakat Indonesia timur. (BPS, 2012) Kandungan terbesar didalam sagu ialah karbohidrat. Dalam 100 gram sagu kering terdapat sekitar 94 96 gram karbohidrat lebih tinggi dibandingkan dengan beras 80,4 g/100 g, jagung 71,7 g/100 g, maupun kentang 16,3 g/100 g. Sementara energi yang dihasilkan oleh 100 gram sagu sekitar 353.000 kalori, dimana jumlah ini comparable dengan energi
DESAIN PABRIK PENGOLAHAN TEPUNG SAGU
Nimah Sakiynah, Achmad Ralibi Tigor, dan Heru Setyawan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: [email protected]
-
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
2
yang dihasilkan oleh beras sekitar 360.000 kalori. Harga tepung sagu bervariasi antara Rp. 2000 Rp. 3500 perkilo, lebih rendah daripada harga beras sekitar Rp.7000 Rp. 10000 perkilo. Berdasarkan data-data diatas, maka perbedaan harga yang cukup jauh serta kandungan nutrisi dari sagu yang dapat menggantikan sumber nutrisi beras inilah yang mendasari untuk memproduksi tepung sagu dalam jumlah banyak. Diharapkan dengan ketersediaanya dalam jumlah besar mampu menurunkan kebutuhan beras nasional dan mampu memenuhi kebutuhan pangan untuk Indonesia timur sehingga pemerintah tidak perlu impor beras. Selain itu, tepung sagu ini juga dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang industri pangan dan non pangan.
Tepung sagu selama ini diproduksi secara konvensional oleh home industri sehingga pemanfaatan sagu sebagai bahan baku tepung kurang maksimal. Perlu dikembangkan proses produksi tepung sagu secara komersial skala besar agar dapat mencukupi kebutuhan pasar. Dengan adanya pabrik tepung sagu ini, diharapkan dapat mengurangi jumlah impor bahan makanan pokok yang cenderung meningkat setiap tahunnya.
II. PROSES
A. Proses Debarking dan Size Reduction
Batang sagu yang berukuran 1m diambil dari log pond, kemudian diletakkan pada debarking machine. Batang sagu diambil kulitnya untuk mendapatkan empulur yang bebas dari kulit kerasnya. Kemudian batang sagu dicacah menggunakan chipper, sagu keluaran dari chipper ini memiliki ukuran 1cm. Kemudian proses pemarutan sagu menjadi ukuran yang lebih kecil lagi untuk mempermudah ekstraksi pati sagu. Pada rasper ini ditambahkan air dengan jumlah tertentu supaya pemarutan berlangsung lebih mudah dan pati sagu dapat terlarut pada air tersebut. Keluaran dari rasper ini ditampung pada sebuah collecting vessel untuk mengantisipasi jika semua keluaran rasper tidak dapat dilanjutkan seluruhnya ke centrifugal sieve, sehingga proses bisa terus berjalan. Keseluruhan proses ini merupakan pretreatment untuk mempermudah proses pengolahan dan ekstraksi pati sagu dari batang sagu yang berukuran besar
B. Proses Sago Extraction
Tujuan dari proses ini adalah untuk mengambil pati sagu dari serat-serat kasarnya. Ekstraksi pati sagu dilakukan pada centrifugal extractor, masukan dari centrifugal extractor ini berasal dari collecting vessel. Sagu yang akan di ekstrak pada collecting vessel ini sudah berbentuk slurry. Pati sagu ini akan dipisahkan dari ampas nya menggunakan sieve yang berukuran 120 mesh. Keluaran dari centrifugal sieve ini berupa slurry pati yang bebas dari ampas.
C. Proses Pemisahan
Proses ini terjadi di hydrocyclone adalah pemekatan larutan pati, kemudian pencucian dengan fresh water dan dilanjutkan dengan pemberian anti browning agents (sodium sulfite). Pemberian anti browning agents dengan tujuan untuk
mencegah adanya perubahan warna dari pati yang disebabkan oleh kontak enzymatic dengan udara. Tahapan selanjutnya adalah pemekatan menggunakan rotary vacuum filter untuk proses pemekatan
Kemudian jumlah air yang hanya tersisa 40% dari slurry akan dikeringkan menggunakan flash dryer. Air akan dikontakkan dengan hot air untuk mengurangi water content pada tepung hingga menjadi 10% air di dalam pati. Pada proses ini udara akan mengambil sebagian air dengan konsep humidity, humidity hot air yang rendah akan menyerap air hingga kondisi jenuhnya. Keluaran dari flash dryer ini merupakan tepung sagu kering yang telah siap digunakan dan selanjutnya masuk pada bagian bagging untuk proses pengepakan agar kualitas produk tepung sagu tetap terjaga sesuai dengan standar nya.
III. STUDY KELAYAKAN
A. Gambar dan Tabel
Pabrik sagu ini rencananya didirikan di Provinsi Papua kabupaten Sorong Selatan sehingga dekat dengan bahan baku dan lokasi pemasaran. Lifetime selama sepuluh tahun dengan masa konstruksi dua tahun
Pabrik sagu rencananya beroperas selama 24 jam / hari selama 300 hari / tahun. Kapasitas produksi 30.000 ton/tahun dengan jumlah pegawai 132 orang.
Pabrik ini mempunyai produk utama tepung sagu yang akan dijual dengan harga Rp 8.500/kg. Untuk kelayakan ekonomi pendirian pabrik, dapat dilihat dari hasil analisa ekonomi berikut:
- Internal Rate of Return = 22% IRR yang dihasilkan lebih besar dari bunga pinjaman, yaitu 7% pertahun.
- Pay Out Time = 4,8 tahun Waktu pengembalian modal minimum lebih kecil dari perkiraan usia pabrik.
- Break Even Point = 54 % Ditinjau dari berbagai hal tersebut diatas, maka pabrik
pengolahan tepung sagu dinyatakan layak untuk didirikan dikarenakan Interest rate of return dari pabrik lebih besar dari pada bunga bank, POT untuk pabrik kimia kurang dari 5 tahun. Diharapkan dengan adanya pabrik ini dapat menutupi kebutuhan pangan nasional.
IV. HASIL
Pabrik sagu dengan kapasitas produksi 30.000 ton pertahun membutuhkan batang /log sagu sebahagi bahan baku utama sebesar 34722 kg/jam, selain itu untuk proses pencucian membutuhkan make up water sebesar 45.777 kg/jam. Untuk proses pemutihan menggunakan antibrowning berupa natrium sulfit. Natrium Sulfit sesuai dengan standart SNI penambahan bahan anti browning sebesar 200-400 ppm. Berdasarkan feed yang masuk maka dibutuhkan natrium sulfit sebesar 1.08 kg/jam. Residu Sulfat yang diizinkan pada produk tepung sagu sesuai standar nasional Indonesia sebesar 25 mg/kg. Sehingga Natrium Sulfit yang harus keluar sebesar 0.953 kg/jam.
-
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)
3
Untuk proses pengeringan menggunakan flash dryer, slurry tepung dikontakkan langsung dengan udara panas yang sebelumnya dipanaskan dalam air heater. Udara yang dibutuhkan untuk mengeringkan slurry tepung sebesar 235.177 kg/jam. Air heater yang digunakan ialah fired heater dengan bahan bakar berupa solar. Untuk menaikkan suhu udara dari 25 oC sampai menjadi 60 oC dibutuhkan kalor sebesar 8.366.667 Kj/jam. Berdasarkan perhitungan neraca energi, untuk menghasilkan kalor tersebut dibutuhkan solar sebesar 186 kg/jam.
V. KESIMPULAN/RINGKASAN
Ditinjau dari berbagai hal tersebut diatas, maka pabrik pengolahan tepung sagu yang berlokasi di Provinsi Papua kabupaten Sorong Selatan dinyatakan layak untuk didirikan dikarenakan Interest rate of return dari pabrik lebih besar dari pada bunga bank, POT untuk pabrik kimia kurang dari 5 tahun.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kami ucapkan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M. Eng selaku kepala laboratorium Elektrokimia dan korosi dan sekaligus sebagai dosen pembimbing kami dan juga Bapak Dr. Ir Samsudin Affandi M.S. Beliau merupakan sosok peneliti yang tekun dan mengajarkan ilmu pengetahuan tentang nano teknologi secara mendalam. Terima kasih atas bimbingan, semangat dan optimistis yang cukup besar serta terus memberikan mindset yang positif pada kami. Serta teman-teman laboratorium elektrokimia dan korosi yang selalu mensupport kami.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Biro Pusat Statistik Surabaya, 2012, Data Eksport Import Sagu, Surabaya
[2] Brownell, Young. 1959. Process Equipment Design. New York: John
Wiley and Sons.DPP Internatonal Aps, 2012 [3] Geankoplis, C. 1993. Transport Processes and Unit Opration 3rdEdition.
New Jersey: Prentice Hall. [4] Himmelblau, D.M. 1989. Basic Principle and Calcilation in Chemical
Engginering 5th Edition. London : Practice Hall Inc. [5] Kern. 1950. Process Heat Transfer. London: Mc. Graw-Hill. [6] Kusnarjo. 2010. Alat Penukar Panas. Sura: Sukses Mitra Karya Mandiri [7] Levenspiel, Oktave. 1962. Chemical Engineering Reaction. New York :
John Wiley & Sons. [8] Mc. Cabe. 1985. Unit Operation of Chemical Engineering 4thEdition.
New York: Mc. Graw-Hill Book. [9] Mujumdar, A. 2006. Handbook of Industrial Drying 3rd Editionby.
Texas: CRC press [10] Perry, RH. 1974. Chemical Engineers Handbook5thEdition
International Edition. Singapore: Mc. Graw-Hill. [11] Peters, MS and Timmerhaus, KD. 1991. Plant Design and Economics
for Chemical Engineers 4thEdition. Singapore: Mc. Graw-Hill. [12] Seborg, D.E., T.F. Edgar, and D.A. Mellichamp. 2010.Process
Dynamics and Control 3rd Edition. New York: Wiley [13] Seider,D,W.2004. Product and Process Design Principles 2nd
Edition.New York: John Wiley and Sons,Inc. [14] Shreve, 1984, Chemical Proses Industries, 5th
Edition.Singapore:McGraw-Hill Book Cmopany. [15] Singhal, et.al. 2007. Industrial production, processing and utilization of
sago palm-derived products.www.science direct.com
[16] Suraini. 2002. Sago starch and Its Utilization. Journal of Bioscience and Bioengineering
[17] Ulrich, GD. 1984. .A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economic. New York: John Wiley and Sons.
[18] Van Ness, S. 1987. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 4thEdition. Singapore: Mc. Graw-Hill.
