Proses Pembuatan Gula Rafinasi

Kuliah kimia dan masyarakat pada minggu ketiga diisi oleh seorang alumni Kimia yang bernama Arimulyo Nugroho. Beliau yang lebih dikenal dengan panggilan Mas Oho bekerja sebagai sales marketing pada PT Jawamanis Rafinasi. Dalam kuliahnya Mas Oho mempresentasikan tentang pembuatan gula rafinasi khususnya yang dilakukan PT Jawamanis Rafinasi.  Selain itu juga Mas Oho memberikan kuliah tentang bagaimana strategi menguasai pasar.

Hampir sekitar  dua jam Mas Oho memberikan kuliah kimia dan masyarakat namun selebihnya digunakan untuk sesi tanya jawab yang sangat menarik sekali. Pada sesi tanya jawab beliau bercerita ketika masih menjadi mahasiswa kimia ITB. Hal ini menarik bagi kami karena bisa belajar dari pengalamannnya sebagai wakil ketua himpunan dan aktivis pada berbagai organisasi kemahasiswaaan.

Resume yang telah saya susun berisi tentang enam bagian penting. Pada bagian pertama berisi tentang kondisi produksi dan konsumsi gula kasar(raw sugar) di Indonesia pada tahun 2008-2009. Pada bagian kedua berisi tentang cara mengatsi desfisit gula di Indonesia. Lalu pada bagian ketiga berisi tentang bagaimana sintesis sukrosa dalam sel tumbuhan. Selanjutnya pada bagian keempat berisi tentang bagaimana pembuatan gula kasar(raw sugar) dari tebu sebagai sumber sukrosa. Lalu pada bagian kelima berisi tentang cara pembuatan gula rafinasi yang berasal dari gula kasar dan pada bagian akhir berisi tentang evaluasi kuliah kimia dan masyarakat.

Konsumsi dan Produksi Gula Dunia

April 2008-Maret 2009

Satuan: juta ton

Sumber: Kingsman Reports

Pada bagian pertama saya akan menerangkan tentang kondisi gula di Indonesia. Sumber data yang digunakan adalah Kingsman Reports.

Produksi dan Konsumsi Gula Kasar(Raw Sugar) Indonesia

Dari data diatas dapat di ambil kesimpulan bahwa produksi gula kasar(raw sugar) yang ada di Indonesia lebih kecil dari konsumsi  sehingga harus dilakukan impor gula. Seperti istilah lebih besar pasak daripada tiang jika kita umpamakan. Saya cukup kaget melihat data tersebut kalau kita melihat sumber daya yang ada di Indonesia. Sumber daya alam Indonesia memiliki kekayaan alam yang sangat melipah, tanahnya subur dan mayoritas matapencaharian orang Indonesia adalah petani. Namun pertanyaaannya mengapa kita harus mengimpor gula dari luar. Sungguh sangat disayangkan sekali melihat kondisi tersebut sangat memprihatinkan.

Kalau kita cermati tabel tersebut ternyata konsumsi gula kasar(raw sugar) Indonesia dari bulan April 2008 sampai bulan Maret 2009(lihat tabel) adalah 5250 juta ton jauh berbeda dibandingkan dengan produksinya yaitu sekitar 2650 juta ton. Hal itu mencerminkan bahwa bangsa Indonesia hanya mampu memenuhi kebutuhan dalam negeri sekitar setengahnya dari jumlah konsumsi gula kasar. Oleh karena itu untuk memenuhi konsumsi gula dalam negeri maka kebijakan pemerintah tidak ada pilihan lain selain impor gula kasar dan gula putih.

Kebijakan tersebut cukup merugikan para petani gula dan industri gula rumahan karena ternyata  gula putih impor tersebut lebih murah daripada gula putih yang diproduksi di dalam negeri. Selain harganya lebih murah, gula impor juga mempunyai kualitas yang lebih unggul daripada produksi dalam negeri. Kalau kita sering belanja di pasar tradisional  dan coba membandingkan gula impor dan gula produk dalam negeri ternyata gula impor tersebut kualitasnya lebih bagus karena warnanaya yang putih sedangkan gula buatan dalam negeri berwarna kekuningan. Maka konsumen lebih memeilih gula impor daripada gula buatan dalam negeri. Akibatnya produksi gula dalam negeri menjadi tersendat dan merugikan petani gula.

Warna putih gula impor bukan berasal dari pewarnaan tetapi memang teknologinya sudah canggih sehingga output yang cenderung baik. Hal tersebut berbeda sekali dengan gula yang diproduksi dalam negeri yang cenderung kekuningan, hal tersebut disebabkan oleh proses pembuatan gula yang masih menggunakan teknologi yang sederhana. Selain itu juga mesin-mesin pembuat gula yang digunakan adalah mesin yang digunakan pada zaman dulu yang belum diperbaharui.

Sehingga kadang-kadang kita sering mendengar kalimat bahwa gula kuning itu lebih manis daripada gula putih. Sebenarnya isu tersebut adalah untuk melindungi industri gula putih dalam negeri supaya tidak bangkrut. Hal tersebut memang wajar karena kita harus melindungi para petani tebu.

Cara Mengatasi Defisit Gula

Untuk mengurangi defisit gula setidaknya ada beberapa hal yang harus dilakukan diantaranya kebijakan pemerintah untuk menjaga harga gula supaya tidak merugikan produsen dan konsumen,membuka lahan pertanian baru untuk produksi tebu, membuka industri gula yang baru dan disertai peningkatan kualitas teknologi  industri.

Hal-hal seperti itu harus segera dilaksanakan oleh pemerintah karena untuk beberapa tahun kedepan seharusnya kita bisa berswasembada pangan. Dan kabar baik yang telah berhasil ditingkatkan adalah swasembada beras. Oleh karena  tugas kita sebagai kaum intelektual senantiasa berkontribusi untuk bangsa dan negara.

Dengan ketertarikan saya dalam bidang biokimia khususnya bioteknologi, saya mungkin suatu hari nanti dapat menghasilkan suatu penelitaian tentang bagaimana meningkatkan produksi gula dari tebu atau  tanaman yang lain dengan cara memodifikasi gen penghasil sukrosa denga cara rekayasa genetika.

Buah pikiran saya yang ingin diaplikasikan suatu hari nanti adalah bagaimana mensubstitusi gula dengan pemanis lain yang sama sekali bukan buatan seperti aspartam dan sakarin. Dari bacaan dan informasi yang saya dapat ternyata ada pemanis yang berasal dari asam amino. Pemanis ini cukup potensial dikembangkan karena selain tidak berbahaya seperti pemanis buatan  asam amino ini juga bisa didegdradasi dalam siklus metabolisme sel. Pemanis ini sangat cocok untuk penderita Diabetes mellitus. Kita bisa menyisipkan gen pemanis  yang menghasilkan asam amino ini supaya diproduksi dalam jumlah besar baik dalam tanaman membentuk tanaman transgenik atau dilakukan ekspresi protein secara induktif dalam jumlah besar dengan teknik DNA rekombinan pada transforman yang lain seperti bakteri dan jamur. Beberapa tahun ke depan terobosan-terobosan seperti itu cukup menjadi tantangan buat kita dan suatu saat nanti kita bisa membuka produksi tanaman tebu hasil rekayasa genetika  dengan produksi sukrosa yang melimpah.

Tahap Proses Pembuatan Sukrosa Dalam Sel Tanaman

Dengan cara memahami jalur metabolisme tumbuhan kita dapat menjelaskan bagaimana proses pembutan sukrosa dalam sel. Proses pembuatan sukrosa dalam sel dimulai dari tahap fotosintesis. Proses fotosintesis terjadi pada bagaian kloroplas yang terdapat dalam daun tanaman.  Proses ini dibedakan menjadi dua yaitiu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang memerlukan cahaya matahari sebagai sumber energi untuk mengaktifkan reaksi sedangkan reaksi gelap memerlukan ATP sebagai sumber energi.

Proses fotosintesis memerlukan CO2, H2O dan cahaya yang berasal dari sinar matahari. Pada tahap pertama terjadi fiksasai CO2 dengan lima aseptor karbon yaitu ribulosa 1,5-bisfosfat membentuk 3-fosfogliserat. Molekul ini adalah prekursor pembentukan berbagai biomolekul yaitu karbohidrat, gula, sukrosa dan polisakarida yang lainnya.

Tahap kedua setelah proses fiksasi CO2 yaitu pengubahan 3-fosfogliserat menjadi gliseraldehid 3-fosfat. Tahap ini dikenal sebagai tahap reaksi gelap yaitu proses reduksi yang memerlukan ATP dan NADPH. Gliseraldehid 3-fosfat adalah prekursor terjadinya beberapa reaksi metabolisme dalam sel seperti proses glikolisis  dan glikoneogenesis.

Molekul gliseraldehid 3-fosfat yang berasal dari kloroplas berkondensasi memebentuk fruktosa 1,6 bisfosfat yang dikatalisis oleh enzim aldolase. Selanjutnya terjadi hidrolisis memebentuk fruktosa 6-fosfat. Lalu dengan menggunakan enzim sukrosa 6-fosfat sintase terjadi pengubahan fruktosa 6-fosfat menjadi UDP-glukosa  membentuk sukrosa 6-fosfat. Terakhir  enzim sukrosa 6-fosfat fosfatase menghilangkan gugus fosfat dan menghasilkan sukrosa yang siap diangkut ke seluruh jaringan tanaman.

Proses Pemanenan Tanaman Tebu

Setelah mempelajari bagaimana siklus terjadinya pembentukan sukrosa dalam skala molekul selanjutnya bahasan beralih pada tahap proses pemanenan tanaman tebu. Sampai saat ini gula tebu masih sangat primadona untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan gula. Karena tanaman tebu memiliki kandungan sukrosa yang sangat banyak di bandingkan dengan tananaman yang lain. Tanaman tebu yang digunakan untuk skala industri  ini dapat diperoleh dari perkebunan tebu  para petani.

Tanaman tebu yang dapat mencapai ketinggian tiga meter ini dapat dipanen  setelah daun-daunnya mengering. Tanaman tebu ini pertama-tama dibersihkan terlebih dahulu dengan cara pembakaran. Pembakaran ini jangan sampai batangnya terbakar tetapi cukup sampai dengan pembakaran daun dan lapisan lilin pada batang. Untuk mengantisispasi terbakarnya batang maka  yang perlu dilakukan adalah mengguanakan api yang sangat panas dengan cara sekejap supaya batang tebunya tidak rusak.

Setelah itu tanaman tebu dipotong-potong. Proses pemotongan ini bisa dilakukan dengan cara manual atau dengan menggunakan mesin. Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan mesin adalah lebih cepat tetapi memerlukan biaya yang tidak sedikit. Oleh karena itu ada juga yang dilakukan secaa manual, keuntungan dari proses ini adalah membuka lapangan pekerjaan bagi para pekerja kasar. Tapi hasil yang diperoleh pun tidak secepat yang dilakukan oleh mesin. Maka hal tersebut merupakan suatu pilihan bagi para produsen tergantung kebutuhannya.

Proses Pembuatan Gula Kasar(Raw Sugar)

Tahap pertama pengolahan setelah proses pemanenan adalah ekstraksi jus atau sari tebu. Di kebanyakan pabrik, tebu dihancurkan dalam sebuah serial penggiling putar yang berukuran besar. Penggilingan ini bertujuan agar sari tebu atau jus tebu itu keluar dan serat tebu, hal ini mirip seperti cara kita membuat jus buah, tapi bedanya ampasnya dipisahkan pada proses ini. Cairan tebu manis dikeluarkan dan serat tebu dipisahkan. Ampas tebu ini merupakan limbah yang dapat dimanfaatkan untuk pakan ternak, dijadikan pupuk dan lain-lain.

Sedangkan cairan tebu  selanjutnya digunakan di mesin pemanas. Sari tebu yang dihasilkan masih berupa cairan yang kotor yaitu masih berupa sisa-sisa tanah yang berasal dari debu yang menempel pada batang tebu atau bisa juga berasal dari debu  proses pengangkutan, serat-serat berukuran kecil yang ikut terbawa  dan ekstrak dari daun dan kulit tanaman, semuanya bercampur di dalam cairan tebu. Jus dari hasil ekstraksi mengandung sekitar 15% gula dan serat residu, dinamakan bagasse, yang mengandung 1 hingga 2% gula, sekitar 50% air serta pasir dan batu-batu kecil dari lahan yang terhitung sebagai “abu”. Sebuah tebu bisa mengandung 12% hingga 14% serat dimana untuk setiap 50% air mengandung sekitar 25 hingga 30 ton bagasse untuk tiap 100 ton tebu atau 10 ton gula.

Pabrik dapat membersihkan jus dengan mudah dengan menggunakan semacam kapur yang akan mengendapkan sebanyak mungkin kotoran untuk kemudian kotoran ini dapat dikirim kembali ke lahan. Proses ini dinamakan pengapuran(liming). Proses ini mirip seperti proses penghilangan warna dengan menggunakan karbon aktif. Jus hasil ekstraksi dipanaskan sebelum dilakukan liming untuk mengoptimalkan proses penjernihan dan kotoran-kotoran yang terlarut didalamnya menjadi fragmen-fragmen yang lebih halus dan mudah untuk dipisahkan.

Kapur berupa kalsium hidroksida atau Ca(OH)2 dicampurkan ke dalam jus dengan perbandingan yang diinginkan dan jus yang sudah diberi kapur ini kemudian dimasukkan ke dalam tangki pengendap gravitasi yaitu sebuah tangki penjernih. Jus mengalir melalui tangki penjernih dengan kelajuan yang rendah sehingga padatan dapat mengendap dan jus yang keluar merupakan jus yang jernih.

Kotoran berupa lumpur dari tangki penjernih masih mengandung sejumlah gula sehingga biasanya dilakukan penyaringan dalam penyaring vakum putar(rotasi) dimana jus residu diekstraksi dan lumpur tersebut dapat dibersihkan sebelum dikeluarkan, dan hasilnya berupa cairan yang manis. Jus dan cairan manis ini kemudian dikembalikan ke proses untuk dilakukan tahapan selanjutnya.

Setelah mengalami proses liming, jus dikentalkan menjadi sirup dengan cara menguapkan air menggunakan uap panas dalam suatu proses yang dinamakan evaporasi.

Terkadang sirup dibersihkan lagi tetapi lebih sering langsung menuju ke tahap pembuatan kristal tanpa adanya pembersihan lagi. Jus yang sudah jernih mungkin hanya mengandung 15% gula tetapi cairan(liquor) gula jenuh(yaitu cairan yang diperlukan dalam proses kristalisasi) memiliki kandungan gula hingga 80%. Evaporasi dalam evaporator majemuk(multiple effect evaporator) yang dipanaskan dengan steam merupakan cara yang terbaik untuk bisa mendapatkan kondisi mendekati kejenuhan (saturasi).

Pada tahap akhir pengolahan, sirup ditempatkan ke dalam panci yang sangat besar untuk dididihkan. Di dalam panci ini sejumlah air diuapkan sehingga kondisi untuk pertumbuhan kristal gula tercapai. Pembentukan kristal diawali dengan mencampurkan sejumlah kristal ke dalam sirup. Penambahan Kristal ini berfungsi sebagai inisiator agar terbentuk agregasi kristal. Sekali kristal terbentuk, kristal campur yang dihasilkan dan larutan induk (mother liquor) diputar di dalam alat sentrifugasi untuk memisahkan keduanya, bisa diumpamakan seperti pada proses mencuci dengan menggunakan pengering berputar.

Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum disimpan.Larutan induk hasil pemisahan dengan sentrifugasi masih mengandung sejumlah gula sehingga biasanya kristalisasi diulang beberapa kali. Sayangnya, materi-materi non gula yang ada di dalamnya dapat menghambat kristalisasi. Hal ini terutama terjadi karena keberadaan gula-gula lain seperti glukosa dan fruktosa yang merupakan hasil pecahan sukrosa. Olah karena itu, tahapan-tahapan berikutnya menjadi semakin sulit, sampai kemudian sampai pada suatu tahap di mana kristalisasi tidak mungkin lagi dilanjutkan.

Dalam sebuah pabrik pengolahan gula kasar(raw sugar) umumnya dilakukan tiga proses pendidihan. Pertama atau pendidihan “A” akan menghasilkan gula terbaik yang siap disimpan. Pendidihan “B” membutuhkan waktu yang lebih lama dan waktu tinggal di dalam panci pengkristal juga lebih lama hingga ukuran kristal yang dinginkan terbentuk. Beberapa pabrik melakukan pencairan ulang untuk gula B yang selanjutnya digunakan sebagai umpan untuk pendidihan A, pabrik yang lain menggunakan kristal sebagai umpan untuk pendidihan A dan pabrik yang lainnya menggunakan cara mencampur gula A dan B untuk dijual. Pendidihan “C” membutuhkan waktu secara proporsional lebih lama daripada pendidihan B dan juga membutuhkan waktu yang lebih lama untuk terbentuk kristal. Gula yang dihasilkan biasanya digunakan sebagai umpan untuk pendidhan B dan sisanya dicairkan lagi.

Sebagai tambahan, karena gula dalam jus tidak dapat diekstrak semuanya, maka terbuatlah produk samping (byproduct) yang manis disebut molase. Belakangan ini molase dari tebu di olah menjadi bahan energi alternatif dengan meningkatkan kandungan etanol sampai 99,5%.

Gula kasar yang dihasilkan akan membentuk gunungan coklat lengket selama penyimpanan dan terlihat lebih menyerupai gula coklat lunak yang sering dijumpai di dapur-dapur rumah tangga. Gula ini sebenarnya sudah dapat digunakan, tetapi karena kotor dalam penyimpanan dan memiliki rasa yang berbeda maka gula ini biasanya tidak diinginkan orang. Oleh karena itu gula kasar biasanya dimurnikan lebih lanjut ketika sampai di negara pengguna.  Gula seperti ini yang dinamakan raw sugar. Gula ini merupakan intermediet untuk dilakukan proses lebih lanjut. Raw sugar ini merupakan bahan baku yang sering digunakan oleh pabrik gula kristal putih dan industri  gula rafinasi. Gula kasar ini masih diimpor oleh PT Jawamanis Rafinasi dari negara lain karena di dalam negeri sulit menghasilkan gula kasar. Produksi gula dalam negeri langsung menghasilkan gula kristal putih yang kualitasnya lebih baik daripada gula kasar. Tetapi harganya tidak ekonomis untuk dipakai dalam pembuatan gula rafinasi.

Gula selain dikonsumsi langsung juga digunakan sebagai bahan baku untuk industri makanan. Pada saat ini kebanyakan pabrik gula di Indonesia hanya mampu menghasilkan gula kualitas GKP (gula kristal putih) yang dikonsumsi langsung. Gula ini masih belum memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku industri makanan. Untuk itu industri makanan membutuhkan kualitas gula yang lebih baik yang diperoleh dari gula rafinasi. Kata rafinasi diambil dari kata refinery artinya menyuling, menyaring, membersihkan. Jadi bisa dikatakan bahwa gula rafinasi adalah gula yang mempunyai kualitas kemurnian yang tinggi.

Proses Pembuatan Gula Rafinasi

Proses rafinasi yang digunakan dalam pabrik gula rafinasi bervariasi tergantung pada bahan yang diolah produk yang dikehendaki dan pertimbangan lain sesuai kondisi lokal. Namun demikian secara garis besar dapat diuraikan menjadi stasiun sebagai berikut . Tahap pertama pemurnian gula yang masih kasar adalah pelunakan dan pembersihan lapisan cairan induk yang melapisi permukaan kristal dengan proses yang dinamakan dengan afinasi. Tujuan afinasi adalah mencuci kristal GKM (raw sugar) agar lapisan molases yang melapisi kristal berkurang sehingga warnanya semakin ringan atau warna ICUMSA lebih kecil. Pencucian dilakukan dalam mesin sentrifuga yaitu setelah GKM dicampur dengan sirup menjadi magma. Penurunan warna yang dicapai pada stasiun ini berkisar 30-50 %. Kristal yang telah dicuci dilebur dengan mencampur dengan air atau sweet water menghasilkan leburan(liquor) dengan brix sekitar 65.

Gula kasar dicampur dengan sirup kental(konsentrat) hangat dengan kemurnian sedikit lebih tinggi dibandingkan lapisan sirup sehingga tidak akan melarutkan kristal, tetapi hanya sekeliling cairan(coklat). Campuran hasil(magma) di-sentrifugasi untuk memisahkan kristal dari sirup sehingga kotoran dapat dipisahkan dari gula dan dihasilkan kristal yang siap untuk dilarutkan sebelum proses karbonatasi.

Cairan yang dihasilkan dari pelarutan kristal yang telah dicuci mengandung berbagai zat warna, partikel-partikel halus, gum dan resin dan substansi bukan gula lainnya. Bahan-bahan ini semua dikeluarkan dari proses.

Gambar: Proses afinasi gula rafinasi

Sumber: slide kuliah kimia & masyarakat, Arimulyo Nugroho(2009)

Tahap selanjutnya adalah proses klarifikasi. Pengoperasian unit ini bertujuan untuk membuang semaksimal mungkin pengotor non sugar yang ada dalam leburan(melt liquor). Ada dua pilihan teknologi yaitu fosflotasi dan karbonatasi, keduanya banyak dipakai, fosflotasi pada umumnya dan beberapa di Asia sedangkan selebihnya menggunakan teknologi karbonatasi, termasuk pabrik rafinasi di Indonesia.

Pada proses ini digunakan asam fosfat dan kalsium hidroksida yang akan membentuk gumpalan (primer) kalsium fosfat, reaksi ini berlangsung di reaktor. Penambahan flokulan(anion) sebelum tangki aerator dilakukan untuk membantu pembentukan gumpalan sekunder yang terbentuk dari gumpalan-gumpalan primer yang terikat oleh rantai molekul flokulan. Pembentukan gumpalan sekunder dapat menjerap berbagai pengotor : zat warna, zat anorganik, partikel yang melayang dan lain-lain. Untuk memisahkan gumpalan tersebut oleh karena dalam media liquor yang kental(brix: 65-70) maka gumpalan tidak diendapkan melainkan diambangkan. Proses pengambangan berlangsung dengan bantuan partikel udara yang dibangkitkan dalam aerator, proses pengambangan terjadi pada clarifier. Pada clarifier ini juga pemisahan gumpalan yang mengambang(scum) terjadi, yaitu dengan sekrap yang berputar pada permukaan clarifier dan menyingkirkan scum ke kanal yang dipasang pada sekeliling clarifier.Tahap pertama pengolahan cairan(liquor) gula berikutnya bertujuan untuk membersihkan cairan dari berbagai padatan yang menyebabkan cairan gula keruh. Pada tahap ini beberapa komponen warna juga akan ikut hilang.

Karbonatasi dapat diperoleh dengan menambahkan kapur/lime ke dalam cairan dan mengalirkan gelembung gas karbondioksida ke dalam campuran tersebut. Gas karbondioksida ini akan bereaksi dengan kapur membentuk partikel-partikel kristal halus berupa kalsium karbonat yang menggabungkan berbagai padatan supaya mudah untuk dipisahkan. Supaya gabungan-gabungan padatan tersebut stabil, perlu dilakukan pengawasan yang ketat terhadap kondisi-kondisi reaksi. Gumpalan yang terbentuk tersebut akan mengumpulkan sebanyak mungkin materi-materi non gula, sehingga dengan menyaring kapur keluar maka substansi-substansi non gula ini dapat juga ikut dikeluarkan. Setelah proses ini dilakukan, cairan gula siap untuk proses selanjutnya berupa penghilangan warna.

Selain karbonatasi, teknik yang lain berupa fosfatasi. Secara kimiawi teknik ini sama dengan karbonatasi tetapi yang terjadi adalah pembentukan fosfat dan bukan karbonat. Fosfatasi merupakan proses yang sedikit lebih kompleks, dan dapat dicapai dengan menambahkan asam fosfat ke cairan setelah liming seperti yang sudah dijelaskan di atas.

Gambar: Proses karbonatasi gula rafinasi

Sumber: slide kuliah kimia & masyarakat, Arimulyo Nugroho(2009)

Tahap selanjutnya adalah penghilangan warna. Untuk menghilangkan zat warna dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya  dengan granula karbon aktif. Kandungan karbon aktif sekitar 60% dan dicampur dengan 5% MgO untuk mencegah turunnya pH. Karbon aktif ini dapat digunakan selama 3-6 minggu tergantung dari kualitas dan jumlah bahan yang masuk.

Kemampuan karbon aktif dalam mereduksi zat warna sangat tinggi, namun bahan ini tidak mampu menghilangkan zat anorganik yang terlarut. Selain itu digunakan juga bone char. Bahan ini terdiri dari campuran 90 % kalsium fosfat dan 10 % karbon yang dibuat dari tulang-tulang binatang ternak dipanaskan pada suhu 700 oC. Bone char dapat digunakan selama 4-5 hari kemudian di regenerasi kembali. Meskipun kemampuan mereduksi zat warna tidak sebaik karbon aktif namun mampu mereduksi kotoran zat anorganik.

Bisa juga untuk menghilangkan warna ini digunakan resin penukar ion(ion- exchange resin). Bahan ini mudah diregenerasi dan dalam penggunaannya mempunyai kapasitas lebih besar dibandingakan dengan karbon aktif maupun bone char.  Selain itu penggunaan air juga lebih efisien.

Ada dua jenis resin yang digunakan dalam rafinasi yaitu resin anion yang berfungsi mereduksi warna dan resin kation untuk menghilangkan senyawaan anorganik. Penggunaan resin senyawa akrilik lebih tahan dari resin stiren, namun resin akrilik kurang efektif dibanding resin stiren. Oleh sebab itu dalam proses dekolorisasi dianjurkan untuk menggunakan gabungan dua jenis resin ini secara seri, pertama sirup dilewatkan resin akrilik terlebih dahulu kemudian baru dilewatkan resin stiren. Pada umumnya stasiun dekolorisasi menghasilkan liquor dengan warna di bawah 300 IU sehingga dengan bahan tersebut dapat diproduksi gula rafinasi lebih rendah dari 45 IU.

Gambar: Proses penghilangan warna gula rafinasi

Sumber: slide kuliah kimia & masyarakat, Arimulyo Nugroho(2009)

Dalam proses rafinasi terdapat beberapa macam zat warna yang terbawa atau terbentuk  yaitu senyawaan fenolik. Senyawaan ini terdapat dalam tebu yang terbentuk dari hasil reaksi enzimatik flavonoid dan asam sinamat. Selain itu juga dihasilkan senyawa Melanoidins. Warna senyawa ini umumnya hitam, terbentuk dari reaksi antara gula reduksi dengan asam amino(Reaksi Maillard), terbentuk dalam proses. Senyawa karamel terbentuk dalam proses bila sukrosa mengalami pemanasan berlebihan sehingga terbentuk senyawaan yang berwarna. Warna yang dihasilkan bisa kuning, coklat atau hitam tergantung dari tingkatan reaksi selama pemanasan. Terakhir yang dihasilkan pada proses rafinasi adalah produk degdradasi gula invert. Meskipun kandungan glukosa dan fruktosa dalam proses rafinasi sangat kecil, namun senyawa ini mudah rusak oleh pemanasan terutama pada pH tinggi akan membentuk senyawaan polimer berwarna coklat yaitu 5-(hydroksimetil)-2-furaldehid.

Bahan utama kristalisasi adalah liquor yang sudah melewati tahap dekolorisasi. Liquor tersebut kemurniannya tinggi sehingga teknik kristalisasi berbeda dengan kristalisasi yang lainnya. Kristalisasi (evapocrystalisation) dilakukan di bejana vakum(65 cm Hg) dengan penguapan liquor pada suhu sekitar 70-80 0C sampai mencapai supersaturasi tertentu. Pada kondisi tersebut dimasukkan bibit kristal secara hati-hati sehingga inti kristal akan tumbuh mencapai ukuran yang dikehendaki tanpa menumbuhkan kristal baru. Campuran kristal sukrosa dengan liquor disebut masakan. Pemisahan kristal dilakukan dengan cara memutar masakan dalam mesin sentrifugal menghasilkan kristal (gula A) dan sirup A. Selanjutnya sirup A dimasak seperti yang dilakukan sebelumnya menghasilkan gula B dan sirup B. Demikian seterusnya sehingga secara berjenjang menghasilkan gula A, B dan C yang masuk dalam katagori gula rafinasi.

Proses terakhir adalah proses pengeringan gula produk. Sejumlah air diuapkan di dalam panci sampai pada keadaan yang tepat untuk tumbuhnya kristal gula. Sejumlah bubuk gula ditambahkan ke dalam cairan untuk mengawali/memicu pembentukan kristal. Ketika kristal sudah tumbuh campuran dari kristal-kristal dan cairan induk yang dihasilkan diputar dalam sentrifugasi untuk memisahkan keduanya. Proses ini dapat diumpamakan dengan tahap pengeringan pakaian dalam mesin cuci yang berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum dikemas dan/ atau disimpan siap untuk didistribusikan.

Untuk gula produk dibuat dua jalur dengan tujuan agar dapat diproduksi dua macam produk misal GKR dan GKP pada waktu yang bersamaan. Pembuatan dua jalur dimulai dari stasiun sentrifugal, pengering gula penimbangan dan pengemasan.

Gambar: Proses pengeringan warna gula rafinasi

Sumber: slide kuliah kimia & masyarakat, Arimulyo Nugroho(2009)

Produk dikemas dalam kantong polipropilen dengan linier, dengan berat gula 50 kg setiap kantong. Gula ditampung dalam sugar bin kapasitas 150 ton.

Sebagai standarisasi proses pembuatan gula rafinasi maka  lembaga Standar Nasional Indonesia(SNI) mengeluarkan standar tertentu agar dipenuhi oleh setiap industri pembuatan gula rafinasi. Berikut adalah persyaratan dari SNI.

Gambar: Proses pengemasan gula rafinasi

Sumber: slide kuliah kimia & masyarakat, Arimulyo Nugroho(2009)

Tabel  Persyaratan SNI Gula Rafinasi

Sumber: http://www.risvank.com

Evaluasi Kuliah

Salah satu hal yang membuat saya antusias pada kuliah kimia dan masyarakat pada minggu lalu adalah kedatangan tamu yang sangat ditunggu-tunggu yaitu Arimulyo Nugroho atau lebih dikenal dengan nama Mas Oho alumni kimia ITB. Mas Oho adalah sosok yang sangat  dinanti-nanti meskipun sebenarya saya juga tidak tahu sosok seperti apa yang akan datang pada kesempatan minggu ini, saya hanya mendengar bahwa Mas Oho adalah alumni kimia yang bekerja sebagai sales marketing pada salah satu peruasahaan gula rafinasi. Buat saya itu merupakan suatu anomali bahwa orang yang mempunyai latar belakang kimia, belum tentu bekerja sesuai dengan bidang keahliannya tetapi jauh menyebrang ke bidang yang sama sekali berbeda dengan ada yang ada pada perkuliahan yaitu bidang ekonomi.

Buat saya itu merupakan hal yang sangat menarik dan saya ingin tahu apa rumusnya.  Saya melihat bahwa latar belakang Mas Oho sebagai wakil kahim Amisca adalah kuncinya, ternyata  aktif di himpunan bukan hanya kumpul-kumpul tidak jelas seperti yang sebelumnya saya pikirkan. Aktif di  himpunan kata Mas Oho ternyata bisa melatih komunikasi bagaimana berbicara di depan publik, sebagai ajang aktualisasai diri  dan lain sebagainya. Pokonya menurut Mas Oho aktif di himpunan itu mempunyai manfaat yang sangat besar dan manfaatnya baru di rasakan ketika kita sudah terjun di dunia kerja.

Hal itu saya cenderung setuju juga karena yang saya rasakan ketika Mas Oho berbicara di depan kami ternyata kemampuan dalam berbicaranya cukup baik, beliau dapat menguasai masa  dan merasa bahwa audiens yang ada di depannya adalah temannya. Jadi saya sebagai peserta kuliah merasa tidak canggung lagi berhadapan dengan beliau. Mungkin karena kemampuannya memperlakukan lawan bicaranya tanpa melihat status maka beliau menjadi seorang sales yang sangat sukses.

Saya mendapat banyak manfaat dari kuliah ini diantaranya dalam hal proses pembuatan  gula rafinasi sampai masalah  menjadi seorang sales yang handal. Beliau menginspirasi saya bahwa  dengan latar belakang keilmuan kita adalah sebagai seorang mahasiswa kimia ternyata kita sudah tepat untuk menghadapi dunia kerja.

Mas Oho yang ketika lulus bekerja sebagai seorang quality control dan R&D ternyata menjadikan beliau tahu tentang seluk beluk proses yang ada pada industri gula rafinasi. Dengan kemampuan seperti itu beliau menjadi tahu tentang bagaimana memperlakukan pelanggan karena sudah tahu tentang barang yang akan dijualnya. Jadi pelanggan tidak merasa dirugikan  karena apa yang dibeIi sesuai dengan kualitasnya.

Hal itu memberikan hikmah buat saya tentang bagaimana menghadapi kuliah sekarang ini. Di dalam kuliah tidak semua mata kuliah menarik buat saya, tapi mau tidak mau saya harus ikut dan lulus dengan nilai yang sangat memuaskan. Contoh saja waktu semester lima saya belajar kimia kuantum. Pertamakali mempelajari  pelajaran seperti itu, saya seperti orang bodoh tidak tahu apa-apa   dan tidak tahu harus menyelesaikan dengan cara seperti apa. Hal itu memang cukup sulit buat saya karena rumus-rumusnya banyak dan maksud dari rumus itu  saya kurang tahu apa maksudnya.

Mugkin saja karena perasaan saya negative thinking tentang kimia kuantum, karena sudah ada ketetepan hati untuk melakukan tugas akhir biokimia maka saya sulit untuk mepelajarinya karena tidak sesuai dengan keinginan saya.

Tapi saya rasa, saya harus  menyingkirkan paradigma seperti itu saya harus grow up dan tetep survive apapun bidangnya. Saya berpendapat bahwa ilmu yang saya peroleh itu akan bermanfaat pada suatu saat nanti walaupun sebenarnya tidak berkaitan dengan interest saya. Suatu saat matakuliah seperti kimia kuantum pasti memberikan manfaat ketika kita berhadapan di dunia kerja. Walupun tidak secara langsung dunia kerja tidak memerlukan rumus-rumus dalam kimia kuantum tetapi  kegigihan kita untuk bagaimana mempelajari hal-hal yang baru, bertahan dengan sesuatu yang sama sekali tidak suka, membalikan paradigma yang salah dan lain-lain itu adalah sesuatu yang bermanfaat pada suatu saat nanti.

Di dunia kerja kata Mas Oho kompleksitasya jauh-jauh berbeda dibandingkan dengan perkuliahan. Makanya kita harus siap dengan hal-hal seperti itu. Satu hal lagi yang saya peroleh dari  Mas Oho  yaitu di dunia kerja tidak ada namanya kesalahan semuanya harus dilakukan dengan benar dan tidak boleh salah, berbeda  dengan perkuliahan yang masih ada pengampunan. Jadi kita harus tetap siap walaupun level kita harus turun sampai ke dasar  karena akibat kesalahan kita. Kita harus siap. Terima kasih Mas Oho.

Daftar Pustaka

  1. Sumber literatur pembutan gula rafinasi disarikan dari http://www.sucrose.com/(tanggal akses 13 Maret 2009)
  2. Sumber literature pembuatan gula kasar(raw sugar) disarikan dari http://smk3ae.wordpress.com/education/ (tanggal akses 19 Maret 2009)
  3. http://www.risvank.com(tanggal akses 19 Maret 2009)
  4. Slide kuliah kimia & masyarakat, Arimulyo Nugroho(2009)
  5. http://berita-iptek.blogspot.com/(tanggal akses 19 Maret 2009)
  6. Kingsman Reports(data konsumsi dan produksi gula dunia)
About these ads

12 thoughts on “Proses Pembuatan Gula Rafinasi

  1. Gula import yang sangat putih dan diolah dg teknologi tinggi, KEMANISANNYA masih kalah dengan gula dalam negeri yang warnanya kuning (ICUMSA nya tinggi). Apakah proses dekolorisasi sangat berpengaruh pada kandungan sukrosa nya, atau ada bahan aditif yang menyertai.???
    Kalau dibandingkan dengan gula dalam negeri ber ICUMSA rendah hasil proses remelt karbonatasi.., juga masih kalah manis.!
    Mohon penjelasan mengapa gula putih impor KALAH MANIS dengan gula remelt karbonatasi produk dalam negeri. Terima kasih

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s