PRA RANCANGAN PABRIK DEKSTROSA DARI MANIHOT UTILISSIMA DENGAN PROSES HIDROLISIS ENZIMATIS KAPASITAS PRODUKSI 60.000 TON/TAHUN

ABSTRACT

MANUFACTURE OF DEKSTROSE
FROM MANIHOT UTILISSIMA WITH THE ENZYMATIC HYDROLYSIS
PROCESS CAPACITY 60.000 TONS/YEAR
(Design Saccarification Reactor -201 (RS-201))

By
INDRA WIBAWA DWI SUKMA

Dekstrose plant produced by reacting manihot utilissima was plan to be
in industrial plant in the region of Center Lampung in Lampung Province. Plant
was established by considering the availability of raw materials, transportation
facilities, readily available labor and environmental conditions.
Plant's production capacity is planned 60,000 tons / year, with operating
time of 24 hours / day and 330 working days in a year. The raw materials used
are much manihot utilissima 9.166,194 kg / hr.
Provision of utility plant needs a treatment system and water supply, steam
supply systems, instrument air supply systems, and power generation systems.
Labor needed as many as 186 people with a business entity form Limited
Liability Company (PT) which is headed by a Director who is assisted by the

Director of Production and Director of Finance with line and staff organizational
structure.
From the economic analysis is obtained:
Fixed Capital Investment
(FCI)
= Rp 258.873.276.032,07
Working Capital Investment
(WCI)
= Rp 45.683.519.299,78
Total Capital Investment
(TCI)
= Rp 304.556.795.331,85
Break Even Point
(BEP)
= 34,96 %
Shut Down Point
(SDP)
= 15,35 %
Pay Out Time before taxes
(POT)b

= 1,76 years
Pay Out Time after taxes
(POT)a
= 2,11 years
Return on Investment before taxes
(ROI)b
= 39,70 %
Return on Investment after taxes
(ROI)a
= 31,76 %
Discounted cash flow
(DCF)
= 39,09 %
Consider the summary above, it is proper establishment of dekstrose plant
to studied further, because the plant is profitable and has good prospects.

ABSTRAK

PRA RANCANGAN PABRIK DEKSTROSA
DARI MANIHOT UTILISSIMA DENGAN PROSES HIDROLISIS

ENZIMATIS KAPASITAS PRODUKSI
60.000 TON/TAHUN

Oleh
INDRA WIBAWA DWI SUKMA

Pabrik Dekstrosa berbahan baku manihot utilissima, akan didirikan di
Lampung Tengah, Lampung. Pabrik ini berdiri dengan mempertimbangkan
ketersediaan bahan baku, sarana transportasi yang memadai, tenaga kerja yang
mudah didapatkan dan kondisi lingkungan.
Pabrik direncanakan memproduksi dekstrosa sebanyak 60.000 ton/tahun,
dengan waktu operasi 24 jam/hari, 330 hari/tahun. Bahan baku yang digunakan
adalah manihot utilissima sebanyak 9.166,194 kg/jam.
Penyediaan kebutuhan utilitas pabrik dektrosa berupa: pengadaan air,
pengadaan steam, pengadaan listrik, kebutuhan bahan bakar, dan pengadaan udara
kering.
Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur
organisasi line dan staff dengan jumlah karyawan sebanyak 186 orang.
Dari analisis ekonomi diperoleh:
Fixed Capital Investment

(FCI)
= Rp 258.873.276.032,07
Working Capital Investment
(WCI)
= Rp 45.683.519.299,78
Total Capital Investment
(TCI)
= Rp 304.556.795.331,85
Break Even Point
(BEP)
= 34,96 %
Shut Down Point
(SDP)
= 15,35 %
Pay Out Time before taxes
(POT)b
= 1,76 tahun
Pay Out Time after taxes
(POT)a
= 2,11 tahun

Return on Investment before taxes
(ROI)b
= 39,70 %
Return on Investment after taxes
(ROI)a
= 31,76 %
Discounted cash flow
(DCF)
= 39,09 %
Mempertimbangkan paparan di atas, sudah selayaknya pendirian pabrik
dekstrosa ini dikaji lebih lanjut, karena merupakan pabrik yang menguntungkan
dan mempunyai masa depan yang baik.

PRARANCANGAN PABRIK
DEKSTROSA DARI Manihot utilissima DENGAN
PROSES HIDROLISIS ENZIMATIS KAPASITAS
60.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reaktor Sakarifikasi (RS-201))

Oleh

INDRA WIBAWA DWI SUKMA

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014

PRARANCANGAN PABRIK
DEKSTROSA DARI Manihot utilissima DENGAN
PROSES HIDROLISIS ENZIMATIS KAPASITAS
60.000 TON/TAHUN
(Perancangan Reaktor Sakarifikasi (RS-201))

SKRIPSI

Oleh

INDRA WIBAWA DWI SUKMA

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 21 Desember
1989, sebagai anak kedua dari empat bersaudara, dari
pasangan Bapak Sukatma dan Ibu Suhaimah.

Lulus dari Sekolah Dasar (SD) di SD Negeri 10 Kota Bekasi pada tahun 2001,
Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTP PGRI 1 Kota Bekasi pada
tahun 2004 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 3 Kota Bekasi

pada tahun 2007.

Tahun 2007, penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Lampung melalui jalur SPMB. Selama menjadi mahasiswa
penulis pernah menjabat sebagai anggota Departemen Kaderisasi di Himpunan
Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEMIA) Periode 2008-2009, anggota Kajian
Syiar Islam di Unit Kegiatan Mahasiswa Forum Silaturahmi dan Studi Islam
Fakultas Teknik (UKM FOSSI FT) Periode 2008-2009, anggota Kajian Ilmiah
Islam di Unit Kegiatan Mahasiswa Bina Rohani Mahasiswa (UKM BIROHMAH)
Periode 2008-2009, Ketua Umum Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia
(HIMATEMIA) Periode 2009-2010, anggota Duta Pertamina Se-Sumatera Tahun
2010, Ketua Dewan Perwakilan Mahasiswa Fakultas Teknik (DPM FT) Periode

2010-2011, anggota Komisi 1 (Kelembagaan) Dewan Perwakilan Mahasiswa
Universitas Keluarga Besar Mahasiswa Universitas Lampung (DPM U KBM
UNILA) Periode 2011-2012 dan Ketua Majelis Permusyawaratan Mahasiswa
Keluarga Besar Mahasiswa Universitas Lampung (MPM KBM UNILA) Periode
2011-2012. Penulis melakukan Kerja Praktek di PT PERTAMINA RU III
PLAJU-SUNGAI GERONG tahun 2011 dan PT ARBE CHEMINDO
CIKARANG-BEKASI tahun 2013. Pada tahun 2011-2013 melakukan penelitian

di Laboratorium Badan Pengkajian Penerapan Teknologi (BPPT) Serpong dengan
judul “Optimasi Konsentrasi Larutan HCl Pada Sintesis Zeolit Dari Fly Ash
Batubara Secara Alkali Hidrotermal.”

Moto

“Genggam dunia untuk menuju
perjalanan ke surga Allah SWT”.

Persembahan
Sebuah Hasil Jerih Payahku…
Kupersembahkan dengan penuh bangga untuk…
Allah SWT,
Atas Kehendak-Nya semua ini ada
Atas rahmat-Nya semua ini aku dapatkan
Mamah dan Papah tercinta atas segala kasih sayang dan
doanya untuk keberhasilanku
Ketiga saudara saya Aa Irwan Sukma Wibawa, De Ira Tri
Sukma, dan De Indah Millia Sukma tersayang atas semua
dukungan dan perhatian kalian, saya sangat bangga

mempunyai saudara seperti kalian
Dan tak lupa kupersembahkan kepada Almamaterku tercinta

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan kekuatan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “Pra-Rancangan Pabrik Dekstrosa dari manihot
Utilissima dengan Proses Hidrolisis Enzimatis Kapasitas 60.000 Ton/Tahun”
adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik
Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Penyusunan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari
beberapa pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
2. Bapak Ir. Azhar, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik Kimia, yang telah
memberikan banyak bantuan untuk kelancaran proses belajar di kampus.
3. Ibu Sri Ismiyati D, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing I, atas
kesabarannya, masukan dan saran selama penyelesaian tugas akhir serta
selaku dosen atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.

4. Ibu Yuli Darni, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II sekaligus
Pembimbing Akademik atas kesabarannya, masukan dan saran dalam
pengerjaan tugas akhir serta selaku dosen atas semua ilmu yang telah
penulis dapatkan. Serta yang selama ini membimbing dan memberikan
arahan.

5. Bapak Taharuddin, S.T., M.Sc dan Ibu Simparmin br Ginting., S.T., M.T.,
selaku penguji yang telah memberikan saran dan kritik serta selaku dosen
atas semua ilmu yang telah penulis dapatkan.
6. Ibu Panca Nugrahini F., S.T., M.T., Bapak Heri Rustamaji, S.T., M.Eng.,
Ibu Dr. Eng. Dewi Agustina I, S.T., M.T, serta seluruh dosen di Jurusan
Teknik Kimia Universitas Lampung yang telah memberikan banyak
ilmunya kepada penulis. Terima kasih, bapak dan ibu telah menjadikan
Teknik Kimia indah di mata dan di hati saya.
7. Chindy Feryandy HB terima kasih untuk perjuangan dan kerjasamanya.
Perjuangan kita yang sesungguhnya baru dimulai.
8. Ka Indah Puspita Sari dan Dd Kayla, terima kasih atas dukungan dan
motivasinya selama ini.
9. Amelia Virgiyani Sofyan, selaku adek tingkat sekaligus orang yang selalu
menemani sisa hidup saya dikampus dan semoga menemani sampai akhir
hayat kelak.
10. Sulistiono Siregar, Mochammad Masykuri, Diki Prayogo, Ahmad Reza
Anggara, Ariyan D, Marga Saputra, Hariansyah, Binur M, Agsyel MP, M.
Fath, Catur Aries, Andika Wahyu dan kawan-kawan yang tidak bisa saya
sebutkan satu persatu, terimakasih untuk persahabatan dan dukungannya.
11. Ade Citra Khaerunisa, Ika Hermania, Suhesti Forsela, Aprilla Ayu R.,
Normarita A., Satwika Kinkin, Anhairona R, Elsa C., Nanda R., Yulia E.,
Rizza A., Tika D, Adel, Listya, Dinda, Erna, Mutiara, Wenni dan kawankawan yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, terima kasih untuk
persahabatan dan dukungannya.

12. Mahfud, Tomi, Andro, Cahyo, Janwar, Ali, Abdul, Eko, Usep, Eni, Serli,
Hesti, Desta, Vina, Shinta, serta Keluarga MPM KBM Unila, terima kasih
atas perhatian dan doanya selama ini.
13. Prativi, Ridwan dan Kemas selaku Keluarga DPM FT Unila, terima kasih
atas perhatian dan doanya selama ini.
14. Linda, Sarah, Tika, dan Ellen terima kasih atas motivasinya yang telah
kalian berikan.
15. Reo Aditya M, Ajid, Nofra, Arjun, Anis, Ella, Wirna, Monik, Ayu, Mba
Nanda, Vian, Tauhid, Handoko, Omen, Ridho, Ahdan, Mumu, Fahmi,
Ade, Mas dana, serta kaka tingkat maupun adek tingkat lainnya yang tidak
bisa saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuannya.

Semoga kebaikan mereka terhadap penulis dapat terbalas dan semoga
skripsi ini berguna bagi yang membutuhkan.

Bandar Lampung, Agustus 2014
Penulis,

Indra Wibawa Dwi Sukma

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
I.

PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ......................................................................................
B. Kegunaan Produk ..................................................................................
C. Ketersediaan Bahan Baku......................................................................
D. Analisa Pasar .........................................................................................
E. Kapasitas Produksi Pabrik .....................................................................
F. Lokasi Pabrik .........................................................................................

1
2
3
3
9
10

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES
A. Jenis- Jenis Proses .................................................................................
1. Hidrolisis Pati Menggunakan Asam.................................................
2. Hidrolisis pati menggunakan enzim.................................................
B. Pemilihan Proses...................................................................................
C. Uraian Proses .........................................................................................

13
14
16
19
43

III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK
A. Sifat Sifat Bahan Baku ..........................................................................
B. Sifat Sifat Bahan Pembantu...................................................................
C. Sifat Sifat Produk ..................................................................................

46
47
49

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI
A.Neraca Massa .........................................................................................
B. Neraca Energi ........................................................................................

51
56

V. SPESIFIKASI PERALATAN
A.Peralatan Proses .....................................................................................

61

VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH
A. Unit Pendukung Proses (Utilitas)..........................................................
1. Unit Penyedia dan Pengolahan air....................................................
2. Unit Penyedia Steam ........................................................................
3. Unit Penyediaan Udara Tekan..........................................................
4. Unit Penyediaan Listrik ....................................................................

85
85
96
96
97

5. Unit Penyediaan Bahan Bakar..........................................................
B. Pengolahan Limbah...............................................................................
C. Laboratorium .........................................................................................
D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses ................................................

101
101
108
112

VII. TATA LETAK PABRIK
A. Lokasi Pabrik ........................................................................................
B. Tata Letak Pabrik..................................................................................
C. Tata Letak Alat Proses..........................................................................

120
123
128

VIII. ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.

Bentuk Perusahaan ...............................................................................
Struktur Organisasi Perusahaan ...........................................................
Tugas dan Wewenang ..........................................................................
Status Karyawan dan Sistem Penggajian .............................................
Pembagian Jam Kerja Karyawan .........................................................
Penggolongan Jabatan dan Jumlah Karyawan .....................................
Kesejahteraan Karyawan......................................................................

130
133
136
144
145
147
151

XI. INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
A.
B.
C.
D.

Investasi .............................................................................................
Evaluasi Ekonomi.................................................................................
Angsuran Pinjaman ..............................................................................
Discounted cash flow............................................................................

154
157
160
160

X. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan .............................................................................................
B. Saran
.............................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
LAMPIRAN D PERHITUNGAN UTILITAS
LAMPIRAN E INVESTASI DAN EVALUASI EKONOMI
LAMPIRAN F PERANCANGAN REAKTOR 01 (RE-201)

162
162

DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor Dekstrosa ......................................................................

4

Tabel 1.2 Konsumsi Dekstrosa pada Minuman Karbonasi
dan Makanan Biskuit .......................................................................

5

Tabel 1.3 Jumlah Penduduk Indonesia ............................................................

6

Tabel 1.3 Data Produksi Dekstrosa yang Telah Ada .......................................

8

Tabel 2.1 Perbandingan Proses Hidrolisis dengan Katalis Asam dan Enzim ..

19

Tabel 2.2 Harga Bahan Baku, Katalis dan Produk...........................................

20

Tabel 2.3 Perbandingan Ekonomi pada Bahan Baku untuk Proses Enzim dan
Proses Asam ....................................................................................

36

Tabel 3.1 Standar mutu sirup glukosa menurut SNI 01-2978-1992 ................

50

Tabel 4.1 Neraca Massa Washing Machine (WM-101)...................................

51

Tabel 4.2. Neraca Massa Rolling Crusher (RC-101).......................................

51

Tabel 4.3 Neraca Massa Tangki Pencampuran (TP-101) ................................

52

Tabel 4.4 Neraca Massa Rotary Drum Vaccum Filter (RDV-101) .................

52

Tabel 4.5 Neraca Massa Tangki Gelatinasi (TG-201) .....................................

52

Tabel 4.6 Neraca Massa Reaktor Likuifikasi (RL-201)...................................

53

Tabel 4.7 Neraca Massa Reaktor Likuifikasi (RL-202)...................................

53

Tabel 4.8 Neraca Massa Centrifuge (CE-101).................................................

53

Tabel 4.9 Neraca Massa Reaktor Sakarifikasi (RS-201) .................................

54

Tabel 4.10 Neraca Massa Rreaktor Sakarifikasi (RS-202) ..............................

54

Tabel 4.11 Neraca Massa Adsorben Enzim (AD-301) ....................................

55

Tabel 4.12 Neraca Massa Kation Exchanger (KE-302)...................................

55

Tabel 4.13 Neraca Massa Anion Exchanger (KE-303)....................................

56

Tabel 4.14 Neraca Massa Evaporator (EV-301) ..............................................

56

Tabel 4.15 Neraca energi TG-201....................................................................

57

Tabel 4.16 Neraca Energi Cooler (CL-201) ...................................................

57

Tabel 4.17 Neraca energi Reaktor Likuifikasi (RL-201) .................................

58

Tabel 4.18 Neraca energi Reaktor Likuifikasi (RL-202) ................................

58

Tabel 4.19 Neraca Energi Cooler (CL-202) ....................................................

59

Tabel 4.20 Neraca Energi Sakarifikasi (RS-201).............................................

59

Tabel 4.21 Neraca Energi Reaktor Sakarifikasi (RS-202) ...............................

60

Tabel 4.22 Neraca energi Evaporator (EV-301) ..............................................

60

Tabel 4.23 Neraca Energi Cooler (CL-303) ....................................................

60

Tabel 5.1 Spesifikasi Tangki Manihot U. (ST-101).........................................

61

Tabel 5.2 Spesifikasi Tangki Enzim α-amilase (ST-102) ................................

62

Tabel 5.3 Spesifikasi Tangki Ca(OH)2 (ST-103).............................................

63

Tabel 5.4 Spesifikasi Tangki penyimpanan Enzim Glukoamilase (ST-104)...

63

Tabel 5.5 Spesifikasi Tangki Penyimpanan HCl (ST-105).............................

64

Tabel 5.6 Spesifikasi Tangki Produk (ST-106)................................................

64

Tabel 5.7 Spesifikasi Roller Crusher (RC-101)..............................................

65

Tabel 5.8 Spesifikasi Rotary drum Vaccum Filter (RF-101)...........................

65

Tabel 5.9 Spesifikasi Centrifuge (CE-201)......................................................

65

Tabel 5.10 Spesifikasi Cooler (CL-101)..........................................................

66

Tabel 5.11Spesifikasi Cooler (CL-202)...........................................................

67

Tabel 5.12 Spesifikasi Cooler (CL-303)..........................................................

67

Tabel 5.13 Spesifikasi Washing Machine (WM-101)......................................

68

Tabel 5.14 Spesifikasi Adsorber Enzim (AD-101A/B)...................................

68

Tabel 5.15 Spesifikasi Adsorber Ion Ca (ADCa-302A/B)..............................

68

Tabel 5.16 Spesifikasi Adsorber Ion Cl (AD-303A/B)....................................

69

Tabel 5.17 Spesifikasi Tangki Pencampuran (TP-101) ...................................

69

Tabel 5.18 Spesifikasi Tangki Gelatinasi (TG-201) .......................................

70

Tabel 5.19 Spesifikasi Reaktor Likuifikasi (RL-201)......................................

71

Tabel 5.20 Spesifikasi Reaktor Likuifikasi (RL-202)......................................

72

Tabel 5.21 Spesifikasi Reaktor Sakarifikasi (RS-201) ....................................

73

Tabel 5.22 Spesifikasi Reaktor Sakarifikasi (RS-202) ....................................

74

Tabel 5.23 Spesifikasi BC-101.........................................................................

75

Tabel 5.24 Spesifikasi BC-102.........................................................................

75

Tabel 5.25 Spesifikasi BC-103.........................................................................

76

Tabel 5.26 Spesifikasi BC-104 .......................................................................

76

Tabel 5.27 Spesifikasi BC-105 .......................................................................

77

Tabel 5.28 Spesifikasi PO-101........................................................................

77

Tabel 5.29 Spesifikasi PO-102........................................................................

78

Tabel 5.30 Spesifikasi PO-103........................................................................

78

Tabel 5.31 Spesifikasi PO-104........................................................................

79

Tabel 5.32 Spesifikasi PO-105........................................................................

79

Tabel 5.33 Spesifikasi PO-106........................................................................

80

Tabel 5.34 Spesifikasi PO-107........................................................................

80

Tabel 5.35 Spesifikasi PO-108........................................................................

81

Tabel 5.36 Spesifikasi PO-109........................................................................

81

Tabel 5.37 Spesifikasi PO-110........................................................................

82

Tabel 5.38 Spesifikasi PO-111........................................................................

82

Tabel 5.39 Spesifikasi PO-112........................................................................

83

Tabel 5.40 Spesifikasi PO-113........................................................................

83

Tabel 5.41 Spesifikasi PO-114........................................................................

84

Tabel 5.42 Spesifikasi Evaporator (EV-301) ..................................................

84

Tabel 6.1 Baku Mutu Air Domestik ................................................................

86

Tabel 6.2 Baku Mutu Air Proses (Termasuk Air Umpan Boiler) ....................

88

Tabel 6.3 Kebutuhan Air Proses ......................................................................

88

Tabel 6.4 Kebutuhan Air Pendingin ................................................................

89

Tabel 6.5 Kebutuhan Steam .............................................................................

91

Tabel 6.6 Waktu Cuplik Beberapa Jenis Variabel Proses................................

116

Tabel 6.7 Aplikasi Umum Valve dalam Proses Industri ..................................

118

Tabel 8.1 Jadwal Kerja Masing-Masing Regu................................................

146

Tabel 8.2 Perincian Tingkat Pendidikan .........................................................

147

Tabel 8.3 Jumlah Operator Berdasarkan Jenis Alat ........................................

148

Tabel 9.1 Fixed capital investment .................................................................

155

Tabel 9.2 Manufacturing cost ..........................................................................

156

Tabel 9.3 General Expenses.............................................................................

157

Tabel.9.4 Hasil Uji Kelayakan Ekonomi .........................................................

161

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Kebutuhan Impor Dekstrosa........................................................

4

Gambar 1.2. Konsumsi Dekstrosa pada Minuman Karbonasi dan
Makanan Biskuit Terhadap Jumlah Penduduk ...........................

7

Gambar 1.3. Produksi dekstrosa yang telah ada ..............................................

8

Gambar 6.1. Industrial Control System Operation ..........................................

115

Gambar 7.1. Peta Provinsi Lampung ...............................................................

121

Gambar 7.2. Tata Letak Pabrik Dekstrosa .......................................................

127

Gambar 7.3. Tata Letak Alat Proses ................................................................

129

Gambar 8.1. Struktur Organisasi Perusahaan ..................................................

135

Gambar 9.1. Grafik Analisis Ekonomi........................................................................

159

Gambar 9.2.Kurva Cumulative Cash Flow metode DCF ................................

160

1

BAB I
PENDAHULUAN

A.

LatarBelakang

Indonesia sebagai negara agraris memiliki hasil pertanian yang sangat
melimpah. Namun hasil pertanian tersebut sebagian besar belum dapat dimanfaatkan
secara maksimal. Umumnya hasil pertanian tersebut masih dipasarkan untuk
dikonsumsi langsung. Agroindustri adalah sektor yang sangat potensial untuk
dikembangkan. Pengembangan sektor ini akan dapat menambah nilai jual hasil
pertanian dan membantu meningkatkan taraf hidup para petani di Indonesia.

Salah satu hasil pertanian yang belum dimanfaatkan secara maksimal adalah
Manihot utilissima (Singkong). Selama ini manihot utilissima biasanya digunakan
sebagai pakan ternak dan bahan pangan tradisional nomor tiga setelah beras dan
jagung. Pemanfaatan manihot utilissima sebagian besar diolah menjadi produk
setengah jadi tepung tapioka, gaplek, dan chips. Produk olahan yang lain adalah
bahan baku pembuatan tape, getuk, kripik dan lain-lain. Padahal, kandungan pati dari
manihot utilissima yang tinggi merupakan potensi yang besar untuk dikembangkan
menjadi produk yang lebih bernilai tinggi seperti untuk pembuatan dekstrosa

2

(glukosa) sebagai pemanis pada sektor industri lain. Dekstrosa adalah sejenis gula
termasuk monosakarida dengan rumus molekul C6H12O6 yang dibuat melalui proses
hidrolisis pati. Proses hidrolisis pati menjadi sirup dekstrosa dapat dilakukan dengan
berbagai metode, misalnya secara enzimatis, kimiawi, maupun kombinasi keduanya.

Sampai saat ini peran gula sebagai pemanis masih didominasi oleh gula pasir
(sukrosa). Berdasarkan kenyataan tersebut, harus diusahakan alternatif bahan
pemanis selain sukrosa. Dewasa ini telah digunakan berbagai macam bahan pemanis
alami maupun sintesis. Baik yang berkalori, rendah kalori, dan nonkalori yang
dijadikan alternatif pengganti sukrosa seperti siklamat, aspartame, stevia, dan gula
hasil hidrolisis pati. Industri makanan dan minuman saat ini memiliki kecenderungan
untuk menggunakan dekstrosa. Hal ini didasari oleh beberapa kelebihan sirup
dekstrosa dibandingkan sukrosa diantaranya dekstrosa tidak mengristal seperti
halnya sukrosa jika dilakukan pemasakan pada suhu tinggi, inti Kristal tidak
terbentuk sampai larutan dekstrosa menjapai kejenuhan 75%. (http://journal.uii.ac.id,
2011)

B. Kegunaan Produk

Dekstrosa banyak digunakan dalam industri makanan, seperti pada
pembuatan selai, minuman ringan, es krim, dan kue. Selain itu, dekstrosa juga
digunakan dalam industri kimia dan farmasi sebagai bahan pembuatan sorbitol dan
digunakan sebagai obat untuk anak-anak serta sebagai larutan infus.

3

C.

Ketersediaan Bahan Baku

Manihot utilissima merupakan salah satu bahan baku pembuatan dekstrosa dan
tanaman yang mempunyai daya adaptasi lingkungan yang sanga luas, sehingga
manihot utilissima dapat tumbuh di semua provinsi di Indonesia. Di Indonesia luas
penanaman manihot utilissima pada Tahun 2011 luas tanamnya 1.219.107 ha dengan
produksi manihot utilissima sebesar 24.080.021 ton (Statistik Indonesia, 2011).
Adapun selama ini pemanfaatan manihot utilissima sebagian besar diolah menjadi
produk setengah jadi berupa pati (tapioka), tepung Manihot Utillsima, gaplek, dan
chips. Produk olahan yang lain adalah bahan baku pembuatan tape, getuk, kripik dan
lain-lain. Padahal, kandungan pati dari manihot utilissima yang tinggi merupakan
potensi yang besar untuk dikembangkan menjadi produk yang lebih bernilai tinggi.
(http://www.litbang.deptan.go.id/download/one/104/, 6 September 2013)

D.

Analisa Pasar

Analisis pasar merupakan langkah untuk mengetahui seberapa besar minat
pasar terhadap suatu produk. Adapun analisis pasar meliputi data impor, data
konsumsi, dan data produksi dekstrosa.

1. Data Impor

Industri- industri pengolahan makanan maupun minuman menggunakan
dekstrosa sebagai bahan baku pemanis tambahan yang komposisinya sesuai diatur
oleh BPOM Indonesia. Berikut ini data impor dekstrosa di Indonesia pada beberapa
tahun terakhir.

4

Tabel 1.1 Data impor dekstrosa
Tahun
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010

Data impor (ton/tahun)
444,925
2.875,795
3.345,471
12.249,411
15.817,803
21.572,474
21.743,106
41.303,296

BPS (Badan Pusat Statistik)

Dari data Badan Pusat Statistik di Indonesia menunjukkan bahwa kebutuhan
dekstrosa di Indonesia setiap tahunnya mengalami peningkatan. Hal ini yang
menyebabkan diperlukannya industri yang memproduksi dekstrosa guna memenuhi
kebutuhan yang meningkat di dalam negeri sehingga dapat menekan angka
kebutuhan impor dimana hal ini juga bisa dilihat pada Gambar 1.1.

Jumlah Dekstrosa Impor
(Ton)

45.000
40.000
35.000
30.000

y = 605,7x2 - 230,4x + 509,2
R² = 0,940

25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Tahun
Data Impor Sirup Glukosa

Poly. (Data Impor Sirup Glukosa)

Gambar 1.1. Kebutuhan Impor Dekstrosa

5

Pada Gambar 1.1 dengan menggunakan metode persamaan polinomial orde 2
diperoleh persamaan y = 605,75 x2 -230,42 x+509,2 dimana x adalah jumlah tahun
yang dihitung. Dari persamaan ini untuk tahun 2015 diperoleh data impor desktrosa
sebesar 99.877,3 Ton.

2. Data Konsumsi
Dekstrosa banyak dimanfaatkan untuk pemanis pada Industri Makanan
maupun Minuman. Adapaun data kandungan dekstrosa pada minuman karbonasi
adalah 10 %, sedangkan makanan ringan mengandung 8,5 % (BPOM, 2012). Maka
data konsumsi dekstrosa pada makanan biskuit dan minuman karbonasi terdapat pada
Tabel 1.2.

Tabel 1.2. Konsumsi dekstrosa pada minuman karbonasi dan makanan biskuit

Tahun

Konsumsi Dekstrosa pada
Minuman Karbonasi
(Ton)

Konsumsi Dekstrosa
pada Makanan
Biskuit (Ton)

Total Konsumsi
Dekstrosa Pada
Makanan Biskuit
dan Minuman
Karbonasi (Ton)

2009
2010
2011
2012

161.674
179.637
199.597
229.538

47.067,696
55.373,76
65.145,6
74.917,44

208.741
235.011
264.743
304.456

Sumber: -Industries|Update Vol. 7 April 2012, Mandiri
-http://www.indonesiafinancetoday.com/read/2994/Emiten-Makanan
Tingkatkan-Kapasitas-Produksi-15 pada 20 Februari 2013

6

Berdasarkan data pada Tabel 1.2., konsumsi dekstrosa terus meningkat. Hal
ini disebabkan karena permintaan akan makanan dan minuman yang terus meningkat
yang diimbangi dengan jumlah penduduk yang terus menungkat setiap tahunnya.

Tabel 1.3. Jumlah Penduduk Indonesia
No

Tahun

1
2
3
4

2009
2010
2011
2012

Jumlah Penduduk
(Jiwa)
231.369.500
237.641.326
241.182.182
244.775.797

Sumber: Badan Statistik Indonesia

Berdasarkan data Badan Statistik Indonesia diproyeksikan laju pertumbuhan
penduduk pada rentang tahun 2010-2020 berkisar 0,92 % setiap tahunnya
(http://www.datastatistik-indonesia.com).

Maka untuk tahun 2015, jumlah penduduk Indonesia adalah:
/

=
Keterangan:

− 1 × 100

….(1.1)

r1

= laju pertumbuhan penduduk rentang tahun ke-5

Pt

= jumlah penduduk pada tahun 2015

Po

= jumlah penduduk pada tahun 2010

t

= selisih tahun 2015 dan 2010
/

0,92

=

0,92x 10-2

=

.

.
/

.

.

− 1 × 100

− 1

7

.

= 1,00925

.

Pt

= 248. 775. 825 jiwa

Dari data jumlah penduduk pada Tabel 1.3 dan kebutuhan dekstrosa di
Indonesia pada Tabel 1.2., maka dapat digrafikkan sebagai berikut:

Konsumsi dekstrosa
(Ribu Ton)

350

y = 0,006x - 1E+06
R² = 0,946

300
250
200
150
100
50
0
230

235

240

245

250

Jumlah Penduduk (Juta Jiwa)
Kebutuhan dekstrosa pada makanan biskuit dan minuman karbonasi terhadap jumlah
penduduk
Linear (Kebutuhan dekstrosa pada makanan biskuit dan minuman karbonasi terhadap
jumlah penduduk)

Gambar 1.2. Konsumsi Dekstrosa pada Minuman Karbonasi dan Makanan
Biskuit Terhadap Jumlah Penduduk

Dengan menggunakan persamaan linear pada Gambar 1.2, maka diperkirakan
konsumsi dekstrosa di Indonesia pada

tahun 2015 dengan jumlah

penduduk

248.775.825 jiwa yaitu:
Kebutuhan Dekstrosa (y)

= 0,006 (248.775.825) – 1E+06 = 492.655 Ton

3. Data Produksi
Pabrik Dekstrosa yang sudah beroperasi di Indonesia dan perkembangan data
produksi setiap tahunnya adalah sebagai berikut:

8

Tabel 1.3. Data Produksi Dekstrosa Yang Telah Ada

Tahun

Produksi Dekstrosa
PT Sorini Agro Asia
(Ton)

2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012

27.750
32.150
33.500
33.500
48.280
58.280
58.280

Produkdi Dekstrosa
PT Budi Acid Jaya
(Ton)
64.800
64.800
64.800
82.246
82.246
98.134
98.134

Total Data
Produksi
Dekstrosa
(Ton)
92.550
96.950
98.300
115.746
130.526
156.414
156.414

Sumber: Philip Securities Indonesia, 2010
Laporan Tahunan PT. Budi Acid Jaya Tbk, 2010

Pada Tabel 1.3. menunjukkan bahwa produksi dekstrosa mengalami
peningkatan di Indonesia hal ini juga diimbangi dengan laju pertumbuhan penduduk
Indonesia dan konsumsi penduduk Indonesia akan produk makanan dan minuman,

Jumlah Produksi Dekstrosa
(Ribu Ton)

dimana telah disampaikan pada Gambar 1.1. dan Gambar 1.2..

180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
2004

y = 12241x - 72022
R² = 0,926

2006

2008

2010

Tahun
Produksi dekstrosa yang telah ada
Linear (Produksi dekstrosa yang telah ada)

Gambar 1.3. Produksi dekstrosa yang telah ada

2012

2014

9

Berdasarkan Gambar 1.3. dengan menggunakan metode persamaan liniear
diperoleh persamaan y = 12241x + 72022 dimana x adalah jumlah tahun yang
dihitung. Dari persamaan ini, diperkirakan data produksi dekstrosa pada Tahun 2015
sebesar 194.432 Ton.

E.

Kapasitas Produksi Pabrik

Kapasitas produksi suatu pabrik ditentukan berdasarkan kebutuhan konsumsi
produk dalam negeri, data impor, serta data produksi yang telah ada, sebagaimana
dapat dilihat dari berbagai sumber, misalnya dari Biro Pusat Statistik, dari biro ini
dapat diketahui kebutuhan akan suatau produk untuk memenuhi kebutuhan dalam
negeri dari data industri yang telah ada. Berdasarkan data- data ini,
ditentukan besarnya kapasitas produksi.

Adapun persamaan kapasitas produksi

adalah sebagai berikut:
KP = DK – DI – DP

Dimana;
KP = Kapasitas Produksi Pada Tahun X
DK = Data Konsumsi Pada Tahun X
DI = Data Impor Pada Tahun X
DP = Data Produksi Telah Ada Pada Tahun X

KP = DK – DI – DP

kemudian

....(1.2)

10

KP = 492.655 Ton – 99.877,3 Ton – 194.432 Ton
KP = 198.345Ton

Berdasarkan pertimbangan di atas dan berbagai persaingan yang akan tumbuh
pada Tahun 2015 maka kapasitas pabrik dekstrosa ini pada tahun 2015 beroperasi 30
% dari 198.345 Ton yaitu 59.503,5 ≈ 60.000 Ton. Dengan didirikannya pabrik ini,
diharapkan produksi manihot utilissima di dalam negeri dapat lebih ditingkatkan
daya gunanya.

F.

Lokasi Pabrik

Pabrik Dekstrosa ini, direncanakan akan didirikan di daerah Wonogiri, Jawa
Tengah. Pemilihan lokasi ini berdasarkan pertimbangan, antara lain :
1. Bahan baku
Sumber bahan baku yang digunakan yaitu singkong paling banyak dihasilkan
dari provinsi Lampung, dimana menurut data dari BPS, provinsi Lampung
menghasilkan kurang lebih 7.927.764 ton / tahun.
Adapun pemanfaatan manihot utilissima sebagian besar masih banyak
digunakan untuk pembuatan tepung tapioka. Dalam hal peningkatan nilai
komoditi sangat berpotensi untuk produksi dekstrosa dikarenakan manihot
utilissima yang begitu melimpah di Lampung. Bahan baku pendukung juga
dapat didapat dengan mudah dari industri lainnya.

11

2. Transportasi
Pengangkutan bahan baku dan produk mudah karena lokasi pabrik terletak
dipinggir jalan raya. Selain itu kabupaten Lampung Tengah juga memiliki
berbagai sarana penunjang diantaranya Bandara Raden Inten II serta memiliki
pelabuhan Tulangbawang, pelabuhan Mesuji, Pelabuhan Kota Agung, pelabuhan
Labuhan Maringgai, pelabuhan Teluk Betung, dan pelabuhan khusus Tarakan. Di
Kabupaten Lampung Tengah telah ada sekitar 46 industri sehingga system
transportasi untuk mengangkut bahan baku dan produk telah tersedia dengan
baik.
3. Pemasaran
Sirup glukosa sebagian besar digunakan dalam industry makanan seperti
penyedap rasa, pembuatan Mono Sodium Glutamat dan lain – lain. Lokasi tidak
terlalu jauh dari kota – kota besar seperti Bandar Lampung, dan Jabodetabek
sehingga pemasaran mudah dilakukan.
4. Kebutuhan air
Di dalam perencanaan pabrik ini, air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan
– kebutuhan selama berlangsungnya proses produksi. Air tersebut dipergunakan
sebagai air proses, air sanitasi dan air umpan boiler. Kebutuhan akan air ini
diperoleh dari Sungai Wai Seputih.
5. Tenaga kerja
Tenaga kerja termasuk hal yang sangat menunjang dalam operasional pabrik,
tenaga kerja untuk pabrik ini dapat direkrut dari :


Masyarakat sekitar pabrik.



Tenaga ahli yang berasal dari daerah sekitar pabrik dan luar daerah.

12

Tenaga kerja ini merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan
baik yang terdidik maupun yang belum terdidik.
6. Biaya untuk tanah
Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas dan dalam harga
yang relatif terjangkau.
7. Kondisi Iklim dan Cuaca
Lokasi yang dipilih merupakan daerah bebas banjir, gempa dan angin topan,
sehingga keamanan bangunan pabrik terjamin.
8. Kemungkinan perluasan dan ekspansi
Pemilihan lokasi pabrik berada di kawasan industri Lampung Tengah yang
relatif tidak padat penduduknya sehingga masih memungkinkan untuk perluasan
areal pabrik.
9. Sosial masyarakat
Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan
dekstrosa karena akan menjamin tersedianya lapangan kerja bagi mereka dan
menyejahterakan petani Manihot Utillsima. Selain itu pendirian pabrik ini
diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di
sekitarnya.

13

BAB II
PEMILIHAN PROSES DAN URAIAN PROSES

A. Jenis – Jenis Proses
Pati atau amilum merupakan karbohidrat kompleks yang dihasilkan oleh
tumbuhan, dimana didalamnya terkandung kelebihan dekstrosa (sebagai produk
fotosintesis). Manihot Utilissima (Singkong), mengandung karbohidrat yang
cukup tinggi,sehingga dapat digunakan sebagai bahan dasar dalam pembuatan
dekstrosa melalui proses hidrolisis pati. Hidrolisis pati merupakan proses
pemecahan molekul amilum menjadi bagian-bagian penyusunnya yang lebih
sederhana, seperti dekstrosa (Purba, 2009).

Polimer karbohidrat di dalam kandungan buah perlu dikonversi menjadi
gula sederhana, melalui suatu proses yang disebut dengan hidrolisis.. Hidrolisis
meliputi proses pemecahan polisakarida menjadi monomer gula penyusunnya.
Proses pembuatan dekstrosa dari pati manihot utilissima berdasarkan pada proses
hidrolisis terdiri dari :
a. Proses hidrolisis dengan katalis asam
b. Proses hidrolisis dengan katalis enzim

14

Hidrolisis secara enzimatis memiliki perbedaan mendasar dengan
hidrolisis secara asam. Hidrolisis secara asam memutus rantai pati secara acak,
sedangkan hidrolisis secara enzimatis memutus rantai pati secara spesifik pada
percabangan tertentu (Agus, 2008). Dekstrosa dibuat dari pati melalui proses
hidrolisis yang mengubah pati menjadi dekstrin atau sirup dekstrosa tergantung
dari derajat pemecahannya (Dziedzic, 1994). Proses pembuatan dekstrosa terdiri
dari proses gelatinasi, liquifikasi, sakarifikasi dan penghilangan kadar air.

1. Hidrolisis pati menggunakan asam
Proses hidrolisis asam menggunakan senyawa asam sebagai katalis,
baik asam lemah maupun asam kuat. Secara umum hidrolisis asam encer
terdiri dari dua tahap. Pada tahap pertama sebagian besar pati akan
terhidrolisis menjadi maltosa. Tahap kedua dioptimasi untuk menghidrolisis
maltosa sehingga menghasilkan dekstrosa. Jenis asam encer yang biasanya
digunakan untuk hidrolisis ini adalah HCl encer. Kelemahan dari hidrolisis
asam encer adalah degradasi gula hasil di dalam reaksi hidrolisis dan
pembentukan produk samping yang tidak diinginkan.

Proses hidrolisis dengan asam encer memiliki keterbatasan dalam hal
efisiensi recovery gula, yaitu hanya sebesar 50%. Hal ini dikarenakan pada
proses degradasi gula terjadi pembentukan produk yang tidak diinginkan
seperti furfural yang merupakan bahan kimia yang digunakan dalam industri
plastik. Furfural ini dapat mematikan mikroorganisme yang melakukan proses
fermentasi. Keuntungan utama penggunaan asam encer adalah reaksinya yang

15

cepat sehingga mempercepat proses berikutnya, sedangkan kerugiannya yaitu
hasil gula yang diperoleh sedikit (Badger 2002).

Hidrolisis pati dengan katalis asam memerlukan energi yang sangat
besar untuk proses pemanasannya. Hidrolisis pati ini memerlukan peralatan
yang tahan korosi. Nilai DE yang dihasilkan dari proses hidrolisis ini adalah
30-55% dan gula yang dihasilkan sebagian besar merupakan gula pereduksi.
( International Starch Institute, 1999)

Degradasi gula dan produk samping ini tidak hanya akan mengurangi
hasil produksi dekstrosa. Beberapa senyawa inhibitor yang dapat terbentuk
selama proses hidrolisis asam encer adalah furfural, 5-hydroxymethylfurfural
(HMF), asam levulinik (levulinic acid), asam asetat (acetic acid), asam
format (formic acid), asam uronat (uronic acid), asam 4-hydroxybenzoic,
asam vanilik (vanilic acid), vanillin, phenol, cinnamaldehyde, formaldehida
(formaldehyde), dan beberapa senyawa lain (Taherzadeh & Karimi, 2007).

Proses hidrolisis asam pekat (concentrated acid hydrolysis), meliputi
proses dekristalisasi pati dengan asam pekat (Misalnya HCl) dan dilanjutkan
dengan hidrolisis pati dengan asam encer. Tantangan utama dari teknologi ini
adalah pemisahan gula dengan asam, recovery asam, dan rekonsentrasi asam
(Scheper, 2007).

16

2. Hidrolisis pati menggunakan enzim
Enzim dapat mempercepat reaksi (sebagai katalis), enzim tidak diubah
oleh reaksi yang dikatalisnya, dan enzim tidak mengubah kedudukan normal
dari keseimbangan kimia. Dengan kata lain enzim dapat membantu
mempercepat pembentukan produk, tetapi akhirnya jumlah produk tetap sama
dengan produk yang diperoleh tanpa enzim. Kondisi yang mempengaruhi
aktifitas enzim diantaranya konsentrasi enzim, konsentasi substrat, pH, dan
suhu. Alpha amylase merupakan enzim yang berfungsi memecah pati aatau
glukogen. Senyawa ini banyak terdapat pada tanaman dan hewan. Amylase
dapat dikelompokkan menjadi 3 golongan enzim yaitu:
a. α-amylase (EA) yang memecah pati secara acak dari tengah atau dari
bagian dalam molekul, sehingga disebut Endoamylase.
b. Glukoamylase (EG) yang dapat memisahkan dekstrosa dari terminal
gula non pereduksi substrat pati. (Winarno, 1995)

Hidrolisis enzim dilakukan menggunakan bantuan enzim α-amylase
dan enzim glukoamylase (amyloglukosidase). Enzim α-amylase digunakan
pada proses likuifikasi, sedangkan glukoamylase digunakan pada proses
sakarifikasi. Hidrolisis enzim lebih banyak memberikan keuntungan
dibandingkan dengan hidrolisis asam. Hidrolisis enzim menghasilkan
konversi yang lebih besar jika dibandingkan dengan hidrolisis asam.
Hidrolisis enzim juga dapat mencegah adanya reaksi efek samping karena
sifat katalis enzim sangat spesifik, sehingga dapat mempertahankan flavor
dan aroma bahan dasar (winarno, 1995).

17

Proses pembuatan dekstrosa dengan menggunakan metode Hidrolisis
Enzim melalui beberapa tahapan reaksi :
a. Tahapan Gelatinasi
Pada proses gelatinasi singkong dipanaskan selama 5 menit bertujuan untuk
memecah granula pati. Karena pati terdiri dari amilosa dan amilopektin,
pemanasan dengan menggunakan air akan membuat keduanya terpisah.
Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi yang tidak terlarut disebut
amilopektin. (Winarno, 1989)
Proses pemasakan berlangsung pada suhu 1000C dan pada tekanan 1 atm.
Granula pati akan membengkak seiring dengan bertambahnya suhu. Hal ini
akan menyebabkan viskositas pada manihot utilissima akan meningkat dan
manihot utilissima tersebut akan berbentuk slurry. (Wang, 2007).
b. Tahapan Likuifaksi
Tahap likuifaksi adalah proses pencairan gel pati dengan enzim α-amilase.
Tujuan dari proses ini adalah untuk melarutkan pati secara sempurna,
mencegah isomerisasi gugus pereduksi dari dekstrosa dan mempermudah
kerja enzim α-amilase untuk memutus ikatan α-1,4 glikosida pada amilosa
dan amilopektin sehingga menghasilkan dekstrin dan apabaila reaksi ini
diteruskan α-amilase akan memutus ikatan α-1,4 glikosida pada dekstrin
sehingga dihasilkan maltosa dan dekstrosa (Judoamidjojo, 1992). Adapun
reaksinya sebagai berikut:
(

Pati

) → (

)

Dekstrin

18

Pada tahap likuifikasi temperatur yang digunakan adalah sebesar 900C dan
waktu reaksi berlangsung selama 2 jam untuk menghasilkan maltosa dengan
kualitas baik.
c. Tahapan Sakarifikasi
Proses ini merupakan proses hidrolisis II dengan menggunakan enzim
glukoamilase untuk mengkonversi dekstrin menjadi dekstrosa. Suhu yang
digunakan adalah 600C pada tekanan 1 atm. Kondisi operasi dalam reaktor
akan berlangsung dalam suasana asam yang akan diatur dengan menggunakan
HCl 0,1 M kemudian ditambahkan enzim glukoamylase selama 8 jam.
(

) +

Dekstrin

Air

→ (

)

Dekstrosa

(Agra dkk, 1973; Stout & Rydberg Jr., 1939)

Hidrolisis ini dilakukan dengan menggunakan kombinasi enzim –
enzim sesuai dengan kebutuhan operasi dan kebutuhan kualitas produk yang
berbeda – beda. Enzim yang digunakan untuk proses hidrolisis pati menjadi
dekstrosa adalah enzim alfa- amylase dan glukoamylase. Nilai DE yang
dihasilkan dari proses hidrolisis ini adalah 96-98%.

19

B. Pemilihan Proses

Pada umumnya proses pembuatan dekstrosa dengan proses hidrolisis. Pada
proses hidrolisis dapat menggunakan 2 jenis katalis yaitu, katalis asam dan katalis
enzim sebagaimana telah diuraikan sebelumnya. Adapun perbandingannya adalah
sebagai berikut :

Tabel 2.1. Perbandingan proses hidrolisis dengan katalis asam dan enzim

No.

Faktor Pemilihan

1

Kondisi Operasi

2
3

a. Tekanan (atm)
b. Suhu ( ˚C)
c. pH
Konversi (%)
Biaya Perawatan

Hidrolisis
Katalis Enzim
Katalis Asam

Tahap 1
(Likuifikasi)

Tahap 2
(Sakarifikasi)

4
180
1,9
55
Mahal

1
90
6
95,14

1
60
4,5
97
Murah

Berdasarkan Tabel 2.1. menunjukkan bahwa dengan menggunakan katalis
asam memerlukan waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan katalis enzim
namun kondisi operasinya relatif lebih tinggi jika dilihat dari tekanan dan suhu
dibanding katalis enzim sedangkan pada pHnya lebih rendah. Hal ini dapat
memperbesar biaya operasi selama proses berjalan dan biaya perawatan. Jika
dilihat dari konversi dekstrosa diperoleh katalis enzim lebih besar dari katalis
asam.

20

Selain itu pemilihan proses juga didasarkan pada tinjauan ekonomi dan
tinjauan termodinamika yang akan diperoleh. Adapun tinjauannya adalah sebagai
berikut:


Tinjauan Ekonomi

Perhitungan ekonomi kasar berdasarkan bahan baku dan katalis yang
diperlukan
Tabel 2. 2. Harga Bahan Baku, Katalis dan Produk
No.

Nama

Rp/ unit

1

Manihot Utilissima

1000/ kg

2

Tapioka

5.500/ kg

3

Asam Klorida (HCl)

2.500/ kg

4

Enzim Glukoamilase (EG)

5.697/ kg

5

Enzim α-amilase (EA)

14.374/ kg

6

Dekstrosa

5.800/ kg

Sumber: Alibaba.com/2012
1. Perhitungan ekonomi kasar pada proses hidrolisis menggunakan katalis
enzim.
a. Manihot Utilissima
Kapasitas produksi dekstrosa

= 60.000 ton/ tahun
= 7.575,76 kg/ jam
= 42,088 kmol/ jam

Kandungan Pati dalam manihot utilissima = 80 %
Konversi pati menjadi dekstrin

= 95,14%
(Zusfahair,2012)

Konversi dekstrin menjadi dekstrosa

= 97 %
(Patent US 2012/0171731 A1)

21



Jumlah dekstrin yang dibutuhkan ;
Dimana,


%



=





100%



Dari reaksi sakarifikasi ini jika diketahui mol dekstrosa (c),

(

M:

+ 10

)

Dekstrin

Air

a

b
. c

B:

)

Dekstrosa
-

. c

a- ( . c)

S:

→ 10 (

b - ( . c)

Dari reaksi diatas maka diperoleh persamaan untuk mendapatkan
umpan mol dekstrin;


%





Mol dekstrin umpan



=

=


=


%





,

%




100%





100%


100%


= 4,339 kmol/jam

Massa dekstrin umpan = 4,339 kmol/ jam x 1.620 kg/kmol
= 7.029,130 kg/jam

22



Jumlah pati yang dibutuhkan ;
Dimana,


=

%





100%




Dari reaksi likuifaksi ini jika diketahui mol dekstrin (c),
(

→ 100(

)

Pati
M:

)

Dekstrin

a
. b

B:
S:

b

.b)

a- (

b

Dari reaksi diatas maka diperoleh persamaan untuk mendapatkan
umpan mol pati;


=

%



=



=

Mol pati umpan





%

,

,

%








100%

100%


100%


= 0,0456 kmol/jam

Massa pati umpan

= 0,0456 kmol/ jam x 162.000 kg/kmol
= 7.388,196 kg/jam



Jumlah Manihot U. yang dibutuhkan ;
=
=



100
7.388,196

80



⁄

.

jumlah pati



= 9.235,245

⁄

23



Enzim α- amylase (EA) dan CaCl2 yang dibutuhkan pada proses
likuifikasi,
Banyaknya EA yang dibutuhkan

= 0,6 kg/ ton pati
= 0,0006 kg/ kg pati

Jumlah pati yang masuk

= 7.388,196 kg/ jam

Banyaknya enzim yang dibutuhkan;
=



= 0,0006

⁄





7.388,196


⁄

= ,

⁄

Dalam reaksi ini ditambahkan CaCl2 serta EA yang dapat stabil
bila terdapat Ca2+ sebanyak 80 ppm dalam bubur pati.
80 ppm = 80 mg/ L
Asumsi 1 Liter pati = 1 kg bubur pati
Jadi, berat Ca2+

= 80 mg/ kg bubur pati
=0,00008 kg/ kg bubur pati

Dimana;
BM Ca

= 40 kg/ kmol

BM CaCl2

= 111 kg/ kmol

Berat CaCl2 = beratCa 2 x

BMCaCl 2
111
 0,00008 x
BMCa
40

= 0,0002 kg/ kg bubur pati
Jadi,
laju alir CaCl2= 0,0002 kg/ kg bubur pati x 7.388,196 kg bubur
pati/ jam
= 1,64 kg/ jam

24



Enzim Glukoamilase (EG) dan HCl yang dibutuhkan pada proses
sakarifikasi,

Pada proses sakarifikasi dibutuhkan enzim glukoamylase (EG)
dan HCl untuk menurunkan pH dari 6 menjadi 4-4,5.
Dosis EG yang dibutuhkan = 0,65 L/ ton dekstrin
Densitas EG

= 1,15 kg/ L

EG yang ditambahkan

= 0,65 L/ ton dekstrin
= 0,00065 L/ kg dekstrin

Dekstrin yang masuk

= 7.029,05 kg/ jam

Massa EG yang dibutuhkan =Dekstrin yang masuk x EG yang
ditambah x densitas EG
= 7.029,05 kg/ jam x 0,00065 L/ kg
dekstrin x 1,15 kg/ L
= 5,25 kg/ jam
Kebutuhan HCl
Proses sakarifikasi berlangsung pada pH 4.5 untuk itu perlu
ditambahkan pengasaman berupa HCl 0.1 M. HCl yang
digunakan memiliki kadar 37% densitas 1.1837 gram/cm3.
Sehingga molaritas HCl tersebut (M1) adalah 12 M
pH yang berlangsung

= 4,5

ma