Berangkat dari pemurnian pengrajin tradisional dan merefer pada pemurnian pabrik gula besar serta pemurnian pabrik gula rafinasi maka pemurnian pada pabrik gula mini dipilih yang paling sederhana dan menguntungkan yaitu phospho defikasi dan defikasi phospho defikasi, sistem pemurnian yang sangat flexible.
1. Phospho Defikasi (Single purification) tahun 2006.
Tahap pemurnian yang diterapkan berurutan mulai dari pemanasan juice heater s/d temperature sedikit diatas 75 celsius dengan tujuan utama inactivasi jasad renik perusak gula, untuk nira yang berasal dari tebu normal (kemasakan optimal, tidak terlambat pengiriman) yang di indikasikan oelh pH nira terukur mendekati 6 dilakukan penambahan larutan asam phosphat dalam kisaran 200 ppm bersamaan dengan penambahan susu kapur sampai pH sekitar neutral, disertai pengadukan dengan marine blade dan dikuti dengan pemberian larutan polymer dengan dosis 5 – 20 ppm untuk percepatan pengendapan selanjutnya di diamkan untuk proses pengendapan dalam settling tank dalam waktu tidak lebih dari 60 menit. Nira jernih dialirkan melalui bagian atas sedangkan nira kotor dialirkan kedalam tangki nira kotor untuk dilakukan filtrasi dengan clotch filter press yang menghasilkan filtrat yang dimasukkan ke dalam tangki nira jernih dan blotongnya dikumpulkan dalam tempat penampungan blotong.
Pemurnian tahun 2006
Nira setelah dimurnikan
Pemurnian thn 2007 .
Alur pemurnian 2006 – 2007.
Cloth filter
2. Defikasi phospho defikasi ( double purification) rencana operasi tahun 2008.
Tahap pemurnian yang diterapkan berurutan mulai dari pemanasan juice heater s/d temperature sedikit diatas 75 celsius dengan tujuan utama inactivasi jasad renik perusak gula, langsung dilakukan netralisasi dengan larutan susu kapur dalam tangki reaksi defikasi dengan pengadukan marine blade sampai pH diatas netral ( 7.5 – 8) dan dikuti dengan pemberian larutan polymer dengan dosis 3 – 20 ppm untuk percepatan pengendapan selanjutnya di diamkan untuk proses pengendapan dalam settling tank dalam waktu tidak lebih dari 60 menit, dalam tangki pengendapan bagian jernih dialirkan kedalam tangki nira jernih pertama untuk dilakukan proses ulangan dengan pemanasan ulang melalui juice heater kedua s/d temperature sedikit diatas 75 celsius dengan tujuan agar didapatkan hasil pemurnian yang lebih baik kemudian dilakukan penambahan larutan asam phosphat disertai pengadukan dengan marine blade s/d pH 5.4 dalam waktu yang singkat, dan untuk menghindari terjadinya kerusakan sucose akibat inversi langsung dilakukan netralisasi dengan larutan susu kapur dalam tangki reaksi defikasi dengan pengadukan marine blade sampai pH netral dan dikuti dengan pemberian larutan polymer anionic dan kationic untuk percepatan pengendapan selanjutnya di diamkan untuk proses pengendapan dalam settling tank dalam waktu tidak lebih dari 60 menit. Nira jernih dialirkan melalui bagian atas sedangkan nira kotor dialirkan kedalam tangki nira kotor untuk dilakukan filtrasi dengan clotch filter press yang
menghasilkan filtrat yang dimasukkan ke dalam tangki nira jernih dan blotongnya dikumpulkan dalam tempat penampungan blotong.
3. Rencana pengembangan pemurnian.
Peluang pengembangan akan dilakukan dengan treatment penukar ion single bed atau double bed dengan tujuan agar didapat harkat kemurnian yang lebih baik dan sudah mengarah kepada produk gula cair (liquid sugar).
Menyiapkan bahan pembantu pemurnian.
Dari terapan diatas disebutkan adanya larutan asam phosphat, larutan susu kapur dan larutan polymer , yang semuanya harus disiapkan sesuai standart operating prosedure mulai dari pemilhan sampai dengan persiapannya.
Larutan asam phosphat.
Pada abad 20 Mc Alllep dan Bromonti di Hawai meneliti bahwa nira tebu dengan kandungan P2O5 kurang dari 300 ppm agak susah dimurnikan jadi untuk mendapatkan nira jernih perlu penambahan phosphat, pemberian asam phosphat direkomendasikan sebelum penambahan susu kapur. Sebenarnya apabila pada tanaman diberikan pupuk berimbang termasuk hara phosphat tentu kandungan nira juga sudah ada phosphatnya tetapi karena hampir semua petani tebu hanya memupuk dengan hara nitrogen dapat dipastikan bahwa kandungan phosphat dalam nira relatif kecil.
Asam phosphat yang digunakan adalah food grade dengan kandungan P2O5 - 85% , untuk kemudahan pemberian dan kontrol diencerkan dengan perbandingan volume 1 liter asam phophat diencerkan dengan 14 liter air bersih.
Susu kapur.
Kapur yang baik dalam beberapa menit akan manjadi sangat panas akibat penambahan air dan akam membentuk cream apabila diberikan air 3 sampai 4 kali berat kapurnya,
Kapur yang baik dicirikan dengan kandungan CaO lebih dari 95% dan terkandung imputrities tidak larut tidak lebih dari 2%.
Ambang batas maximun impurities sbb:
Magnesium Oxide (MgO) 1 %.
Iron Oxide dan Alumina 2 %
Silica 1.5 %
Sulphates ( sulphuric acid) 0.5 %
Kelembaban 2 %
Asam carbonic 2 %
Pengaruh dari impurities dapat dijelaskan sbb:
1. Persentase silica yang terlalu tinggi akan menghambat pengendapan kotoran dan akan memberikan effeck pengerakan pada pipa juice heater maupun pipa pesawat penguap.
2. Persentase iron (besi) akan menimbulkan warna gelap pada nira dan bersama dengan garam aluminium juga mempunyai effect mempercepat pengerakan.
3. Kandungan magnesium yang terlalu tinggi akan menyulitkan proses filtrasi.
Pemberian susu kapur dilaksanakan secara continu dengan dosing pump yang di kontrol dengan pH ajuster sehingga dari saat kesaat didapatkan pencampuran yang homogen sesuai dengan setting pH yang ditetapkan, untuk mencegah kebuntuan pada dosing pump maka susu kapur harus selalu teraduk sehingga tidak mengendap dan di encerkan pada 5 beaume (kira kira satu bagian berat kapur ditambahkan 21.5 bagian berat air).
Reaksi susu kapur dalam nira.
1.Pertama menetralkan nira dari asam organik membentuk garam calsium organik.
2.Selanjutnya susu kapur akan bereaksi dengan adanya asam phosphat yuang ada dalam nira membentuk asam kalsium phosphat (Ca3 (PO4)2)
3.Susu kapur akan mengikat nitrogenous impurities (albuminoid dan gummy) dan mengendapkan sebagian.
4.Susu kapur juga mengendapkan zat warna seperti Chlorophyl dan Antocyanin.
5.Karena proses pemurnian berlangsung pada suhu diatas 55 celsius perlu dihindari pemberian susu kapur berlebihan karena akan merusak gula reduksi membentuk glucosates menyebabkan kenaikan intensitas warna.
Berapa waktu yang dibutuhkan untuk reaksi belum dapat dijelaskan dengan pasti
Larutan polymer.
Tahun 1950 poly electrolytes mulai diterapkan pada pemurnian industri gula dengan tujuan mempercepat pengendapan dan menurunkan volume nira kotor , penambahan umumnya 1 – 3 ppm ( 0.002 – 0.006 lb per ton tebu).
Jadi dapat kita bayangkan bahwa industri gula di Jawa yang beroperasi sejak abad 19 melakukan pemurnian dengan tanpa menggunakan poly electrolytes dengan mengendapkan nira pada tangki tangki pengendapan yang volumenya sangat besar dan berlangsung sampai 3 jam, namun tetap dapat menghasilkan gula putih pada rendemen yang cukup tinggi.
Pemberian larutan poly electrolytes dilakukan setelah proses netralisasi sebelum nira dialirkan ke tangki pengendapan.
Larutan polymer bisa disiapkan sebagai larutan induk (stock solution) – 0,25 sd 0,5 % dan bisa disimpan selama 5 hari, apabila diencerkan lagi menjadi larutan siap pakai (feed solution) dapat disimpan selama 3 hari – 0,01 sd 0,02%.
Standart/procedure operasi.
1.Persiapan peralatan dan bahan pembantu.
Periksa peralatan pemurnian dan siapkan bahan pembantu pengolahan,
Pengontrol automatic pH/ pH adjuster di set pada posisi netral pH 7,5 begitu pula semua dosing pump harus sudah di kalibrasi.
3.Menjalankan module pemurnian.
Apabila telah siap hidupkan pompa nira kasar dan panaskan nira kasar dalam juice heater sampai temperature yang di inginkan (95 celsius) , biarkan nira mengalir dari tangki pengaduk pertama sambil diinjeksi larutan asam phosphate dan susu kapur ,ambil contoh dari tangki pengaduk ketiga dan amati apakah sudah sesuai dengan keinginan.
4.Pengendapan.
Biarkan mengendap sampai bagian permukaan sudah jernih, kemudian buka katup nira jernih agar mengalir ke tangki nira jernih melalui saringan mesh no 200, tiap tiga jam bagian kotor di tap ke tangki nira Lumpur untuk di pompakan ke filter press.
Pada akhir proses secara manual sisa nira di masing masing peralatan dikeluarkan melalui katup bawah untuk proses manual/ tidak dibuang.
5.Filter press.
Secara kontinu filter pres di buka dan kainnya dilepas untuk dilakukan pencucian.
6.Kebersihan.
Kebersihan di module pemurnian harus selalu dijaga untuk mengurangi effect bakteriosis (kerusakan gula akibat activitas jasad renik).
7.Pencatatan.
Dari nira jernih yang dihasilkan dilakukan pencatatan tiap jam meliputi pH nira jernih, derajat brix nira jernih dan temperature nira jernih.
8.Selesai pemurnian.
Tiap selesai operasi dilakukan pembersihan peralatan module pemurnian, dan harus di ingat probe/sensor pH setelah dibersihkan harus terendam air (artinya tangki pengaduk no 2 setelah di bersihkan diisi air bersih sampai sensor pH tercelup air).
sodium meta bisulfit
BalasHapus