Potensi Kebun/Hutan Sagu Sebagai Sumber Daya untuk Pangan, Bahan Bakar dan Produk Kimia Dr. Tirto Prakoso, MEng Program Studi Teknik Bioenergi dan Kemurgi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung
Seminar Ilmiah dan Lokakarya Nasional Sagu Gedung Display, Puslitbangbun, Bogor 9-10 Nopember 2016
Pohon Sagu [ Metroxylon sagu Rottb.] • Pohon palma daerah tropik yang panas dan lembab di Asia Tenggara dan Oseania. • Siap panen pada umur 9 – 12 thn. • Diameter batang 35 – 60 cm, tinggi 6 – 16 m. • Batangnya (berat segar 1 ton) menyimpan pati pada kadar 10 – 25 %-berat. • Potensi hasil tepung : 15 25 ton/ ha/tahun [liar budidaya] 2
Taksiran luas lahan dan produktifitas pati sagu di Indonesia Wilayah lokasi Papua Maluku Sulawesi Kalimantan Sumatera Jawa Total
Luas (Ha)
Produktifitas nyata (t/thn)
Data
1.644.073
186.000
Green radio News 26 January 2012
41.949
227.793
S.Bustaman &A. N.Susanto, 2007,JEP ,V ol.XV(2)
45.540 8.304 103.312
t.a t.a 171.000
Bakorsurtanal (1996)
300 1.843.478
300 585.493
BPPT (1980)
Kementan (2006) Kementan (2006)
3
Produktifitas Tepung utk setiap batang Kadar tepung didalam batang tergantung dari species dan daerah
Daerah
Yield (kg tepung/batang)
Bengkalis
550
Jayapura
250
Maluku
184
Sarawak (Malaysia)
180-385
Sumber: K.B. Bujang, 2008 Biotechnology vol XIV, Encyclopedia of Life Support System
4
Potensi yang tersimpan pada batang sagu Komponen %-berat terhadap batang %-berat terhadap empulur Batang (trunk) 100 Kulit batang (cortex) 26 – 32 Empulur (pith) 68 – 74 100 Air (water) 34 – 40 40 – 50 Pati (starch) 19 – 20 25 – 29 Lain-lain (serat dsb) 14 – 16 16 – 21
Sumber : Flach (1997).
• Biomassa non-pangan yang tersisa (serat alias lignoselulosa) lebih besar daripada pati (bahan pangan). [Sawit : 1,1 ton-TKS/ton-CPO!] • Seperti juga pada sawit, biomassa tersisa ini akan terkumpul di pabrik (tak usah dikumpulkan lagi). 5 • Peluang pemanfaatan terintegrasi
Rute-rute pemanfaatan terpadu sagu utk pangan dan bioenergi 6
Produk-produk Pabrik Tepung Sagu (25t/hari tepung sagu) - 25 t/hari food grade starch - 1900-2000 Log batang sagu - 20%-w pati - 100-130kg/log - 1 Long panjang 1 Meter
Limbah padat: -20-30 ton kulit batang (bark) -ekivalen ±1MW Limbah cair: - 500 ton limbah (20L/kgproduk) - Mengandung: - 5 ton gula dari serat - 25 ton serat - 14 ton gula dari pati - 15 ton pati
Sumber: K.B. Bujang, 2008 Biotechnology vol XIV, Encyclopedia of Life Support System
- 9,5 ton BioEthanol FGE - Pakan Ternak 7
Swabangkit listrik Pabrik Sagu Kulit batang (Bark)
Untuk pabrik 25 tonpati/hari ->± 1MW listrik
8
Bahan Turunan Pati (Sagu) Kimia, Fisik, Enzimatik Pati sagu
Pati sagu termodifikasi (Modified Starch)
Bahan Industri kimia: Bahan Aditif makanan: 1. Pelapis (coating) 1. Pengental (thickening agent) 2. Emulsifier 2. Pengemulsi (Emulsifier) 3. Pengisi (filler) 3. Penstabil (Stabilzer) Bahan Farmasi: 1. Disintegran 2. Gula farmasi 3. Pengisi 9
Bahan-bahan kimia dari pati Other treatments producing modified starch are:
• Dextrin, roasted starch with hydrochloric acid • Alkaline-modified starch with sodium hydroxide or potassium hydroxide • Bleached starch with hydrogen peroxide • Oxidized starch with sodium hypochlorite, breaking down viscosity • Enzyme-treated starch maltodextrin, cyclodextrin • Monostarch phosphate with phosphorous acid or the salts sodium phosphate, potassium phosphate, or sodium triphosphate to reduce retrogradation 10
Bahan-bahan kimia dari pati • distarch phosphate by esterification with for example sodium trimetaphosphate, crosslinked starch modifying the rheology, the texture • Acetylated starch ,starch ether, with propylene oxide, increasing viscosity stability • Hydroxyethyl starch, with ethylene oxide • Starch sodium octenyl succinate (OSA) starch used as emulsifier adding hydrophobicity • Starch aluminium octenyl Succinate, • Cationic starch, adding positive electrical charge to starch • Carboxymethylated starch with monochloroacetic acid adding negative charge 11
Bioetanol • Surplus pati dapat dialihkan menjadi bahan mentah pembuatan bioetanol. • Bioetanol sebenarnya dapat dibuat langsung dari empulur (tak harus mengekstraksi patinya terlebih dahulu). Empulur sagu lebih mudah diparut/digiling daripada umbi singkong. • Teknologi produksi komersial bioetanol generasi 1 (yaitu yang berbahan mentah bahan berpati atau bergula) sudah tersedia. 12
Biogas • Biogas (gas hasil pencernaan/degradasi anaerobik yang berkomposisi 55 % CH4 [metana] dan 45 % CO2 [karbon dioksida]) dapat dijadikan bahan bakar untuk: • memasak, • pemanasan, • pembangkitan listrik.
13
Bahan bakar nabati Gen-2 • Teknologi produksi BBN generasi 2 adalah teknologi yang menggunakan bahan lignoselulosa sebagai bahan mentah. • Via rute biokonversi menghasilkan bioetanol, via rute gasifikasi termal + sintesis Fischer-Tropsch menghasilkan biodiesel generasi 2 ( biohidrokarbon). • Bahan baku lignoselulosa : kulit batang sagu, tandan kosong sawit, tandan kelapa, bagas tebu, bagas sorgum manis, tongkol dan batang jagung, rumput-rumutan, alang-alang, bambu, kayu, dll). 14
Bioetanol juga merupakan bahan mentah pembuatan aneka produk industri kimia Industri kimia berbasis bioetanol = industri kimia hijau!. • 2 produk antara (intermediates) penting dari bioetanol : Etilen (hijau). Asetaldehid (hijau). Indoasidatama : etanol asetaldehid asam cuka. • Etilen selama ini adalah cikal bakal utama industri petrokimia!. 15
16
Produk-produk kimia hilir turunan penting etilen 17
Penutup • Pohon sagu (Metroxylon sagu Rottb.) adalah tumbuhan energi multiguna kategori 1 : menghasilkan bahan pangan dan biomassa sisa panennya banyak. Pemanfaatan industrialnya mendukung penyediaan pangan maupun energi. • Kekayaan alam besar Indonesia ini sampai sekarang masih under-utilized (belum termanfaatkan dengan baik). • Bioetanol, yang dapat diproduksi dari sagu, merupakan bahan bakar nabati maupun bahan mentah dasar dari suatu kluster industri kimia hijau.
18
Terima Kasih
19
Pabrik BTL (Biomass-To-Liquids) pertama di dunia; menghasilkan biodiesel generasi 2 dari lignoselulosa
20
21
• Iogen Corp (Ottawa, Canada) mengoperasikan pabrik demonstrasi (3800 m3/tahun) sejak 2004. • Celunol Corp sedang membangun pabrik 200 ribu m3/tahun di Louisiana. • Target pemerintah A.S. : komersial pada 22 tahun 2012.
nonfood industries • biodegradable plastic • as an extender in urea formaldehyde adhesives, • finishing agent in the industrial production of paper, and for sizing in the textile industry • component of glue for sticking the sheets together in the ply- wood manufacturing industry, • making glue gel and liquid glue for the paper-box industry and for offices and also in the manufacture of adhesives 23
Food Industries • Like other starches, sago starch is also used in the production of ethanol • production of monosodium glu- tamate • production of cyclodextrin • lactate industry • production of glucose syrup
24
