“Pabrik Sirup Glukosa dari Talas dengan Proses Hidrolisis Enzim” disusun oleh : M. Harisul Ulum Andry Yunastriana UP
2307 030 010 2307 030 023
Pembimbing : Ir.Agung Subyakto, M.S. D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
LATAR BELAKANG
Sirup Glukosa Pati
Potensi Perkebunan Talas di Indonesia
Umbi talas mengandung protein (1,5-3,0%), sedikit mengandung lemak dan banyak mengandung vitamin A dan C, serta memiliki pati yang banyak mengandung amilosa (20 25%) Tipe karbohidrat ini sangat baik untuk orang yang memiliki masalah pencernaan. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
IMPOR SIRUP GLUKOSA
Pada grafik diatas diperoleh impor sirup glukosa dari tahun 2003 sampai tahun 2007 cenderung mengalami kenaikan, meskipun pada tahun 2005 sedikit mengalami penurunan. Dari grafik tersebut dapat diperkirakan impor syrup glukosa pada tahun selanjutnya akan mengalami kenaikan. Impor sirup pada tahun 2013 diperkirakan sebesar 38.960 ton/tahun. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
EKSPOR SIRUP GLUKOSA
Pada grafik diatas diperoleh ekspor sirup dari tahun 2005 sampai tahun 2008 terus mengalami kenaikan. Dari grafik tersebut dapat diperkirakan ekspor sirup pada tahun selanjutnya akan mengalami kenaikan. Ekspor sirup pada tahun 2013 diperkirakan sebesar 9.865 ton/tahun. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
PRODUKSI SIRUP GLUKOSA
Dari grafik diatas terlihat bahwa produksi sirup dari tahun 2003 sampai tahun 2006 mengalami penurunan. Berdasarkan grafik diatas dapat terlihat bahwa pada tahun 2013 hampir tidak ada produksi sirup. Tapi berdasarkan data import dan eksport dapat diperkirakan produksi sirup glukosa dapat terus dilakukan karena lebih untuk kebutuhan eksport dari pada dalam negeri. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK Dari data-data yang telah ada diatas dapat dihitung berapa kebutuhan sirup glukosa dalam negeri pada tahun 2013 dengan cara : Kebutuhan syrup dalam negeri = Produksi syrup + Impor syrup glukosa – Ekspor syrup glukosa = 78.000 + 38.960 – 9.865 = 48.905 ton/tahun Kapasitas produksi dari pabrik baru yang akan didirikan ini hanya berkemampuan memenuhi 50% dari produksi sirup dalam negeri pada tahun 2013. Maka didapatkan kapasitas produksi pabrik baru sebesar : Kapasitas produksi pabrik baru = 20% x 48.905 = 9.781 ton/tahun = 29 ton/hari INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
PABRIK SIRUP GLUKOSA Beberapa pabrik sirup glukosa yang telah berdiri terlihat dalam tabel dibawah ini : No
Nama Pabrik
Lokasi
Kapasitas (kg)
Cilegon
82.500
1.
PT. Suba Indah
2.
PT. BAJ
Jawa Timur
18.000
3.
PT. Associated British
Jawa Barat
72.500
4.
Global Sweetener Ltd
Cina
147.000
5.
RM Food Additive
India
6.000
6.
Thai Food Ltd
Thailand
24.000
7.
Akbar Ali & Co.
Pakistan
660.000
8.
AJV Grupe
Lituania
12.000
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
LATAR BELAKANG PENDIRIAN PABRIK KETERSEDIAAN BAHAN BAKU TRANSPORTASI SUPPLY AIR
Pendirian Pabrik Sirup Glukosa (Glucose syrup) direncanakan di Kabupaten Malang, Propinsi Jawa Timur pada tahun 2013. Kapasitas produksi pabrik baru = 29 ton/hari INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
MACAM URAIAN PROSES
Ada beberapa macam proses pembuatan sirup glukosa (Glucose syrup), melalui hidrolisis pati, antara lain: 1. Hidrolisis pati dengan enzym 2. Hidrolisis pati dengan asam 3. Hidrolisis pati dengan asam dan enzym
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
URAIAN PROSES TERPILIH Proses produksi sirup glukosa menggunakan hidrolisis pati dengan bantuan enzym secara semi kontinyu dari bahan pati (ubi talas) dapat dibagi menjadi 3 tahap, yaitu : 1. Pretreatmen 2. Gelatinasi
3. Hidrolisis
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
Flow Diagram
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
LIQUIFIKASI Reaksi : (C6H12O5)1000 + 400 H20 pati air
α-amylase
50(C6H12O5)10 + 100(C12H22O11) + dekstrin maltosa 300(C6H12O6) glukosa Yield penguraian pati menjadi dekstrin oleh α-amylase = 33 %
Operasi : - Suhu - Tekanan - pH
: 90 °C : 1 atm : 6 - 6,5
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
SAKARIFIKASI Reaksi II : glukoamylase 2(C6H12O5)1000 + 1000H20 1000(C12H22O11) pati air maltosa Penguraian pati menjadi maltosa oleh glukoamylase = 100% yield Reaksi III : glukoamylase (C6H10O5)10 + 10 H20 10(C6H12O6) dekstrin air glukosa Penguraian dekstrin menjadi glukosa oleh glukoamylase = 100% yield Operasi : - Suhu - Tekanan - pH
: 60 : 1 : 4,5
°C atm
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
UTILITAS
Sarana utilitas pada Pabrik Sirup Glukosa meliputi : Air Steam Listrik Kegunaan air dalam pabrik adalah sebagai berikut : Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR Diketahui densitas air pada 30 oC = 995,68 Kg / m3 (Geankoplis, C.J., “Transport Processes And Unit Operations”, 3rd Ed, App. A.2., p.854)
Kebutuhan air : Air Sanitasi Air Proses Air Umpan Boiler Air Pendingin Total
: 28,23 m3 / hari : 43,38 m3 / hari : 35.809,45 m3 / hari : 921.203,57 m3 / hari : 957.104,4 m3 / hari
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
KESEHATAN dan KESELAMATAN KERJA Tujuan dari keselamatan kerja berdasarkan undang undang Keselamatan Kerja No. 1 tahun 1970 adalah : Agar semua orang, baik pekerja maupun orang lain yang berada di tempat kerja selalu dalam kondisi sehat dan aman. Agar proses produksi dapat berjalan secara efektif dan efisien. Agar sumber produksi berjalan dengan lancar dan aman.
Keselamatan Kerja meliputi : Keselamatan Karyawan Keselamatan Pabrik
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
PENGOLAHAN LIMBAH Limbah Padat Berasal dari proses pengupasan kulit dari ubi talas pada Peeler (C-113) dan proses filtrasi pada Rotary Vacuum Filter (H-224), berupa kulit dan kotoran. Setiap pengolahan 1 ton ubi talas menghasilkan limbah padat berupa kulit sebanyak 85 kg. Pengolahannya : dapat dimanfaatkan kembali untuk pakan ternak, atau dikomposkan untuk pupuk organik.
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
PENGOLAHAN LIMBAH
Limbah Cair berasal dari proses filtrasi. Pengolahannya : Menggunakan proses kimia, yaitu netralisasi. Limbah cair yang dihasilkan cenderung asam dengan pH ± 4,5 sehingga perlu dinetralkan terlebih dahulu dengan menggunakan larutan kapur (Ca(OH)2) hingga mencapai pH ± 7. Setelah itu diumpankan lagi dalam unit Utilitas sebagai air proses.
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
KESIMPULAN Dalam Pabrik Sirup Glukosa ini direncanakan beroperasi secara semi kontinu selama 24 jam/hari dan beroperasi 71016 ton/tahun. Untuk memproduksi 29 ton/hari, memerlukan : Bahan Baku (Talas) : 215.200 kg/hari Bahan Pembantu - HCl : 0,445 kg/hari - Enzim -amilase : 10,3 kg/hari - Enzim glukoamilase : 5,25 kg/hari
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2010
mohon saran TERIMAdan KASIH bimbingan