77854187 Minyak Jagung

30
rreknologi dan Diversjfikasi Pengolahan Jagung Djumali Mangunwidjaja Deparlemen T no1 i Inclustri Pertanian Teknologi Pertanian lnsitut Perranian 13ogor 2003

description

Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di Indonesia setelah padi, diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa Portugis. Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia. Seperti halnya tanaman singkong, suku bangsa di pedalaman Meksiko, Amerika Tengah dan Amarika Selatan membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan pangan. Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu, dalam perkembangan selanjutnya memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat, meliputi Spanyol, Italia dan Perancis. Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa.

Transcript of 77854187 Minyak Jagung

Page 1: 77854187 Minyak Jagung

rreknologi dan Diversjfikasi Pengolahan Jagung

Djumali Mangunwidjaja

Deparlemen T no1 i Inclustri Pertanian I~akllitas Teknologi Pertanian

lnsitut Perranian 13ogor 2003

TEKNOLOGI DAN DIVERSIFlKASI PENGOLAHAN JAGUNG

Djumali Mangunwidjaja

Laboratorium Bioindustri Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Kampus Darmaga PO Box 220 Bogor 16602 e-mail fdsapipbindonetidjumalimw(tUhotmailcom

RINGKASAN Jagung (Zea mays indurate Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di Indonesia setelah beras sehingga pendayagunaannya selama ini hanya difokuskan untuk keperluan pangan Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri masih belum banyak dilakukan Berbeda dengan di Indonesia danlatau negara berkembang lain di negara maju jagung merupakan bebijian (serealia) sebagai bahan penting untuk berbagai industri Keistemewaan lain jagung dibanding bebjian lain adalah hampir semua bagian tanaman terutama bijinya dapat dimanfaatkan dan diolah lebih lanjut menjadi bahan yang berharga Skenario pengembangan teknologi pengolahan jagung di Indonesia didasarkan atas potensi tersebut dan dipilah menjadi tiga yaitu (i) pengembangan industri berbasis jagung generasi pertama meliputi pengolahan biji jagung untuk pati dan minyak beserta pemanfaatan limbah pengolahan untuk pakan (ii) pengembangan industri berbasis jagung generasi kedua meliputi pakan ternak berprotein tinggi pengolahan lebih lanjut pati jagung pemanis (gula cair) pati termodifikasi (modified corn starch) dan (iii) pengembangan industri berbasis jagung generasi ketiga yang dicirikan dengan pengolahan lebih lanjut gula (jagung) serta pendayagunaan limbah jagung menjadi produk berharga Diantara produk agroindustri jagung generasi ketiga ini antara lain poliol dan turunannya yang banyak digunakan untuk bahan baku pangan penyehat (health foods) bahan pelarut non konvensional (butanol) bioplastik xanthan dan pululan yang merupakan produk fermentasi furfural Oleh karena sifat multiproduk itu maka pengembangan agroindustri jagung akan sangat layak secara teknis dan ekonomis apabila dikembangkan sebagai industri jagung terpadu (integrated corn industry) Pengembangan agroindustri jagung tentu saja dilakukan sesuai dengan kaedah perancangan industri yang berlaku yang meliputi kajian ekonomis mengenai potensi pasar dari produk jagung pengembangan hasil penelitian dan kajian di Iaboratorium pada skala pilot-plant peraneangan awal peraneangan rinei pabrik kemudian diikuti engineering design start-up dan commissioning

) Makalah disampaikan pada Temu Usaha Pengusaha Jagung - Direktorat Jendral Industri Kimia Agro dan Hasil Hutan Departemen Perindustrian dan Perdagangan Bandarlampung 18 September 2003

1

PENDAHULUAN

Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di

Indonesia setelah padi diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa

Portugis Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan

dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia Seperti halnya tanaman singkong

suku bangsa di pedalaman Meksiko Amerika Tengah dan Amarika Selatan

membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan

pangan Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu dalam perkembangan selanjutnya

memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat meliputi Spanyol Italia dan Perancis

Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa

Sebagai sumber pati di dunia jagung merupakan sumber utama dari bahan berpati lain

dengan kontribusi terhadap pati dunia adalah 70 persen Ketiga sumber pati lain ken tang

gandum dan cassava berturut-turut menyumbang sekitar 20 5 dan 4 persen Sesuai

dengan persyaratan tumbuhnya pad a perkembangannya tanaman jagung mendominasi

sebagai sumber pati penting di Amerika Utara dan Meksiko Sedangkan kentang banyak

didayagunakan di Eropa serta singkong dan padi berkembang di Amerika Latin Afrika

dan Asia Timur

Di Indonesia jagung tersebar di berbagai kawasan dari Sumatera Utara Sumatera

Selatan Lampung Jawa Tengah dan Jawa Timur Nusa Tenggara Sulawesi Utara dan

Selatan sampai Maluku Daerah Jawa Timur merupakan produsen utzma jagung sekitar

40 persen dari hasil nasional Produksi jagung secara nasional selama lima tahun terakhir

rata-rata mencapai 9740600 ton dengan lahan 3 750 000 hadengan kenaikan 51

Meskipun demikian karena kebutuhan jagung terutama untuk bahan baku pakan ternak

terus meningkat tahun 2003 mencapi 10 juta ton Indonesia masih mengimpor jagung

rata-rata 1- 2 juta tontahun Oleh karena itu peningkatan produksi jagung merupakan

salah satu program penting pemerintah dalam rangka swa sembada pangan baik secara

ekstensifikasi (perluasan areal pertanaman) maupun intensifikasi (penggunaan bibit

unggul dll) Provinsi Gorontalo yang baru saja terbentuk secara cepat mengantisipasi

2

dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan

memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan

Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk

setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung

umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai

panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi

beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang

cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)

harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah

diusahakan

Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania

bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung

dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di

bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan

dalam bentuk roti dengan nama Tortillas

Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti

halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku

industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai

bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku

industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati

jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di

Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional

Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling

bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa

Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak

jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak

dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku

dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh

3

PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading

Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini

diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang

beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk

sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung

dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus

diimpor dari Amerika Serikat

JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI

Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan

komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut

dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas

kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut

merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak

Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein

100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14

pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca

massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg

serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak

Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta

pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama

Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan

sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem

Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah

industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung

dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia

yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke

hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat

4

meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting

baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor

Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi

menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added

value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil

pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)

- Lampiran)

bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer

bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan

berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet

bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol

enzim polimer (membran)

bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer

bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin

bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating

corrugated board Bioplastik

bull ENERGI Alkohol Butanol

PATI

Biji Jagung

MINYAK

Industri IIndustri Berbasis jagung

I

Berbasis Jagung I

--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama

Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung

5

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 2: 77854187 Minyak Jagung

TEKNOLOGI DAN DIVERSIFlKASI PENGOLAHAN JAGUNG

Djumali Mangunwidjaja

Laboratorium Bioindustri Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Kampus Darmaga PO Box 220 Bogor 16602 e-mail fdsapipbindonetidjumalimw(tUhotmailcom

RINGKASAN Jagung (Zea mays indurate Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di Indonesia setelah beras sehingga pendayagunaannya selama ini hanya difokuskan untuk keperluan pangan Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri masih belum banyak dilakukan Berbeda dengan di Indonesia danlatau negara berkembang lain di negara maju jagung merupakan bebijian (serealia) sebagai bahan penting untuk berbagai industri Keistemewaan lain jagung dibanding bebjian lain adalah hampir semua bagian tanaman terutama bijinya dapat dimanfaatkan dan diolah lebih lanjut menjadi bahan yang berharga Skenario pengembangan teknologi pengolahan jagung di Indonesia didasarkan atas potensi tersebut dan dipilah menjadi tiga yaitu (i) pengembangan industri berbasis jagung generasi pertama meliputi pengolahan biji jagung untuk pati dan minyak beserta pemanfaatan limbah pengolahan untuk pakan (ii) pengembangan industri berbasis jagung generasi kedua meliputi pakan ternak berprotein tinggi pengolahan lebih lanjut pati jagung pemanis (gula cair) pati termodifikasi (modified corn starch) dan (iii) pengembangan industri berbasis jagung generasi ketiga yang dicirikan dengan pengolahan lebih lanjut gula (jagung) serta pendayagunaan limbah jagung menjadi produk berharga Diantara produk agroindustri jagung generasi ketiga ini antara lain poliol dan turunannya yang banyak digunakan untuk bahan baku pangan penyehat (health foods) bahan pelarut non konvensional (butanol) bioplastik xanthan dan pululan yang merupakan produk fermentasi furfural Oleh karena sifat multiproduk itu maka pengembangan agroindustri jagung akan sangat layak secara teknis dan ekonomis apabila dikembangkan sebagai industri jagung terpadu (integrated corn industry) Pengembangan agroindustri jagung tentu saja dilakukan sesuai dengan kaedah perancangan industri yang berlaku yang meliputi kajian ekonomis mengenai potensi pasar dari produk jagung pengembangan hasil penelitian dan kajian di Iaboratorium pada skala pilot-plant peraneangan awal peraneangan rinei pabrik kemudian diikuti engineering design start-up dan commissioning

) Makalah disampaikan pada Temu Usaha Pengusaha Jagung - Direktorat Jendral Industri Kimia Agro dan Hasil Hutan Departemen Perindustrian dan Perdagangan Bandarlampung 18 September 2003

1

PENDAHULUAN

Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di

Indonesia setelah padi diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa

Portugis Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan

dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia Seperti halnya tanaman singkong

suku bangsa di pedalaman Meksiko Amerika Tengah dan Amarika Selatan

membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan

pangan Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu dalam perkembangan selanjutnya

memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat meliputi Spanyol Italia dan Perancis

Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa

Sebagai sumber pati di dunia jagung merupakan sumber utama dari bahan berpati lain

dengan kontribusi terhadap pati dunia adalah 70 persen Ketiga sumber pati lain ken tang

gandum dan cassava berturut-turut menyumbang sekitar 20 5 dan 4 persen Sesuai

dengan persyaratan tumbuhnya pad a perkembangannya tanaman jagung mendominasi

sebagai sumber pati penting di Amerika Utara dan Meksiko Sedangkan kentang banyak

didayagunakan di Eropa serta singkong dan padi berkembang di Amerika Latin Afrika

dan Asia Timur

Di Indonesia jagung tersebar di berbagai kawasan dari Sumatera Utara Sumatera

Selatan Lampung Jawa Tengah dan Jawa Timur Nusa Tenggara Sulawesi Utara dan

Selatan sampai Maluku Daerah Jawa Timur merupakan produsen utzma jagung sekitar

40 persen dari hasil nasional Produksi jagung secara nasional selama lima tahun terakhir

rata-rata mencapai 9740600 ton dengan lahan 3 750 000 hadengan kenaikan 51

Meskipun demikian karena kebutuhan jagung terutama untuk bahan baku pakan ternak

terus meningkat tahun 2003 mencapi 10 juta ton Indonesia masih mengimpor jagung

rata-rata 1- 2 juta tontahun Oleh karena itu peningkatan produksi jagung merupakan

salah satu program penting pemerintah dalam rangka swa sembada pangan baik secara

ekstensifikasi (perluasan areal pertanaman) maupun intensifikasi (penggunaan bibit

unggul dll) Provinsi Gorontalo yang baru saja terbentuk secara cepat mengantisipasi

2

dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan

memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan

Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk

setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung

umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai

panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi

beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang

cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)

harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah

diusahakan

Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania

bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung

dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di

bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan

dalam bentuk roti dengan nama Tortillas

Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti

halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku

industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai

bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku

industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati

jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di

Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional

Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling

bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa

Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak

jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak

dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku

dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh

3

PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading

Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini

diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang

beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk

sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung

dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus

diimpor dari Amerika Serikat

JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI

Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan

komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut

dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas

kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut

merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak

Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein

100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14

pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca

massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg

serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak

Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta

pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama

Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan

sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem

Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah

industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung

dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia

yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke

hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat

4

meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting

baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor

Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi

menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added

value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil

pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)

- Lampiran)

bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer

bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan

berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet

bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol

enzim polimer (membran)

bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer

bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin

bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating

corrugated board Bioplastik

bull ENERGI Alkohol Butanol

PATI

Biji Jagung

MINYAK

Industri IIndustri Berbasis jagung

I

Berbasis Jagung I

--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama

Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung

5

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 3: 77854187 Minyak Jagung

PENDAHULUAN

Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di

Indonesia setelah padi diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa

Portugis Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan

dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia Seperti halnya tanaman singkong

suku bangsa di pedalaman Meksiko Amerika Tengah dan Amarika Selatan

membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan

pangan Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu dalam perkembangan selanjutnya

memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat meliputi Spanyol Italia dan Perancis

Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa

Sebagai sumber pati di dunia jagung merupakan sumber utama dari bahan berpati lain

dengan kontribusi terhadap pati dunia adalah 70 persen Ketiga sumber pati lain ken tang

gandum dan cassava berturut-turut menyumbang sekitar 20 5 dan 4 persen Sesuai

dengan persyaratan tumbuhnya pad a perkembangannya tanaman jagung mendominasi

sebagai sumber pati penting di Amerika Utara dan Meksiko Sedangkan kentang banyak

didayagunakan di Eropa serta singkong dan padi berkembang di Amerika Latin Afrika

dan Asia Timur

Di Indonesia jagung tersebar di berbagai kawasan dari Sumatera Utara Sumatera

Selatan Lampung Jawa Tengah dan Jawa Timur Nusa Tenggara Sulawesi Utara dan

Selatan sampai Maluku Daerah Jawa Timur merupakan produsen utzma jagung sekitar

40 persen dari hasil nasional Produksi jagung secara nasional selama lima tahun terakhir

rata-rata mencapai 9740600 ton dengan lahan 3 750 000 hadengan kenaikan 51

Meskipun demikian karena kebutuhan jagung terutama untuk bahan baku pakan ternak

terus meningkat tahun 2003 mencapi 10 juta ton Indonesia masih mengimpor jagung

rata-rata 1- 2 juta tontahun Oleh karena itu peningkatan produksi jagung merupakan

salah satu program penting pemerintah dalam rangka swa sembada pangan baik secara

ekstensifikasi (perluasan areal pertanaman) maupun intensifikasi (penggunaan bibit

unggul dll) Provinsi Gorontalo yang baru saja terbentuk secara cepat mengantisipasi

2

dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan

memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan

Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk

setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung

umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai

panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi

beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang

cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)

harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah

diusahakan

Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania

bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung

dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di

bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan

dalam bentuk roti dengan nama Tortillas

Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti

halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku

industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai

bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku

industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati

jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di

Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional

Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling

bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa

Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak

jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak

dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku

dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh

3

PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading

Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini

diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang

beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk

sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung

dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus

diimpor dari Amerika Serikat

JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI

Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan

komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut

dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas

kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut

merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak

Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein

100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14

pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca

massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg

serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak

Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta

pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama

Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan

sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem

Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah

industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung

dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia

yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke

hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat

4

meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting

baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor

Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi

menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added

value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil

pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)

- Lampiran)

bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer

bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan

berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet

bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol

enzim polimer (membran)

bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer

bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin

bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating

corrugated board Bioplastik

bull ENERGI Alkohol Butanol

PATI

Biji Jagung

MINYAK

Industri IIndustri Berbasis jagung

I

Berbasis Jagung I

--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama

Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung

5

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 4: 77854187 Minyak Jagung

dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan

memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan

Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk

setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung

umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai

panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi

beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang

cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)

harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah

diusahakan

Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania

bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung

dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di

bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan

dalam bentuk roti dengan nama Tortillas

Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti

halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku

industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai

bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku

industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati

jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di

Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional

Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling

bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa

Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak

jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak

dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku

dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh

3

PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading

Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini

diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang

beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk

sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung

dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus

diimpor dari Amerika Serikat

JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI

Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan

komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut

dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas

kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut

merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak

Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein

100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14

pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca

massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg

serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak

Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta

pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama

Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan

sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem

Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah

industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung

dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia

yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke

hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat

4

meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting

baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor

Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi

menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added

value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil

pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)

- Lampiran)

bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer

bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan

berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet

bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol

enzim polimer (membran)

bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer

bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin

bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating

corrugated board Bioplastik

bull ENERGI Alkohol Butanol

PATI

Biji Jagung

MINYAK

Industri IIndustri Berbasis jagung

I

Berbasis Jagung I

--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama

Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung

5

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 5: 77854187 Minyak Jagung

PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading

Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini

diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang

beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk

sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung

dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus

diimpor dari Amerika Serikat

JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI

Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan

komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut

dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas

kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut

merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak

Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein

100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14

pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca

massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg

serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak

Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta

pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama

Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan

sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem

Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah

industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung

dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia

yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke

hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat

4

meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting

baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor

Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi

menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added

value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil

pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)

- Lampiran)

bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer

bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan

berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet

bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol

enzim polimer (membran)

bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer

bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin

bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating

corrugated board Bioplastik

bull ENERGI Alkohol Butanol

PATI

Biji Jagung

MINYAK

Industri IIndustri Berbasis jagung

I

Berbasis Jagung I

--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama

Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung

5

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 6: 77854187 Minyak Jagung

meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting

baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor

Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi

menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added

value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil

pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)

- Lampiran)

bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer

bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan

berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet

bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol

enzim polimer (membran)

bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer

bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin

bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating

corrugated board Bioplastik

bull ENERGI Alkohol Butanol

PATI

Biji Jagung

MINYAK

Industri IIndustri Berbasis jagung

I

Berbasis Jagung I

--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama

Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung

5

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 7: 77854187 Minyak Jagung

Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri

sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan

sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara

Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat

berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk

dikembangkan di Indonenesia

PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG

Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan

proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada

system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung

dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang

kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini

pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut

menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH

samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan

dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ

meal)

Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara

basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)

Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)

Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan

embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan

pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a

benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji

jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung

belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman

beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan

6

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 8: 77854187 Minyak Jagung

untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan

enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan

Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio

(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi

campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang

akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak

jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara

basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy

washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy

current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat

Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau

dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku

gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula

(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)

Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi

dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya

bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk

pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)

Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan

dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy

embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat

sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini

digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat

(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang

baik untuk perbaikan kuning telur ayam

Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping

berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam

7

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 9: 77854187 Minyak Jagung

evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari

tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman

tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai

bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll

Pengolahan Minyak Jagung

Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung

Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk

memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di

saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a

pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan

pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung

minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara

sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa

dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke

penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama

Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas

tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)

penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar

asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat

(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275

degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)

Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam

lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega

6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah

penyakit jantung stroke kanker asma diabetes

Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan

pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi

protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )

8

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 10: 77854187 Minyak Jagung

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA

SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI

Paproti pakan ternak berprotein tinggi

Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk

membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang

bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara

pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan

vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas

ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus

diimport

Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi

merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya

Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati

untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya

mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)

Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung

singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya

antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)

(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)

9

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 11: 77854187 Minyak Jagung

Glulen

Penyaringan amp Pengeringan

Penyaringshyan

Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung

Pemurnian

Evaporasi

Pengkristal-

Pengeringan

Gula Dekstrosa

Sirup Jagung

10

Hidrosiklontor

Suspensi embrio

EkstraksiEvaporator Minyak

Ampas

r-------------------~r__~ ~~~---

I Pembersih

I Perendamshy

an

r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari

I Penggiling

Degermina-

Air

Penggilingan Serat Pemisahan

Gluten - Pati

Penapis Pencuci Serat 1

Hidrosiklon

Penangan-an Kimia

Konversi Pali

Asam-Enzim Netralisasi

Evaporator

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 12: 77854187 Minyak Jagung

Pati jagung bersih Bahan inokulum

PEMASAKAN

PENYIAPAN INOKULUM

Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--

Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI

PEMBENTUKAN PRODUK

PAPROTI

Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi

Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk

produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk

ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat

diproses dengan modifikasi proses terse-but

Pengolahan Gula dari Pati Jagung

Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar

sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi

pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula

jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan

industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan

peluang yang baik untuk industri gula ini

11

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 13: 77854187 Minyak Jagung

Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang

unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia

lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran

berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati

digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin

high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose

Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada

paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon

katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2

buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat

pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya

pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat

yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat

beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi

kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)

Tahapan Pengolahan

Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan

secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa

Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses

hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim

yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase

AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an

likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)

Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi

dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses

hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim

bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika

12

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 14: 77854187 Minyak Jagung

Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang

dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan

sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki

penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan

(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan

penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan

likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati

dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya

campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama

2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang

berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi

berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)

Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki

sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE

36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon

aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan

pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut

kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup

dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan

konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect

evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup

glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada

paragraph berikutnya)

Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari

kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan

penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki

atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses

isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan

fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan

13

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 15: 77854187 Minyak Jagung

mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)

Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh

sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini

disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan

fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)

HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini

diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang

dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy

isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph

berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1

Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa

I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90

IPadatan () 71 77 80

PH 3-4 3-4 3-4

Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160

(glukosa = 100)

Fruktosa bahan kering 42 55 80

Glukosa bahan kering 52 41 8

oIigosakarida bahankering 6 4 2

Viskositas (cp 378) 75 150 520

Abu () 003

Pengunaan Beragam Gula

Dekstrin

Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati

dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan

pelapis (adesif) dan pengkilap

14

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 16: 77854187 Minyak Jagung

Maltodekstrin (DE = 10 - 20)

Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy

65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat

kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan

untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)

campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus

salad) chewing-gum pengganti lemak

High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)

Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk

meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase

Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa

sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah

higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa

Glucose Syrups (DE =68 - 98)

Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk

perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli

Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di

bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan

biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk

bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam

glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)

bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah

sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa

diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat

hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG

(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk

mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam

15

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 17: 77854187 Minyak Jagung

Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk

memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses

berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)

High Fructose Syrups (DE =97)

Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa

Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada

pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60

degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses

berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan

(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar

ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70

-72

Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS

42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan

HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan

HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran

HFS 42 dan HFS 90

HFSSS

Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada

marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat

kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini

banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes

Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama

konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu

dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2

Siklodekstrin (cyclodextrins CD)

Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh

molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai

16

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 18: 77854187 Minyak Jagung

kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar

(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta

antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan

penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi

dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat

CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara

fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy

glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses

enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama

48-72 jam

CPati~ I

I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I

I II

I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I

I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I

I

I Isomerisasi I I

l Sirup fruktosa 42 I I

I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I

I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I

Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 19: 77854187 Minyak Jagung

PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI

Pati Termodifikasi (Modified Starch

Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi

Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan

kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan

permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat

(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)

Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses

pembuatannya

Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya

Jenis Proses

Pregelatinized starch

Biodegradable

plastic

Oxydized starch

Anionic starch

Cationic starch

Cross-linked starc

Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi

selama 10 60 detik

Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf

dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan

penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan

pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)

Oksidasi alkalis dengan NaOCI

Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na

Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium

kuartener

Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati

dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional

turunan chloroepoxyde

turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat

asam dianhidrida asetat asetat - sitrat

turunan aldehida = formol

18

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 20: 77854187 Minyak Jagung

INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy

FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL

Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi

juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan

pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis

hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung

Heatty foods (HF) Pangan penyehat

Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir

ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan

kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin

kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan

menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya

dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk

turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa

pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan

Butanol

Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses

melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar

maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau

bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya

apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri

penghasil ABE (Clostrodium butylicum )

Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik

Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung

dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an

kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan

polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas

19

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 21: 77854187 Minyak Jagung

campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan

Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik

Poliol

Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)

Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati

Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis

rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih

rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding

gula asalnya

Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah

diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol

(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi

reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik

mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi

Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa

anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari

maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan

katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor

hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan

tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan

system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan

udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan

limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy

exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect

evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila

dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa

dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya

20

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 22: 77854187 Minyak Jagung

Sorbitol

Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan

setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa

Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan

mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori

rendah dan cocok untuk tujuan diet

Mannitol

Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan

sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)

Maltilol

Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah

satu penyusun Minuman Penyehat

Campuran Poliol

Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah

(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan

pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)

XilitoJ

Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa

Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa

dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit

dan bonggol nya

XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi

(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)

21

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 23: 77854187 Minyak Jagung

i

Tabel 2 Sifat Penting Poliol

(Larutan 10

)

Higroskopis

Kelarutan

(25 degC)

glOO mI t------

Panas

Pelarutan

bull (JIg)

Nilai

SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL

Derajat

Kemanisan

Iarutan 05 05 1010 09 03

+

210

I

-17 -80

150

-50

i

I + -

22235

-112 -121

+

185

-155

Energi (kj 17 12 85 17 17 i

g i I I

22

17

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 24: 77854187 Minyak Jagung

PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG

Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping

dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi

tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai

perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah

lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat

didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses

menjadi produk bernilai ekonomi tinggi

Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung

tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy

penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat

sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan

mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)

fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi

pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba

misalnya kapang untuk perombakan lignin

Turunan lignin

Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan

melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari

lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan

terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak

(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga

digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi

menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi

vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam

kondisi alkalis (Na2C03)

23

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 25: 77854187 Minyak Jagung

Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa

Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan

cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang

apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk

tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)

Selulosa dan turunannya

Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang

mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses

kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa

(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat

(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan

kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik

dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )

Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain

selofan busa selulosa dan rayon

PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG

Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang

dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk

pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam

kajian pengembangan industri berlaku

Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa

investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk

menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada

kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)

pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan

tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan

Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan

teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang

24

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 26: 77854187 Minyak Jagung

meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)

percobaan operasi (start up)

Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan

operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik

sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung

Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah

1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung

2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung

3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan

4 Jumlah impor produk serupa

5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan

dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi

6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun

intemasional

7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau

hilir

8 Peluang diversivikasi produk

9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala

industri yang menguntungkan

10 lklim investasi secara umum

11 Kebijakan industri dari pemerintah

12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi

13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan

Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy

altematif ekonomis yang meliputi

1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar

penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik

2 Bahan-bahan baku dan energi

3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan

4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil

25

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 27: 77854187 Minyak Jagung

5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan

6 Sumber daya manusia pekerja dan staf

7 Implementasi proyek

8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan

profitabilitas komersial

Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan

mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot

plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang

akurat

Strategi Pengembangan Agroindustri

Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy

perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung

Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari

berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain

a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat

b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi

c Semakin baiknya tingkat pendidikan

d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan

e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka

f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan

g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat

kita hindari

Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses

produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula

investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses

produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin

kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu

diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan

permodalan dari pihak perbankan

26

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 28: 77854187 Minyak Jagung

Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha

agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar

diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk

dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai

menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu

daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari

daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan

akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk

substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi

memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar

pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan

seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran

Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan

untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia

baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas

sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi

konsumen berubah secara cepat

Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya

bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu

saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan

karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk

berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan

permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari

pengembangan agroindustri di Indonesia

Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy

asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung

bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi

pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif

27

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 29: 77854187 Minyak Jagung

sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan

antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk

agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian

(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak

diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan

antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling

menguntungkan

PURNAVACANA

Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas

pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya

Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi

dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk

bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat

diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut

merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi

Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah

agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja

mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks

ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan

pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri

harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini

sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan

teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan

inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak

industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan

dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey

industry

28

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29

Page 30: 77854187 Minyak Jagung

BAHAN RUJUKAN

Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book

Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam

FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge

Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris

Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta

Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus

Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)

Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United

Nations Roma

29