BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam era globalisasi, penting bagi Indonesia sebagai negara yang sedang berkembang untuk meningkatkan pembangunan di segala bidang termasuk dari sektor industri. Salah satu diantaranya adalah industri kimia. Perkembangan industri kimia oleh pemerintah ditandai dengan adanya pendirian pabrik-pabrik kimia baru, yang dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan bahan-bahan industri dalam negeri. Salah satu jenis bahan kimia yang masih diperoleh dengan cara impor dari negara-negara produsen termasuk diantaranya adalah sorbitol. Oleh sebab itu, muncul konsep pemikiran bahwa masa depan pendirian pabrik sorbitol mempunyai peluang yang baik guna menunjang berbagai industri lain di samping dapat menghemat devisa negara melalui pengurangan kebutuhan impor sorbitol dari luar negeri. Sorbitol adalah senyawa monosakarida polyhidric alcohol. Nama kimia lain dari sorbitol adalah hexitol atau glusitol dengan rumus kimia C 6 H 14 O 6. Struktur molekulnya mirip dengan struktur molekul glukosa hanya yang berbeda gugus aldehid pada glukosa diganti menjadi gugus alkohol. Struktur kimia sorbitol dapat dilihat pada gambar 1.1. Gambar 1.1 Struktur Kimia Sorbitol (Perry, 1999) Sorbitol pertama kali ditemukan dari juice ash berry (Sorbus auncuparia L) di tahun 1872. Setelah itu, sorbitol banyak ditemukan pada buah-buahan seperti apel, plums, cherris, kurma, peaches, dan apricots. Zat ini berupa bubuk kristal berwarna putih yang higroskopis, tidak berbau dan Bab I. Pendahuluan 1
berasa manis. Sorbitol larut dalam air, gliserol, propylene glicol, serta sedikit larut dalam metanol, etanol, asam asetat, phenol, dan acetamida. Namun tidak larut hampir dalam semua pelarut organik. Sorbitol dapat dibuat dari glukosa dengan proses hidrogenasi katalitik bertekanan tinggi. Sorbitol umumnya digunakan sebagai bahan baku industri barang konsumsi dan makanan seperti pasta gigi, permen, kosmetik, farmasi, vitamin C, dan termasuk industri textil dan kulit (Othmer, 1960). Keunggulan sorbitol selain harga lebih ekonomis, juga karena sifat fisika dan kimianya yang lebih baik, yaitu : a. Terbuat dari bahan nabati. Bahan baku sorbitol adalah glukosa yang merupakan hasil pemecahan pati sebagai produk pertanian, berbeda dengan propilen glikol yang merupakan produk petrokimia sehingga untuk industri farmasi maupun kosmetik, sorbitol merupakan produk yang aman bagi kesehatan. b. Untuk produk-produk yang mempertahankan kelembaban dan kondisionernya. Pemakaian sorbitol seabagai pengganti gliserin dan propilen glikol akan menghasilkan kenampakan dan rasa yang lebih baik. c. Sebagai pemanis untuk kesehatan. Dalam dunia farmasi, sorbitol dikenal sebagai produk yang mempunyai rasa manis hampir sama dengan gula namun hanya sedikit mempengaruhi kadar glukosa dalam tubuh manusia, sehingga bagi penderita diabetes dapat digunakan sebagai alternatif bahan pemanis pengganti sukrosa (Dodgson, 1993). Produksi sorbitol di Indonesia masih sangat terbatas, dari data yang ada masih terdapat tiga pabrik besar yang telah memproduksi sorbitol dapat dilihat pada tabel 1.1. Bab I. Pendahuluan 2
Tabel 1.1 Produsen Sorbitol di Indonesia Perusahaan Lokasi Kapasitas Produksi (Ton/) PT Sorbitol Inti Murni Pasuruan 29900 PT Sama Satria Sidoarjo 7200 Pasifik PT Budi Kimia Raya Lampung 3000 Total Kapasitas 40100 (CIC Indochemical No. 158, 2009) Produksi sorbitol lokal selain untuk pemasaran di dalam negeri juga sebagian besar untuk diekspor. Pasar ekspor sebenarnya menjadi prioritas utama bagi produsen sorbitol Indonesia, karena selain importir luar negeri selalu membayar tunai, mereka juga cenderung melakukan kontrak penjualan jangka panjang. Oleh sebab itu kompetisi di pasar internasional dapat mendorong produsen sorbitol Indonesia selalu mengikuti perkembangan produk dan teknologi di luar negeri. Sesuai dengan kontrak ekspornya, produsen sorbitol Indonesia memperoleh pembebasan dari bea impor bahan baku dan bahan pendukung yang dibutuhkan dalam memproduksi sorbitol untuk tujuan ekspor. Walaupun ekspor terus ditingkatkan, namun hingga sekarang Indonesia masih terus melakukan impor. Impor sorbitol itu masih terus berjalan dikarenakan beberapa hal, yaitu selain karena terjadi peningkatan konsumsi dalam negeri akibat perkembangan industri pemakai juga karena masih dibutuhkan sorbitol dengan spesifikasi tertentu belum diproduksi di Indonesia (CIC - Indochemical Edisi 288). Pabrik sorbitol dari tepung tapioka dengan proses hidrogenasi katalitik ini didirikan dengan alasan memberi peluang bagus dan membantu pabrik sorbitol lain dengan memberikan kerja sama dalam bentuk inovasi bahan baku. Dari literatur terdapat beberapa masalah pabrik sorbitol di Indonesia, antara lain : 1. Kondisi perekonomian dunia dan dalam negeri seperti nilai tukar rupiah terhadap mata uang asing, tingkat inflasi, suku bunga, dan sebagainya. Bab I. Pendahuluan 3
2. Adanya perubahan peraturan yang dilakukan oleh pemerintah sebagai akibat dari negara maju yang terus mengurangi ekspor dari negara maju lain yang menawarkan harga murah. 3. Pengembangan dan pengalihan bahan baku alternatif untuk sorbitol. 4. Berkurangnya pasokan dan gejolak harga bahan baku akibat tingginya permintaan seiring dengan pengembangan industri berbasis etanol yang akan berdampak pada laba perusahaan. 5. Bahan baku sorbitol yaitu tepung jagung yang harganya terus melonjak seiring dengan penggunaan untuk sumber energi alternatif. Dari beberapa masalah di atas, pendirian pabrik ini dimaksudkan untuk pengembangan dan pemanfaatan kebutuhan tepung tapioka sebagai bahan baku sorbitol (Sorini Agro Asia Corporindo, 2008). Di samping itu dengan pendirian pabrik sorbitol di dalam negeri, akan memberikan manfaat diantaranya adalah untuk : 1. Menghemat devisa negara, selain itu juga akan mengurangi ketergantungan terhadap negara lain. 2. Dapat memberikan kesempatan bagi berdirinya industri-industri yang menggunakan sorbitol sebagai bahan bakunya. 3. Memenuhi kebutuhan sorbitol yang diproyeksikan akan terus meningkat. Sementara itu kebutuhan dalam negeri akan sorbitol semakin meningkat. Menurut BPS pada tahun 2009, impor sorbitol Indonesia pada tahun 2003-2009 meningkat hingga mencapai 17.661.288 kg/tahun. Perkembangan impor, produksi, dan ekspor sorbitol dapat dilihat pada keterangan dibawah ini. Bab I. Pendahuluan 4
1. Data Impor Sorbitol (Sumber BPS 2009) Tabel 1.2 Impor Sorbitol Volume (Kg/tahun) 2003 1.441.243 2004 3.858.382 2005 5.002.420 2006 3.278.889 2007 5.472.130 2008 9.938.440 2009 17.661.288 Maka kebutuhan impor sorbitol pada tahun 2014 diperkirakan sebesar 28.000.000 kg/tahun atau 28.000 ton/tahun. 20000000 18000000 16000000 14000000 12000000 10000000 8000000 6000000 4000000 2000000 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Volume (Kg/) Gambar 1.2 Diagram Impor Sorbitol Bab I. Pendahuluan 5
2. Data Produksi Sorbitol Tabel 1.3 Produksi Sorbitol Produksi (Kg/tahun) 2000 24.952,6 2002 21.356.158 2003 54.007.123 2004 54.325.376 2005 46.808.939 Maka produksi sorbitol pada tahun 2014 diperkirakan sebesar 140.000.000 kg/tahun atau 140.000 ton/tahun. 60000000 50000000 40000000 30000000 20000000 Produksi (Kg/) 10000000 0 2000 2002 2003 2004 2005 Gambar 1.3 Diagram Produksi Sorbitol 3. Data Ekspor Sorbitol Tabel 1.4 Ekspor Sorbitol Volume (Kg/tahun) 2004 77.466.410 2005 99.449.982 2006 101.639.092 2007 118.078.677 Bab I. Pendahuluan 6
Maka ekspor sorbitol pada tahun 2014 diperkirakan sebesar 140.000.000 kg/tahun atau 140.000 ton/tahun. 14000000 12000000 10000000 80000000 60000000 40000000 Volume (Kg/) 20000000 0 2004 2005 2006 2007 Gambar 1.4 Diagram Ekspor Sorbitol yaitu : Berdasarkan data di atas, maka dapat dihitung kebutuhan konsumen Kebutuhan konsumen = (Impor + Produksi) Ekspor = (28.000 ton/tahun + 140.000 ton/tahun) (140.000 ton/tahun) = 28.000 ton/tahun Kapasitas pabrik yang akan didirikan berada di atas kapasitas atau sama dengan kebutuhan impor maksimum. Berdasarkan hasil regresi di atas pada tahun 2014 perkiraan kebutuhan sorbitol di Indonesia mencapai 28.000 Ton/tahun. Oleh karena itu berdasarkan data di atas maka ditentukan kapasitas pabrik sorbitol yang didirikan adalah 60.000 ton/tahun. Bab I. Pendahuluan 7
B. Tinjauan Pustaka Macam-macam proses pembuatan sorbitol dari tepung tapioka dan gas hidrogen : 1. Proses reduksi elektrolitik. Bagian utama dari proses ini adalah elektrolitik cell yang merupakan tempat terjadinya reduksi D-glukosa menjadi sorbitol. Biasanya pada bagian ini dilengkapi dengan sumber arus yang tidak berfluktuasi. Elektroda yang dipakai adalah amalgam sebagai katoda dan timbal sebagai anoda, sedangkan larutan yang dipakai NaOH dan Na 2 SO 4. Pada prinsipnya glukosa akan direduksi dengan H 2 sebagai hasil proses elektrolisis diatas. Dari proses diatas akan dihasilkan sorbitol. Dalam proses ini larutan gula dielektroda dengan menggunakan katoda Pb, Hg, Amalgamat. Gas hidrogen yang dibebaskan akan mereduksi glukosa menjadi sorbitol. Proses ini lambat, konversi rendah, dan mahal karena memerlukan banyak tenaga dan tidak dapat bersaing dengan proses lain. (Faith, 1975) 2. Proses hidrogenasi katalitik. Proses pembuatan sorbitol dengan hidrogenasi katalitik dilakukan dengan cara mereaksikan dekstrosa dan gas hidrogen bertekanan tinggi dengan menggunakan katalis Raney nickel dalam reaktor, sehingga kontak yang terjadi semakin baik. Proses reaksi dilakukan secara kontinyu, dengan menggunakan reaktor trickle bed dimana kondisi operasi pada reaktor adalah temperatur 130-177 C dan tekanan 100 atm. Glukosa sebagai hasil antara tidak terdapat bebas di alam. Glukosa merupakan gugus sakarida yang paling sederhana dan dapat diperoleh dengan memecah polisakarida seperti pati. Pemecahan rantai Bab I. Pendahuluan 8
polisakarida dilakukan dengan hidrolisis yang menggunakan katalisator asam. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : (C 6 H 12 O 6 )(C 6 H 10 O 5 ) x + x H 2 O (1+x)C 6 H 12 O 6 pati glukosa Reaksi pembentukan sorbitol : C 6 H 12 O 6 + H 2 C 6 H 14 O 6 glukosa sorbitol (Faith, 1975) Bab I. Pendahuluan 9
Tabel 1.5 Perbandingan Antara Reduksi Elektrolitik dan Hidrogenasi Katalitik Parameter Proses Reduksi Elektrolitik Hidrogenasi Katalitik 1. Segi Proses Bahan Baku Glukosa Glukosa Konversi Reaksi Rendah Tinggi Dalam proses reduksi Dalam proses hidrogenasi dibutuhkan waktu yang waktu yang dibutuhkan lama untuk mencapai untuk mencapai proses produk yang diinginkan yang diinginkan lebih cepat. Kualitas Produk Rendah Tinggi Untuk bahan baku dari sirup glukosa, produk sorbitol yang dihasilkan kurang begitu bagus. 2. Segi Ekonomi Harga dari elektroda sangat mahal. Bila dibandingkan dengan proses reduksi, prosuk sorbitol yang dihasilkan lebih bagus. Bahan tambahan seperti gas hydrogen dan katalis nikel mudah dijangkau serta efektif. (Faith, 1975) Bab I. Pendahuluan 10