“Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses Hidrolisis Enzim” disusun oleh : Rizky Destya R Vivi Dwie Suaidah
2309 030 008 2309 030 082
Pembimbing : Ir.Agung Subyakto, M.S. D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
LATAR BELAKANG Terjadi peningkatan kebutuhan gula yang dipengaruhi beberapa hal
Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok masyarakat
Meningkatkan produksi sirup glukosa
Alternatif produksi Sirup glukosa dengan bahan baku lain
Tersedianya bahan baku yang melimpah untuk memproduksi sirup glukosa
produksi sirup glukosa dari tepung tapioka
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
DASAR TEORI Tepung tapioka
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Tabel I.2.1 Perbandingan komposisi Aneka Tepung umbi-umbian dan buah-buahan per 100 gram
Komoditas
Kadar (%) Air
Abu
Protein
Lemak
Karbohidrat
Tepung pisang
10,11
2,66
3,05
0,28
84,01
Tepung sukun
9,09
2,83
3,64
0,41
84,03
Tepung labu kuning
11,14
5,89
5,04
0,08
77,65
Tepung ubi kayu (tapioka)
7,8
2,22
1,6
0,51
87,87
Tepung ubi jalar
7,8
2.16
2,16
0,83
86,95
Sumber : Widowati, dkk., (2001) INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
.
DASAR TEORI Pati (Starch)
Merupakan bahan utama pembuatan sirup glukosa yang aman untuk kesehatan
Merupakan salah satu bentuk dari polisakarida yang merupakan suatu
polimer
yang
tersusun
dari
monomer–monomer
monosakarida.
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK Dari data-data yang telah telah diperoleh dapat dihitung berapa kebutuhan sirup glukosa dalam negeri pada tahun 2014 dengan cara : Kebutuhan syrup dalam negeri = Produksi sirup + Impor sirup glukosa – Ekspor sirup glukosa = 121.199,43 + 36.321,63 – 16.114,75 = 141.406,31 ton/tahun Kapasitas produksi dari pabrik baru yang akan didirikan ini 20% dari kebutuhan sirup dalam negeri pada tahun 2014. Maka didapatkan kapasitas produksi pabrik baru sebesar : Kapasitas produksi pabrik baru = 20% x 141.406,31 = 28.000 ton/tahun = 78 ton/hari INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
LATAR BELAKANG PENDIRIAN PABRIK KETERSEDIAAN BAHAN BAKU PEMASARAN TRANSPORTASI
Pendirian Pabrik Sirup Glukosa (Glucose syrup) direncanakan di Lampung, Propinsi Sumatra Selatan pada tahun 2014. Kapasitas produksi pabrik baru = 78 ton/hari INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
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 © 2012
URAIAN PROSES TERPILIH Proses produksi sirup glukosa menggunakan hidrolisis pati dengan bantuan enzim secara semi kontinyu dari bahan pati (tepung tapioka) dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu : 1. 2. 3. 4.
Gelatinasi Hidrolisis Pemurnian Penguapan
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Tepung Tapioka Air CaCl2 Αamilase HCl 3% Glukoamila se Karbon aktif
Blok Diagram
Gelatinasi (105ᵒC)i Dekstrinasi (95ᵒC, 180 menit)
Sakarifikasi (60ᵒC, 72 jam)
Pemurniani Filtrasii
Cake
Penguapani
Uap air
Sirup Glukosa
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
LIQUIFIKASI (Dekstrinasi) Reaksi : (C6H12O5) + H20 air pati
α-amylase
Operasi : - Suhu - Tekanan - pH - lama operasi
n(C6H12O5)x + n(C12H22O11) + n(C6H12O6) dekstrin maltosa glukosa
: 90 - 95°C : 1 atm : 6 - 6,5 : 2-3 jam
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
SAKARIFIKASI Reaksi II : n(C12H22O11) + (C6H10O5)x + n H20 dekstrin maltosa Operasi : - Suhu - Tekanan - pH - lama operasi
glukoamylase
: 60 °C : 1 atm : 4 - 4,5 : 48-72 jam
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
n(C6H12O6) glukosa
Flowsheet
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Neraca Massa <15> Karbon aktif = 546,72
<14> sirup glukosa = 175052.42 KOLOM KARBON AKTIF
<16> sirup glukosa = 175599,14
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Neraca Panas Steam (148ᵒC) Q loss
sirup glukosa (60ᵒC)
TANGKI PEMANAS
sirup glukosa (80ᵒC)
dari Reaktor sakarifikasi
ke RVF
kondensat (148ᵒC)
NEACA PANAS TOTAL H in (kkal)
H out (kkal)
H masuk
7085018
H keluar
11209885.7
Q supply
4341966.02
Q loss
217098.30
Total
11426983.96
Total
11426983.96
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Spesifikasi Alat 4m
POMPA ( L-241 ) Fungsi : Memompa larutan sirup glukosa dari tangki penampung menuju tangki decolorizer Type : Positif Displacement Pump Kapasitas : 10081,27 kg/jam Power : 0,858 Hp ~ 1Hp Ukuran pipa
1,5 m
2
∆Z=11 m 14 m
: 2 in sch 40 1 Z2 = 14 m
1,5 m 3m Z1 = 3m
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Total Air Sanitasi = Total Air pendingin = hari Total air umpan boiler hari Air proses = Make up water =
28,23 m3 / hari 1921,17 m3 / =26993,8 m3 / 205,3 m3 / hari 1445,7 m3 / hari
Utilitas INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
Kesehatan dan keselamatan Kerja (K3) Alat pelindung yang digunakan: 1. Alat pelindung kepala 2. Alat pelindung mata 3. Alat pelindung Telinga 4. Alat pelindung Tangan 5. Alat pelindung kaki 6. Tali atau sabuk pengaman
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA Limbah yang dihasilkan dari pabrik sirup glukosa adalah: 1. Limbah Padat - Limbah padat dari RVF - Cake yang dihasilkan dari filter press - Cake karbon aktif 2. Limbah Cair
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
KESIMPULAN Dari hasil perhitungan Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses Hidrolisa Enzim, dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: Kapasitas Produksi 28000 kg sirup/tahun Bahan Baku : 89296,03 kg/hari Bahan Pembantu ◦ HCl : 8,9 kg/hari ◦ Enzim α-amilase : 58,84 kg/hari : 133,39 kg/hari ◦ Enzim glukoamilase ◦ CaCl2 : 3,76 kg/hari • Utilitas Total Air Sanitasi = 28,23 m3 / hari Total Air pendingin = 1921,17 m3 / hari m3 / hari Total air umpan boiler =26993,8 Air proses = 205,3 m3 / hari = 1445,7 m3 / hari Make up water
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2012
TERIMA KASIH mohon saran dan bimbingan