Proses Pembuatan Gula Rafinasi

By All About Knowledge at September 17, 2017

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 beberapa tahap sebagai berikut:

a. Afinasi

Tahap permulaan pengolahan raw sugar adalah proses afinasi yaitu penghilangan lapisan molasses yang melapisi kristal gula. Raw sugar dicampurkan dengan syrup bersuhu 70^oC dengan kemurnian  sedikit  lebih  tinggi  sehingga  tidak  melarutkan  kristal.

Pencucian  raw  sugar  dengan  kelebihan  penggunaan  syrup  dapat menurunkan  efisiensi  dari  afinasi.  Hal  ini  dikarenakan  volume magma yang diputar bertambah sedangkan kapasitas mesin tetap.

 

Tujuan afinasi adalah mencuci kristal raw sugar agar lapisan molases yang melapisi kristal berkurang sehingga warnanya semakin cerah atau nilai ICUMSA lebih  kecil. Pencucian dilakukan dalam mesin sentrifugal yaitu setelah raw sugar dicampur  dengan  sirup  menjadi magma.

Penurunan intensitas warna yang dicapai pada stasiun ini berkisar 30-50 %. Gula kristal mentah yang telah dicuci dilebur dengan mencampur dengan  air  atau sweet  water menghasilkan  leburan (liquor) dengan brix sekitar 65.

 

b. Klarifikasi 

Hal 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.

 

- Teknologi Fosflatasi 

Pada proses ini digunakan asam fosfat dan kalskum hidroksida yang akan membentuk gumpalan (primer) kalium 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 menyerap berbagai pengotor: zat warna, zat anorganik, partikel yang melayang dan lain-lain.

 

Untuk memisahkan gumpalan tersebut oleh karea 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.

- Teknologi Karbonatasi

Pada proses karbonatasi leburan dibubuhi kapur {Ca(OH)₂} kemudian dialiri  gas CO₂ dalam bejana karbonatasi, sehingga terbentuk endapan kalsium karbonat  yang akan menyerap pengotor termasuk zatnwarna.

Sumber gas CO₂ berasal dari gas cerobong ketel yang sudah dimurnikan melalui scrubber. Proses karbonatasi dilakukan dua tahap, pertama dilakukan pembubuhan kapur sebanyak 0,5% brixbersamaan dengan pengaliran CO₂ ekivalen dengan jumlah kapur yang  ditambahkan. Kedua pada karbonator akhir menyempurnakan reaksi dengan aliran CO₂ sampai pH turun di sekitar 8,3. 

 

Proses karbonatasi adalah salah satu metode pemurnian yang dapat memisahkan  kotoran berupa koloida yang terdapat pada leburan gula. Proses tersebut juga dapat menyerap atau menghilangkan warna yang mempunyai berat molekul yang tinggi yang berasal dari raw sugar.

Dengan pencampuran susu kapur dan gas karbondioksida yang ditambahkan pada raw liquor sehingga terbentuk gumpalan yang mengikat sebagian bukan gula.

 

c. Filtrasi

Pemisahan campuran antara cairan dengan zat padat tidak terlarut melalui media penapis (filter) yang meloloskan cairan namun menahan zat padatnya pada permukaan penapis (filter) disebut filtrasi.

Penggunaan rotary leaf filter dalam proses filtrasi di pabrik gula memiliki keuntungan, yaitu filter cake yang dihasilkan memiliki ukuran yang sama yang disebabkan oleh bingkai-ningkai filter yang ikut berputar.

 

d. Dekolorisasi

Penghilangan warna merupakan titik kritis dalam produksi gularafinasi. Penghilangan warna dilakukan dengan pertukaran ion.

Pertukaran ion adalah suatu  proses perempelan ion-ion bebas pada sekelompok ion tidak bebas yang berada pada polaritas yang berbeda. Ion yang menempel digantikan oleh ion lain yang berasal  dari  kelompok ion tidak bebas.

             

Pada stasiun dekolorisasi pada prinsipnya ada dua teknologi yang lazim digunakan yaitu  karbon aktif dan penukar ion, masing-masing dengan keunggulan dan kelemahannya. Kedua teknologi tersebut dapat menurunkan warna sekitar 75-85 %, pemilihan teknologi harus disesuaikan dengan kondisi lokal.

 

Untuk menghilangkan zat warna dapat dilakukan dengan cara yaitu

- Dengan granul 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.

 

- 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 refinery yaitu: Resin anion yang berfungsi  mereduksi  warna  dan  resin kation  untuk  menghilangkan senyawaan anorganik.

 

e. Evaporasi

Evaporasi bertujuan menurunkan kadar air dan meningkatkan brix. Semakin kecil kandungan air bahan maka brix bahan akan semakin tinggi. Peningkatan brix bertujuan untuk mempermudah dan mempercepat proses kristalisasi yang terjadi dalam vacuum pan.

 

f. Kristalisasi

Proses kristalisasi bertujuan untuk merubah molekul-molekul sukrosa dalam fine liquor menjadi kristal gula dengan kehilangan minimum dan proses sesingkat mungkin.

Makin murni larutan gula makin mudah gula mengkristal. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan kristal sukrosa adalah kelewatjenuhan larutan, suhu, kecepatan nisbi kristal dan larutan, sifat permukaan kristal. 

 

Kristalisasi dilakukan di bejana vakum (65 cmHg) 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.

 

g. Sentrifugasi

Kristal gula dengan molasses dipisahkan menggunakan centrifugal. Prinsip kerja centrifugal ini menggunakan gaya sentrifugasi, dimana kristal yang terdapat dalam  basket putaran akan terlempar dan akan tertahan disaringan, sedang larutannya akan lolos melalui saringan.

 

Pemisahan kristal dilakukan dengan cara memutar masakan dalam mesin sentrifugal menghasilkan kristal (gula A) dan sirop A.

Selanjutnya sirop A dimasak seperti yang dilakukan sebelumnya menghasilkan gula B dan sirop B. Demikian seterusnya secara berjenjang menghasilkan gula A, B dan C yang masuk dalam katagori gula rafinasi.

 

h. Pengeringan dan Pendinginan

Pengeringan  bertujuan  untuk  menurunkan  kadar  air  yang  tersisa pada  gula  sampai  dengan  kadar  0,05%.  Setelah  proses  pengeringan diperlukan  pendinginan  dikarenakan  gula  yang  keluar  suhunya  masih relatif  tinggi.  Apabila  langsung dikemas  mengakibatkan  gula  menjadi rusak.

 

Penurunan kadar air pada gula sampai dengan batas tertentu dapat berlangsung  dengan baik jika pemanasan terjadi di setiap tempat dari bahan tersebut dan uap air  yang diambil berasal dari semua permukaan bahan keluar.

 

Demikian penjelasan mengenai proses pembuatan gula rafinasi.....

 

1 2 3