12/31/2013

1

Oleh:Sugiyono, STP, M.Si

Teknologi & Manajemen Produksi PerkebunanProgram Diploma – Institut Pertanian Bogor

2013/2014

PASCA PANEN TEBUPASCA PANEN TEBU

Tujuan InstruksionalTujuan Instruksional

• Mahasiswa dapat mengetahui cara penanganan pasca panen dan proses pengolahan tebu

Pokok Bahasan:ü Panen/penebangan tebu, jenis dan kriterianyaü Diagram massa pengolahan tebuü Proses penanganan tebu mulai dari mengambil nira,

pengolahan nira mentah menjadi nira putih, ü Proses kristalisasi nira putih untuk mendapatkan gula

serta standar mutu gula.

12/31/2013

2

PENDAHULUANPENDAHULUAN

KONDISI PERGULAAN INDONESIA

Sempat Terpuruk (1994 – 1998)§ Produksi gula turun 40% (2.454 juta ton à 1.392 juta ton)§ Kebutuhan gula dalam negeri meningkat 6% (2.94 juta ton à 3.13

juta ton)§ Impor gula meningkat tajam (130 ribu ton à 1.8 juta ton)§ Sebelum era reformasi sebagai “the most regulated commodity”§ Diderigulasi total dengan “free trade policy”

Akibat Perubahan Kebijakan1. Mengancam kelangsungan industri gula nasional2. Menimbulkan kerugian besar bagi konsumen gula dalam negeri3. Stabilisasi pasar gula domestik sukar dilakukan & menjadi sangat

mahal

NegaraNegara ProduksiProduksi (000 ton)(000 ton)BrazilBrazil 422 926422 926IndiaIndia 232 300232 300ChinaChina 87 76887 768PakistanPakistan 47 24447 244MeksikoMeksiko 45 19545 195ThailandThailand 43 66543 665ColombiaColombia 39 84939 849AustraliaAustralia 37 82237 822IndonesiaIndonesia 29 50529 505USAUSA 25 30725 307TotalTotal 1 011 5811 011 581

Top 10 Sugarcane Producers Source: UN Food & Agriculture Organisation (FAO)

12/31/2013

3

Prospek Bisnis TebuProspek Bisnis Tebu

Peningkatan Konsumsi Gula1. Jumlah penduduk bertambah2. Pendapatan per kapita meningkat3. Perubahan pola konsumsi

Upaya peningkatan kemampuan industri gula nasional1. Rehabilitasi pabrik gula2. Ekstensifikasi & intensifikasi tebu rakyat (TRI)3. Pengembangan pabrik gula baru4. Pemanfaatan sumber bahan pemanis non tebu

Bahan Baku Gulaü Tebuü Non Tebu (nipah, kelapa, siwalan, stevia, aren)ü Bit

Pemanenan TebuPemanenan TebuPanen Tebu1. Umur Penebangan 12 – 16 Bulan2. Panen dilakukan pada musim kering3. Kegiatan pemanenan: Taksasi hasil,

penebangan, pengangkutan

Taksasi Hasil: menaksir hasil tebu yang akan dipanen

Tujuan Taksasi: perencanaan lama giling, jumlah tenaga kerja, jumlah bahan pembantu di pabrik yang harus disiapkan

Rumus Taksasi:

Y (hasil taksasi tebu per ha); Btj (jumlah batang tebu per meter juring); Jha (jumlah juring per ha); Tb (tinggi batang tebu sampai titik patah 30 cm dari pucuk); Wbm (bobot batang per meter dari tahun sebelumnya)

bmbhatj WTJBY ***=

12/31/2013

4

PanenPanen

RendemenRendemen RataRata--rata 11%, rata 11%, tergantungtergantung padapada: : JenisJenis TebuTebu, , PenangananPenanganan PraPra--panenpanen, , UmurUmurPanenPanen,, ProsesProses PengolahanPengolahan, , dandanAlatAlat PengolahanPengolahan

BatangBatang TebuTebu yang dyang dapatapatmmenghasilkanenghasilkan RendemenRendemenTinggiTinggi

üü LurusLurus; ; BersihBersih; ; üü BebasBebas daridari PucukPucuk TebuTebu MatiMati, ,

TebuTebu MudaMuda,, LelarasLelaras, , AkarAkar & & TanahTanah

PenebanganPenebangan

Metode Tebang:• Tebang Tebu Hijau (green cane)• Tebang Tebu Bakar (burn cane)

Sistem Tebangan:1. Bundled cane (tebu ikat)• Secara manual, saat tebang & pemuatan2. Loose cane (tebu urai)• Secara semi-mekanik, tebang manual, pemuatan

mekanik3. Chopped cane (tebu cacah)• Secara mekanik dengan cane harvester

12/31/2013

5

Pengangkutan ke PabrikPengangkutan ke Pabrik

Penerimaan lewat truk

Penerimaan TebuPenerimaan Tebu

Penerimaan lewat lori

12/31/2013

6

Penanganan Pascapanen TebuPenanganan Pascapanen Tebu

Tujuan Pengolahan Tebu:• Mendapatkan kadar sukrosa setinggi mungkin dalam bentuk kristal

(kandungan sukrosa 90 – 95%)

Tahapan Pengolahan Tebu:1. Pemerahan/Penggilingan2. Pemurnian 3. Penguapan4. Pemasakan5. Sentrifugasi6. Sortasi gula kristal7. Pengepakan

Batang Tebu

Nira Tebu

Kristal Gula

Proses Pengolahan TebuProses Pengolahan Tebuàà GulaGula

12/31/2013

7

...lanjutan...lanjutan

Tebu

Sta . pemerahan /penggilingan

Sta . pemurnian

Sta . penguapan

Sta . pemasakan

Sta . sentrifus

Gula 13%

serat 13.7%gula 14.6%Bgn tak murni 2.8%Air 68.9%Total 100.0%

19.2%Air ambibisi

serat 13.7%gula 0.7%tak murni 0.3%air 12.0%Ampas 26.6%

nira mentah gula 13.9%tak murni 2.1%air 76.6%Total 92.6%

gula 0.1%tak murni 0.3%air 1.8%endapan 0.3%Blotung 2.5%

Larutan susu kapur5.3%

nira encergula 13.8%tak murni 1.8%air 79.8%Total 95.4%

Air 71.4%

nira kental gula 13.8%tak murni 1.8%air 8.4%Total 24.0%

Siraman 8%

Air 16%

gula 13.8%tak murni 1.8%air 0.4%Total 16.0%

masakan

gula 0.8%tak murni 1.8%air 0.4%Tetesl 3.0%

Tebu

Sta . Pemerahan /Penggilingan

Sta . Pemurnian

Sta . Penguapan

Sta . Pemasakan

Sta . Sentrifus

Gula 13%

serat 13.7%gula 14.6%Bgn tak murni 2.8%Air 68.9%Total 100.0%

19.2%Air ambibisi

serat 13.7%gula 0.7%tak murni 0.3%air 12.0%Ampas 26.6%

nira mentah gula 13.9%tak murni 2.1%air 76.6%Total 92.6%

gula 0.1%tak murni 0.3%air 1.8%endapan 0.3%Blotung 2.5%

Larutan susu kapur5.3%

nira encergula 13.8%tak murni 1.8%air 79.8%Total 95.4%

Air 71.4%

nira kental gula 13.8%tak murni 1.8%air 8.4%Total 24.0%

Siraman 8%

Air 16%

gula 13.8%tak murni 1.8%air 0.4%Total 16.0%

masakan

gula 0.8%tak murni 1.8%air 0.4%Tetesl 3.0%

Neraca Pengolahan Tebu Neraca Pengolahan Tebu àà GulaGula

12/31/2013

8

Tujuan: mendapatkan nira sebanyak mungkin melalui pemerasan

nira ambibisi

ampas ampas ampasampas(bahan bakar)

nira ambibisinira mentah nira mentah

ke sta. pemurnian

air ambibisi 19.2%T = 55oC

crusher

potongantebu

contoh :Kapasitas 135 ton/jam

2 crusher

16 roller mill

nira ambibisi

ampas ampas ampasampas(bahan bakar)

nira ambibisinira mentah nira mentah

ke sta. pemurnian

air ambibisi 19.2%crusher

potongantebu

contoh :Kapasitas 135 ton/jam

2 crusher

16 roller mill

Penggilingan TebuPenggilingan Tebu

...lanjutan penggilingan...lanjutan penggilingan

12/31/2013

9

...lanjutan penggilingan (pemerahan)...lanjutan penggilingan (pemerahan)

Kehilangan Gula Pada Proses Pemerahan1. Secara Fisik : Ikut bersama ampas

Cara Mengatasi : Pemberian air ambibisi yg cukup2. Secara Kimia : Inversi gula

Cara Mengatasi : Penggilingan singkat3. Secara Mikrobiologis : Adanya jasad renik

Cara Mengatasi : Desinfektan dan Saluran nira berupaelbow diminimumkan & gunakan pipatertentu

§ Lokasi di Stasiun pemurnian

§ Tujuan: membuang bagian bukan gula secara kimia/fisik untuk mendapatkan nira murni tanpa menurunkan mutu gula

Nira mentah

Pengendapan danPenyaringan

Pemanas IT = 75 oC

t = 3 -5 menit

Detektor

Sulfitasit = 1 menit

Pemanas I IT = 105 oC

Proses ekspansi(flash tank)

Pengendapan

Vakum fibber(filter press)

Nira encer

membuang bahan kasar ( serat, tanah, dll )

- membunuh mikroorganisme- meningkatkan reaksi dalam defekator- meningkatkan proses sulfitasi

- mengurangi /menghilangkan komponenbukan gula

- menaikkan kemurnian

- menetralkan nira- penjernihan (SO sebagai clarifying agent)

Ca (OH2 )2 + H 2 SO3 CaSO3 + H 2 O- bukan gula turut mengendap

membuang gas -gas yang ada dalam nira

mengendapkan sisa kotoran

penyempurnaan pemisahan kotoran (dihasilkan Blotong

Airt = 90 oC

+ flokulan

PH 7.2

PH 9.5

PH 5.5Lar . susu kapur(12 l/1000 l nira )

Gas SO2

- pemisahan gas -gas - untuk menyempurnakan defekasi + sulfitasi- mematikan mikroorganisme

membuang bahan kasar ( serat, tanah, dll

- membunuh mikroorganisme- meningkatkan reaksi dalam defekator- meningkatkan proses sulfitasi

- mengurangi /menghilangkan komponenbukan gula

- menaikkan kemurnian

- menetralkan nira- penjernihan (SO2

Ca (OH2 )2 + H 2 SO3 CaSO3 + H 2 O- bukan gula turut mengendap

membuang gas -gas yang ada dalam nira

mengendapkan sisa kotoran

penyempurnaan pemisahan kotoran (dihasilkan Blotong)

- pemisahan gas -gas - untuk menyempurnakan defekasi + sulfitasi- mematikan mikroorganisme

Pemurnian NiraPemurnian Nira

12/31/2013

10

Tangki defekator Door clarifier...lanjutan pemurnian nira...lanjutan pemurnian nira

§ Lokasi di Stasiun penguapan§ Tujuan: membuang sebagian besar air melaui proses penguapan

NiraBrix 15 -16

kondensat

105 oC76 cm Hg

95 o C65 cm Hg

80 o C58 cm Hg

60 o C20 cm Hg

nira kentalBrix 60 -65

Nira kentalBrix 60 -65

(warna pucat /coklat )

17 -20 24 -35 40 -50

t = 2 -8 men 4-10 men 5-15 men 6-10 men

Uap panas Uap panas Uap panas Uap panas

Steam

105 oC76 cm Hg

95 o C65 cm Hg

80 o C58 cm Hg

60 o C20 cm Hg

Nira kentalBrix 60 -65

(warna pucat /coklat )

Penguapan NiraPenguapan Nira

12/31/2013

11

Nira Kental 60-65 obrix(warna pucat coklat)

Tangki Sulfitasi

Juice & Syrup Purification(JSP)

KeStasiun Pemasakan

KeSulfitasi Nira Mentah

Gas SO2

+ flokulan

Untuk menciptakan nira putih

Menghilangkan kotoranDalam bentuk buih

Nira PutihpH 5.4

Nira Kental Kotoran (Buih)

...proses lanjutan...proses lanjutan

Pre-evaporator Evaporator

...lanjutan...lanjutan

12/31/2013

12

Pemasakan NiraPemasakan Nira

Tujuan: Membentuk kristal gula dari nira kental, mematikan mikroba perusak

Alat:§ Panci Pemasakan (Evaporator Single Effect)

Kondisi T=60-70oCè dihasilkan kristal + sirup (KA 8-10% )

§ Palung PendinginKondisi T=40-55oCè pembentukan kristal lebih sempurna

Bibit Kristal§ Fondan (kristal gula dg diameter 5-10µ) è digunakan pada awal penggilingan§ Gula C (hasil dari sentrifugasi)èdigunakan pada penggilingan lanjutan

...lanjutan pemasakan nira...lanjutan pemasakan nira

• Brix adalah jumlah zat padat semu yang larut setiap 100 gramlarutan.

• Misalnya brix nira = 16, artinya bahwa dari 100 gram nira, 16 gram merupakan zat padat terlarut dan 84 gram adalah air.

• Polaritas (derajat pol) adalah jumlah gula yang ada dalam setiap 100 gram larutan yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan polarimeter secara langsung.

• Misal pol nira = 15, berarti dalam 100 gram larutan nira terdapat gula 15 gram dan 85 gram adalah air dan zat terlarut bukan gula

• Penentuan tingkat proses kristalisasi tergantung pada kemurnian nira kental (HK)

• HK adalah ukuran dari kemurnian nira, semakin murni secara relatif semakin banyak mengandung gula

12/31/2013

13

• Jadi semakin besar jumlah gula, atau semakin sedikit brix HK semakin tinggi dan sebaliknya semakin besar brix HK semakin kecil

HK > 85: Kristalisasi 4 tingkat (A, B, C, D)HK < 85: Kristalisasi 3 tingkat (A,B,D) atau (A,C,D)

Tujuan : Untuk mendapatkan gula dengan kadar sukrosa tinggi (SHS) yang optimal

q Kristalisasi 3 tingkat, misal A,C,DI. produk masakan pan A è SHS (sugar high sucrose)II. produk masakan pan C è bibit kristalIII. produk masakan pan D è tetes

100xKadarBrixPolaritasHK =

Tangki pemasakan

12/31/2013

14

ü Lokasi di Stasiun sentrifugasiü Tujuan: memisahkan kristal gula dari bagian lainnya (sirup, tetes,

dll.)

SentrifugasiSentrifugasi

Mesin sentrifugasi

12/31/2013

15

Proses RafinasiProses Rafinasi

§ Kristal gula kembali ditingkatkan kemurniannya. Pertama dicampurdengan sirup kental kemudian disentrifugasi à affination

§ Tujuannya mencuci bagian luar kristal yang tingkat kemurniannyarendah. Sisanya, sekitar 70% dari berat kembali diencerkan untukmembuat sirup.

§ Kemudian ke dalam sirup ditambahkan asam fosfor dan kalsiumhidroksida, yang akan bereaksi membentuk kalsium fosfat.

§ Partikel-partikel kalsium fosfat ini kemudian mengikat kotoran danbahan non-gula lainnya, kemudian mengapung ke permukaansehingga bisa dipisahkan à phosphatation

§ Cara lain dengan prinsip yang sama menggunakan karbon dioksidadan kalsium hidroksida à carbonatation

...lanjutan rafinasi...lanjutan rafinasi

12/31/2013

16

Parameter Kondisi

1. Nilai polarisasi : Jumlah sukrosa dalam gula (min 99.7oZ)

2. Kadar air : 1.5 – 3.5%

3. Kadar abu : 0.7 – 2.8%4. Rendemen

Tanpa Gula InvertDengan Gula Invert

::

Jumlah sukrosa – (5 kadar abu)Rendemen – Polarisasi – (5 kadar abu + 7 x Gula invert)

5. Gula Invert : Kadar gula tinggi, mutu rendah

PemutuanPemutuan

§ Lokasi di Stasiun Penyelesaian§ Tujuan : Pemutuan & sortasi kristal menurut ukuran yg diinginkan§ Cara: Dilakukan pengayakan dg ayakan getarmesh 14, 18, 24 dan 30

Mutu Gula

Parameter Kondisi

6. Bahan organik bukan gula : 0.8 – 4%7. Warna

* Kristal* Larutan

::

71-75%Maks 250 IU

8. Ukuran & Jumlah kristal : Mesh 14, 18, 24 dan 329. Alkalinitas -10. Mikroorganisme (jamur, bakteri, yeast) -

...lanjutan pemutuan...lanjutan pemutuan

12/31/2013

17

Pengemasan Pengemasan àà Gudang Gudang àà PemasaranPemasaran