Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan Kapasitas 12000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN GLUKOSA DARI PATI JAGUNG
DENGAN PROSES HIDROLISA
DENGAN KAPASITAS 12000 TON/TAHUN

SKRIPSI OLEH :

SRI INDAH
040405022
TEKNIK KIMIA

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Pengasih
lagi Maha Penyayang, yang selalu tiada hentinya memberikan rahmat dan
PertolonganNya kepada Penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir
yang berjudul :
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN GLUKOSA DARI JAGUNG DENGAN PROSES HIDROLISIS
DENGAN KAPASITAS 12000 TON/TAHUN

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian
sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini juga, penulis mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Ibu Maya Sarah ST,MT sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing
dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan
tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Netty Herlina, MT sebagai dosen pembimbing II yang telah membimbing
dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan

tugas akhir ini
3. Bapak Dr. Ir. Irvan, Msi sebagai koordinator tugas akhir
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen teknik Kimia
5. Orang tua penulis Alm Patuan Soripada Dalimunthe yang telah tiada namun tetap
akan selalu ada dalam hati penulis karena semangat dan perjuangan beliau tetap
melekat di hati penulis. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada Bapak
sebagai bakti penulis sebagai seorang anak untuk menyambung cita-cita Bapak.
Dan ibu tercinta Rosdiana Nasution yang tidak pernah berhenti memberikan doa
dukungan, bimbingan dan semangat kepada Penulis yang selalu berjuang untuk
anak-anaknya.
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

6. Saudara-saudara penulis Raja Naposo Dalimunthe ST, Merrylan Dalimunthe,
AMKeb, dan Sri Arafah Dalimunthe atas dukungan dan perjuangan untuk
penulis. Khususnya kepada saudara penulis Raja Naposo Dalimunthe ST yang
telah banyak berkorban dan berjuang untuk Penulis. Lewat Sepatah dua kata ini
izinkan Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya, tidak akan
bisa penulis samai disini tanpa perjuangannya.

7. Erpan Johardi Hasibuan yang telah memberikan semangat dan motivasi yang tak
terhingga kepada penulis selama menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Buat teman – teman penulis Uli CRS yanhg telah banyak membantu penulis
selama menyelesaikan tugas akhir ini.
9. Ismed Muda Nasution, Mairani Nasution ST, Siti Sari Rahmadani ST, Nurmaida
ST, Deni Mardayani , Marliza Wanda, Yola Yolanda, Asrul Hakim Matondang
ST, dan yang lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu namanya
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis menyadari masih banyak
terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik
dari pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata,
semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.

Medan, 24 Maret 2009
Penulis

SRI INDAH

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

INTISARI
Salah satu upaya peningkatan nilai tambah pada sub sektor agroindustri
adalah pemanfaatan pati jagung sebagai bahan baku pembuatan glukosa. Pabrik
Pembuatan Glukosa ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 12.000
ton/tahun (1515,1515 kg/jam) dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik
ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap produk impor.
Lokasi pabrik adalah di hilir Sungai Deli, Sumatera Utara, dengan luas tanah
yang dibutuhkan sebesar 16.241,5 m2.
Tenaga kerja yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pabrik sebanyak 150
orang. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT).
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik glukosa, adalah :
- Total modal investasi

: Rp 122.621.539.561,-

- Biaya produksi

: Rp 98.867.588.840,-

- Hasil penjualan per tahun

: Rp 141.822.927.180,-

- Laba bersih

: Rp 30.236.580.522,-

- Profit Margin

: 30,44%

- Break even point (BEP)

: 43,55 %

- Return of Investment

: 24,66 %

- Pay Out Time

: 4,0554 tahun

- Return On Network

: 41,10 %

- Internal Rate of Return

: 36,19 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik
pembuatan glukosa ini layak untuk didirikan.

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................. i
INTI SARI ................................................................................................ iii
DAFTAR ISI ............................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ vii
DAFTAR TABEL .................................................................................... IX
BAB I : PENDAHULUAN .................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang.................................................................... I-1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................ I-2
1.3 Tujuan Perancangan ............................................................ I-2
1.4 Manfaat Perancangan .......................................................... I-3

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA........................................................... II-1
2.1 Jagung ................................................................................ II-1
2.2 Gula-Gula Karbohidrat ....................................................... II-3
2.2.1 Monosakarida............................................................. II-3
2.2.2 Disakarida .................................................................. II-4
2.2.3 Polisakarida ............................................................... II-5
2.3 Glukosa .............................................................................. II-8
2.4 Reaksi Hidrolisa .................................................................. II-9

2.5 Sifat-Sifat Bahan ................................................................ II-10
2.6 Pembuatan Glukosa ............................................................ II-12
2.6.1 Deskripsi Proses ......................................................... II-12

BAB III : NERACA MASSA ................................................................... III-1
BAB IV : NERACA PANAS .................................................................... IV-1
BAB V : SPESIFIKASI PERALATAN ................................................. V-1
BAB VI : INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........... VI-1
6.1 Instrumentasi ...................................................................... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja .............................................................. VI-6
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

BAB VII : UTILITAS .............................................................................. VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ...................................................... VII-1
7.2 Kebutuhan Air .................................................................... VII-2
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ..................................................... VII-10
7.4 Kebutuhan Listrik ............................................................... VII-11
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ..................................................... VII-11

7.6 Unit Pengolahan Limbah .................................................... VII-13
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas ............................................... VII-21

BAB VIII : LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ............................. VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ...................................................................... VIII-1
8.2 Tata Letak Pabrik ................................................................ VIII-2
8.3 Kebutuhan Areal untuk Pendirian Pabrik ............................ VII-3

BAB IX : ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .......... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ........................................................ IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................... IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ................................... IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf .............................. IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf...................... IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan....................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha ........................................ IX-4
9.4 Uraian Tugas Wewenang dan Tanggung Jawab ................. IX-6
9.5 Sistem Kerja ...................................................................... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan.......................... IX-10
9.7 Sistem Penggajian............................................................... X-11

9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ........................................................ X-12

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

BAB X : ANALISA EKONOMI ............................................................ X-1
10.1 Modal Investasi ................................................................ X-1
10.2 Biaya Produksi Total/Total Cost ....................................... X-4
10.3 Total Penjualan/Total Sales ............................................... X-5
10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ............................................... X-5
10.5 Analisa Aspek Ekonomi.................................................... X-5
BAB XI : KESIMPULAN ........................................................................ XI-1

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... DP-1
LAMPIRAN A : PERHITUNGAN NERACA MASSA ......................... LA-1
LAMPIRAN B : PERHITUNGAN NERACA PANAS .......................... LB-1
LAMPIRAN C : PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ....... LC-1
LAMPIRAN D : SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS .................. LD-1
LAMPIRAN E : PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ....................... LE-1

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Dari Glukosa dan Fruktosa ....................................... II-4
Gambar 2.2 Struktur Dari Sukrosa ............................................................ II-4
Gambar 2.3 Struktur Amilosa.................................................................... II-6
Gambar 2.4 Struktur Amilopektin ............................................................. II-7
Gambar 2.5 Struktur Glikogen .................................................................. II-7
Gambar 6.1 Alat-alat Pengendali Pada Pabrik Glukosa ............................. VI-6
Gambar 6.2 Tingkat Kerusakan pada Suatu Pabrik .................................... VI-7
Gambar 7.1 Skema Pengolahan Limbah dengan Proses Activated Sludge .. VII-15
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Glukosa ..................................................... VIII-5
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Glukosa ..................... IX-13
Gambar LA-1 Sketsa Alur di Tangki Perebusan ......................................... LA-1
Gambar LA-2 Sketsa Alur di Reaktor Hidrolisa ......................................... LA-2
Gambar LA-3 Sketsa Alur di Cooler 1 ....................................................... LA-3
Gambar LA-4 Sketsa Alur di Filter Press ................................................... LA-4
Gambar LA-4 Sketsa Alur di Germ Separator ............................................ LA-5
Gambar LA-5 Sketsa Alur di Rotary Filter 01 ............................................ LA-6
Gambar LA-6 Sketsa Alur di Evaporator 01 ............................................... LA-7
Gambar LA-7 Sketsa Alur di Kolom Adsorpsi ........................................... LA-8
Gambar LA-8 Sketsa Alur di Evaporator 02 ............................................... LA -9
Gambar LA-9 Sketsa Alur di Kristalizer .................................................... LA-9
Gambar LA-11 Sketsa Alur di Rotary Dryer .............................................. LA-11
Gambar LB-1 Sketsa Alur di Tangki Perebusan ....................................... LB-5
Gambar LB-3 Sketsa Alur di Reaktor Hidrolisa ....................................... LB-6
Gambar LB-4 Sketsa Alur di Cooler 01 .................................................... LB-8
Gambar LB-5 Sketsa Alur di Heater 01 .................................................... LB-9
Gambar LB-6 Sketsa Alur di Evaporator 01 ............................................. LB-11
Gambar LB-7 Sketsa Alur di Cooler 02 .................................................... LB-12
Gambar LB-9 Sketsa Alur di Cooler 03..................................................... LB-15
Gambar LB-10 Sketsa Alur di Kristalizer .................................................. LB-17
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Gambar LB-11 Sketsa Alur di Rotary Dryer............................................... LB-18
Gambar LB-12 Sketsa Alur di Kondensor .................................................. LB-19
Gamvar LC.1 Separator Siklon .................................................................. LC-1
Gambar LD-1 Sketsa Bar Screen................................................................ LD-2
Gambar LE.1 Harga Peralatan Untuk Tangki Penyimpanan ...................... LE-5
Gambar LE.2 Grafik Break Event Point .................................................... LE-29

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kebutuhan Glukosa ................................................................... I-2
Tabel 2.1 Syarat Mutu Glukosa ................................................................. II-8
Tabel 2.2 Perbandingan antara Hidrolisis asam dan enzimatis .................. II-9
Tabel 3.1 Neraca Massa di Tangki Perebusan............................................ III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa di Reaktor Hidrolisa ............................................ II-1
Tabel 3.3 Neraca Massa di Cooler 01 ........................................................ III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa di Filter Press ...................................................... III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa di Germ Separator................................................ III-3
Tabel 3.6 Neraca Massa di Rotary Filter 01............................................... III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa di Evaporator-01 ................................................. III-4
Tabel 3.8 Neraca Massa di Kolom Adsorpsi.............................................. III-4
Tabel 3.9 Neraca Massa di Evaporator-02 ................................................. III-5
Tabel 3.10 Neraca Massa di Kristalizer ..................................................... III-5
Tabel 3.11 Neraca Massa di Rotary Dryer ................................................ III-5
Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Perebusan ................................................ IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Hidrolisa................................................. IV-1
Tabel 4.4 Neraca Panas Cooler 01 ............................................................. IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Heater 01 ............................................................. IV-2
Tabel 4.6 Neraca Panas Evaporator 01 ...................................................... IV-2
Tabel 4.7 Neraca Panas Cooler 02 ............................................................. IV-3
Tabel 4.8 Neraca Panas Evaporator-02 ...................................................... IV-3
Tabel 4.9 Neraca Panas Cooler-03 ............................................................ IV-3
Tabel 4.10 Neraca Panas Cristalizer .......................................................... IV-4
Tabel 4.11 Neraca Panas Rotary Dryer ...................................................... IV-4
Tabel 4.10 Neraca Panas Kondensor ......................................................... IV-4
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Glukosa .......... VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas ................................... VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin Pada Alat .......................................... VII-2
Tabel 7.3 Pemakaian Air Untuk Berbagai Keperluan ................................ VII-3
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Deli ............................................................ VII-4
Tabel 7.5 Data Baku Limbah Cair .............................................................. VII-4
Tabel 8.1 Pembagian Areal Tanah............................................................. VIII-3
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift .................................................... IX-9
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan KUalifikasinya ....................................... IX-10
Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan .......................................................... IX-11
Tabel LB.1 Perhitungan ∆H f298(kJ/mol) .................................................... LB-1
Tabel LB.2 Kontribusi Gugus untuk Perhitungan Cpl................................. LB-4
Tabel LC.1 Komposisi Bahan di Tangki Perebusan ................................... LC-2
Tabel L.C.2 Komposisi Bahan di Tangki Penyimpanan HCl ..................... LC-5
Tabel L.C.3 Komposisi Bahan di Tangki molase ....................................... LC-8
Tabel L.C.4 Komposisi Bahan di kolom Adsorpsi ..................................... LC-11
Tabel L.C.5 Komposisi Bahan Tangki Limbah ......................................... LC-13
Tabel L.C.6 Komposisi Bahan yang Masuk ke Screw Conveyor 01 .......... LC-73
Tabel L.C.7 Komposisi Bahan yang masuk ke Screw Conveyor 02 ........... LC-74
Tabel L.C.8 Komposisi Bahan yang masuk ke Belt Conveyor ................... LC-76
Tabel L.C.9 Komposisi Bahan yang Masuk ke Filter Press........................ LC-85
Tabel L.C.10 Komposisi Bahan di Pompa Tangki HCl.............................. LC-85
Tabel L.C.11 Komposisi Bahan di Pompa Reaktor.................................... LC-90
Tabel L.C.12 Komposisi Bahan di Pompa Cooler 01 ................................. LC-93
Tabel L.C.13 Komposisi Bahan di Pompa Filter Press ............................... LC-96
Tabel L.C.14 Komposisi Bahan di Rotary Filter 1 ..................................... LC-100
Tabel L.C.15 Komposisi Bahan di Pompa Heater 01 ................................. LC-103
Tabel L.C.16 Komposisi Bahan di Pompa Evaporator ................................ LC-106
Tabel L.C.17 Komposisi Bahan di Pompa Cooler 02 ................................. LC-109
Tabel L.C.18 Komposisi Bahan di Pompa Kolom Adsorpsi ....................... LC-112
Tabel L.C.19 Komposisi Bahan di Evaporator 02...................................... LC-115
Tabel L.C.20 Komposisi Bahan di Pompa Cooler 03 ................................. LC-118
Tabel L.E.1 Perincian Harga Bangunan..................................................... LE-1
Tabel L.E.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ........................................... LE-3
Tabel L.E.3 Perkiraan Harga Peralatan Luar Neger ................................... LE-6
Tabel L.E.4 Perkiraan Harga Peralatan Dalam Negeri ............................... LE-7
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Tabel L.E.5 Biaya Sarana Transportasi ..................................................... LE-11
Tabel L.E.6 Perincian Gaji Pegawai .......................................................... LE-14
Tabel L.E.7 Perincian Biaya Kas ............................................................... LE-16
Tabel L.E.8 Perincian Modal Kerja ........................................................... LE-18
Tabel L.E.9 Aturan Depresiasi .................................................................. LE-20
Tabel L.E.10 Perhitungan Biaya Depresiasi ............................................... LE-20
Tabel L.E.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR).................... LE-30

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Perkembangan industri di Indonesia sebagai negara yang sedang berkembang
merupakan usaha jangka panjang untuk merombak struktur perekonomian nasional.
menuju era globalisasi yang lebih menitikberatkan pada sub sektor agroindustri
sesuai dengan kekayaan alam yang dimiliki.
Pembangunan agroindustri ditingkatkan agar mampu menjamin pemanfaatan
hasil pertanian secara optimal dengan memberikan nilai tambah yang tinggi melalui
pengembangan dan penguasaan teknologi pengolahan, melalui keterkaitan yang
menguntungkan antara petani, produsen dengan pihak industri (GBHN 1993).
Salah satu upaya peningkatan nilai tambah pada sub sektor agroindustri
adalah pemanfaatan pati jagung sebagai bahan baku pembuatan glukosa. Selain
untuk pengolahan glukosa, jagung dapat juga diolah menjadi bahan makanan sereal,
dan sebagai bahan penyedap rasa jagung. Hal ini tentunya akan menguntungkan
pihak petani jagung karena akan mempermudah bagi pemasaran hasil tanamannya
dan juga menguntungkan pihak industri.
Menurut data statistik, banyaknya pati jagung secara umum yang digunakan
sebagai bahan baku industri pangan pada tahun tahun 2006 sebanyak 8.470.529 kg
dengan nilai kurang lebih US $2.625.863. (Badan Pusat Statistik Statistik Indonesia
2006).
Dari data tersebut, maka nilai jagung dapat lebih berharga jika diolah
sedemikian rupa dengan cara yang tepat maka akan lebih bernilai tambah, sehingga
dapat lebih meningkatkan pendapatan nasional dan meningkatkan taraf hidup petani
melalui pemberdayaan sumber pertanian yaitu jagung.
Di sisi lain kebutuhan glukosa dunia juga semakin meningkat tiap tahunnya.
Indonesia mengimpor glukosa kurang lebih 8.740141 kg/tahun dengan harga per kg
sebesar US $1,9917. (Badan Pusat Statistik Indonesia Tahun 2004).

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Kebutuhan glukosa di Indonesia ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 1.1 Kebutuhan glukosa
Tahun

Impor (Kg)

Ekspor (Kg)

2006

12.249.411

4814153

2005

3563798

1945361

2004

8740141

2270865

(Badan Pusat Statistik Indonesia 2004 – 2006)
Dari beberapa gambaran mengenai glukosa tersebut di atas, dapat
disimpulkan bahwa, besar peluang untuk dapat meningkatkan jumlah produksi
glukosa,

dengan

pemanfaatan

pati

jagung

sehingga

dapat

meningkatkan

perekonomian negara.

1.2 Perumusan Masalah
Tanaman jagung sudah lama ditanam oleh petani di hampir semua daerah di
Indonesia yang selama ini belum termanfaatkan secara maksiaml Untuk itu bagimana
cara agar dapat meningkatkan pendapatan petani dan menambah kegunaan jagung
maka dibuatlah glukosa dari jagung. Melihat kebutuhan impor gula yang sangat
besar perlu dilakkan suatu usaha untuk meningkatkan produksi dan mutu glukosa.
Usaha tersebut dapat mengurangi ketergantungan impor dan membuka peluang bagi
investor lainnya dalam mengembangkan industri di Indonesia.

1.3 Tujuan Perancangan
Tujuan perancangan pabrik glukosa ini adalah untuk memanfaatkan hasil
pertanian berupa jagung yang selama ini belum dimanfaatkan secara maksimal.
Perancangan ini juga dimaksudkan untuk menekan tingkat impor glukosa sehingga
dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri di masa yang akan datang.
Tujuan lain yang ingin dicapai adalah terbukanya kesempatan kerja dan
memicu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan
meningkatkan kesejahteraan rakyat pada masa yang akan dating.

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

1.4 Manfaat Perancangan
Manfaat perancangan pabrik glukosa ini adalah kita dapat menambah nilai
guna dari jagung dengan membuatnya menjadi glukosa. Perancangan ini dijuga dapat
bermanfaat menekan tingkat impor glukosa untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri
pada masa yang akan datang.
Manfaat yang lain yang dapat diperoleh adalah dapat membuka lapangan
kerja dan dapat memicu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri. Bagi
penulis sendiri dapat menerapkan ilmu tentang Teknik Kimia ke dalam sebuah
pabrik.

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jagung
Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang
terpenting, selain gandum dan padi. Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika
Tengah dan Selatan, jagung juga menjadi alternatif sumber pangan di Amerika
Serikat. Penduduk beberapa daerah di Indonesia (misalnya di Madura dan Nusa
Tenggara) juga menggunakan jagung sebagai pangan pokok. Selain sebagai sumber
karbohidrat, jagung juga ditanam sebagai pakan ternak (hijauan maupun tongkolnya),
diambil minyaknya (dari biji), dibuat tepung (dari biji, dikenal dengan istilah tepung
jagung atau maizena), dan bahan baku industri (dari tepung biji dan tepung
tongkolnya). Tongkol jagung kaya akan pentosa, yang dipakai sebagai bahan baku
pembuatan furfural. Jagung yang telah direkayasa genetika juga sekarang ditanam
sebagai penghasil bahan farmasi.
Berdasarkan bukti genetik, antropologi, dan arkeologi diketahui bahwa
daerah asal jagung adalah Amerika Tengah (Meksiko bagian selatan). Budidaya
jagung telah dilakukan di daerah ini 10.000 tahun yang lalu, lalu teknologi ini dibawa
ke Amerika Selatan (Ekuador) sekitar 7000 tahun yang lalu, dan mencapai daerah
pegunungan di selatan Peru pada 4000 tahun yang lalu[1]. Kajian filogenetik
menunjukkan bahwa jagung (Zea mays ssp. mays) merupakan keturunan langsung
dari teosinte (Zea mays ssp. parviglumis). Dalam proses domestikasinya, yang
berlangsung paling tidak 7000 tahun oleh penduduk asli setempat, masuk gen-gen
dari subspesies lain, terutama Zea mays ssp. mexicana. Istilah teosinte sebenarnya
digunakan untuk menggambarkan semua spesies dalam genus Zea, kecuali Zea mays
ssp. mays. Proses domestikasi menjadikan jagung merupakan satu-satunya spesies
tumbuhan yang tidak dapat hidup secara liar di alam. Hingga kini dikenal 50.000
varietas jagung, baik ras lokal maupun kultivar.
Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya
diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap
pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif.
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi. Meskipun tanaman jagung
umumnya berketinggian antara 1m sampai 3m, ada varietas yang dapat mencapai
tinggi 6m. Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas
sebelum bunga jantan. Meskipun beberapa varietas dapat menghasilkan anakan
(seperti padi), pada umumnya jagung tidak memiliki kemampuan ini.
Akar jagung tergolong akar serabut yang dapat mencapai kedalaman 8 m
meskipun sebagian besar berada pada kisaran 2 m. Pada tanaman yang sudah cukup
dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu
menyangga tegaknya tanaman.
Batang jagung tegak dan mudah terlihat, sebagaimana sorgum dan tebu,
namun tidak seperti padi atau gandum. Terdapat mutan yang batangnya tidak tumbuh
pesat sehingga tanaman berbentuk roset. Batang beruas-ruas. Ruas terbungkus
pelepah daun yang muncul dari buku. Batang jagung cukup kokoh namun tidak
banyak mengandung lignin.
Daun jagung adalah daun sempurna. Bentuknya memanjang. Antara pelepah
dan helai daun terdapat ligula. Tulang daun sejajar dengan ibu tulang daun.
Permukaan daun ada yang licin dan ada yang berambut. Stoma pada daun jagung
berbentuk halter, yang khas dimiliki familia Poaceae. Setiap stoma dikelilingi sel-sel
epidermis berbentuk kipas. Struktur ini berperan penting dalam respon tanaman
menanggapi defisit air pada sel-sel daun.
Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam
satu tanaman (monoecious). Tiap kuntum bunga memiliki struktur khas bunga dari
suku Poaceae, yang disebut floret. Pada jagung, dua floret dibatasi oleh sepasang
glumae (tunggal: gluma). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa
karangan bunga (inflorescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas.
Bunga betina tersusun dalam tongkol. Tongkol tumbuh dari buku, di antara batang
dan pelepah daun. Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu
tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas
unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai
varietas prolifik. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari
lebih dini daripada bunga betinanya (protandri).

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Biji

jagung

kaya

akan

karbohidrat.

Sebagian

besar

berada

pada

endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan
kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan
amilopektin. Pada jagung ketan, sebagian besar atau seluruh patinya merupakan
amilopektin. Perbedaan ini tidak banyak berpengaruh pada kandungan gizi, tetapi
lebih berarti dalam pengolahan sebagai bahan pangan. Jagung manis tidak mampu
memproduksi pati sehingga bijinya terasa lebih manis ketika masih muda.
( Tjitrosoepomo, 2005)

2.2 Gula-Gula Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa karbon,hidrogen dan oksigen yang banyak
terdapat di alam yang mempunyai rumus empiris CH2O. Karbohidrat merupakan
sumber energi yang paling utama dalam tubuh makhluk hidup. Di samping sebagai
sumber energi bagi makhluk hidup. Karbohidrat memiliki kegunaan yang luas dalam
bidang industri, misalnya kertas, industri fermentasi, industri makanan dan minuman
dan sebagainya.
Pada umumnya gula karbohdirat terbagi dalam tiga kelompok :
a. Monosakarida
b. Disakarida
c. Polisakarida

2.2.1 Monosakarida
Monosakarida adalah gula tunggal seperti glukosa, fruktosa dan dekstrosa
yang mempunyai rumus yang sama C6H12O6. Glukosa disebut juga gula anggur atau
dekstrosa karena mempunyai sifat memutar bidang polarisasi ke kanan (+). Fruktosa
mempunyai sifat kebalikannya yaitu dapat memutar bidang polarisasi ke kiri (-).
Gula tunggal (monosakarida) ini tidak dapat dipecah lagi sehingga
mempunyai rumus yang lebih sederhana lagi. Glukosa dan fruktosa dalam
prakteknya disebut juga gula reduksi.
Dalam susunan komposisi jagung, gula reduksi menempati urutan kedua dari
komponen terbanyak. Gula reduksi ini adalah golongan monosakarida yaitu terdiri
gabungan glukosa dengan fruktosa.
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Struktur dari glukosa dan fruktosa disajikan pada gambar 2.1 berikut ini :
O H OH OH

OH H OH OH
CHO – C – C – C – C – CH2OH

CH2OH – C – C – C – C – CH2OH
OH H H

H OH H H
Glukosa

Fruktosa

Gambar 2.1 Struktur dari glukosa dan fruktosa
(Fessenden,1999)
Sakarosa dapat dipecahkan menjadi glukosa dan fruktosa, tetapi glukosa dan
fruktosa ini sudah tidak dapat dipecahkan lagi walaupun oleh larutan asam yang amat
encer. Yang terpenting adalah pengaruh dari larutan basa ini ternyata dapat merubah
glukosa dan fruktosa yang termasuk dalam gula reduksi menjadi macam-macam
asam organik yang dengan basa dapat membentuk suatu garam.
Pada suhu dibawah 550C pemecahan ini tidak begitu berarti karena hasil
pemecahan pada suhu rendah hanya menghasilkan zat-zat dengan warna tua sehingga
akan dapat mempengaruhi gula. Dengan demikian, pemecahan gula reduknya hanya
akan merugikan pabrik saja sehingga peristiwa pemecahan tersebut harus dicegah.

2.2.2 Disakarida
Disakarida tersusun dari gabungan 2 buah gula tunggal. Yang terpenting
didalamnya adalah sakarosa atau sukrosa yang lazim disebut gula tebu. Secara
kimiawi, sukrosa juga termasuk gula bit. Disakarida sebetulnya termasuk
polisakarida yaitu bentuk polisakarida yang paling sederhana dengan rumus
C12H22O11.
CH2OH
C

O
CH2OH

O

H

H

H
C

C
O
H

O

C

C

OH

H

H

OH

C

C

C

C

H

OH

OH

H

CH2OH

Gambar 2.2. Struktur dari sukrosa
(Fessenden,1999)
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Bagian sebelah kiri molekul berasal dari glukosa (terbentuk cincin piranosa),
bagian sebalah kanan berasal dari fruktosa (terbentuk dari cincin furanosa).

2.2.3 Polisakarida
Polisakarida tersusun dari banyak molekul gula tunggal, yang terpenting
selain disakarida adalah sellulosa yang mempunyai rumus (C12H22O11) dan pati
(C6H10O5)8. Selulosa merupakan bagian dari dinding sel yang merupakan bagian
pokok dari pisang. Molekul selulosa tersusun lebih dari 1000 molekul glukosa yang
satu sama lainnya dihubungkan dengan oksigen.
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air,
berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang
dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk
fotosintesis) dalam jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati
sebagai sumber energi yang penting. Pati tersusun dari dua macam karbohidrat,
amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa memberikan
sifat keras (pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket. Amilosa
memberikan warna ungu pekat pada tes iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi.
Penjelasan untuk gejala ini belum pernah bisa tuntas dijelaskan.
Dalam bahasa sehari-hari (bahkan kadang-kadang di khazanah ilmiah), istilah
"pati" kerap dicampuradukkan dengan "tepung" serta "kanji". "Pati" (bahasa Inggris
starch) adalah penyusun (utama) tepung. Tepung bisa jadi tidak murni hanya
mengandung pati, karena ter-/dicampur dengan protein, pengawet, dan sebagainya.
Tepung beras mengandung pati beras, protein, vitamin, dan lain-lain bahan yang
terkandung pada butir beras. Orang bisa juga mendapatkan tepung yang merupakan
campuran dua atau lebih pati. Kata 'tepung lebih berkaitan dengan komoditas
ekonomis. Kerancuan penyebutan pati dengan kanji tampaknya terjadi karena
penerjemahan. Kata 'to starch' dari bahasa Inggris memang berarti 'menganji'
('memberi kanji') dalam bahasa Melayu/Indonesia, karena yang digunakan memang
tepung kanji.

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

2.2.3.1 Amilosa
Hidrolisis lengkap amilosa menghasilkan hanya D-glukosa, hidrolisis parsial
menghasilkan maltosa sebagai satu-satunya disakarida. Disimpulkan bahwa amilosa
adalah polimer linear dari -D-Glukosa. Beda antara amilosa dan selulosa ialah
ikatan glikosidanya :

dalam selulosa dan

dalam amilosa. Perbedaan ini

menyebabkan perbedaan sifat antara kedua polisakarida ini. Terdapat 250 satuan
glukosa atau lebih per molekul amilosa. Banyaknya satuan bergantung spesies hewan
atau tumbuhan itu.
Molekul amilosa membentuk spiral di sekitar molekuk I2, timbul warna biru
tua dari interaksi antara keduanya. Warna ini merupakan dasar uji iod untuk pati,
dalam mana suatu larutan iod ditambahkan ke suatu contoh yang tidak diketahui,
untuk menguji hadirnya pati.

Gambar 2.4 Struktur Amilosa
(Fessenden,1999)

2.2.3.2 Amilopektin
Suatu polisakarida yang jauh lebih besar dari pada amilosa, mengandung
1000 satuan glukosa atau lebih per molekul. Seperti rantai dalam amilosa, rantai
utama dari amilopektin mengandung 1,4- -D-Glukosa. Tidak seperti amilosa,
amilopektin bercabang sehingga terdapat satu glukosa ujung untuk kira-kira tiap 25
satuan glukosa. Ikatan pada titik percabangan ialah ikatan 1,6- -Glukosa.
Hidrolisis lengkap amilopektin hanya menghasilkan D-glukosa. Namun
hidrolisis tak lengkap menghasilkan suatu campuran disakarida maltosa dan iso
maltosa, yang kedua ini berasal dari percabangan 1,6 campuran oligosakarida yang
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

diperoleh dari hidrolisis parsial amilopektin, yang biasa dirujuk sebagai dekstrin,
digunakan untuk membuat lem, pasta dan kanji tekstil.

Gambar 2.5 Struktur Amilopektin
(www.wikipedia)
2.2.3.3 Glikogen
Glikogen adalah polisakarida yang digunakan sebagai tempat penyimpanan
glukosa dalam sistem hewan (terutama dalam hati dan otot). Dari segi struktur,
glikogen mirip amilopektin. Glikogen mengandung rantai glukosa yang terikat 1,4dengan percabangan-percabangan (1,6- ). Beda antara glikogen dan amilopektin
ialah bahwa glikogen lebih bercabang dari pada amilopektin.

Gambar 2.6 Struktur Glikogen
(www.wikipedia)

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

2.3 Glukosa
Glukosa dipergunakan dalam industri makanan dan minuman, terutama
dalam industri permen, selai dan pembuatan buah kaleng.
Tabel 2.1 Syarat mutu Glukosa
KOMPONEN

SPESIFIKASI

Gula reduksi dihitung sebagai d-Glukosa

Maksimum 30%

Pati

Tidak nyata

Sulfur

Untuk kembang gula maksimum 400
ppm, yang lainnya 40 ppm

Pemanis buatan

Negatif

Sumber : SII 0418-81, 2001

Kemajuan dalam konversi enzim dapat menghasilkan glukosa dengan kadar
dekstrosa 95%, kadar dekstrosa lebih tinggi dapat diperoleh dengan menggunakan
konsentrasi substrat yang lebih rendah, tetapi ada batas ekonomisnya.
Kadar dekstrosa juga bisa berkurang oleh adanya trans-glukosa karena enzim
yang digunakan tidak murni. Dosis enzim yang tinggi dan waktu konversi yang
terlalu panjang mengakibatkan polimerisasi membentuk maltosa yang dapat juga
terbentuk karena konversi non ideal.
Pada suhu 60oC kelarutan dekstrosa sama dengan sukrosa. Pada suhu
dibawah 60 oC kelarutan sukrosa lebih tinggi dibanding dekstrosa, sebaliknya pada
suhu di atas 60oC kelarutan dekstrosa lebih tinggi. Suhu transisi dekstrosa adalah
pada suhu 50oC, pada suhu di bawah ini monohidrat glukosa membentuk fasa padat.
Dekstrosa tidak mudah mengkristal seperti sukrosa. Inti kristal tidak
terbentuk sampai larutan dekstrosa mencapai kejenuhan 75%. Tetapi pada suhu
tinggi sirup glukosa dapat mengkristal.

2.4 Reaksi Hidrolisa
Hidrolisis meliputi proses pemecahan polisakarida menjadi monomer gula
penyusunnya. Hidrolisis sempurna menghailkan monomer gula sedangkan hidrolisis
parsia lmenghasilkan disakarida ataupun polisakaarida yang lebih sederhana.
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Teknologi Biokimia dapat dikelompokkan lagi menjadi tiga sub kelompok
berdasarkan metode hidrolisis yang digunakan, yaitu: 1) hidrolisis asam encer (dilute
acid hydrolysis), 2) hidrolisis asam pekat (concentrated acid hydrolysis), dan 3)
hidrolisis enzymatic (enzymatic hydrolylisis)
a. Secara umum hidrolisis asam encer terdiri dari dua tahap. Tahap pertama
dilakukan dalam kondisi yang rendah daripada tahap kedua. Tahap ini
sebagian besar hemiselulosa akan terhidrolisis. Tahap kedua dioptimasi untuk
menghidrolisis selulosa.
b. Perbedaan hidrolisis asam pekat dengan hidrolisis asam encer dapat dilihat
dalam gambar di bawah ini. Hidrolisis asam pekat meliputi proses
dekristalisasi selulosa dengan asam pekat dan dilanjutkan dengan hidrolisis
selulosa dengan asam encer. Tantangan utama dari teknologi ini adalah
pemisahan gula dengan asam, recovery asam, dan rekonsentrasi asam.
c. Proses hidrolisis enzimatik mirip dengan proses-proses di atas yaitu dengan
menganti asam dengan enzim. Teknik ini dikenal dengan teknik Hidrolisis
dan Fermentasi Terpisah (Separated Hydrolysis and Fermentation). Hidrolisis
dengan enzim tidak membuat atau menghasilkan kondisi lingkungan yang
kurang mendukung proses biologi/fermentasi seperti pada hidrolisis dengan
asam, kondisi ini memungkinkan untuk dilakukan tahapan hidrolisis dan
fermentasi

secara

bersamaan

yang

dikenal

dengan

Simulaneuos

Saccharification and Fermentation (SSF).
Tabel 2.2 Perbandingan antara hidrolisis asam dan hidrolisis enzimatik
Variabel Pembanding

Hidrolisis Asam

Hidrolisis Enzimatik

Kondisi hidrolisis yang ‘lunak’ (mild)

Tidak

Ya

Hasil hidrolisis tinggi

Tidak

Ya

Penghambatan produk selama hidrolisis

Tidak

Ya

Ya

Tidak

Katalis yang murah

Ya

Tidak

Waktu hidrpolisis yang murah

Ya

Tidak

Pembentukan

produk

samping

menghambat

yang

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Secara

umum

hidrolisis

enzimatik

memiliki

beberapa

keunggulan

dibandingkan dengan hidrolisis asam, tetapi hidrolisis enzimatik juga memiliki
beberapa masalah. Seringkali hidrolisis enzimatik memerlukan waktu beberapa hari,
sedangkan untuk asam hanya memerlukan waktu beberapa menit saja. Harga enzim
cukup mahal dibandingkan dengan harga asam sulfat dan asam klorida yang murah.
(Taherzadeh & Karimi, 2006)
2.5 Sifat-Sifat Bahan
1. Biji Jagung
Sifat-sifat umum :
a. Kandungan air sebesar 10,5 %
b. Kandungan protein sebesar 10,3%
c. Kandungan minyak/lemak sebesar 5,5%
d. Kandungan abu : 1, 7 %
e. Kandungan karbohidrat :
• Zat tepung/pati

: 70,3 %

• Serat kasar

: 2,2 %

f. Kandungan zat lain sebesar 0,4%
g. Densitas

: 2,7 – 3,8 g/cm3

h. Bentuk fisik (60 DEG F) : Padat
i. pH

: 7.3

j. Specific gravity

: 0,8-1,2

k. Warna jagung

: kuning

(www.wikipedia.com)

2. H2O
Sifat fisika :
 Berat molekul

: 18,016 gr/mol

 Indeks bias

: 1,33

 Titik didih

: 1000C

 Titik beku

: 00C

 Densitas

: 1 gr/cm3

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

 Viskositas

: 0,01002 poise

 ∆H250C

: -57,7979 kcal/mol dalam wujud gas

 ∆H250C

: -68,3174 kcal/mol dalam wujud cair

 Tidak beracun dan bewarna
 Tidak berbau dan berasa
Sifat Kimia :
 Bentuk molekul padatnya hexagonal
 Bersifat polar
 Pelarut yang baik bagi senyawa organik
 Merupakan elektrolit lemah
 Memiliki ikatan hidrogen
(Sumber : Perrys, 1997)
3. HCl (Asam Klorida)
Sifat Fisika :
 Berat molekul

: 36,47 gr/mol

 Rapat jenis

: 1,181 gr/mol

 Kelarutan pada air dingin : 82,3
 Kelarutan pada air panas : 541
 Densitas HCl pada 800C : 1,059 gr/ml
Sifat Kimia :
 Merupakan asam kuat
 Mudah larut dalam air
 Memerahkan kertas lakmus
 HCl gas dapat langsung bereaksi dengan amoniak
 Dalam air akan mengionisasi
(Sumber : Perrys, 1997)

2.6 Pembuatan Glukosa
2.6.1 Deskripsi Proses
Bahan baku yang digunakan adalah jagung. Jagung dari Gudang Bahan Baku
(GB-01) diangkut ke dalam Tangki Perebusan Bahan Baku (T-01) untuk melunakkan
bahan baku sebelum masuk ke Hammer Mill . Pada proses pelunakan bahan baku
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

ditambahkan air ke dalam tangki perebusan dengan perbandingan antara air dengan
bahan baku (jagung) sebanyak 1 : 2. Dari Tangki Perebusan masuk ke Hammer Mill
(HM-01) untuk menghaluskan jagung yang telah lunak menjadi bubur. Selanjutnya
pati dimasukkan ke dalam reaktor hidrolisa (RH) yang beroperasi pada suhu 80oC
dan tekanan 1 atm lalu ditambahkan HCl sebagai katalis untuk mempercepat proses
reaksi kimia. Tujuan larutan dimasukkan ke dalam reaktor hidrolisa adalah untuk
memberi kesempatan semua molekul pati agar dapat terhidorlisa secara optimal.
Pada tangki hidrolisa terjadi reaksi dengan konversi sebesar 98%.
Kemudian larutan glukosa didinginkan didalam cooler (C-01) lalu dialirkan
ke dalam Filter Press (PF). Dalam Filter Press (PF) larutan glukosa dipisahkan dari
serat dan protein yang tersuspensi dalam larutan sirup dan tahap selanjutnya adalah
pemisahan pati dan lemak dengan menggunakan Germ Separator (GS)dan
kandungan abu dapat dipisahkan dengan menggunakan Rotary Filter (RF). Larutan
sirup glukosa kemudian dipanaskan dalam heater H-01 sampai ke titik didihnya dan
dialirkan ke dalam Evaporator 1 (EV-01). Dalam EV-01, HCl terlarut di flash dalam
vapor space EV-01 dan air diuapkan dalam kolom heater EV-01. Larutan sirup
glukosa kemudian dimasukkan kedalam Kolom Adsorpsi (KA) untuk proses
penjernihan, seterusnya dipekatkan dalam evaporator 2 (EV-02) sampai konsentrasi
78 % dan kemudian dimasukkan kedalam Crystalizer yang beroperasi pada suhu
150C. Dalam cristalizer terbentuk molase sebesar 20% dan kemudian dilanjutkan
dengan tahap pengeringan dengan menggunakan Rotary Dryer (RD) untuk
menghilangkan kandungan airnya. Kemudian dikemas ke dalam sak dengan bantuan
belt conveyor.

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

BAB III
NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan Glukosa dari jagung
dengan kapasitas bahan baku 12.000 ton/tahun diuraikan sebagai berikut :
Basis perhitungan

: 1 jam

Waktu bekerja

: 330 hari/tahun

Satuan operasi

: kg/jam

3.1 Tangki Perebusan

Tabel 3.1 Neraca Massa di Tanki Perebusan
masuk

komposisi
pati
protein
abu
air
lemak
serat
Sub Total
Total

keluar
alur 1
alur 2
alur 3
1065,1515
1065,1515
156,0606
156,0606
25,7576
25,7576
159,0909 757,5756 916,6665
75,7576
75,7576
33,3333
33,3333
1515,1515 757,5756 2272,7271
2272,7271
2272,7271

3.2 Reaktor Hidrolisa

Tabel 3.2 Neraca Massa di Reaktor Hidrolisa
masuk
komposisi
pati
protein
abu
air
lemak

alur 4
1065,1515
156,0606
25,7576
916,6665
75,7576

alur 5

keluar
alur 6
21,3030
156,0606

25,7576
286,3636 1087,0470
75,7576

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Tabel 3.2 Neraca Massa di Reaktor Hidrolisa …… (lanjutan)
serat
glukosa
HCl
Sub Total
Total

33,3333

33,3333
1159,8316
168,1818 168,1818
2272,7271 454,5454 2727,2725
2727,2725
2727,2725

3.3 Cooler I
Tabel 3.3 Neraca Massa di Cooler I
komponen
pati
protein
abu
air
lemak
serat
HCl
Glukosa
HMF
Total

masuk
keluar
alur 6
alur 7
21,3030
21,3030
156,0606
156,0606
25,7576
25,7576
1087,0470
1087,0470
75,7576
75,7576
33,3333
33,3333
168,1818
168,1818
1159,8316
1148,2333
11,5983
2727,2725
2727,2725

3.4 Filter Press
Tabel 3.4 Neraca Massa di Filter Press
komponen
pati
protein
abu
air
Lemak
Serat
HCl

masuk
alur 7
21,3030
156,0606
25,7576
1087,0470
75,7576
33,3333
168,1818

keluar
alur 8
155,2803
5,4352
33,3333

alur 9
21,3030
0,7803
25,7576
1081,6117
75,7576
168,1818

Tabel 3.4 Neraca Massa di Filter Press..... (lanjutan)
Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

Glukosa
HMF
Sub Total
Total

1148,2333
11,5983
2727,2725
2727,2725

5,7412

1142,4922
11,5983
199,7900 2527,4825
2727,2725

3.5 Germ Separator 01 (GS-01)

Tabel 3.5 Neraca Massa di Germ Separator 01
komponen
abu
pati
protein
lemak
air
HCl
Glukosa
HMF
Sub Total
Total

masuk
alur 9
25,7576
21,3030
0,7803
75,7576
1081,6117
168,1818
1142,4922
11,5983
2527,4825
2527,4825

keluar
alur10
alur 11
25,7576
21,1965
0,1065
0,7803
75,3788
0,3788
1081,6117
168,1818
1142,4922
11,5983
96,5753 2430,9072
2527,4825

3.6 Rotary Filter 01
Tabel 3.6 Neraca Massa di Rotary Filter 01
komponen
abu
pati
protein
lemak
air
HCl
Glukosa
HMF
Sub Total
Total

masuk
alur 11
25,7576
0,1065
0,7803
0,3788
1081,6117
168,1818
1142,4922
11,5983
2430,9072
2430,9072

keluar
alur12
alur 13
25,7576
0,0000
0,1065
0,7803
0,3788
1081,6117
168,1818
1142,4922
11,5983
25,7576 2405,1496
2430,9072

Sri Indah : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Glukosa Dari Pati Jagung Dengan Proses Hidrolisa Dengan
Kapasitas 12000 Ton/Tahun, 2009.
USU Repository © 2009

3.7 Evaporator 01
Tabel 3.7 Neraca Massa di Evaporator 01
masuk
komponen
alur 14
air
1081,6117
pati
0,1065
protein
0,7803
lemak
0,3788
HCl
168,1818
Glukosa 1142,4922
HMF
11,5983
Sub Total 2405,1496
Total
2405,1496

keluar
alur15
594,8864

alur 16
486,7253
0,1065
0,7803
0,3788
168,1818
0,0000
1142,4922
11,5983
763,0682 1642,0813
2405,1496

3.8 Kolom Adsorpsi

Tabel 3.8 Neraca Massa di Kolom Adsorpsi
Komponen
Air
Pati
Protein
Lemak
Glukosa
HMF
Karbon
Aktif
Sub Total
Total

masuk
alur 17
alur 18
486,7253
0,1065
0,7803
0,3788
1142,4922
1