Proses Pembuatan Gula

Gula merupakan salah satu bahan makanan pokok di Indonesia. Rata – rata manusia di Indonesia mengkonsumsi gula sebanyak 12 – 15 kg per tahun. Dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk, tentu kebutuhan akan gula akan semakin meningkat pula. Di Indonesia gula kristal yang konsumsi sehari – hari didominasi oleh gula tebu.

Gula kristal ini dibuat dan diproses dari tanaman tebu. Bagi penduduk di daerah pedesaan Jawa tentu sudah sangat kenal dengan Tebu ini. Tanaman ini merupakan jenis tanaman semusim yang dipanen atau ditebang satu tahun sekali..

Pernah kah anda membayangkan bagaimana membuat gula dari Tebu ?? lain hal nya dengan beras atau jagung atau bahan pokok lain. Proses pembuatan gula dari tebu memerlukan beberapa tahapan dan proses kimia serta mekanis. Kalau beras yang kita makan hanya dilakukan proses penggilingan dari gabah menjadi beras beda dengan pembuatan gula dari tebu yang harus dilakukan dalam skala pabrik. Untuk mengetahui langkah pembuatan gula dari tebu dapat anda lihat di diagram di bawah :

Pada umumnya pemrosesan tebu di pabrik gula dibagi menjadi beberapa tahap yang dikenal dengan proses pemerahan (gilingan), pemurnian, penguapan, kristalisasi, pemisahan dan penyelesaian (sugar handling)..

GILINGAN
Langkah pertama dalam proses pembuatan gula adalah pemerahan tebu di gilingan. Pada proses ini tebu yang ditebang dari kebun dicacah menggunakan alat pencacah tebu. Biasanya terdiri dari cane cutter, hammer shredder atau kombinasi dari keduanya. Tebu diperah menghasilkan “nira” dan “ampas”. Nira inilah yang mengandung gula dan akan di proses lebih lanjut di pemurnian. Ampas yang dihasilkan pada proses pemerahan ini digunakan untuk berbagai macam keperluan. Kegunaan utama dari ampas adalah sebagai bahan bakar ketel (boiler) dan apabil berlebih bisa digunakan sebagai bahan partikel board, furfural, xylitol dan produk lain.

PEMURNIAN
Setelah tebu diperah dan diperoleh “nira mentah” (raw juice), lalu dimurnikan. Dalam nira mentah mengandung gula, terdiri dari sukrosa, gula invert (glukosa+fruktosa) ;  zat bukan gula, terdiri dari atom-atom (Ca,Fe,Mg,Al) yang terikat pada asam-asam, asam organik dan an organik, zat warna, lilin, asam-asam kieselgur yang mudah mengikat besi, aluminium, dan sebagainya. Pada proses pemurnian zat-zat bukan gula akan dipisahkan dengan zat yang mengandung gula.

Proses pemurnian ini dapat dilakukan secara fisis maupun kimiawi. Secara fisis dengan cara penyaringan sedangkan  secara kimia melalui pemanasan, pemberian bahan pengendap.

Pada proses pemurnian nira terdapat tiga buah jenis proses, yaitu :

1. Defekasi
2. Sulfitasi
3. Karbonatasi

 Pada saat ini sebagian besar pabrik gula di Indonesia menggunakan proses sulfitasi dalam memurnikan nira. Pada proses sulfitasi nira mentah terlebih dahulu dipanaskan melalui heat exchanger sehingga suhunya naik menjadi 70⁰ C. Kemudian nira dialirkan kedalam defekator dicampur dengan susu kapur. Fungsi dari susu kapur ini adalah untuk membentuk inti endapan sehingga dapat mengadsorp bahan bukan gula yang terdapat dalam nira dan terbentuk endapan yang lebih besar. Pada proses defekasi ini dilakukan secara bertahap ( 3 kali ) sehingga diperoleh pH akhir sekitar 8.5 – 10. Reaksi antara kapur dan phospat yang terdapat dalam nira :

CaCO₃           ?        CaO  +  CO₂

CaO  +  H₂O  ?        Ca(OH)2  +  15.9 Kcal

Ca(OH)₂         ?        Ca²⁺  +  2 OH^-

3Ca²⁺  +  2PO4₃^-       ?        Ca₃(PO4)₂

 Setelah itu nira akan dialirkan kedalam sulfitator, dan direaksikan dengan gas SO₂. Reaksi antara nira dan gas SO₂ akan membentuk endapan CaSO₃, yang berfungsi untuk memperkuat endapan yang telah terjadi sehingga tidak mudah terpecah, pH akhir dari reaksi ini adalah 7.

Tahap akhir dari proses pemurnian nira dialirkan ke bejana pengendap (clarifier) sehingga diperoleh nira jernih dan bagian yang terendapkan adalah nira kotor. Nira jernih dialirkan ke proses selanjutnya (Penguapan), sedangkan nira kotor diolah dengan rotary vacuum filter menghasilkan nira tapis dan blotong.

PENGUAPAN
Hasil dari proses pemurnian adalah “nira jernih” (clear juice). Langkah selanjutnya dalam proses pengolahan gula adalah proses penguapan. Penguapan dilakukan dalam bejana evaporator. Tujuan dari penguapan nira jernih adalah untuk menaikkan konsentrasi dari nira mendekati konsentrasi jenuhnya.

Pada proses penguapan menggunakan multiple effect evaporator dengan kondisi vakum. Penggunaan multiple effect evaporator dengan pertimbangan untuk menghemat penggunaan uap. Sistem multiple effect evaporator terdiri dari 3 buah evaporator atau lebih yang dipasang secara seri. Di pabrik gula biasanya menggunakan 4(quadrupple) atau 5 (quintuple) buah evaporator.

Pada proses penguapan air yang terkandung dalam nira akan diuapkan. Uap baru digunakan pada evaporator badan I sedangkan untuk penguapan pada evaporator badan selanjutnya menggunakan uap yang dihasilkan evaporator badan I. Penguapan dilakukan pada kondisi vakum dengan pertimbangan untuk menurunkan titik didih dari nira. Karena nira pada suhu tertentu ( > 125⁰ C) akan mengalamai karamelisasi atau kerusakan. Dengan kondisi vakum maka titik didih nira akan terjadi pada suhu 70⁰ C. Produk yang dihasilkan dalam proses penguapan adalah ”nira kental” .

KRISTALISASI
Proses kristalisasi adalah proses pembentukan kristal gula. Sebelum dilakukan kristaliasi dalam pan masak ( crystallizer ) nira kental terlebih dahulu direaksikan dengan gas SO₂ sebagai bleaching dan untuk menurunkan viskositas masakan (nira). Dalam proses kristalisasi gula dikenal sistem masak ACD, ABCD, ataupun  ABC.

Tingkat masakan (kristalisasi) tergantung pada kemurnian nira kental. Apabila HK nira kental > 85 % maka dapat dilakukan empat tingkat masakan (ABCD). Dan apabila HK nira kental < 85 % dilakukan tiga tingkat masakan (ACD). Pada saat ini dengan kondisi bahan baku yang rendah pabrik gula menggunakan sistem masakan ACD, dengan masakan A sebagai produk utama.

Langkah pertama dari proses kristalisasi adalah menarik masakan (nira pekat) untuk diuapkan airnya sehingga mendekati kondisi jenuhnya. Dengan pemekatan secara terus menerus koefisien kejenuhannya akan meningkat. Pada keadaan lewat jenuh maka akan terbentuk suatu pola kristal sukrosa. Setelah itu langkah membuat bibit, yaitu dengan memasukkan bibit gula kedalam pan masak kemudian melakukan proses pembesaran kristal. Pada proses  masak ini kondisi kristal harus dijaga jangan sampai larut kembali ataupun terbentuk tidak beraturan.

Setelah diperkirakan proses masak cukup, selanjutnya larutan dialirkan ke palung pendingin (receiver) untuk proses Na – Kristalisasi. Tujuan dari palung pendingin ialah : melanjutkan proses kristalisasi yang telah terbentuk dalam pan masak, dengan adanya pendinginan di palung pendingin dapat menyebabkan penurunan suhu masakan dan nilai kejenuhan naik sehingga dapat mendorong menempelnya sukrosa pada kristal yang telah terbentuk. Untuk lebih menyempurnakan dalam proses kristalisasi maka palung pendingin dilengkapi pengaduk agar dapat sirkulasi

PEMISAHAN (Centrifugal Process)
Setelah masakan didinginkan proses selanjutnya adalah pemisahan. Proses pemisahan kristal gula dari larutannya menggunakan alat centrifuge atau puteran. Pada alat puteran ini terdapat saringan, sistem kerjanya yaitu dengan menggunakan gaya sentrifugal sehingga masakan diputar dan strop atau larutan akan tersaring dan kristal gula tertinggal dalam puteran. Pada proses ini dihasilkan gula kristal dan tetes. Gula kristal didinginkan dan dikeringakan untuk menurunkan kadar airnya. Tetes di transfer ke Tangki tetes untuk di jual.

PROSES PACKING
Gula Produk dikeringkan di talang goyang dan juga diberikan hembusan uap kering. Produk gula setelah mengalami proses pengeringan dalam talang goyang, ditampung terlebih dahulu ke dalam sugar bin, selanjutnya dilakukan pengemasan atau pengepakan. Berat gula dalam pengemasan untuk masing-masing pabrik gula tidak sama, ada yang per sak plastiknya 25 kg atau 50 kg. Setelah itu gula yang berada di sak plastik tidak boleh langsung dijahit, harus dibuka dulu supaya temperatur gula dalam sak plastik mengalami penurunan suhu/temperatur. Suhu gula dalam karung tidak boleh lebih dari 30 ^oC/suhu kamar, setelah gula dalam plastik dinyatakan dingin maka boleh dijahit. Jika gula dalam sak plastik dalam keadaan panas dijahit maka berakibat penurunan kualitas gula.