LAPORAN PRAKTIKUM TEBU

LAPORAN PRAKTIKUM MATA KULIAH TEKNOLOGI PENGOLAHAN KOMODITI PERKEBUNAN HULU

“TEBU”

Disusun Oleh: Awi Metalisa/141710101090 THP-C/5

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER 2015

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam di daerah yang memiliki iklim tropis (Misran, 2005). Salah satu produk olahan tebu adalah gula yang merupakan komoditas penting bagi masyarakat Indonesia. Gula dapat digunakan sebagai bahan pangan pokok, bahan baku industri makanan atau minuman, maupun dapat menyumbang perekonomian nasional karena dapat digunakan sebagai sumber mana pencaharian petani. Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian dalam Andaka (2011), produksi gula pada tahun 2004 mencapai 2.051.000 ton hablur. Tebu yang diguanakan dalam proses pembuatan gula merupakan tebu yang berumur 11-12 bulan dimana kandungan sukrosa atau gula pada tebu berada pada jumlah maksimal. Bagian tebu yang digunakan dalam pembuatan gula adalah bagian batang. Bagian tunas dan pucuk batang dibuang karena lebih kaya kandungan asam amino daripada kandungan gula. Sedangkan ampas tebu dapat digunakan sebagai pakan ternak maupun bahan bakar. Macam gula yang dapat diolah dari tebu yaitu gula kristal putih, gula kristal rafinasi, gula kristal mentah, maupun gula merah tebu. Salah satu jenis gula yang banyak ditemui di pasar adalah gula kristal putih (GKP). Menurut SNI (2010) gula kristal putih merupakan gula yang dibuat dari tebu atau bit melalui proses sulfitasi/karbonatasi/fosfatasi atau proses lainnya sehingga langsung dapat dikonsumsi. Agar dapat diterima oleh masyarakat, gula kristal putih harus memenuhi beberapa syarat mutu penting diantaranya warna larutan, warna kristal, besar jenis butir, residu belerang oksida dan lain sebaginya. Oleh karena itu, praktikum dilakukan untuk mengetahui kualitas gula kristal putih yang baik dan sesuai dengan standar yang tekah ditetapkan. 1.2 Tujuan Praktikum tebu memiliki tujuan sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui pengaruh kondisi tebu terhadap derajat Brix nira

2. 3. 4. 5.

Untuk mengetahui pengaruh perlakuan defekasi terhadap derajat Brix nira Untuk mengamati warna (kecerahan) gula kristal putih Untuk menentukan besar jenis butir gula kristal putih Untuk menentukan residu belerang oksida pada gula kristal putih dan gula merah tebu

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tebu (Saccharum officinarum L.) Tebu ialah suatu tanaman jenis rumput-rumputan, termasuk kelas Monocotyledone, ordo Glumiflorae, Keluarga Gramineae, dengan nama ilmiah Saccharum officinarum L. Terdapat lima spesies tebu, yaitu Saccharum spontaneum (glagah), Saccharum sinensis (tebu Cina), Saccharum barberry (tebu India), Saccharum robustum (tebu Irian) dan Saccharum officinarum (tebu kunyah) (Sastrowijoyo dalam Andaka, 2011). Saccharum officinarum merupakan spesies paling penting dalam genus Saccharum sebab kandungan sukrosanya paling tinggi dan kandungan seratnya paling rendah (Wijayanti dalam Brata, 2014). Sifat morfologi tebu diantaranya bentuk batang konis, susunan antar ruas berbuku, dengan penampang melintang agak pipih, warna batang hijau kekuningan, batang memiliki lapisan lilin tipis, bentuk buku ruas konis terbalik dengan 3-4 baris mata akar, warna daun hijau kekuningan, lebar daun 4-6 cm, daun melengkung kurang dari ½ panjang daun. Tebu diguanakan sebagai bahan baku utama dalam pembuatan gula. tanaman ini hanya dapat tumbuh di daerah beriklim tropis. Sejak ditanam sampai bisa dipanen, umur tanaman tebu mencapai kurang lebih 1 tahun (Andaka, 2011). Bagian tebu yang digunakan dalam pembuatan gula adalah bagian batang. Batang tebu diekstrak untuk memperoleh sukrosa. Komponen yang terdapat pada batang tebu disajikan pada tabel 1. Tabel 1. Komponen-komponen yang terdapat dalam batang tebu Komponen Monosakarida Sukrosa Zat-zat organik Zat-zat anorganik Sabut Air Bahan lain

Sumber: Misran (2005)

: Jumlah (%) : 0,5~1,5 : 11~19 : 0,5~1,5 : 0,15 : 11~19 : 65~75 : 12

2.2 Nira Tebu Nira adalah air hasil gilingan atau ekstraksi dari tanaman tebu, di dalam nira terdapat banyak sekali zat-zat yang terkandung didalamnya, misalnya daun kering, blendok, pektin, serta polisakarida, starch, karena biasanya tebu yang digiling didalam pabrik dalam keadaan kotor, tidak dicuci, dan tidak dikuiti terlebih dahulu (Sukardi, 2014). Menurut Kuspratomo (2012) baik atau buruknya kualitas nira dipengaruhi oleh faktor karakteristik dan kualitas varietas tebu, mekanisme Tebang Muat Angkut (TMA) serta penundaan giling tebu. Varietas tebu yang memiliki potensi kandungan gula yang tinggi akan berpengaruh pada kinerja pabrik dan produk yang dihasilkan. Komposisi nira tebu rata-rata mengandung sukrosa (10-11%), air (2%), zat lain

bukan

gula

(74-76%)

dan

sabut

(14%),

tergantung

jenis

tebu

(Tjokroadikoeoerno dalam Uthami, 2011). Selain itu, komposisi brix pada nira menurut penelitian Soejoto dalam Sukardi (2014) sebesar 16,88-17,85%. Beberapa jenis polisakarida lain juga terdapat dalam nira tebu sebbagai hasil metabolisme tanaman seperti dextran, levan, pektin, selulosa, pati, dan gum (Cuddigy dalam Filianty, 2007). Semua bahan selulosa dapat memberikan efek negatif terhadap proses pembuatan gula kristal, seperti memberi kesempatan mikroorganisme untuk tumbuhm mempersulit proses pemurnian dan menghambat proses kristalisasi. Keberadaan pati yang relatif tinggi nira lebih kental sehingga menyebabkan filtrasi berjala lambat dan larutan tampak lebih keruh (Filianty, 2007). Menurut Paine dalam Filianty (2007) nira tebu mengadung komponen senyawa nitrogen organik berupa protein tinggi (albumin), protein sederhana (albuminosa dan peptosa), asam amino (glisin, asam aspartat), dan asam amida (aspargin, glutamin). Salin itu, nira tebu juga mengandung komponen asam organik lain seperti akonitat, oksalat, suksinat, glikolat, dan malat. Kandungan garam organik yang teridentifikasi dalam nira tebu diantaranya fosfat, klorida, sulfat, silikat, dan nitrat dari Na, K, Ca, Al, dan Fe. Nira tebu dapat mengandung glikoprotein bisa nira tersebut dihasilkan dari batang yang mengalami kerusakan atau terserang mikroorganisme patogen (Legaz, 2000).Dalam keadaan segar, nira

tebu berwarna coklat kehijau-hijauan dengan pH 5,0-6,0. Z at warna yang terdapat dalam nira tebu adalah klorofil yang berasosiasi dengan xantofil, karoten, antosianin, tanin, dan sakretin. Sedangkan warna coklat timbul akibat reaksi pencoklatan enzimatis dari polifenol (Filianty, 2007). Proses pengolahan nira tebu menjadi gula terbagi dalam 2 bagian. Pertama, proses ekstraksi batang tebu untuk diambil niranya, kemudian dilakukan rafinasi sebagaian dan kristalisasi, menghasilkan gula mentah (raw sugar). Bahan selain sukrosa dipisahkan semaksimal mungkindengan proses-proses defekasi, sulfitasi, karbonatasi, defekasi-sulfitasi, serta kombinasi keempat proses tersebut. Kedua, proses purifikasi gula mentah dan kristalisasi lebih lanjut, menghasilkan gula (refine sugar) (Filianty, 2007). Adapun syarat mutu nira yang baik menurut penelitian Sumarno dalam Sukardi (2014) disajikan pada tabel 2. Tabel 2. Syarat Mutu Nira Komposisi Polarisasi Hk Pol Warna Turbidy

Besarnya 93,34% 94,40% 50,63 394

Sumber: Sumardo dalam Sukardi (2014) 2.3 Pemurnian Nira Proses pemurnian ialah proses yang bertujuan untuk menghilangkan komponen bukan gula yang terdapat dalam nira mentah (mix juice) sebanyakbanyaknya dari stasiun gilingan dengan menekan kerusakan sukrosa yang terjadi selama proses pemurnian ini sehingga dihasilkan nira jernih (clear juice) yang baik dan kemuriannya tinggi. Pada umumnya pemurnian nira tebu menggunakan penambahan bahan pembantu dalam prosesnya (Warsa, 2006). Menurut Aggreini (2008) proses pemurnian memerluhkan kapur yang digabungkan dengan panas, selanjutnya terjadi endapan dan nira jernih dapat dipisahkan dengan cara pengendapan. Cara pemurnian dalam pembuatan gula yang paling umum dibedakan menjadi 3 macam yaitu:

a. Cara defekasi: cara ini adalah yang paling sederhana tetapi hasil pemurniannya juga belum sempurna, terlihat dari hasil gulanya yang masih berupa kristal yang berwarna merah atau coklat. Pada pemurnian ini hanya dipakai kapur sebagai pembantu pemurnian. b. Cara sulfitasi: cara ini adalah lebih baik dari defekasi, karena sudah dapat dihasilkan gula yang berwarna putih. Pada pemurnian cara ini dipakai kapur dan gas hasil pembakaran belerang sebagai pembantu pemurnian. c. Cara karbonatasi: cara ini adalah yang terbaik hasilnya dibanding dengan dua cara diatas. Tetapi biayanya yang paling mahal. Pada pemurnian ini dipakai sebagai bahan pembantu adalah kapur, gas asam arang ( CO 2 ) dan gas hasil pembakaran belerang. (Fitri, 2008). Agar dapat menciptakan efek pemurnian yang lebih baik, kapur tohor (CaO) harus dilarutkan terlebih dahulu dalam air. Di Indonesia pengeluaran zat bukan gula secara optimal terjadi bila pH nira mentah antara 7,3–7,8 dan pH nira encer dipertahankan antara 7,0–7,4. Jika pH lebih tinggi dari 7,4 maka pemisahan zat bukan gula akan menjadi lebih baik. Akan tetapi kemungkinan perpecahan zat gula yang mereduksi menjadi lebih besar, mengakibatkan nira encer berubah warnanya menjadi hitam (reaksi browning). Selain itu, timbul asam organik yang mengikat kapur, menyebabkan kandungan kapur meningkat. Kandungan kapur yang tinggi dalam nira encer cenderung mengakibatkan inkrustasi dalam pan penguap dan pemasakan, yang menghambat perpindahan panas sehingga konsumsi uap meningkat, mempersukar kristalisasi, mempersukar proses masakan, serta meningkatkan pembentukan molase, yang berarti mempertinggi kehilangan sukrosa dalam moslase (Fitri, 2008). 2.4 Derajat Brix . Kualitas gula diukur dengan menganalisis Nira Perahan Pertama (NPP) tebu. Analisis kualitas nira meliputi meliputi % brix, %pol, pH, gula reduksi %brix, Harkat Kemurnian (HK), dan Nilai Nira Perahan Pertama (NNPP). Derajat brix adalah zat padat kering yang terlarut dalam larutan (g/100g larutan). Sedangkan %pol adalah jumlah gula (gr) yang terlarut dalan 100 gram larutan

yang mempunyai kesamaan putaran optik dengan sukrosa murni (Kuspratomo, 2012). 2. 5 Gula Gula adalah suatu karbohidrat yang menjadi sumber energi dan komoditi perdagangan utama. Gula paling banyak diperdagangkan dalam bentuk kristal sukrosa padat. Gula sebagai sukrosa diperoleh dari nira tebu, bit gula, atau aren. Menurut SNI (2010), gula yang dibuat dari tanaman tebu digolongkan menjadi 4 yaitu gula kristal putih, gula kristal mentah, gula kristal rafinasi dan gula merah tebu. Menurut SNI (2010), Gula Kristal Putih (GKP) atau Plantation White Sugar merupakan gula kristal yang dibuat dari tebu atau bit melalui proses sulfitasi/karbonatasi/fosfatasi atau proses lainnya sehingga langsung dapat dikonsumsi. Gula kristal putih dipasaran atau masyarakat mengenal sebagai gula pasir. Gula kristal putih diklasifikasikan menjadi 2 (dua) kelas mutu yaitu GKP 1 dan GKP 2. Syarat mutu gula kristal putih disajikan dalam tabel 3. Tabel 3. Syarat Mutu Gula Kristal Putih No

Parameter Uji

1 1.1 1.2 2 3 4 5 6 6.1 7 7.1 7.2 7.3

Warna Warna kristal Warna larutan (ICUMSA) Besar jenis butir Susut pengeringan (b/b) Polarisasi (Z⁰, 20⁰C) Abu konduktiviti (b/b) Bahan tambahan pangan Belerang dioksida (SO2) Cemaran logam Timbal (Pb) Tembaga Arsen (As)

Satuan

Persyaratan GKP 1 GKP 2

CT IU mm % “Z” %

4,0 – 7,5 81 – 200 0,8 – 1,2 Maks 0,1 Min 99,6 Maks 0,10

7.6 – 10,0 201 – 300 0,8 – 1,2 Maks 0,1 Min 99,5 Maks 0,15

mg/kg

Maks 30

Maks 30

mg/kg mg/kg mg/kg

Maks 2 Maks 2 Maks 1

Maks 2 Maks 2 Maks 1

Sumber: Standarisasi Nasional Indonesia (2010) Menurut SNI (2008) Gula Kristal Mentah (GKM) atau raw sugar merupakan gula kristal sakarosa yang dibuat melalui proses defekasi, yang tidak

boleh langsung dikonsumsi oleh manusia sebelum di proses lebih lanjut. Terdapat syarat mutu gula merah mentah yang disajikan dalam tabel 4. Tabel 4. Syarat Mutu Gula Kristal Mentah No 1 2 3 4 5

Kriteria uji Warna larutan (ICUMSA) Susut pengeringan (basis basah) Polarisasi (⁰Z, 20⁰C) Abu konduktiviti Kandungan gula tereduksi

Satuan IU % fraksi massa “Z” % fraksi massa % fraksi massa

Persyaratan Min 1200 Maks 0,50 Min 97,50 Maks 0,40 Maks 0,40

Sumber: Standarisasi Nasional Indonesia (2008) Menurut SNI (2011) Gula Kristal Rafinasi (GKR) atau Refined Sugar merupakan gula sukrosa yang diproduksi melalui tahan pengolahan gula kristal mentah yang meliputi: afinasi, pelarutan kembali (remelthing), filtrasi, dekolorisasi, kristalisasi, fugalisasi, pengeringan, dan pemanasan. Bahan baku pembuatan GKR adalah gula kristal mentah (GKM). Produk gula kristal rafinasi dikasifikasian dalam kasar, sedang, dan halus. Untuk syarat mutu gula kristal rafinasi disajikan dalam tabel 5. Tabel 5. Syarat Mutu Gula Kristal Rafinasi No

Kriteria Uji

1 1.1 1.2 2 3 4 5 6 7 8 8.1 8.2 8.3 9 10 10. 1 10. 2 10.

Keadaan Bau Rasa Polarisasi (⁰Z, 20⁰C) Gula reduksi Susut pengeringan (b/b) Warna larutan Abu konduktifitas (b/b) Sedimen Ukuran partikel *** Kasar (coarse grain) Sedang (medium/fine grain) Halus (castoriextra fine grain) Belerang oksida (SO2) Cemaran logam Kadmiun (Cd) Timbal (Pb) Timah (Sn)

Satuan

Persyaratan I

I

“Z” % % IU** % mg/kg

normal manis min 99,80 maks 0,04 maks 0,05 maks 45 maks 0,03 maks 7,0

normal manis min 99,70 maks 0,04 maks 0,05 maks 80 maks 0,05 maks 10,0

mm mm mm mg/kg

1,21-2,20 0,51-1,20 0,25-0,50 maks 2,0

1,21-2,20 0,51-1,20 0,25-0,50 maks 5,0

mg/kg

maks 0,2

maks 0,2

mg/kg

maks 0,25

maks 0,5

mg/kg

maks 40,0

maks 40,0

3 10. 4 11 12 12. 1 12. 2 12. 3 12. 4

Merkuri (Hg) Cemaran arsen (As) Cemaran mikroba Angka lempeng total (35°C, 48 jam) Bakteri coliform Kapang Khamir

mg/kg

maks 0,03

maks 0,03

mg/kg

maks 1,0

maks 1,0

koloni/10g

maks 2x102

maks 2,5x102

APM/g