LATAR BELAKANG Penentuan Energi Spesifik Prototipe Evaporator Tipe Falling Film Pada Proses Pemekatan Larutan Gelatin

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Gelatin merupakan suatu produk yang diperoleh dari hidrolisis parsial kolagen yang berasal dari kulit, jaringan ikat dan tulang hewan. Gelatin yang beredar di pasaran terdiri dari gelatin tipe A dan tipe B. Pada prinsipnya perbedaan proses pembuatan gelatin tipe A dan tipe B adalah pada proses perendamannya. Dalam pembuatan gelatin tipe A, bahan baku diberi perlakuan perendaman dalam asam, terutama pada bahan baku dari kulit babi. Sedangkan gelatin tipe B direndam dalam larutan basa atau biasa disebut proses basa alkali, terutama pada bahan baku dari kulit dan tulang sapi Glicksman, 1969. Kegunaan utama gelatin adalah untuk mengubah cairan menjadi padatan yang elastis atau mengubah bentuk sol menjadi gel. Dalam industri pangan, gelatin digunakan sebagai stabilizer, emulsifier dan untuk memperbaiki tekstur makanan. Pada industri non pangan, gelatin digunakan untuk pembuatan cangkang kapsul, tablet, fotografi, bahan perekat lem dan pelapis kertas. Dari segi ekonomis, gelatin merupakan salah satu produk hasil pertanian yang cukup berpotensi Ward dan Courts, 1977 . Kebutuhan akan gelatin di Indonesia selama ini masih bergantung pada impor gelatin dari negara-negara Eropa, Amerika dan Australia. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1 dimana pada tahun 2005 jumlah impor gelatin hingga bulan Mei sebesar 1,213,111 kg dengan nilai US 4,215,779. Peningkatan impor gelatin terjadi pada tahun 1998 sampai tahun 2001, namun pada tahun 2002 terjadi penurunan impor gelatin dan meningkat kembali pada tahun 2003 dan 2004. Penggunaan tulang dan kulit babi pada produksi gelatin di negara-negara tersebut juga menjadi kendala bagi penduduk Indonesia yang mayoritas muslim. 1 Tabel 1. Data impor gelatin Tahun Bobot kg Nilai US 1998 1,851,328 6,781,735 1999 2,371,738 9,059,440 2000 3,418,383 10,555,489 2001 4,291,579 10,749,199 2002 2,144,372 6,801,882 2003 2,145,916 8,001,714 2004 2,630,692 8,063,802 Jan-Mei 2005 1,213,111 4,215,779 Sumber : BPS 2005 Dalam industri gelatin, bahan baku yang digunakan dapat berasal dari kulit, tulang atau dari limbah industri penyamakan kulit. Limbah industri penyamakan yang umum digunakan adalah hasil samping proses pembelahan kulit splitting dan kulit trimming. Kulit split adalah kulit yang telah mengalami proses splitting , yaitu pembelahan kulit menjadi dua lapisan atau lebih untuk memperoleh tebal yang dikehendaki. Hasil samping kulit dari proses split mencapai 11.5 dari bahan baku kulit mentah yang diproses Dinas Perindustrian, 1998. Data pemotongan sapi dan potensi kulit split di Indonesia disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Jumlah pemotongan sapi dan potensi kulit split Tahun Jumlah Pemotongan ekor Bobot Kulit Split kg 1999 1,664,396 4,019,516.34 2000 1,695,374 4,094,328.21 2001 1,784,036 4,308,446.94 2002 1,662,833 4,015,741.69 2003 1,789,849 4,322,485.33 Sumber : Buku Statistik Peternakan 2003 Keterangan : Data diperoleh dari bobot sapi 300 kg x 7 x 11.5 2 Proses produksi utama gelatin dibagi menjadi tiga tahap, yaitu 1 persiapan bahan baku, 2 konversi kolagen menjadi gelatin, dan 3 pemurnian, pemekatan dan pengeringan. Tahap persiapan bahan baku meliputi pencucian, pengecilan ukuran, dan pengapuran liming. Konversi kolagen menjadi gelatin dilakukan dengan cara ekstraksi bertingkat. Kemudian dilakukan penyaringan larutan untuk menghilangkan zat-zat lain yang tidak larut yang akan mengurangi kemurnian gelatin, dilanjutkan dengan pemekatan larutan gelatin dan pengeringan Ward dan Courts,1977. Proses yang umum dilakukan dalam pemekatan gelatin adalah dengan metode evaporasi dengan menggunakan evaporator vakum. Menurut Heldman et al . 1992, salah satu evaporator paling dikenal untuk menguapkan bahan pangan yang sensitif terhadap panas adalah evaporator pipa panjang vertikal tipe lapisan turun long-tube vertical, falling film. Pada evaporator tipe ini, fluida dipompakan dari atas pada bagian penukar panas hingga menyebar diantara pipa- pipa pemanas yang mengakibatkan aliran lapisan tipis yang seragam turun melalui pipa-pipa pemanas. Uap air dipisahkan pada bagian pemisah di bagian bawah. Keuntungan evaporator tipe ini adalah waktu kontak antara bahan dengan pipa- pipa pemanas relatif singkat, dengan laju pindah panas yang tinggi dan ekonomis. Evaporator tipe ini sangat baik jika dioperasikan pada tekanan vakum, sehingga dapat digunakan untuk bahan yang sensitif terhadap panas seperti gelatin, karena gelatin merupakan produk yang sensitif terhadap suhu tinggi dan akan mengalami kerusakan pada suhu diatas 80 o C Anne et al., 2002. Untuk menjamin operasi penguapan optimal, maka pipa-pipa pemanas harus selalu dalam keadaan basah. Penelitian tentang evaporasi gelatin telah dilakukan oleh Joharman 2006 yang mengkaji pengaruh suhu dan lama evaporasi pada proses pemekatan gelatin. Penelitian tersebut menggunakan evaporator vakum dengan suhu evaporasi 55 o C, 60 o C dan 65 o C yang dikombinasikan dengan lama evaporasi 5 jam, 6 jam dan 7 jam. Hasil terbaik yang didapatkan adalah pada perlakuan evaporasi 55 o C dan lama evaporasi 6 jam. Dengan adanya potensi bahan baku gelatin yang cukup tinggi di Indonesia, maka didirikanlah pilot plant pabrik gelatin yang lokasinya berdampingan dengan 3 pabrik penyedia bahan baku gelatin. Hal ini dapat mengurangi ketergantungan impor gelatin dan secara langsung mengurangi pengeluaran devisa negara. Pada proses produksi gelatin, tahap evaporasi merupakan tahap yang kritis dilihat dari segi konsumsi energi. Hasil evaporasi harus memenuhi kadar air yang telah ditentukan, karena akan menentukan sifat produk pada proses selanjutnya, yaitu ekstrusi dan pengeringan. Sifat produk ini berkaitan dengan gel strength dan warna gelatin yang dihasilkan, dimana gelatin sangat sensitif terhadap suhu tinggi. Pada tahap evaporasi ini, nilai kadar air akhir hasil evaporasi belum memenuhi kadar air yang diinginkan sehingga dicari nilai koefisien pindah massa dan persamaan untuk memprediksi nilai kadar air akhir. Dalam penelitian ini juga akan diuji kinerja dari evaporator yang telah ada. Diharapkan dari nilai percobaan yang dihasilkan dapat ditindaklanjuti dengan pemeliharaan dan perbaikanmodifikasi.

B. TUJUAN