21
“Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses Hidrolisis Enzim” d d disusun oleh : isusun oleh : isusun oleh : isusun oleh : D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA Rizky Destya R 2309 030 008 Vivi Dwie Suaidah 2309 030 082 Pembimbing : Ir.Agung Subyakto, M.S.

“Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

  • Upload
    vumien

  • View
    323

  • Download
    12

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

“Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapiokadengan Proses Hidrolisis Enzim”

ddddisusun oleh :isusun oleh :isusun oleh :isusun oleh :

D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

Rizky Destya R 2309 030 008

Vivi Dwie Suaidah 2309 030 082

Pembimbing :

Ir.Agung Subyakto, M.S.

Page 2: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

LATAR BELAKANGGula merupakan salah

satu kebutuhanpokok masyarakat

Terjadi peningkatan kebutuhan gula yang

dipengaruhi beberapa hal

Alternatif produksi Meningkatkan produksi

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Alternatif produksi Sirup glukosa dengan

bahan baku lain

Meningkatkan produksi sirup glukosa

Tersedianya bahan baku yang melimpah untuk memproduksi

sirup glukosa

produksi sirup glukosadari tepung tapioka

Page 3: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

DASAR TEORI

Tepung tapiokaTepung tapioka

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Page 4: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Komoditas Kadar (%)

Air Abu Protein Lemak Karbohidrat

Tepung pisang 10,11 2,66 3,05 0,28 84,01

Tepung sukun 9,09 2,83 3,64 0,41 84,03

Tabel I.2.1 Perbandingan komposisi Aneka Tepung umbi-umbian danbuah-buahan per 100 gram

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Sumber : Widowati, dkk., (2001).

Tepung sukun 9,09 2,83 3,64 0,41 84,03

Tepung labu kuning 11,14 5,89 5,04 0,08 77,65

Tepung ubi kayu (tapioka)

7,8 2,22 1,6 0,51 87,87

Tepung ubi jalar 7,8 2.16 2,16 0,83 86,95

Page 5: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

DASAR TEORI

Pati (Starch)Pati (Starch)

� Merupakan bahan utama pembuatan sirup glukosa yang aman

untuk kesehatan

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

untuk kesehatan

� Merupakan salah satu bentuk dari polisakarida yang merupakan

suatu polimer yang tersusun dari monomer–monomer

monosakarida.

Page 6: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK

Dari data-data yang telah telah diperoleh dapat dihitung berapa

kebutuhan sirup glukosa dalam negeri pada tahun 2014 dengan cara :

Kebutuhan syrup dalam negeri =

Produksi sirup + Impor sirup glukosa – Ekspor sirup glukosa

= 121.199,43 + 36.321,63 – 16.114,75

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

= 121.199,43 + 36.321,63 – 16.114,75

= 141.406,31 ton/tahun

Kapasitas produksi dari pabrik baru yang akan didirikan ini 20% dari

kebutuhan sirup dalam negeri pada tahun 2014. Maka didapatkan

kapasitas produksi pabrik baru sebesar :

Kapasitas produksi pabrik baru = 20% x 141.406,31

= 28.000 ton/tahun

= 78 ton/hari

Page 7: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

LATAR BELAKANG PENDIRIAN PABRIK

KETERSEDIAAN BAHAN BAKUKETERSEDIAAN BAHAN BAKUKETERSEDIAAN BAHAN BAKUKETERSEDIAAN BAHAN BAKU

PEMASARANPEMASARANPEMASARANPEMASARAN

TRANSPORTASITRANSPORTASITRANSPORTASITRANSPORTASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

� Pendirian Pabrik Sirup Glukosa (Glucose syrup)

direncanakan di Lampung, Propinsi Sumatra Selatan

pada tahun 2014.

� Kapasitas produksi pabrik baru = 78 ton/hari

TRANSPORTASITRANSPORTASITRANSPORTASITRANSPORTASI

Page 8: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

MACAM URAIAN PROSESAda beberapa macam proses pembuatan sirup glukosa

(Glucose syrup), melalui hidrolisis pati, antara lain:

1. Hidrolisis pati dengan enzym

2. Hidrolisis pati dengan asam

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

2. Hidrolisis pati dengan asam

3. Hidrolisis pati dengan asam dan enzym

Page 9: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

URAIAN PROSES TERPILIH

Proses produksi sirup glukosa menggunakan hidrolisis

pati dengan bantuan enzim secara semi kontinyu dari

bahan pati (tepung tapioka) dapat dibagi menjadi 4

tahap, yaitu :

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

1. Gelatinasi

2. Hidrolisis

3. Pemurnian

4. Penguapan

Page 10: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Blok DiagramTepung Tapioka

AirCaCl2

Gelatinasi (105ᵒC)i

Dekstrinasi(95ᵒC, 180 menit)

Sakarifikasi(60ᵒC, 72 jam)

HCl 3%Glukoamila

se

Α-amilase

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Pemurniani

Penguapani

Sirup Glukosa

Karbon aktif

Filtrasii

Uap air

Cake

Page 11: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

LIQUIFIKASI (Dekstrinasi)

� Reaksi :

(C6H12O5) + H20 n(C6H12O5)x + n(C12H22O11) + n(C6H12O6)

pati air dekstrin maltosa glukosa

� Operasi :

α-amylase

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

� Operasi :

- Suhu : 90 - 95°C

- Tekanan : 1 atm

- pH : 6 - 6,5

- lama operasi : 2-3 jam

Page 12: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

SAKARIFIKASI

� Reaksi II :

n(C12H22O11) + (C6H10O5)x + n H20 n(C6H12O6)

maltosa dekstrin glukosa

� Operasi :

glukoamylase

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

� Operasi :

- Suhu : 60 °C

- Tekanan : 1 atm

- pH : 4 - 4,5

- lama operasi : 48-72 jam

Page 13: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Flowsheet

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Page 14: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Neraca Massa<15> Karbon aktif =

546,72

<14> sirup glukosa = 175052.42

<16> sirup glukosa = 175599,14

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

KOLOM KARBON AKTIF

= 175052.42 = 175599,14

Page 15: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Neraca Panas

dari Reaktor sakarifikasi

Steam (148ᵒC)

TANGKI PEMANASsirup glukosa (60ᵒC) sirup glukosa (80ᵒC)

Q loss

ke RVF

kondensat (148ᵒC)

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

kondensat (148ᵒC)

NEACA PANAS TOTAL

H in (kkal) H out (kkal)

H masuk 7085018 H keluar 11209885.7

Q supply 4341966.02 Q loss 217098.30

Total 11426983.96 Total 11426983.96

Page 16: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Spesifikasi Alat4 m

2

1,5 m

∆Z=11

m

POMPA ( L-241 )Fungsi : Memompa larutan sirup glukosa

dari tangki penampung menujutangki decolorizer

Type : Positif Displacement PumpKapasitas : 10081,27 kg/jamPower : 0,858 Hp ~ 1Hp

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

1

Z2 = 14

m

Z1 = 3m

14 m

3 m

1,5 m

Power : 0,858 Hp ~ 1Hp

Ukuran pipa : 2 in sch 40

Page 17: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Total Air Sanitasi = 28,23 m3 / hari

Total Air pendingin = 1921,17 m3 / hari

Total air umpan boiler =26993,8 m3 / hari

Air proses = 205,3 m3 / hari

Make up water = 1445,7 m3 / hari

UtilitasUtilitas

Make up water = 1445,7 m3 / hari

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Page 18: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

Kesehatan dan keselamatan Kerja (K3)

Alat pelindung yang digunakan:

1. Alat pelindung kepala

2. Alat pelindung mata

3. Alat pelindung Telinga

4. Alat pelindung Tangan4. Alat pelindung Tangan

5. Alat pelindung kaki

6. Tali atau sabuk pengaman

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Page 19: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

Limbah yang dihasilkan dari pabrik sirup glukosa adalah:

1. Limbah Padat

- Limbah padat dari RVF- Limbah padat dari RVF

- Cake yang dihasilkan dari filter press

- Cake karbon aktif

2. Limbah Cair

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Page 20: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

KESIMPULANDari hasil perhitungan Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan

Proses Hidrolisa Enzim, dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

� Kapasitas Produksi 28000 kg sirup/tahun

� Bahan Baku : 89296,03 kg/hari

� Bahan Pembantu

◦ HCl : 8,9 kg/hari

◦ Enzim α-amilase : 58,84 kg/hari

◦ Enzim glukoamilase : 133,39 kg/hari

◦ CaCl : 3,76 kg/hari◦ CaCl2 : 3,76 kg/hari

• Utilitas

Total Air Sanitasi = 28,23 m3 / hari

Total Air pendingin = 1921,17 m3 / hari

Total air umpan boiler =26993,8 m3 / hari

Air proses = 205,3 m3 / hari

Make up water = 1445,7 m3 / hari

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Page 21: “Pabrik Sirup Glukosa dari Tepung Tapioka dengan Proses ... · KEBUTUHAN dan KAPASITAS PABRIK ... Neraca Panas dari Reaktor sakarifikasi Steam (148ᵒC) sirup glukosa (60ᵒC) TANGKI

TERIMA KASIHmohon saranmohon saranmohon saranmohon saranmohon saranmohon saranmohon saranmohon sarandan bimbingandan bimbingandan bimbingandan bimbingandan bimbingandan bimbingandan bimbingandan bimbingan