» » » Makalah Proses Pembuatan Gula
,

Makalah Proses Pembuatan Gula


BAB I
PENDAHULUAN
  1. Latar Belakang Pemilihan Judul
Dari waktu ke waktu permintaan masyarakat akan gula terus meningkat. Hal ini disebabkan perkembangan penduduk dan semakin maraknya industri yang menggunakan bahan baku gula. Meningkatnya konsumsi masyarakat akan gula hendaknya disertai dengan meningkatnya produksi gula.
Barbagai upaya telah dilakukan untuk meningkatkan produksi gula. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan mesin-mesin dalam proses pembuatan gula. Dengan adanya mesin-mesin ini pembuatan gula tidak lagi dilakukan secara tradisional.
Seiring dengan semakin berkembangnya mesin-mesin pembuat gula, maka produksi gula pun semakin meningkat. Produksi gula dewasa ini jauh lebih baik dilihat dari segi kualitas maupun kuantitas bila dibandingkan dengan produksi gula pada waktu sebelum adanya mekanisasi.
Proses pembuatan gula yang dilakukan secara tradisional tidak efektif dan efisien. Pabrik – pabrik gula tradisional hanya mampu memproduksi gula dalam skala kecil. Selain itu gula yang dihasilkan berkualitas rendah,  karena gula yang dibuat secara tradisional berwarna merah kecoklatan atau kuning. Hal ini menyebabkan masyarakat enggan mengkonsumsi gula tersebut, sehingga distribusi gula jenis ini terbatas pada masyarakat pedesaan sekitar pabrik gula tradisional.
Apa yang dialami pabrik gula tradisional tentunya tidak dialami oleh pabrik-pabrik gula modern yang telah menggunakan mesin-mesin dalam proses pembuatan gula mampu memperoleh gula dalam skala besar, selain itu mutu gula yang dihasilkan lebih baik. Gula yang dihasilkan merupakan gula SHS ( Superieure Hoofd Suiker) yang berwarna putih.
Berdasarkan kenyataan diatas, maka penyusun mencoba menyusun sebuah karya tulis yang berjudul “PENGGUNAAN MESIN MANUAL SEBAGAI ALAT ALTERNATIF DALAM PROSES PEMBUATAN GULA”. Dalam karya tulis ini penyusun membahas mengenai penggunaan mesin-mesin dalam proses pembuatan  gula.
  1. Perumusan Masalah
Untuk memudahkan penyusunan karya tulis ini penyusun membatasi masalah yang akan dibahas. Dengan demikian yang menjadi pokok masalah adalah sebagai berikut dibawah ini.
  1. Mesin-mesin apa sajakah yang digunakan dalam proses pembuatan gula ?
  2. Bagaimana cara kerja mesin-mesin dalam setiap tahapan proses pembuatan gula ?
  3. Apakah kelebihan dan kekurangan hasil produksi gula menggunakan mesin manual?
Dengan melihat pokok-pokok permasalahan diatas penyusun berusaha menjelaskan mesin-mesin dan cara kerjanya  dalam proses pembuatan gula.
  1. Maksud dan Tujuan Penulisan Karya Tulis
Penyusunan karya tulis ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan mengikuti UAN/UAS tahun pelajaran 2009/2010. Selain itu penyusunan karya tulis ini juga bertujuan untuk hal-hal di bawah ini.
  1. Untuk mengetahui mesin-mesin apa sajakah yang digunakan dalam proses pembuatan gula
  2. Untuk mengetahui bagaimana cara kerja mesin-mesin dalam setiap proses pembuatan gula
  3. Untuk mengetahui kelebuhan dan kekurangan hasil produksi gula menggunakan mesin manual
  1. Ruang Lingkup Pembahasan Masalah
Ruang lingkup pembahasan karya tulis ini tidak terlepas dari judul karya tulis. Penyusunan menitikberatkan pada pemanfaatan/penggunaan mesin-mesin (mekanisasi) dalam proses pembuatan gula. Penyusun membahas mengenai tahapan-tahapan pembuatan gula dan jenis mesin yang digunakan dalam setiap tahapan serta cara kerjanya.
  1. Metode Penelaahan
Penyusunan karya tulis ini berdasarkan data-data hasil pengamatan. Dalam pengumpulan data, penyusun menggunakan metode penelaahan seperti dibawah ini,
  1. Metode Observasi
Penyusun mengadakan kunjungan langsung ke pabrik gula Madukismo, Yogyakarta. Di sana penyusun mengadakan observasi mengenai hal-hal yang berkaitan dengan proses pembuatan gula.
  1. Metode Wawancara
Penyusun mengadakan wawancara dengan karyawan PG. Madukismo Baru secara langsung mengenai mesin-mesin yang digunakan dalam proses pembuatan gula.
  1. Metode Studi Pustaka
Untuk melengkapi data-data dari hasil observasi dan wawancara, penyusun juga melakukan studi literatur atau telaah buku. penyusun mempelajari berbagai sumber dan memadukannya dalam kesatuan pemikiran.
  1. Sistematika Karya Tulis
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
BAB  I      PENDAHULUAN
  1. Latar Belakang Pemilihan Judul
  2. Perumusan Masalah
  3. Maksud dan Tujuan Penulis
  4. Ruang Lingkup Pembahasan Masalah
  5. Metode Penelaahan
  6. Sistematika Karya Tulis
BAB  II  PENGENALAN TANAMAN TEBU
  1. Morfologi Tanaman Tebu
  2. Varietas Tebu yang Baik untuk Bahan Baku Gula
BAB   III  PROSES PENGOLAHAN
  1. Jenis mesin yang digunakan dalam pembuatan gula
  2. Tahapan – tahapan pembuatan gula
    1. Pemerahan Nira (ekstrasi)
    2. Pemurnian
    3. Penguaupan  (evaporasi)
    4. Kristalisasi
    5. Pemisahan keristal
    6. Pengeringan
    7. Sumber Tenaga Penggerak Mesin Pembuat Gula
    8. Kelebihan dan Kekurangan Produksi Gula Menggunakan Mesin Manual
BAB  IV PENUTUP
  1. Kesimpulan
  2. Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
 BAB II
PENGENALAN TANAMAN TEBU
  1. Morfologi Tanaman Tebu
Sebelum kita membahas mengenai penggunaan mesin-mesin pembuat gula, ada baiknya bila kita mengulas sedikit mengenai bahan dasar pembuatan gula yaitu tebu. Nama tebu hanya terkenal di Indonesia. dilingkungan internasional tanaman ini lebih dikenal dengan nama ilmiahnya Saccharum officinarum L. Jenis ini termasuk dalam famili Gramineae atau kelompok rumput-rumputan. Secara morfologi tanaman tebu dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu batang, daun, akar, dan bunga.
Masing-masing bagian memiliki ciri-ciri tertentu.
  1. Ciri-ciri Batang
  2. Ciri-ciri Daun
  3. Ciri-ciri Akar
  4. Ciri-ciri Bunga
    1. Tumbuh tegak, sosoknnya tinggi kurus dan tidak bercabang.
    2. Tinggi mencapai 3,5 meter.
    3. Memiliki ruas dengan panjang ruas 10,30 cm.
    4. Kulit batang keras berwarna hijau, kuning, ungu, merah tua atau kombinasinya.
    1. Merupakan daun tidak lengkap
    2. Daun berpangkal pada buku batang dengan kedudukan yang berseling
    3. Pelepah memeluk batang, semakin keatas semakin menyempit, terdapat bulu-bulu daun dan telinga daun.
    4. Pertulangan daun sejajar
    5. Helaian daun berbentuk garis dengan ujung meruncing, bagian  tepi bergerigi dan permukaan daun kasar.
    1. Akar serabut
    2. Panjang mencapai 1 Meter
    1. Merupakan bunga majemuk
    2. Panjang bunga majemuk 70-90 cm
    3. Setiap bunga mempunyai 3 daun kelopak, 1 daun mahkota, 3 banang sari dan 2 kepala putik
  1. Varietas Tebu yang Baik untuk Bahan Baku Gula
Varietas tebu sangat banyak jumlahnya, tetapi tidak semua unggul. Yang dimaksud variatas unggul adalah varietas yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
  1. Tingkat produktivitas gula yang tinggi. Produktivitas dapat diukur dari bobot atau rendaman yang tinggi;
  2.  Tingkat produktivitas (daya produk) yang stabil;
  3. Kemampuan yang tinggi untuk di kepras; dan
  4. Teloransi yang tinggi terhadap hama dan penyakit;
Varietas tebu yang baik untuk bahan baku gula adalah Varietas tebu yang termasuk kedalam kriteria Varietas yang sudah mencapai masa tebu layak giling. Yang dimaskud tebu layak giling adalah :
  1. Tebu yang ditebang pada tingkat pemasakan optimal.
  2. Kadar kotoran (tebu mati, pucuk, pelepah tanah, dll) maksimal 2%
  3. Jangka waktu sejak tebang sampai giling tidak lebih dari 36 jam. Berdasarkan ciri-ciri tebu diatas maka pada umumnya pabrik gula di Indonesia memakai tebu Varietas Ps dari pasuruan  dan Bz dari Brazil.
    1.  Jenis Mesin Manual yang Digunakan dalam Pembuatan Gula
Mesin-mesin manual yang digunakan dalam proses pembuatan gula antara lain adalah :
  1. Mesin elektrolisa yang terdiri dari
    1. Mesin pengerja pendahulu (Voorbewer kers) yang terdiri dari Unigator Mark IV dan Cane knife.
    2. Alat gilingan terdiri dari 5 buah gilingan dan 3 rol penggiling.
  2. Mesin pemurnian nira yang terdiri dari :
    1. Tabung Defekator
    2. Alat Pengendap
    3. Rotary Vacuum Filter
  3. Mesin penguap yang terdiri dari :
    1. Beberapa evaporator
    2. Kondespot
    3. Michaelispot
    4. Pompa vakum
  4. Mesin kristalisasi terdiri dari :
    1. Pan vakum
    2. Palung pendingin (kultrog)
  5. Mesin putaran gula (centrifugal)
    1. Broadbent
    2. Batch Sangerhausen
    3. Wester Stated CCS
    4. BMA 850 K
  6. Mesin pengering
  7. Mesin pembangkit tenaga uap/listrik
D.  Jenis Mesin Modern yang Digunakan dalam Pembuatan Gula
  1. Boiler
  2. Diffuser
  3. Clarifier
  4.  Vakum Putar
  5. Evaporator Majemuk(multiple effect evaporator)
  6. Sentrifugasi
  7. Resin
  8. Recovery
 BAB III
PROSES PENGOLAHAN
            Tebu dipanen setelah cukup masak, dalam arti kadar gula (sakarosa) maksimal dan kadar gula pecahan (monosakarida) minimal. Untuk itu dilakukan analisa pendahuluan untuk mengetahui faktor pemasakan, koefisien daya tahan, dll. Ini dilakukan kira-kira 1,5 bulan sebelum penggilingan.
Setelah tebu dipanen dan diangkat ke pabrik selanjutnya dilakukan pengolahan gula putih. Pengolahan tebu menjadi gula putih dilakukan di pabrik dengan menggunakan peralatan yang sebagain besar  bekerja secara otomatis.
  1. Tahap-tahap dalam Pembuatan Gula
Pembuatan gula putih di pabrik gula mengalami beberapa tahapan pengolahan, yaitu pemerahan nira, pemurian, penguapan, kristalisasi, pemisahan kristal, dan pengeringan.
1. Pemerahan Nira (Ekstrasi)
Tebu setelah ditebang, dikirim ke stasiun gilingan untuk dipisahkan antara bagian padat (ampas) dengan cairannya yang mengandung gula (nira mentah). Alat penggiling tebu yang digunakan di pabrik gula berupa suatu rangkaian alat yang terdiri dari alat pengerja pendahuluan (Voorbewer keras) yang dirangkaikan dengan alat giling dari logam. Alat pengerja pendahuluan terdiri dari Unigator Mark IV dan Cane knife yang berfungsi sebagai pemotong dan pencacah tebu. Setelah tebu mengalami pencacahan dilakukan pemerahan nira untuk memerah nira digunakan 5 buah gilingan, masing-masing terdiri dari 3 rol dengan ukuran 36”X64”.

2.    Pemurnian Nira
Ada tiga cara yang dapat dilakukan untuk proses pemurnian gula yaitu cara defekasi, sulfitasi dan karbonatasi. Pada umumnya pabrik gula di indonesia memakai cara sulfitasi. Cara sulfitasi menghemat biaya  produksi, bahkan pemurnian mudah di dapat dan gula yang dihasilkan adalah gula putih atau SHS (Superieure Hoofd Sumber).
Proses ini menggunakan tabung defekator, alat pengendap dan saringan Rotary Vacuum Filter dan bahan pemurniannya adalah kapur tohor dan gas sulfit dari hasil pembakaran.
Mula-mula nira mentah ditimbang, dipanaskan, direaksikan dengan susu kapur dalam defekator, kemudian diberi gas SO2 dalam peti sulfitasi,  dipanaskan dan diendapkan dalam alat pengendap. Nira kotor yang diendapkan kemudian disaring menggunakan  Rotery Vaccum Filter. Dari proses ini dihasilkan nira jernih dan endapan padat berupa blotong. Nira jernih yang dihasilkan kemudian dikirim kestasiun penguapan.

3.    Penguapan Nira (Evaporasi)
Nira jernih masih banyak mengandung uap air. Untuk menghilangkan kadar air dilakukan penguapan (evaporasi).
Dipabrik gula penguapan dilakukan dengan menggunakan beberapa evaporator dengan sistem multiple effect yang disusun secara interchangeable agar dapat dibersihkan bergantian. Evaporator bisanya terdiri dari 4-5 bejana yang bekerja dari satu bejana sebagai uap pemanas bejana berikutnya. Total luas bidang pemanas 5990m2 vo.
Dalam bejana Nomor 1 nira diuapkan dengan menggunakan bahan pemanas uap bekas secara tidak langsung. Uap bekas ini terdapat dalam sisi ruang uap dan nira yang diuapkan terdapat dalam pipa-pipa nira dari tombol uap. Dari sini, uap bekas yang mengembun dikeluarkan dengan kondespot. dalam bejana nomor 2, nira dari bejana nomor 1 diuapkan dengan menggunakan uap nira dari bejana penguapan nomor 1. Kemudian uap nira yang mengembun dikeluarkan dengan Michaelispot. Di dalam bejana nomor 3, nira yang berasal dari bejana nomor 2 diuapkan dengan menggunakan uap nira dari bejana nomor 2. Demikian seterusnya, sampai pada bejana terakhir merupakan nira kental yang berwarna gelap dengan kepekatan sekitar 60 brik. Nira kental ini diberi gas SO2 sebagai belancing dan siap dikristalkan. Sedangkan uap yang dihasilkan dibuang ke kondensor sentral dengan perantara pompa vakum.

4.  Kristalisasi
Nira kental dari sari stasiun penguapan ini diuapkan lagi dalam suatu pan vakum, yaitu tempat dimana nira pekat hasil penguapan dipanaskan terus-menerus sampai mencapai kondisi lewat jenuh, sehingga timbul kristal gula.
Sistem yang dipakai yaitu ABD, dimana gula A dan B sebagai produk,dan gula D dipakai sebagai bibit (seed), serta sebagian lagi dilebur untuk dimasak kembali. Pemanasan menggunakan uap dengan tekanan dibawah atmosfir dengan vakum sebesar 65 cmHg, sehingga suhu didihnya 650c. Jadi kadar gula (sakarosa) tidak rusak akibat terkena suhu yang tinggi. Hasil masakan merupakan campuran kristal gula dan larutan (Stroop). Sebelum dipisahkan di putaran gula, lebih dulu didinginkan pada palung pendinginan (kultrog).
5.   Pemisahan Kristal Gula
pemisahan kristal dilakukan dengan menggunakan saringan yang bekerja dengan       gaya memutar (sentrifungal). Alat ini bertugas memisahkan gula terdiri dari :
  1. 3 buah broadbent 48” X 30”untuk gula masakan A.
  2. 4 buah bactch sangerhousen 48” X 28” untuk masakan B.
  3. 2 buah western stated CCS untuk D awal.
  4. 6 buah batch sangerhousen 48” X 28” untuk gula SHS.
  5. 3 buah BNA 850 K untuk gula D.
dalam tingkatan pengkristalan, pemisahan gula dari tetesnya terjadi pada tingkat B. Pada tingkat ini terjadi poses separasi (pemisahan). Mekanismenya menggunakan gaya sentrifugal. Dengan adanya sistem ini, tetes dan gula terpisah selanjutnya pada tingkat D dihasilkan gula melasse (kristal gula) dan melasse (tetes gula).
6.   Pengeringan  Kristal Gula
Air yang dikandung kristal gula hasil sentrifugasi masih cukup tinggi, kira-kira
20% . Gula yang mengandung air akan mudah rusak dibandingkan gula kering,
untuk menjaga agar tidak rusak selama penyimpanan, gula tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu. pengeringan dapat dilakukan dengan cara alami atau dengan memakai udara panas kira-kira 800c.
pengeringan gula secara alami  dilakukan dengan melewatkan SHS pada talang
goyang yang panjang. Dengan melalui talang ini gula diharapkan dapat kering dan dingin. Proses pengeringan dengan cara ini membutuhkan ruang yang lebih luas dibandingkan cara pemanasan. Karena itu, pabrik-pabrik gula menggunakan cara pemanasan. Cara ini bekerja atas dasar prinsip aliran berlawanan dengan aliran udara panas.
  1. Sumber Tenaga Penggerakan Mesin Pembuat Gula
Tenaga yang menggerakan mesin-mesin pembuat gula selain berasal dari  pembangkit listrik juga berasal dari pembangkit tenaga uap. Sebagai penghasil tenaga digunakan 5 buah ketel pipa air Niew mark 16 ton/jam masing-masing 440 m2vo dengan tekanan kerja 15 kg/cm2 dan satu buah ketel cheng-cheng kapasitas 40 ton/jam. Uap yang dihasilkan dipakai untuk menggerakan turbin generator dan mesin uap. Uap bekasnya dipakai untuk memanaskan dan menguapkan nira dalam panci mengguapkan dan memanaskan gula.
Bahan bakar pembangkit tenaga uap adalah ampas tebu yang berasal dari proses pemerahan nira. Ampas tebu yang di hasilkan dari proses pemerahan nira tersebut sekitar 30% tebu. Ampas tebu mengandung kalori sekitar 18000 kca/kg  dan kekurangannya di tambah BBM (F,O).
  1. Kelebihan dan Kekurangan Produksi Gula Menggunakan Mesin Manual
Produksi gula menggunakan mesin manual hasilnya cukup memuaskan, gula yang diproduksi pun adalah gula putih atau SHS (Superieure Hoofd Suiker). Selain itu produksi gula menggunakan mesin manual lebih menghemat energi, karena bahan bakarnya berasal dari ampas tebu. Tetapi produksi gula menggunakan mesin manual juga memiliki kekurangan yaitu, tingkat produksi gula belum mampu mengimbangi tingkat konsumsi masyarakat, karena produksi gula menggunakan mesin manual lebih sedikit dari pada produksi gula menggunakan mesin yang berteknologi canggih
BAB IV
P E N U T U P
A. Kesimpulan
Produksi gula diupayakan terus meningkat baik dari segi kualitas maupum kuantitas,  penggunaan mesin-mesin (mekanisaai)  merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan produksi gula. Meskipun mesin-mesin yang digunakan bukan mesin berteknologi  canggih. Pada umumnya mesin-mesin yang digunakan oleh pabrik-pabrik gula di Indonesia pengoprasiannya dilakukan oleh manusia. Mesin-Mesin tersebut bekerja secara manual tidak secara komputerisasi.
Pembuatan gula terdiri dari beberapa tahapan dan setiap tahap menggunakan mesin-mesin tersendiri. Adapun tahapan-tahapan pembuatan gula itu adalah :
1. Tahapan pemerahan nira (ekstasi);
2. Tahapan pemurnian nira;
3. Tahapan penguapan nira;
4. Tahapan kristalisasi;
5. Tahapan pemisahan kristal; dan
6. Tahapan pengeringan.
Mesin-mesin yang digunakan dalam tahapan-tahapan pembuatan gula di atas digerakan oleh tenaga yang berasal dari pembangkit listrik dan pembangkit tenaga uap. Sedangkan bahan bakar untuk pembangkitan tenaga uap itu sendiri berupa ampas tebu yang dihasilkan dari proses pemerahan nira.
Produksi gula menggunakan  mesin manual lebih menghemat energi dibandingkan dengan produksi gula menggunakan mesin yang berteknologi canggih. Kekurangan produksi gula menggunakan mesin manual adalah tingkat produksi gula belum mampu mengimbangi tingkat konsumsi masyarakat.
B. Saran
Penggunaan mesin-mesin pembuat gula (mekanisasi) memang telah mampu meningkatkan produksi gula, tetapi hasilnya belum cukup memuaskan. Tingkat produksi gula belum mampu mengimbangi tingkat konsumsi masyarakat karena itu, uapnya untuk meningkatkan produksi gula dalam negeri masih harus diupayakan. Kalau selama ini mesin-mesin yang digunakan di pabrik gula masih bersifat manual (tidak berteknologi canggih), mungkin untuk masa yang akan datang mesin-mesin yang digunakan harus lebih canggih. Dengan mesin-mesin berteknologi tinggi (canggih ) produksi gula akan lebih meningkat, baik dari segi kualitas maupun kuantitas dibanding dengan produksi gula saat ini.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2007.PT.MADUBARU.Yogyakarta:Padokan.
http://putrandaputranda.blogspot
http://teknologietanol.blogspot.
indonetwork.co.id
Nurlaela,Ela.Marlina,dkk.1998.makalah.Sukaresmi.
http://www.Suclose.com
LAMPIRAN
Daftar Istilah
Bleaching                    : Pemutih
Carbonatasi                 : Cara pemurnian nira dengan menggunakan
CO2 sebagai bahan pemurni.
Defekasi                      : Cara pemurnian nira dengan menggunakan
kapur sebagai bahan pemurni
Interchangeable           : Memungkinkan pertukaran
Multiple effect            : memberikan  banyak pengaruh
Nira                             : Cairan tebu
Rendemen                   : Persen Jumlah yang dapat dimanfaatkan dari
keseluruhan
Stroop                         : Campuran larutan dan kristal gula
Sulfitasi                       : Cara pemurnian nira dengan menggunakan gas
sulfit sebagai bahan pemurni