PROSES PENGGILINGAN TEBU MENJADI GULA

Pabrik Gula di Indonesia pada umumnya menggunakan sistem gilingan (Mill

Tandem) sebagai berikut:

- Three Roll Mill + fooding roll ( total 4 roll )

- Fourth Roll Mill ( total 4 roll )

- Three Roll Mill + pressure feeder ( total 5 roll )

- Sixth Roll Mill ( total 6 roll )

Semua jenis sistem di atas bertujuan sama yaitu mendapatkan hasil pemerahan

tebu yang semaksimal mungkin. Tetapi pada prinsipnya pemerahan utama terjadi

pada tiga roll antara lain :

- Rol depan (feeding roll)

- Rol atas (top roll)

- Rol belakang (bagasse roll)

Aliran proses yang terjadi di bagian Gilingan telah ditunjukkan pada bagan

di atas. Komponen peralatan yang berperan antara lain :

- Unit Gilingan, merupakan peralatan utama terjadinya proses pemerahan.

Macam mill tandem telah tersebut diatas.

- Turbin Uap ( steam turbine ), merupakan peralatan penggerak roll gilingan

- Intermediate Carrier ( IMC ), merupakan peralatan transfer ampas antar

gilingan

- Bagasse Elevator ( BE ), merupakan peralatan transfer ampas hasil akhir

gilingan dikirim sebagai bahan bakar boiler.

Mekanisme kerja gilingan: Gilingan memerah nira dengan jalan memadatkan

umpan (ampas). Rol pengumpan (feeding roll) akan mengatur tebu sedemikian

rupa sehingga masuk ke bukaan depan (voor opening) dengan baik. Pada bukaan

depan ampas mengalami pemerahan yang pertama. Selanjutnya ampas melewati

ampas plate dan masuk ke bukaan belakang (bagasse opening) dan mengalami

pemerahan yang kedua. Selanjutnya ampas akan mengalami proses pemerasan di

beberapa unit gilingan dengan bukaan depan dan bukaan belakang unit gilingan

berikutnya dibuat lebih kecil sebab sebagian nira sudah terperas di gilingan di

depannya. Selama ampas dipadatkan maka timbul gaya reaksi dari ampas. Gaya

reaksi ini menyebabkan rol gilingan atas (top roll) naik turun tergantung besarnya

gaya. Proses naik turunnya rol gilingan atas (top roll) akan mengurangi

kemampuan memerah nira pada bukaan depan maupun bukaan belakang. Untuk

mengatasi hal tersebut tidak hanya menggunakan gaya berat dari rol gilingan atas

saja, melainkan diperlukan gaya tambahan untuk menekan rol gilingan atas

sehingga pemadatan ampas dapat sesuai dengan yang direncanakan. Gaya

tambahan yang dipakai merupakan suatu sistem tekanan hidrolik dari pompa

hidrolik. Pada waktu gilingan bekerja diusahakan jangan sampai terjadi slip. Bila

terjadi slip maka ampas yang akan digiling bertumpuk di muka roll gilingan

sehingga terjadi slip. Sebaliknya, pengeluaran ampas pada gilingan juga harus

lancar sebab kemacetan pengeluaran akan mengakibatkan ampas melimpah keluar

gilingan.

Alat bantu pada unit gilingan yaitu :

- Pompa hidrolik

Menstabilkan gerakan rol gilingan. Pada top roll dilengkapi dengan alat

hidrolik dengan tujuan untuk melawan rol gilingan atas pada saat ada

beban dengan menambahkan tekanan, namun jika tekanannya melebihi

tekanan optimum 2600 psi 3000 psi maka hidrolik akan pecah. Cara

kerjanya menggunakan prinsip pompa piston.

- Pompa Pelumas

Perputaran rol menyebabkan adanya gesekan yang dapat memicu

terjadinya panas. Untuk mencegah timbulnya percikan api maka

digunakan mesin pendingin pada tiap rol yang dipisahkan dengan bantalan

luncur.

Mekanisme proses pada stasiun gilingan

Proses pengolahan tebu menjadi gula pada stasiun gilingan terbagi menjadi dua

tahap yaitu :

- Perlakuan awal dengan memotong dan mencacah tebu.

- Menggiling cacahan tebu.

Pada perlakuan awal dalam mencacah tebu dengan kapasitas tinggi maka

diperlukan pisau tebu yang dapat dioperasikan pada kecepatan tinggi.

Pisau tebu I cenderung dipasang dengan arah yang searah dan pisau tebu II

dengan arah yang berlawanan. Setelah melewati pisau tebu, hasil potongan

tebu melewati unigrator untuk menumbuk tebu hingga halus sehingga

mempermudah proses penggilingan.

Proses penggilingan tebu diawali dari pengumpanan serat tebu dari main

carrier ke gilingan I melalui alat bantu donally chute. Pada gilingan I

umpan masuk pada celah di antara roll depan dan roll atas (bukaan depan)

setelah melewati feeding roll sebagai rol pengatur umpan, kemudian

ampasnya terdorong ke celah antara roll atas dan roll belakang (bukaan

belakang) melalui perantara ampas plate. Nira yang dihasilkan gilingan I

disebut NPP (Nira Perahan Pertama) dan dialirkan ke penampung A.

Jumlah penampung nira pada stasiun ini sebanyak 4 buah.

Ampas tebu dari gilingan I dengan kekeringan 41% melalui alat bantu

transportasi yaitu intermediate carrier I dialirkan ke gilingan II yang

selanjutnya digiling pada gilingan II. Dalam pemerahan agar lebih efisien

maka perlu ditambahkan nira imbibisi dari gilingan III. Nira yang terperah

pada gilingan II kemudian dialirkan pada penampung A bercampur dengan

nira perahan gilingan I dan dipompa ke saringan DSM untuk memisahkan

nira yang masih terkontaminasi ampas dan kotoran. Nira hasil penyaringan

selanjutnya dialirkan ke stasiun pemurnian. Pada saringan DSM

ditambahkan susu kapur yang bertujuan untuk mempertahankan kenetralan

pH nira mentah.

Ampas tebu dari gilingan II dengan kekeringan 44% digiling oleh gilingan

III dan ditambahkan nira imbibisi dari gilingan IV. Nira yang dihasilkan

gilingan III ditampung pada penampung B dan dialirkan sebagai nira

imbibisi menuju gilingan II.

Ampas tebu dari gilingan III dengan kekeringan 47% digiling oleh

gilingan IV dan ditambahkan nira imbibisi dari gilingan V. Nira yang

dihasilkan gilingan IV ditampung pada penampung C dan dialirkan

menuju gilingan III sebagai nira imbibisi.

Ampas tebu dari gilingan IV dengan kekeringan 50% digiling oleh

gilingan V dan ditambahkan air imbibisi dengan temperatur 70 - 80derajat

celcius yang dipompa dari stasiun penguapan. Nira yang dihasilkan

gilingan V ditampung pada penampung D dan dialirkan sebagai nira

imbibisi menuju gilingan IV.

Ampas dari gilingan V dengan kekeringan 50% dibawa ke baggase silo

separator melalui belt conveyor. Ampas halus dihembuskan ke mud mixer

dengan menggunakan blower. Ampas dapat dipergunakan sebagai bahan

bakar ketel uap dimana uapnya digunakan untuk menggerakkan turbin

gilingan. Pada tiap unit gilingan terjadi dua kali pemerahan nira.

Pemerahan pertama dilakukan top roll (roll atas) dan voor roll (roll depan).

Pemerahan kedua dilakukan top roll dan achter roll (roll belakang). Karena

digunakan lima unit gilingan, maka diperoleh 10 kali pemerahan. Hasil

pemerahan gilingan I merupakan yang terbanyak, kemudian makin ke

belakang makin sedikit nira yang dihasilkan. Nira hasil perahan gilingan I

dan II dicampur pada penampung A dan campuran ini disebut nira mentah.

Selama proses penggilingan tersebut masih tetap dapat terjadi kehilangan

gula atau sakarosa. Kehilangan gula ini kemungkinan disebabkan oleh :

masih adanya gula yang tidak dapat diperah dan tertinggal

di dalam ampas.

aktivitas mikroorganisme Leuconostoc

kurangnya air imbibisi.

banyaknya kebocoran pada talang nira.

tekanan hidrolik yang rendah pada tiap gilingan

mantel dari rol gilingan banyak yang pecah atau rompal

sehingga nira tidak bisa terperah dengan baik.

adanya sudut-sudut mati pada peti nira yang mengakibatkan

berkurangnya sirkulasi.

Air Imbibisi

Pemberian air maupun campuran nira pada ampas yang akan masuk gilingan II,

III, IV, dan V disebut imbibisi. Tujuan pemberian imbibisi adalah untuk

melarutkan kandungan gula (sukrosa) yang masih tertinggal dalam ampas secara

maksimal tanpa memberatkan pada proses selanjutnya. Ampas akhir diharapkan

mengandung kadar gula serendah mungkin karena apabila hal itu tercapai berarti

proses pemerahan berjalan dengan baik. Ada dua sistem pemberian imbibisi,

yaitu:

- Imbibisi tunggal

Pemberian air imbibisi dilakukan hanya pada ampas yang akan

masuk pada unit gilingan terakhir.

- Imbibisi ganda

Pemberian air imbibisi ditujukan pada lebih dari satu unit gilingan.

Imbibisi ganda ini ada yang berupa double compound, triple compound,

ataupun quadruple compound imbibisi.

Dalam penggunaan air imbibisi ada dua macam air imbibisi, yaitu imbibisi panas

dan imbibisi dingin. Air imbibisi panas merupakan air imbibisi yang dipompakan

ke gilingan V dengan suhu sekitar 70 - 80 derajat Celcius. Air imbibisi dingin

merupakan air imbibisi yang berasal dari air sungai yang sudah dijernihkan dan

bertemperatur 30 derajat Celcius. Keuntungan yang diperoleh dengan

pemanfaatan air imbibisi panas pada proses penggilingan adalah :

- larutan glukosa yang dapat diperah menjadi lebih banyak karena dapat

lebih membuka pori-pori pada ampas.

- dapat menghambat aktivitas dan membunuh mikroorganisme perusak nira.

Sementara kerugian dari penggunaan air imbibisi panas adalah:

- melarutkan zat-zat bergetah lilin (pektin) sehingga hasil perahan menjadi

kurang bagus.

- pengoperasian dan pengontrolan lebih sulit karena adanya penguapan.

- kebutuhan air panas (energi) lebih besar.

Keuntungan yang diperoleh dengan pemanfaatan air imbibisi dingin pada proses

penggilingan adalah :

- tidak melarutkan zat-zat pengotor nira sehingga memudahkan proses

pemurnian.

- tidak menyulitkan proses penggilingan karena jika temperatur tinggi dapat

menyebabkan slip.

Sementara kerugian dari penggunaan air imbibisi panas adalah:

- proses pelarutan gula dalam ampas kurang sempurna.

- mikroorganisme pengganggu masih aktif.

TEBU MASUK PABRIK GULA

a. Tahap Persiapan Bahan

Pada tahap ini, tebu ( cane ) yang akan di giling dipersiapkan, baik

itu kualitas maupun kuantitasnya. Kualitas meliputi kondisi fisik tebu,

tingkat kebersihan dan potensi kandungan gula ( rendemen ) di dalamnya.

Sedang dari segi kuantitas, dilihat jumlahnya dengan ditimbang yang

akhirnya menentukan jumlah gula yang akan dihasilkan.

Dari segi kualitas, tebu ( cane ) yang baik adalah secara umum

memenuhi 3 persyaratan, antara lain :

o Manis, berarti tebu yang akan di giling harus memiliki kandungan

gula ( rendemen ) yang mencukupi. Besarnya kandungan gula

dipengaruhi oleh varietas, sistem tanam, iklim dan tingkat

kemasakan pada saat tebang.

o Bersih, berarti tebu yang akan di giling harus bersih dari kotoran,

baik itu kotoran berupa tanah, daun atau akar yang terikut pada saat

tebang.

o Segar, berarti waktu yang diperlukan dari mulai tebu ditebang,

masuk pabrik hingga di giling harus secepat mungkin. Karena

semakin lama waktunya, kandungan gula dalam tebu juga semakin

menurun.

Cane preparation.

Pada tahap ini tebu yang akan di giling dipersiapkan sehingga

mempermudah proses pemisahan air tebu ( nira ) di bagian

penggilingan.Peralatan utama ( machine ) yang digunakan pada tahap ini

dalam proses produksi gula di Pabrik Gula akan diuraikan sebagai berikut.

Transfer / lifter machine, berfungsi untuk transfer tebu dari

kendaraan pengangkutnya ( truck atau lori ). Sebagai alatnya ada beberapa

jenis mesin yang digunakan di Pabrik Gula, antara lain MRC ( Mono Rail

Crane ), OHC ( Over Head Crane ), truck dumper, cane tipler. Kapasitas

masing - masing menyesuaikan kapasitas giling ( Mill Capasity ) dari

PAbrik Gula, mulai dari SWL ( Safe Working Load ) 10 hingga 25 ton.

Cane table, berfungsi untuk transfer dan mengatur jumlah tebu

yang akan di giling. Beberapa komponen pada mesin ini, antara lain :

Rantai penggerak yang berfungsi mentransfer tebu menuju

conveyor. Sebagai penggeraknya digunakan motor listrik yang dirangkai

dengan gear reducer untuk memperoleh kecepatan transfer yang

diinginkan. Sedangkan rantai yang dipakai adalah jenis rantai conveyor (

Conveyor chain ). Spesifikasi disesuaikan dengan mill capasity.

Cane leveller yang berfungsi mengatur jumlah tebu yang masuk ke

conveyor. Sebagai penggeraknya digunakan motor listrik yang dirangkai

dengan gear reducer untuk memperoleh kecepatan putar yang diinginkan.

Cane Conveyor ( Cane Carrier ), berfungsi untuk mentransfer tebu

menuju mesin giling ( milling machine ). Beberapa komponen ( part ) pada

mesin ini antara lain :

Slate sebagai tempat jatuhan tebu dan menggerakkannya menuju

milling machine.

Rantai penggerak, berfungsi untuk menggerakkan slate. Sebagai

penggeraknya digunakan motor listrik ( variable speed electric motor )

yang dirangkai dengan gear reducer untuk memperoleh kecepatan transfer

yang diinginkan. Sedangkan rantai yang dipakai adalah jenis rantai

conveyor ( Conveyor chain ) dengan spesial attachment. Spesifikasi

disesuaikan dengan mill capasity.

Cane leveller yang berfungsi mengatur ketebalan tebu pada

conveyor. Sebagai penggeraknya digunakan motor listrik yang dirangkai

dengan gear reducer untuk memperoleh kecepatan putar yang diinginkan.

Cane Cutter ( cane knife ), berfungsi untuk memotong tebu yang

masuk masih dalam bentuk batangan, menjadi potongan yang lebih kecil

berukuran 10 - 15 cm. tujuannya untuk memperoleh luas permukaan

pemerahan yang lebih besar sehingga air tebu ( nira ) dapat semaksimal

mungkin terperah di mill station. Beberapa komponen ( part ) pada mesin

ini antara lain :

Cane cutter ( pisau tebu ) terdiri dari, mata pisau ( cutting edge ),

tangkai pisau ( disc ) dan disc holder. Bentuk ukuran dan jumlah

disesuaikan dengan mill capasity

Cane cutter driven dalam hal ini yang sering dipakai adalah steam

turbine ( turbin uap ) merupakan penggerak dari cane cutter. Kapasitas

turbin uap menyesuaikan kapasitas cane cutter.

Cane shreeder ( cane hammer / unigrator / heavy duty cane

shreeder )berfungsi untuk mencacah potongan tebu menjadi serat potongan

yang lebih kecil. tujuannya untuk memperoleh luas permukaan pemerahan

yang lebih besar sehingga air tebu ( nira ) dapat semaksimal mungkin

terperah di mill station. Beberapa komponen ( part ) pada mesin ini antara

lain :

Cane shreeder terdiri dari, mata pisau ( hammer tip), tangkai pisau

( disc ) dan disc holder. Bentuk ukuran dan jumlah disesuaikan dengan

mill capasity

Cane cutter driven dalam hal ini yang sering dipakai adalah steam

turbine ( turbin uap ) merupakan penggerak dari cane cutter. Kapasitas

turbin uap menyesuaikan kapasitas cane cutter.

GULA DIOLAH BUKAN DI BUAT

Dalam proses pembuatan gula membutuhkan sumber daya seperti

material, energi, tenaga kerja, informasi serta mesin dan peralatan yang

terkoordinasi. Peran utama sumber daya mesin dan peralatan yaitu membantu

proses produksi sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi produktivitas

khususnya pada proses penggilingan di pabrik gula dalam mencapai target

produksi. Proses penggilingan merupakan faktor terpenting dalam penentuan

efisiensi proses produksi karena menunjukkan banyaknya nira dalam tebu yang

terekstraksi untuk diproses menjadi gula pasir. Kondisi proses penggilingan yang

efisien ditunjukkan dengan makin banyak nira yang terekstraksi maka makin

banyak pula gula pasir yang diproduksi. Proses produksi sangat dipengaruhi oleh

sumber daya mesin dan peralatan yang berperan vital sebagai fasilitator

terselenggaranya proses pengolahan. Oleh karena itu keandalan dari mesin dan

peralatan harus terjaga dengan baik, terutama mesin dan peralatan pada stasiun

giling. Menurut Hajek (1988), yang erat hubungannya dengan parameter

keandalan adalah faktor pemeliharaan/perawatan, ketersediaan, dan keefektifan.

Produksi gula khususnya gula pasir pada pabrik-pabrik gula di Indonesia

menggunakan tanaman tebu sebagai bahan baku. Garis besar proses pembuatan

gula mulai dari bahan baku tebu sampai menjadi gula kristal terdiri dari lima

tahapan proses, yaitu :

- Proses pemerahan tebu menjadi nira di bagian / Stasiun Gilingan ( Mill

Station ).

- Proses pengendapan kotoran dari nira di Stasiun Pemurnian ( Purification

Station ).

- Proses pemekatan nira encer menjadi nira jernih di Stasiun Penguapan (

Evaporation Station ).

- Proses Kristalisasi gula di Stasiun Masakan ( Boiling Station ).

- Proses Pemisahan kristal gula dari tetes di Stasiun Puteran ( Cetrifuge

Station )