Tugas Umum Fluid Mixing
description
Transcript of Tugas Umum Fluid Mixing
TUGAS UMUM
Industri – Industri Yang Menggunakan Fluid Mixing
Defenisi Pencampuran (mixing)
Pencampuran diartikan sebagai suatu proses menghimpun dan membaurkan
bahan-bahan. Dalam hal ini diperlukan gaya mekanik untuk menggerakkan alat
pencampur supaya pencampuran dapat berlangsung dengan baik.
Tujuan Pencampuran
1. Menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen.
2. Mempertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan fisika agar
tetap homogen, mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang
besar, menghilangkan perbedaan konsentrasi dan perbedaan suu,
mempertukarkan panas, mengeluarkan secara merata gas-gas dan uap-uap
yang timbul
3. Menghasilkan bahan setengah jadi agar mudah diolah pada proses
selanjutnya atau menghasilkan produk akhir yang baik Derajat
pencampuran adalah ukuran tercampurnya dengan merata bahan-bahan
yang ada dalam suatu campuran pada saat pembentukan campuran yang
homogen.
Macam Macam Pencampuran
Pencampuran Cair-Cair
Tujuan pencampuran cair-cair adalah untuk mempersiapkan atau
melangsungkan proses-proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk
akhir yang komersil. Beberapa contoh pencampuran cair-cair adalah pada
pembuatan sirop, obat tetes dan larutan injeksi. Metode yang paling sering
digunakan untuk mencampur cairan dengan cairan ialah dengan metode turbulensi
didalam bejana pengaduk atau dalam suatu pencampur getar. Metode lainnya
adalah misalnya dengan menyampur dengan penyemprot, dengan pompa, dengan
menghembuskan gas kedalam cairan atau dengan mesin pengecil ukuran.
1. Pencampuran dengan alat pengaduk dan pencampur getar
Untuk persoalan pencampuran yang sederhana seperti untuk membuat
larutan sejati, dapat digunakan pengaduk dengan putaran lambat seperti pengaduk
jangkar, pengaduk bingkai, pengaduk palet dan pengaduk impeler. Untuk
membuat emulsi halus dapat dipergunakan alat pengaduk dengan putaran cepat
seperti alat pengaduk propeler, pengaduk turbin, pengaduk cakram gigi, ataupun
pengaduk palet.
2. Pencampuran dengan alat semprot
Pada instalansi-instalansi yang bekerja secara kontinyu, cairan-cairan yang
dapat saling melarut seringkali tercampur dengan sendirinya di dalam saluran-
saluran pipa. Akan tetapi karena pencampuran oleh turbulensi di dalam pipa tanpa
adanya alat pendukung lain tidak begitu besar, cairan dengan volume yang lebih
kecil seringkali dimasukkan bersama-sama cairan lain ke dalam pipa.
3. Pencampuran dengan Alat Pompa
Seringkali penggunaan pompa sentrifugal telah cukup untuk
menanggulangi persoalan pencampuran yang sederhana. Pompa tersebut dipasang
sebagai alat pendorong cairan pada saluran pipa. Untuk persoalan yang lebih
sukar, efek pencampuran yang baik dapat dicapai dengan memutar bahan secara
terus menerus secara sirkulasi. Bahan umumnya dihisap dari bejana campur
dengan sebuah pompa sentrifugal dan disalurkan kembali.
Pencampuran Cair-Gas
Untuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan kedalam
cairan, artinya cairan dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk
gas. Adapun contoh pencampuran cair-gas adalah pada proses hidrogenasi,
chlorinasi dan fosfogenasi.
Metode yang paling sering dilakukan untuk mencampur cairan dengan gas
adalah membuat gerakan turbulen di dalam bejana pengaduk dengan alat
pengaduk atau dengan pencampur getar. Untuk hal-hal yang khusus misalnya
pembuatan busa pemadam api, digunakan suatu injektor.
Pencampuran Gas-Padat
Pencampuran gas dengan bahan padat termasuk proses yang jarang
dilakukan. Proses tersebut digunakan misalnya pada pengangkutan puing secara
pneumatic, pada pembakaran serbuk pemadam api. Kebanyakan persoalannya
adalah bagaimana mendistribusikan bahan padat itu secara merata kedalam gas
yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan bahan padat akan
terbentuk debu maupun asap. Metode terpenting untuk mencampur gas dengan
bahan padat adalah dengan menggunakan aat penakar bahan padat dan
penyemburan dengan alat semprot.
Pencampuran Gas-Cair
Sama seperti pencampuran gas-padat, proses ini jarang dilakukan.
Pencampuran ini misalnya digunakan pada alat pengering sembur, pembakaran
minyak pada menara-menara linang (trickled tower). Persoalan dalam
pencampuran ini umumnya ialah bagaimana mendistribusikan cairan secara
merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan
cairan akan terjadi tetesan ataupun kabut.
Pencampuran Gas-Gas
Pencampuran gas dengan gas lain terutama dilakukan pada pembuatan
campuran bahan bakar yang berbentuk gas dalam alat pembakar dengan gas
(misalnya campuran bahan bakar – udara). Metode terpenting untuk mencampur
gas dengan gas adalah pencampuran dengan alat semprot atau injektor.
Berikut Industri-Industri Yang Menggunakan Proses Fluid Mixing :
1. Industri pembuatan cat
Proses Pembuatan Cat Secara Industri
Tahapan pembuatan cat sangat dipengaruhi oleh seberapa canggih
teknologi yang dipakai untuk menunjang pembuatan cat tersebut, makin canggih
tinggi teknologi yang dipakai maka makin singkat dan mudah proses pembuatan
catnya.
a. Persiapan
Pada tahap ini dimulai dengan mempersiapkan bahan-bahan baku sesuai
dengan formula atau resep cat yang akan dibuat. Bahan-bahan diambil dari
gudang yang sudah teruji kualitasnya, tidak kedaluwarsa dan tidak pula cacat atau
rusak baik fisik maupun kimia (yang ditandai dengan adanya perubahan bau,
warna, bentuk, atau kekentalan pada bahan tersebut).
Mengukur bahan yang akan diproses, bisa dilakukan dengan cara
ditimbang beratnya atau diukur volumenya, tergantung dengan basis apa yang
digunakan dalam formula atau resepnya. Ketelitian dan keakuratan penimbangan
merupakan faktor penting terhadap hasil akhir pembuatan cat, terutama pada
penimbangan additive ataupigment. Bahan-bahan tersebut kemudian diangkut ke
area produksi, bisa dilakukan dengan tenaga manusia biasa, forklif atau melalui
sistim pemipaan (untuk bahan cair).
b. Produksi
Proses produksi cat dibagi menurut jenis cat yang akan dibuat:
1. Cat Tanpa Pigment, Extender atau Filler
Pembuatannya hanya melibatkan proses
penuangan, mixing dan stiring saja, yaitu menuang bahan-bahan dengan urutan
dan cara sesuai dengan jenis cat yang akan dibuat ke dalam sebuah tangki dengan
ukuran pas. Kemudian mencampur bahan-bahan dengan putaran mixer relatif
pelan, hingga diperoleh suatu campuran yang benar-benar merata di semua titik.
Waktu stiring dan kecepatan mixer disesuikan dengan jumlah dan kekentalan
campuran.
Perlakuan seperti ini juga dipakai untuk membuat tinner, hardener, wood
stain (solvent + dyestuff) atau campuran bahan lain yang tidak mengandung
pigment atau extender asli (padatan). Namun jika pigment atau extender-nya
sudah diproses menjadi bahan setengah jadi (pasta) terlebih dulu, maka bahan atau
campuran ini bisa diproses seperti tersebut di atas.
Gambar 1. Macam-macam Pigment cat
2. Cat Dengan Pigment dan Extender
Proses pembuatan cat jenis ini juga dibagi berdasarkan pada seberapa
halus padatan (pigment atau extender) terdispersi di dalam campuran. Jika
diinginkan padatan terdispersi secara kasar (dengan kehalusan antara 20 – 50
mikro), maka proses yang dibutuhkan adalah cukup dengan proses dispersi saja
namun jika dikehendaki padatan terdispersi secara halus (5 – 20 mikro) maka
diperlukan proses penggilingan partikel padat dalam mesin giling. Contoh jenis
cat yang dibuat cukup dengan proses dispersi saja adalah dempul atau filler, cat
primer, undercoat, intermediate atau tembok dimana kehalusan partikel bukan
merupakan sifat yang harus dicapai.
Gambar 2. Mixing cat
3. Proses Dispersi
Tahapan dispersi merliputi:
a. Proses pembasahan permukaan partikel-partikel pigment dan extender
oleh bahan-bahan cair (millbase).
b. Proses pemecahan secara mekanis terhadap kelompok-kolompok partikel
pigment dan extender menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil atau
partikel-partikel primernya sesuai dengan derajad kehalusan yang
dikehendaki.
c. Mempertahan agar supaya kelompok-kelompok partikel yang lebih kecil
atau partikel-partikel primer ini tetap terpisah satu sama lain, tidak bersatu
kembali.
Proses dispersi akan mendapatkan hasil optimal bila prinsip-prinsip
dispersinya terpenuhi. Adapun prinsip-prinsip dispersi yang perlu mendapat
perhatian adalah kecepatan peripheral campuran, bentuk cakram, diameter
cakram terhadap tangki, tinggi cakram dari dasar tangki, diameter tangki, tinggi
tangki dan perbandingan padatan dan cairan campuran (kadar padatan = PVC)
serta penambahan secara tepat additive wetting dan dispersi nya. Jika kondisi ideal
terpenuhi, maka akan terbentuk sebuah aliran yang menyerupai donat,
terbentuk“doughnut effect”. Pada kondisi ini diperoleh proses dispersi yang
optimal.
Gambar 3. Triple Roll Mill
4. Penggilingan
Dengan hanya dispersi, kita belum mendapatkan kehalusan partikel lebih
rendah dari 20 mikro, yaitu ukuran rata-rata partikel primer dari pigment dan
extender. Untuk itu diperlukan sebuah tahap lanjutan dimana ikatan fisik partikel-
partikel pigment akan dipecahkan lebih lanjut menjadi patikel-partikel yang lebih
kecil lagi. Tahapan ini disebut penggilingan.
Untuk memudahkan dalam pembuatan cat biasanya pigment, extender,
sebagian resin dan additive digiling terlebih dahulu untuk dibuat pasta (bahan
setengah jadi). Pasta ini bisa disimpan dalam gudang atau langsung diproses untuk
dibuat cat, yaitu hanya dengan proses mixing biasa, seperti dijelaskan pada proses
pembuatan cat tanpa pigment di atas.
c. Penyelesaian
Seperti sudah dijelaskan pada bagian di atas bahwa proses pembuatan cat
dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu proses yang melibatkan dispersi dan
penggilingan dan proses yang hanya melibatkan proses mixing saja. Tahap akhir
dari kedua proses ini juga berbeda, pada proses yang melibatkan dispersi dan
penggilingan pigment, maka mengukur derajad kehalusan dari partikel-
partikelnya adalah tahap yang penting guna mengakhiri proses tersebut.
Sedang proses lain, yang hanya melibatkan proses mixing, maka untuk
melihat seberapa jauh campuran sudah tercampur sempurna dan sesuai komposisi
yang ditentukan, cukup mengukur kekentalan atau viskositas campuran tersebut.
Namun bila campuran tersebut mengandung beberapa jenis pasta, maka
menyamakan warna (colour matching) campuran cat secara kasar perlu dilakukan,
agar campuran tidak terlalu jauh berbeda dengan warna standardnya.
Kedua tahapan ini biasanya disebut uji kualitas pendahuluan, yaitu tahapan
antara sebelum cat diuji secara seksama pada tahap paling akhir dari proses
pembuatan cat, yaitu tahap pengujian kualitas cat.
2. Industri Pembuatan Kertas
Proses Pembuatan Kertas Secara Industri
Dalam proses produksi kertas dilakukan beberapa tahapan proses utama, yaitu
penyediaan bahan baku, pulping, cleaning, refining, oksigen delignification,
bleaching, mixing, blending, dan paper making.
1. Penyediaan Bahan Baku
Penyediaan bahan baku adalah proses pengolahan bahan mentah menjadi
bahan baku yang siap digunakan dalam proses pembentukan kertas. Proses bahan
baku ini dilakukan melalui proses penghancuran lembaran pulp dan pencampuran
bahan kimia untuk mendapatkan kualitas kertas yang baik.
Pulping adalah proses pembuburan. Dalam pulping ini digunakan alat
yang disebut Pulper. Pulper yang digunakan berbentuk bejana kerucut terbalik
yang atasnya terbuka sebagian dan mempunyai rotor. Pulper ini dinamakan hydra
pulper. Hydra Pulper mempunyai rotor untuk mensirkulasikan bubur dan
menguraikan serat, rotor pisau tersebut digerakkan oleh motor dari arah bawah.
Kapasitas pulper mencapai 22 ton.
2. Proses pembuatan pulp
a. Proses Mekanik
Disini pulp dibuat dengan tidak memakai zat-zat kimia, cukup dengan
mesin saja tanpa pereaksi-pereaksi kimia. Pembuatan pulp secara mekanis ini
memerlukan biaya yang sangat besar, disebabkan disini tidak dipakai pereaksi-
pereaksi kimia untuk menghancurkan potongan -potongan kayu, yang akan
dijadikan pulp atau kertas.
Pada proses ini, terjadi pemberian tekanan pada kayu sehingga
menghasilkan panas yang berfungsi untuk mengurangi gesekan antara komponen
dalam kayu sehingga fiber terpisah dari lignin dengan sedikit kerusakan. Proses
pembuatan pulp secara mekanik sangat jarang digunakan.
b. Proses Kimia
Pembuatan pulp secara kimia biasanya menggunakan NaOH secara
langsung maupun tidak langsung. Lignin dilarutkan dari bagian lapisan sehingga
fiber terpisah. Dalam proses ini, kulit kayu diambil dan batang kayunya dibuat
keping-keping kayu kemudian dihancurkan dalam tekanan pada temperatur yang
dibutuhkan. Proses pembuatan pulp secara kimia,yaitu:
1. Proses Sulfat ( proses kraft )
2. Proses Soda
3. Proses Sulfit
1. Proses Sulfat ( proses kraft )
Mula-mula kayu dipotong-potong dengan mesin pemotong hingga ukuran
kurang lebih 5cm, potong-potongan ini kemudian diayak. Kayu yang halus
dimasukkan kedalam tempat penampung yang kemudian akan digester (dimasak).
Setelah potongan-potongan kayu tersebut di masukkan ke dalam digester,
kemudian dimasukkan pula natrium sulfida dan NaOH, kemudian dipanaskan
dengan uap dan di aduk dengan suatu alat pengaduk yang terdapat dalam digester
tersebut.
Digester ini dibuat dari logam steel dan tekanan uapn110lb/in2. Pulp yang
telah jadi dikeluarkan dan dicuci dengan air dalam tanki pencuci sehingga
liquornya akan terpisah. Liquor yang dihasilkan dimasukkan ke dalam tanki
penampung untuk direcovery. Pulp yang sudah dicuci disaring lagi dengan
saringan rotary drum filter, kemudian hasilnya diputihkan dengan kalsium
hipoklorit sehingga hasilnya sudah agak putih. Selanjutnya diinetralkan dengan
CaO atau NaOH, dicuci dan dikeringkan. Hasilnya terbentuklah pulp kering.
2. Proses Soda
Proses ini lebih sederhana dari pada proses sulfat karena hanya memakai
NaOH. Kayu yang digunakan bisa dari berbagai macam jenis kayu. Bisa juga
bahan baku seperti jerami, lalang, serat nenas, tebu, dan lain-lain. Digester yang
dipakai dibuat dari steel, sama seperti proses sulfat. Waktu memasak 2-3 jam
dengan memakai uap (tekanan 118lb/in2 dan temperatur 3440F). Pulp yang sudah
jadi dikeluarkan dari digester melalui lubang dibawah digester.
Liquor yang dihasilkan dimasukkan kedalam tanki penampung untuk
direcovery. Pulp yang sudah dicuci disaring dengan saringan rotary drum filter,
kemudian hasilnya diputiihkan dengan kalsium hipoklorit sehingga hasilnya sudah
agak putih. Selanjutnya dinetralkan dengan NaOH, dicuci dan dikeringkan.
Hasilnya terbentuklah pulp kering.
3. Proses Sulfit
Mula-mula sulfur dicairkan dalam tanki pencair atau pelebur, kemudian
dipanaskan dalam pemanas yang berputar sambil dialiri udara untuk
mengoksidasi. Dalam pemanasan ini sulfur diuapkan dan selanjutnya dimasukkan
dalam ruang pembakaran dengan dialiri udara. Pengaliran udara ini dikontrol agar
SO3 tidak terbentuk. SO2 terjadi didinginkan dengan cepat dalam suatu pipa yang
melingkar-lingkar yang dikelilingi air. Proses selanjutnya adalah absorbsi gas oleh
air dengan menambahkan senyawa kalsium dan magnesium karbonat.
Menara absorbsi dibuat minimal 2 buah. Penguliran air dari atas ke bawah
dengan spray berlawanan dengan aliran SO2 yang dimasukkan ke menara
absorbsi. Liquor yang keluar dari menara berisi sejumlah SO2 yang bebas lalu
dimasukkan dalam reclain tank. Akhirnya liquor dimasukkan dalam digester
sebagai larutan kalsium dan magnesium bi sulfit. Berdasarkan analisa kira-ira
4,5% total SO2 dan 3,5% SO2 bebas.
Digester ini diisi penuh dengan potongan-potongan kayu halus dan asam
pemasak dengan kapasitas dari 1 ton sampai 35 ton serabut kayu dan 3000 sampai
51000 galon asam-asam. Digester dipanaskan secara langsung dengan steam (uap)
dengan tekanan 70-160 lb/in2 tergantung dari jenis kayu yang dipakai. Waktu
yang diperlukan 10-11 jam dengan suhu 1050-1550 C.
Setelah pemanasan dalam digester selesai dan sudah masak, pulp
dikeluarkan dan masuk dalam blowpit dengan diberi air jernih. Dari blowpit ini
pulp dimasukkan, diayak dan seterusnya disaring dengan rotary drum filter untuk
dipadatkan dengan jalan membuang airnya dengan mesin ayakan 80. Kemudian
pulp dimasukkan dalam tanki pemutih dan diputihkan dengna klorin dengan
penambahan cairan kapur sebagai penetralnya. Selesai pemutihan pulp
dimasukkan dalam mesin-chest dan dikeringkan. Selanjutnya dibuat roll-roll
pulp.
c. Proses Semikimia
Pulp yang dibuat dengan metode semikimia pertama kali ditemukan oleh
Mitscherlich pada tahun 1984. Tujuan proses ini adalah menghasilkan perolehan
yang maksimal yang setara dengan proses dari tingkat kekuatan dan kebersihan
yang paling baik.
Adapun tahap-tahap yang dilakukan dalam proses ini adalah:
1. Menggunakan larutan kimia untuk menghancurkan dan mencerna kayu.
Larutan kimia yang biasa digunakan adalah NaOH, Na2CO3, Na2SO4.
Dalam proses ini, sebagian besar hemiselulosa harus sudah tercerna.
2. Menghancurkan bahan secara mekanik, Salah satu proses terkenal
pembuatan pulp secara semikimia adalah proses Neutral Sulfite
Semichemical (NSCC). Proses pencernaan kayu merupakan proses yang
memiliki arti yang sangat penting. Proses ini diatur sedemikian rupa
dengan kondisi terbaik mulai dari temperature, tekanan, dan larutan kimia.
Proses pulping ditambahkan pula bahan tambahan, antara lain :
a. Dyestuff berfugsi sebagai bahan kertas, zat ini dapat juga dicampurkan
pada proses pembentukan kertas paper machine.
b. Fluorescent Agent disebut juga Optical Brigthening Agent (OBH) yang
dapat memberikan efek pemutihan.
3. Cleaning
Cleaning adalah proses pembersihan/pencucian bubur serat yang telah
dihancurkan dalam pulper. Pencucian pulp secara efisien sangat penting dilakukan
untuk memastikan kebutuhan maksimal zat kimia dalam proses pulping dan
mengurangi jumlah limbah organik yang terbawa oleh pulp dalam proses
pemutihan. pulp yang kurang tercuci membutuhkan dosis zat pemutih yang lebih
besar.
Pencucian pulp dilakukan mengikuti masing-masing proses untuk
menghilangkan materi yang tidak diinginkan dalam pulp. Hasil samping berupa
black liquor, debu, lignin, dan pemutih dihilangkan setelah tiap tahapan proses
selesai. Efisiensi pencucian diukur berdasarkan tingkat kebersihan bubur kertas
dan jumlah air yang digunakan untuk mencapai tingkat kebersihan tersebut.
Alat – alat yang digunakan dalam proses cleaning adalah :
a. Magnetic Separator, Magnetic yang bekerja secara magnetic, yaitu
memisahkan kotoran yang mengandung logam seperti kawat pengikat
pulp, seng serta partikel - partikel lainnya yang bersifat magnet.
b. HCC (High Consistency Cleaner) bekerja secara sentrifugal, yaitu
memisahkan kotoran yang ukurannya hampir sama dengan serat
berdasarkan berat jenisnya.
4. Refining
Refining adalah proses penggilingan bubur serat lebih lanjut untuk
menghasilkan bubur serat yang lebih halus. Setelah itu bubur serat tersebut diolah
kembali dengan cara dipotong dan digiling dengan menggunakan 2 buah pisau
pemotong yang berbentuk disc plate.
5. Oksigen Delignification
Penghilangan lignin (delignifikasi) menggunakan oksigen diperlukan
untuk menghilangkan sisa lignin dari brownstock yang merupakan tahap
prebleaching. Dengan mengurangi lignin akan dihasilkan bubur kayu yang lebih
putih. Oksigen dan larutan putih ditambahkan ke dalam brownstock dalam reaktor
pemanas. Senyawa lignin akan lepas dan dihilangkan dengan pencucian dan
ekstraksi. Oksigen delignification akan mengurangi jumlah klorin yang
dibutuhkan dalam proses pemutihan (bleaching).
6. Bleaching
Bleaching dilakukan dalam beberapa tahap dengan tujuan menghilangkan
lignin tanpa merusak selulosa. Dalam industri kertas terdapat beberapa tahap
dalam proses pemutihan.
Masing-masing tahapan dijabarkan di bawah ini :
a. Tahap klorinasi, menggunakan Cl2 dalam media asam
b. Extraksi Alkali, untuk melarutkan hasil degradasi lignin yang terbentuk
pada tahap sebelumnya dengan larutan NaOH.
c. Klorin dioksida, mereaksikan ClO2 dengan pulp pada kondisi asam
d. Oksigen, digunakan pada tekanan tinggi dan suasana basa
e. Hipoklorit, mereaksikan NaClO dalam media basa
f. Peroksida, reaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2) dalam kondisi basa
g. Ozon, menggunakan ozon (O3) dalam kondisi asam
h. Xylanase, Biobleaching dengan enzim murni mikroba dalam kondisi
netral.
Proses pemutihan bubur kertas menggunakan kimia pemutih atau bleach,
yang tujuan utamanya khusus untuk membuat kertas cetak atau kertas budaya.
Jadi proses pemutihan sangat relatif tergantung pada jenis kertas yang akan
dibuat.
7. Mixing
Mixing adalah pencampuran bahan atau bubur serat dan aditif. Bahan
penunjang bubur kertas yaitu, cationic starch. Penambahan aditif untuk mengikat
ion – ion kertas agar jaringan kertasnya kuat.
8. Blending
Blending adalah proses pengadukan campuran bubur serat yang akan
dikirim ke proses pembentukan kertas. Pada bagian ini kekentalan bubur
serat dikontrol oleh alat yang dinamakan CRC (Consistence Recording
Controller).
9. Paper Making
Pulp yang sudah diputihkan kemudian dibawa ke mesin pembuat
kertas dimana akan dibentuk lembaran pulp pada screen. Air dihilangkan
dari lembaran dengan kombinasi vakum, panas, dan tekanan yang
diberikan di bagian penggulung (roller). Kertas jadi dapat dibuat dengan
berbagai jenis berat dan digulung menjadi gulungan besar untuk diproses
lebih lanjut
3. Industri Pembuatan Susu Kental Manis
Proses Pembuatan Susu Kental Manis Di Industri
a. Persiapan Bahan
Persiapan bahan dilakukan sebelum proses produksi dilakukan. Bahan
yang dipersiapkan disesuaikan dengan jenis produk yang akan diproduksi.
Hal ini karena jenis produk yang berbeda dapat memiliki formulasi yang
berbeda. Persiapan bahan meliputi jenis bahan (merek dan kode batch) dan jumlah
bahan yang akan digunakan.
b. Pencampuran (Mixing)
Bahan-bahan yang sebelumnya telah disiapkan dicampurkan dalam
tangki pencampur bahan (mix tank). Bahan yang terlebih dahulu
dicampurkan adalah susu segar atau air yang telah dipanaskan sebelumnya
dengan suhu 55-600C. Kemudian ditambahkan bubuk susu seperti Skim milk
powder(SMP), Butter Milk Powder (BMP), dan Whey Powder (WP) dari dumper.
Selama penuangan terdapat blower yang bekerja membantu menghisap
partikel-partikel susu yang berterbangan sehingga mencegah timbulnya polusi.
Setelah penuangan susu bubuk, dilanjutkan dengan penuangan gula dan
penuangan palm oil. Gula dan palm oil dituangkan bersama-sama. Palm oil
yang dituangkan sebelumnya telah dicampurkan dengan bahan tambahan
seperti vitamin A, B1, D3, dan BHA.
Tempat pencampuran antara palm oil dan bahan tambahan di dalam
tangki palm oil. Pada saat penuangan gula, campuran dalam mix tank dipanaskan
terus hingga suhu 510C. Hal ini untuk memudahkan gula larut dalam
campuran. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan mesin PHE (Plate Heat
Exchanger). Pada tahap ini dilakukan inspeksi oleh QC mengenai besarnya
total solid (TS), pH, lemak dan viskositas. Apabila telah memenuhi standar
yang ditetapkan, proses dilanjutkan ketahapan berikutnya.
c. Penyaringan
Pada saat proses pencampuran, produk dilewatkan melalui filter untuk
dilakukan penyaringan sebelum produk menuju PHE untuk pemanasan.
Penyaringan berfungsi untuk mencegah terjadinya kontaminasi fisik oleh
bahan-bahan yang tidak diinginkan seperti kotoran sisa-sisa karung dan pasir.
Filter yang digunakan terbuat dari nilon yang berukuran 500 mikron.
Setelah disaring dan dipanaskan dalam PHE, produk kembali ke
tangki pencampuran. Dalam tangki pencampuran, produk terus diaduk hingga
suhu mencapai 60oC. Dari tangki pencampuran, produk dialirkan menuju
tangki penampungan I (Balance Tank I). Balance Tank I (BT I) merupakan tangki
tempat penampungan sementara produk sebelum dihomogenisasi di
homogenizer.
Selama ditampung dalam BT I, produk mengalami proses
penyaringan kembali. Filter yang digunakan terbuat dari nilon dengan
ukuran 200 mikron. Ukuran filter yang makin kecil dimaksudkan untuk
menyaring kotoran-kotoran yang berukuran lebih kecil yang sebelumnya tidak
ikut tersaring.
d. Homogenisasi
Produk dari BT I dialirkan ke dalam homogenizer untuk dilakukan
proses homogenisasi. Susu yang dihomenisasi mengalami suatu proses
pemecahan globula-globula susu sehingga dihasilkan globula susu yang
ukurannya lebih kecil dan seragam. Ukuran globula awal 200 µm diperkecil
menjadi 2µm.
Hal ini terjadi karena produk dilewatkan dalam suatu celah sempit
dalam kecepatan dan tekanan tinggi (450-1500 psi). Homogenisasi dilakukan
untuk menstabilkan emulsi lemak dalam susu kental manis. Viskositas akhir
proses berkisar 3 poise dan ukuran globula lemak akan membentuk cluster,
yaitu gabungan dari globula-globula lemak. Proses homogenisasi akan
mengakibatkan lebih banyaknya jumlah butiran lemak dan memperluas
permukaan lemak sehingga mempermudah proses pasteurisasi.
e. Pasteurisasi
Produk yang telah dihomogenisasi dialirkan ke dalam pasteurizer. Di
dalam pasteurizer, produk akan mengalami proses pasteurisasi. Proses
pasteurisasi bertujuan untuk membunuh semua bakteri patogen dan 99% total
bakteri serta menginaktifkan enzim termasuk enzim lipase. Dengan demikian,
produk diharapkan tetap dalam kondisi baik selama pendistribusian dan
lebih awet serta amam dikonsumsi oleh konsumen.
Metode yang digunakan untuk proses pasteurisasi adalah metode HTST
(High Temperature Short Time) dengan menggunakan sistem aliran kontinyu.
Suhu pasteurisasi untuk produk semi recombine adalah 90ºC + 2ºC dan suhu
pasteurisasi untuk produk fully recombine adalah 85ºC + 2ºC. Keduanya
dengan lama waktu pasteurisasi 30 detik. Saat proses pasteurisasi, produk
dilewatkan ke holding tube, yaitu pipa berkelok-kelok untuk mempertahankan
suhu selama pasteurisasi.
Dalam holding tube terdapat Flow diversion Valve (FDV) yang
merupakan sensor suhu selama pasteurisasi. Pada proses produksi susu
kental manis semi recombine, apabila suhu kurang dari 90ºC maka valve ke
bagian pendingin akan tertutup dan susu akan kembali ke small balance tank
untuk diresirkulasikan dengan melewati proses homogenisasi dan pasteurisasi
kembali. Jika suhu lebih dari 92ºC, produk akan dialirkan ke plat pendingin.
Demikian pula pada proses produksi susu kental manis fully recombine,
apabila suhu kurang dari 83ºC maka valve ke bagian pendingin akan
tertutup dan susu akan kembali ke small balance tank untuk diresirkulasikan
dengan melewati proses homogenisasi dan pasteurisasi kembali. Jika suhu lebih
dari 87ºC, produk akan dialirkan ke plat pendingin. Produk yang telah
dipasteurisasi akan dialirkan ke dalam BT II. BT II adalah tempat sementara untuk
menampung produk sebelum produk dikentalkan di vacuum cooler.
f. Proses Pengentalan (Evaporasi)
Produk susu dari BT II dialirkan ke vacuum cooler untuk
dikentalkan. Dalam vacuum cooler, produk akan mengalami proses
penguapan pada kondisi vakum sehingga lama kelamaan produk akan
menjadi kental. Tekanan yang digunakan agar tercapai kondisi vakum
sebesar – 40 cmHg.
Proses penguapan pada kondisi vakum terjadi pada suhu yang lebih
rendah dibanding proses penguapan biasa yaitu 30-31 ºC. Hal ini dimaksudkan
untuk mencegah terjadinya pencoklatan, perubahan citarasa dan aroma serta
peningkatan viskositas produk selama penyimpanan. Dalam proses
pengentalan juga dilakukan penambahan kristal laktosa dalam ukuran kecil.
Proses ini dinamakan lactose seeding.
Diameter kristal laktosa yang ditambahkan kira-kira berukuran 10 mikron.
Proses di vacuum cooler berhenti setelah suhu susu mencapai 27-28ºC. Pada
tahap ini produk telah menjadi susu kental manis Sebelum susu kental manis
dialirkan ke storage vat, QC melakukan inspeksi untuk mengukur kadar
lemak, viskositas, gula, TS, dan protein. Apabila parameter proses yang
diukur telah memenuhi standar yang ditetapkan di perusahaan maka susu kental
manis dialirkan ke storage vat.
Storage vat merupakan tangki penampungan akhir dari adonan susu yang
siap filling. Tangki penampungan ini dilengkapi dengan agitator yang berfungsi
sebagai pengaduk adonan susu hingga diperoleh produk akhir dengan
campuran yang seragam. Proses agitasi dilakukan selama 2 jam untuk
memperoleh campuran adonan susu yang seragam dari beberapa batch yang
ditampung dalam storage vat
DAFTAR PUSTAKA
Yulianti,Nia.2013. Proses Pembuatan Susu Kental Manis. Diperoleh pada 17
maret 2014,dari http://niayulianty.blogspot.com/2013/11/proses-pembuatan-
susu-kental-manis.html
Zuriadi,Rizki. Proses Pembuatan Kertas. Diperoleh pada 17 maret 2014, dari
http://rizkizuriadi.blogspot.com/2011/07/makalah-pulp-and-paper.html
Husnilubis,Ahmad. Macam- Macam Pencampuran. Diperoleh pada 17 maret 2014, dari
http://ahmadhusnilubis.blogspot.com/2012/02/pencampuran-bahan-kimia-
mixing-process.html
Anonim. 2013. Proses Pembuatan Cat. Diperoleh pada 17 maret 2014, dari
http://www.erfolgkimia.com/2013/06/proses-pembuatan-cat-dan-bahaya.html