BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DESKRIPSI PROSES 2.1 Pemanfaatan Ubi Kayu Ubi kayu sebagai bahan penyusun pakan, baik dalam bentuk umbi segar, gaplek ataupun yang telah diperkaya dengan bahan lain, misalnya bungkil kacang kedelai yang mampu menghasilkan bahan pakan yang berkualitas. Kelemahan dari ubi kayu ini meliputi beberapa hal diantaranya disebabkan karena kandungan lemak dan proteinnya sangat rendah dan mengandung racun glukosida sianogenik yang sewaktu hidrolisis dapat menghasilkan asam sianida dan glukosa, dimana pada kadar yang tinggi racun ubi kayu dapat menyebabkan penyakit keracunan yang dinamakan dengan tropical atzic neutropathy. Untuk menghilangkan racun yang terdapat pada ubi kayu dapat dilakukan dengan cara sederhana, diantaranya dengan penggorengan, pengkukusan, penjemuran dan diolah menjadi makanan lain. Menurut Koch (1993), Bolhaiss (1954), dan de Bruijn (1971), berdasarkan kandungan zat racunnya ubi kayu dapat dibedakan seperti terlihat pada tabel berikut ini : Tabel 2.1 Kandungan zat racun pada ubi kayu Tingkat Kandungan Kandungan Kadar HCN Tinggi > 100 mg/kg umbi basah kupas Sedang mg/kg umbi basah kupas Tidak beracun < 50 mg/kg umbi basah kupas Pembeli ubi kayu untuk kepentingan pakan yang besar dewasa ini adalah pabrik-pabrik pakan di negara-negara Masyarakat Ekonomi Eropa (MEE) yang mengimpor sebagian besar kebutuhannya dari Thailand. Indonesia sendiri pada tahun 1975 dan 1976 mengekspor gaplek dari Lampung sebanyak 180 dan 140 ribu ton. Potensi ekonomi negara-negara MEE bagi ubi kayu sebagian bahan baku penyusun pakan telah diketahui sejak tahun 1960-an. Pesatnya pertumbuhan permintaan terhadap ubi kayu sebagai bahan penyusun pakan di eropa berkaitan erat dengan kebijaksanaan pertanian bersama (Common Agricultural Policy) di negara-

2 negara MEE sehubungan dengan harga-harga energi dan protein di pasaran internasional. Tabel 2.2 Standart kualitas ubi kayu Komponen Kualitas Kelembaban < % Kandungan pati > % Kandungan serat < 5 % Bahan asing 35 % Sumber : Tjakroadikoesoemo (1993) 2.2 Pati Pati (C 6 H 10 O 5 ) n telah dikenal di Mesir sejak 4000 tahun sebelum Masehi. Bahan ini dapat diperoleh dari berbagai macam tumbuh-tumbuhan terutama dari jagung, ubi kayu, ubi jalar, kentang, padi, gandum, dan sorgum. Di dalam perdagangan, dikenal 2 (dua) macam pati yaitu : 1. Pati yang belum termodifikasi, yaitu semua pati yang dihasilkan dari pabrik pengolahan dasar, misalnya tepung dari tapioka. 2. Pati yang telah termodifikasi, yaitu melalui cara hidrolisis oksidasi dan subsitusi. Produk-produk modifikasi tersebut diantaranya adalah : a. Thin boiling starch Pati ini biasanya dibuat dengan cara mengasamkan suspensi pati sampai ph tertentu, memanaskannya pada kondisi suhu tertentu sampai diperoleh derajat konversi atau modifikasi yang diinginkan. b. Pati teroksidasi Pati teroksidasi dibuat dengan cara yang sama dengan thin boiling starch, tetapi bahan konversinya digunakan natrium hipoklorit sebagai ganti asam.

3 2.3 Uraian Proses Pabrik pembuatan glukosa monohidrat ini menggunakan bahan baku ubi kayu (Cassava). Bahan baku ubi kayu dari gudang bahan baku (GBB) dimasukkan ke dalam Crusher untuk dihaluskan kemudian dimasukkan ke dalam Mixer (MX), dimana ubi kayu dicampur dengan air untuk membentuk slurry. Kemudian slurry tersebut dimasukkan ke dalam Reaktor Hidrolisa (RH) untuk menghasilkan sirup glukosa dengan menambahkan katalis asam yaitu HCl. Proses ini berlangsung pada suhu C dan tekanan 1 atm. Reaksinya : C 6 H 12 O 6 + C 12 H 22 O 11 + H 2 O 3C 6 H 12 O 6 Glukosa pati air sirup glukosa HCl Sirup glukosa kemudian didinginkan dengan Cooler (CO) sampai temperatur 50 0 C dan selanjutnya sirup glukosa dimasukkan ke dalam Filter Press 01 (FP-01) untuk memisahkan sirup glukosa (filtrat) dari sisa pati, protein, lemak, dan impuritis yang tidak bereaksi dan dibawa ke pengolah limbah. Kemudian sirup glukosa dinetralisasi dengan larutan basa, yaitu NaOH di dalam Reaktor Netralisasi (RN). NaOH dengan kondisi 60 0 C dan 1 atm ini bereaksi dengan HCl yang membentuk NaCl. Hasil netralisasi kemudian dipisahkan lagi dari NaCl yang terbentuk. Pemisahan ini dilakukan menggunakan Tangki Dekanter (TD) pada kondisi 60 0 C dan 1 atm. Sirup glukosa yang diperoleh kemudian dijernihkan di dalam Tangki Decolorizing (TD) pada kondisi 80 0 C dan 1 atm yang berisi karbon aktif untuk menyerap zat warna yang timbul saat hidrolisa. Selanjutnya karbon aktif yang digunakan dipisahkan dari sirup glukosa menggunakan Filter Press 02 (FP-02) sehingga diperoleh sirup glukosa yang jernih dan dimasukkan ke dalam tangki penampung. Sirup glukosa yang jernih kemudian diuapkan di dalam Evaporator (EV) pada kondisi C dan 1 atm untuk mendapatkan sirup glukosa yang lebih pekat sampai konsentrasi 78%. Kemudian dilakukan pengkristalan guna membentuk sirup glukosa menjadi kristal glukosa monohidrat dengan jalan mendinginkan sirup glukosa di dalam tangki Cristalizer (CR) pada suhu 30 0 C dengan penambahan N 2 agar kristal gula tidak rusak. Kristal glukosa monohidrat yang terbentuk kemudian dimasukkan ke dalam

4 Screw Conveyor (SC) untuk memecahkan bongkahan kristal dan dibawa ke Rotary Dryer untuk dikeringkan. Setelah itu kristal glukosa monohidrat dikeringkan di dalam Rotary Dryer (RD) dengan suhu C dan 1 atm sampai kandungn air dalam kristal glukosa monohidrat berkurang. Kristal glukosa monohidrat yang telah dikeringkan kemudian didinginkan dengan Rotary Cooler (RC) dan disimpan dalam gudang produk (GP) pada suhu 30 0 C. 2.4 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Bahan Baku Ubi Kayu Sifat Fisik a. Tinggi pohon 0,9 4,6 meter b. Umur 9-24 bulan c. Hasil optimum pada umur 9 12 bulan d. Ukuran umbi cm e. Berat umbi 0,9 2,3 kg f. Diameter 5-15 cm g. Ukuran partikel rata-rata 20 mesh h. Temperatur awal gelatinasi 52 0 C i. Temperatur akhir gelatinasi 64 j. Konsentrasi 3,54 % zat kering k. Viskositas pada 71 0 C = 100 gr/cm l. Viskositas pada 96 0 C = 55 gr/cm Sumber: Paul dan Palmer (1982) 0 C 3 3 Sifat Kimia a. Tidak tahan lama b. Mudah rusak c. Banyak mengandung pati yang dapat diolah lebih lanjut menjadi produk lain, seperti glukosa, etanol dan lain-lainnya.

5 Pada proses pembuatan etil-alkohol dari ubi kayu sangat dipengaruhi oleh waktu panen. Komponen pati dari ubi kayu yang tinggi memungkinkan hasil yang baik. Tabel 2.3 Komposisi kimia hasil tanaman ubi kayu Komponen Ubi kayu (%) Pati 29,51% Air 47% Lemak 1,25% Protein 3,35% Impuritis 1,25% Glukosa 7,5% Serat 10,14% Sumber: Tjakroadikoesoemo (1993) Produk C 6 H 12 O 6.H 2 O (Glukosa monohidrat) Sifat Fisik a. BM = 198,17 gr/ml b. ph = 5-7 c. Melting point = C d. Berasa manis e. Sebagai sumber energi f. Termasuk monosakarida Sifat Kimia a. Dihidrasi oleh asam menghasilkan molekul D-glukosa b. Bereaksi negatif dengan reagen tollen c. Larut dalam air d. Larut dalam alkohol