nira tebu menjadi gula merah

NIRA TEBU MENJADI GULA MERAH 

Pengolahan Nira Tebu menjadi Gula Merah

            Tanaman tebu dalam bahasa latin dikenal dengan nama Saccarum officinarum L  termasuk famili rumput- rumputan, dapa hidup dan tumbuh idela dengan udara panas yaitu 24- 30 ºC dengan perbedaan suhu musiman tidak lebih dari 6 ºC, perbedaan suhu siang dan malam tidak lebih dari 10 ºC. Tanah yang ideal bagi tanaman tebu adalah tanah berhumus dengan pH antara 5,7- 7.  Batang tebu mengandung serat dan kulit batang 12,5% dan nira yang terkandung didalamnya terdiri dari air, gula, mineral dan bahan non gula lainnyakurang lebih 87,5%.
            Gula terbentuk pada fase pemasakan tanaman hingga titik optimal, kurang lebih terjadi pada bulan Agustus. Proses pemasakan tebu berjalan dari ruas ke ruas tetapi derajat kemasakannya setiap ruas memiliki sifat tersendiri sesuai dengan umurnya. Ini berarti pada tanaman tebu yang masih muda, ruas- ruas bagian bawah mengandung kadar gula yang relatif tinggi daripada bagian atasnya. Pada umumnya tebu masak pada umur 12 bulan sampai dengan 15bulan (siklus panen). Tebu dipotong di bagian atas permukaan tanah (akar tidak terikut), daun hijau dibagian atas (pucuk) dihilangkan (biasanya dihitung 8 daun pucuk)  dan batang- batang tersebut diikat menjadi satu ( satu ikatan 12 – 15 batan tebu). Potongan- potongan batang tebu yang telah diikat kemudian dibawa        ke pabrik  menggunakan alat angkut truck. Tebu setelah dipotong akan memperlihatkan serat- serat dan terdapat cairan yang manis. Komposisi antara lain air (73-76%), ampas (11-15%), zat kering terlarut ( 10-16%), gula/sukrosa 70-86% 

Tentang Gula

Merupakan sukrosa golongan disakarida dan tersusun atas dua molekul monosakarida yaitu D- glukosa dan D- fruktosa. Sukrosa mempunyai sifat karamelisasi yang hasilnya disebut karamel. Dalam industri gula terjadinya karamel dapat merusak warna standart. Sukrosa adalah oligosakarida yang mempunyai peran penting dalam pengolahan bahan makanan dan banyak terdapat dalam tebu. Industri makanan biasanya menggunakan sukrosa dalam bentuk halus dan kasar serta dalam jumlah yang besar atau digunakan dalam bentuk cairan (sirup). Sukrosa yang dilarutkan dalam air dan dipanaskan, sebagian akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa yang disebut gula invert atau dikenal juga sebagai gula reduksi. Dalam proses pengolahan gula merah, kehadiran gula reduksi sangat dihindari dalam jumlah tinggi karena menyebabkan gula merah tidak bisa padat dan menurunkan produktifitas gula merah.

Proses terbentuknya gula (sukrosa) merupakan  hasil asimilasi antara gas CO₂ dan air dengan pertolongan energi matahari (proses fotosintesis). Reaksi yang terjadi :

  6CO₂+6H₂O menjadi C₆H₁₂O₆+6O₂

hasil reaksinya akan menghasilkan monosakarida berupa D-glukosa dan D-fruktosa. Glukosa dan fruktosa dinamakan sebagai gula reduksi dalam teknologi gula. Sintesa secara biokimia dari monosakarida akan membentuk disakarida yaitu sukrosa  yang tersusun dari dua monosakarida, yaitu glukosa dan fruktosa. Berat molekul sukrosa adalah 342, mengkristal bebes dengan air, berat jenis 1,6 dan titik leleh 160ºC 

            Kualitas gula ditentukan oleh nilai polarisasi (anka pol), kadar abu, kadar air, dan kadar gula reduksi, semakin tinggi nilai polarisasinya, makin tinggi kadar sukrosanya dan semakin baik kualitas gula, sebab akan tahan dalam penyimpanan yang juga ditentukan oleh kadar airnya. Makin tinggi kadar abu, maka makin rendah kualitas gulanya, sebab kadar abu menunjukkan bahan anorganik yang akan berpengaruh pada warna dan sifat higroskopisitas gula. Apabila kadar gula reduksinya tinggi, maka nilai polarisasi tidak akan menunjukkan jumlah sukrosa yang terdapat di dalam gula dan menunjukkan kualitas gula rendah, sehingga lebih mudah rusak, terutama gula merah

Proses Produksi Gula (merah/brown sugar)

            Diawali dengan mendatangkan batang tebu dari kebun, dikrim ke meja tebu.Kegiatan ini dinamanakan proses penerimaan tebu dari petani/supplier, yang sebelumnya tebu terlebih dahulu ditimbang dan dinyatakan dalam angka bulat kuintal.  Angka timbangan selain untuk transaksi pembayaran biaya teu ke Petani juga  merupakan angka masukan yang pertama dalam perhitungan angka-angka hasil pengolahan. Selama proses penerimaan tebu, perlu segera di proses untuk giling untuk menjamin kelancaran penyediaan tebu serta menjaga dan mempertahankan kualias tebu yaitu menghindari penguraian dan pembusukan tebu (dikenal dengan wayu) dapat meningkatkan kadar gula reduksi dan rusaknya akibat bakteri dan jamur. Kerusakan yang mungkin terjadi ialah proses mikrobiologi dengan adanya mikroba yang merusak nira, yakni terjadi proses fermentasi bakteri asam sehingga nira semakin rusak dan dapat menurunkan kandungan nira.   

            Tebu yang sudah diletakkan di meja tebu di kirim ke rol mill / mesin giling dengan perlakuan pendahuluan berupa pencacahan menjadi fraksi yang lebih kecil (alat cane cutter dan unigrator), yang dilanjutkan proses penggilingan. Perlakuan pendahuluan melalui krepyak untuk mempermudah pengeluaran nira saat pemerahan nira di stasiun gilingan. Proses Penggilingan untuk memeras nira dari batang tebu dan memisahkannya dari ampas. Untuk membantu perolehana nira yang maksimal perlu diberikan air imbibisi untuk menekan kehilanagan nira yang terikut pada ampas. Nira yang diperoleh terpisah dengan ampas  tebu (baggase) yang selanjutnya baggase digunakan sebagai bahan bakar pada mesin Boiler sebagai penghasil steam.
Nira hasil pemerahan dialirkan ke stasiun pemurnian untuk dipisahkan dari kotoran dll yang dapat mengganggu proses penguapan menjadi nira kental. Nira  hasil ekstraksi yang ideal  mengandung sekitar 15% gula dan serat residu, dinamakan bagasse, yang mengandung 1- 2% gula, sekitar 50% air serta pasir dan batu- batu kecil dari lahan yang terhitung sebagai “abu”, sehingga 1 batang  tebu yang baik dan bermutu mengandung 12-14% ampas yang mana untuk setiap 50% air mengandung sekitar 25 hingga 30 ton baggase untuk setiap 100 ton tebu atau 100 ton gula.

            Proses pemurnian nira untuk memisahkan antara nira dengan kotoran-kotoran yang melayang dan terlarut yang terkandung didalamnya sebanyak mungkin tanpa adanya kerusakan dari sukrosa dengan menekan kehilangan gula sedikit mungkin dengan harapan nira yang dihasilkan benar-benar murni antara lain secara defekasi menggunakan kapur sebagai bahan pemurni. Proses ini paling sederhana, sehingga banyak disukai. Diawali dengan proses pengapuran, yaitu proses penambahan susu kapur pada nira mentah tertimbang pada kekentalan 15ºBe (148g CaO/1 nira), proses pengapuran ini di lakukan di defecator, selnajutnya proses pengendapan dengan memisahan antara nira bersih dengan nira kotor yang dilakukan di tangki pengendap. Proses lebih lanjut penyaringan nira kotor, yaitu proses pemisahan nira dengan blotong yang dilakukan dengan kain (filter cloth) pada alat yang dinamakan filter press.

       Nira yang sudah jernih ditampung dalam sebuah tangki nira jernih untuk dilanjutkan proses pemanasan/penguapan/evaporasi. Proses ini dilakukan beberapa kali dengan menggunakan perbedaan suhu dan tekanan. Pada evaporasi tahap awal menggunakan suhu tinggi dengan tekanan rendah. Memasuki tahap evaporasi selanjutnya, suhu bertahap diturunkan dan tekanan bertahap dinaikkan. Proses dilanjutkan dengan pendidihan untuk memperoleh Kristal gula. Proses ini pemisahan padatan dan  cairan, melalui pengalihan masa dari fase cair ke fase padat murni dengan cara pendinginan, penguapan atau kombinasi keduanya. Kristalisasi dalam pengolahan gula bertujuan untuk mendapatkan kristal gula sebanyak- banyaknya secara mudah, sederhana dari suatu larutan yang mengandung gula/sukrosa. Pada tahap akhir pengolahan, nira kental yang juga dikenal dengan sirup ditempatkan ke dalam tangki (head tank) kemudian secara bertahap diproses pada sebuah alat yang dinamakan vacuum pan untuk didihkan. Dalam vacumm pan, sejumlah air diuapkan sehingga kondisi untuk pertumbuhan kristal gula tercapai.pembentukan kristal diawali dengan mencampurkan sejumlah kristal kedalam sirup. Sekali kristal terbentuk, kristal campur yang dihasilkan dan larutan induk diputar didalam alat sentrifugasi untuk memisahkan keduannya, bisa diumpamakan seperti pada proses mencuci dengan menggunakan pengering berputar. Kristal- kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum disimpan. Mekanisme kristalisasi adalah nira encer jika diuapkan airnya akan menjdi pekat. Dalam keadaan pekat ini jarak antara molekul menjadi lebih pendek dan saling bertabrakan, sehingga terjadilah penggabungan dan pembentukan rantai yang disebut submikron. Jika larutan pekat ini diuapkan terus, maka submikron akan bergabung menjadi satu membentuk inti kristal. Inti kristal selanjutnya akan tumbuh menjadi besar. Pertumbuhan inti kristal ini disebabkan karena molekul- molekul sukrosa secara bertahap menempel pada permukaan inti. Untuk memperoleh hasi gula dilakukan proses sentrifukasi/pemutaran yag memiahkan Kristal gula dan cairan caramel (molasses).

sekedar sharing yang diketahui