1. tekanan puncak uap dari perebusan yang cocok digunakan untuk
mendapatkan mutu yang baik 2.
korosi pada dinding bagian dalam akibat dari perebusan 3.
perhitungan tidak mendetail
1.5. Metode Penulisan
Mengingat masalah yang akan diangkat sebagai karya akhir ini mempunyai ruang lingkup yang relatif luas, maka penulis membatasi masalah ini hanya pada :
1. Studi literatur : mengambil bahan – bahan dari buku – buku referensi,
jurnal, artikel dan sebagainya. 2.
Studi lapangan : mengambil data dan informasi dari PTPN IV Dolok Sinumbah Kabupaten Simalungun.
1.6. Sistematika penulisan
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metoda
penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini memberikan penjelasan mengenai teori-teori dasar yang dipelukan dalam karya akhir.diantaranya menjelaskan
mengenai Sterilizer secara umum
Universitas Sumatera Utara
BAB III : STERILIZER
Mengenai sterilizer dimana pada bab ini penulis menguraikan tentang sterilizer, prinsip kerja sterilizer, alat-alat pembantu
pengaman pada sterilizer, spesifikasi sterilizer, dan bagian- bagian dari sterilizer
BAB IV : PENGARUH TEKANAN UAP SAAT PEREBUSAN
TANDAN BUAH SEGAR KELAPA SAWIT TBS DAN TERHADAP KEKUATAN DINDING STERILIZER
Pada bagian ini menguraikan tentang kebutuhan uap yang diperlukan saat perebusan, pengaruh tekanan uap pada saat
perebusan dan terhadap kekuatan dinding sterilizer.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bagian ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari penulisan karya akhir
Universitas Sumatera Utara
BAB II LANDASAN TEORI
II.1 SUHU DAN TEKANAN
II.1.1 Pengertian Suhu
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Dalam kehidupan
sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah
termometer untuk mengukur suhu dengan valid
Macam-macam termometer.
Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei 1564 – 1642 pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu
kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka
kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair masuk kedalam pipa tetapi tidak sampai labu. Beginilah cara kerja
termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk menentukan suhu. Prinsip kerja
termometer buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa ini termometer yang sering digunakan terbuat dari bahan cair
Universitas Sumatera Utara
misalnya raksa dan alkhohol. Prinsip yang digunakan adalah pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.
Air raksa digunakan sebagai pengisi termometer karena air raksa mempunyai keunggulan :
1. Air raksa penghantar panas yang baik
2. Pemuaiannya teratur
3. Titik didihnya tinggi
4. Warnanya mengkilap
5. Tidak membasahi dinding
Sedangkan keunggulan alkhohol adalah :
1. titik bekunya rendah
2. harganya murah
3. pemuaiannya 6 kali lebih besar dari pada raksa sehingga pengukuran mudah
diamati.
1.Termometer Laboratorium
Termometer ini menggunakan cairan raksa atau alkhohol. Jika cairan bertambah panas maka raksa atau alkhohol akan memuai sehingga skala nya bertambah. Agar
termometer sensitif terhadap suhu maka ukuran pipa harus dibuat kecil pipa kapiler
Universitas Sumatera Utara
dan agar peka terhadap perubahan suhu maka dinding termometer reservoir dibuat setipis mungkin dan bila memungkinkan dibuat dari bahan yang konduktor.
2. Termometer Klinis
Termometer ini khusus digunakan untuk mendiaknosa penyakit dan bisanya diisi dengan raksa atau alkhohol. Termometer ini mempunyai lekukan sempit diatas
wadahnya yang berfungsi untuk menjaga supaya suhu yang ditunjukkan setelah pengukuran tidak berubah setelah termometer diangkat dari badan pasien. Skala pada
termometer ini antara 35°C sampai 42°C.
3. Termometer Ruangan
Termometer ini berfungsi untuk mengukur suhu pada sebuah ruangan. Pada dasarnya termometer ini sama dengan termometer yang lain hanya saja skalanya yang
berbeda. Skala termometer ini antara -50°C sampai 50°C
4. Termometer Digital
Karena perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer digital yang prinsip kerjanya sama dengan termometer yang lainnya yaitu pemuaian. Pada termometer
digital menggunakan logam sebagai sensor suhunya yang kemudian memuai dan pemuaiannya ini diterjemahkan oleh rangkaian elektronik dan ditampilkan dalam
bentuk angka yang langsung bisa dibaca.
Universitas Sumatera Utara
5. Termokopel
Merupakan termometer yang menggunakan bahan bimetal sebagai alat pokoknya. Ketika terkena panas maka bimetal akan bengkok ke arah yang koefesiennya lebih
kecil. Pemuaian ini kemudian dihubungkan dengan jarum dan menunjukkan angka tertentu. Angka yang ditunjukkan jarum ini menunjukkan suhu benda
Satuan Suhu
Mengacu pada SI, satuan suhu adalah Kelvin K. Skala-skala lain adalah Celsius, Fahrenheit, dan Reamur.
Pada skala Celsius, 0 °C adalah titik dimana air membeku dan 100 °C adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. Skala ini adalah yang paling sering digunakan di
dunia. Skala Celsius juga sama dengan Kelvin sehingga cara mengubahnya ke Kelvin cukup ditambahkan 273 atau 273.15 untuk lebih tepatnya.
Skala Fahrenheit adalah skala umum yang dipakai di Amerika Serikat. Suhu air membeku adalah 32 °F dan titik didih air adalah 212 °F.
Sebagai satuan baku, Kelvin tidak memerlukan tanda derajat dalam penulisannya. Misalnya cukup ditulis suhu 20 K saja, tidak perlu 20° K.
Universitas Sumatera Utara
II.1.2 Pengertian Tekanan Tekanan dan Satuannya
Ketika objek pembicaraan kita seputar benda padat, akan lebih akrab jika digunakan konsep gaya dan usaha namun ketika kita berhadapan dengan fluida zat
cair dan gas dan pompa, akan lebih nyaman dengan konsep tekanan dan head. Dalam bab pertama ini akan sedikit diulas besaran fisik yang sangat erat
hubungannya dengan pompa dan kompresor yaitu tekanan dan head. Tekanan garis merahnya adalah gaya yakni mewakili suatu dorongan atau tarikan sedangkan head
benang merahnya adalah usaha yang sebenarnya mewakili konsep energi. Dalam membicarakan sistem pada umumnya, termasuk pompa dan kompresor, kita akan
selalu berkepentingan dengan energi untuk mengetahui kebutuhan tentang hal itu. Ini merupakan konsekuensi dari cara kita memahami sistem yang sedang kita kaji,
karena kita tidak dapat dikatakan memahami sistem dengan sesungguhnya utuh tanpa dapat menggambarkan sistem itu secara kuantitatif. Demikianlah, maka di sini
pun kita akan menghitung-hitung besaran yang terlibat, terutama tekanan dan head.
Konsep Tekanan
Tekanan dapat didefinisikan sebagai besarnya gaya F tiap satuan luas bidang yang dikenainya A:
P =
A F
Tampak bahwa satuan untuk tekanan adalah satuan gaya dibagi satuan luas. Satuan SI Satuan Internasional untuk tekanan adalah Pa Pascal turunan dari Newtonm2.
Dalam teknik memang lebih banyak digunakan satuan tekanan lain seperti psi
Universitas Sumatera Utara
pound per square inch, bar, atm, ksc kgfcm2, ksm kgfm2 atau dalam ketinggian kolom zat cair seperti cm Hg.
Satuan-Satuan Tekanan
Dalam SI satuan tekanan adalah Pascal Pa yang merupakan satuan gaya dibagi satuan luas atau Newtonmeter
2
. Jadi massa 1 kg yang bekerja pada satuan luas 1 m
2
bertekanan: Satuan tekanan yang lain yang populer dalam teknik adalah bar. Bar ini bisa dikatakan sebagai satuan tekanan untuk mendekati tekanan atmosfir berkaitan
dengan Pascal. Satu atmosfir ini sekitar 1,01325.105 atau sekitar 105 Pascal, sehingga 1 bar = 105 Pa. Satuan lain yang juga banyak digunakan adalah kgfcm
2
atau ks c kg per square cm. Massa 1 kg yang menghasilkan tekanan 9,8 Pa pada permukaan 1 m2 tadi adalah sama dengan 1 kgfm
2
ksm. P =
A F
=
A g
m.
=
1 8
, 9
. 1
= 9,8 pa
Perlu diingat bahwa satuan ksm, ksc dan psi menggunakan massa bukan berat. Jadi 1 psi adalah tekanan yang ditimbulkan oleh gaya berat dengan massa 1 lb pound
dalam bidang kerja seluas tegak lurus 1 inci persegi. Dalam notasi biasanya digunakanf force untuk membedakan darim mass untuk konversi massa ke berat
dengan faktor 1. Jadi 1 psi maksudnya adalah 1 lbfinc
2
pound force per square inch. Demikian pula 1 ksc atau 1 kgfcm
2
adalah tekanan yang ditimbulkan olehmas s a 1 kg dalam luas 1 cm
2
. Satuan berikutnya adalah mmHg atau Torr yang mengacu pada tekanan atmosfir juga, yaitu 1 atm = 760 mmHg
Satuan-satuan tekanan yang lazim digunakan tadi dapat dilihat hubungannya seperti dalam tabel berikut:
Universitas Sumatera Utara
Pascal Bar
Atm mmH
2
O mmHg
psi 1
10
-5
9,8692.10
- 6
1,0197.10
- 1
7,5006.10
-3
1,4504.10
-4
10
5
1 9,8692.10
- 1
1,0197.10
4
7,5006.10
2
1,4504.10
9,8006.10
4
9,8006.10
- 1
9,6782.10
- 1
10
4
7,3555.10
2
1,4224.10
1,0133.10
5
1,0133 1
1,0332.10
4
7,6.10
2
1,4697.10 9,8074
9,8074.10
- 5
9,6787.10
- 5
1 7,3558.10
2
1,4225.10
-3
1,3333.10
2
1,3333.10
- 3
1,3158.10
- 3
1,3595.10 1
1,9339.10
-2
0,6894.10
4
0,6894.10
- 1
0,6804.10
- 1
7,0298.10
2
5,1079.10 1
Tabel 2.1 Satuan-satuan tekanan
II.2 ASAL USUL KELAPA SAWIT
Bedasarkan bukti-bukti yang ada, kelapa sawit diperkirakan berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Namun ada pula yang menyatakan bahwa tanaman tersebut
berasal dari Amerika, yakni dari Brazilia. Zeven menyatakan bahwa tanaman kelapa sawit berasal dari daratan tersier, yang merupakan daratan penghubung yang terletak
diantara Afrika dan Amerika. Kedua daratan ini kemudian terpisah oleh lautan
Universitas Sumatera Utara
menjadi benua Afrika dan Amerika sehingga tempat asal komoditas kelapa sawit ini tidak lagi dipermasalahkan orang.
Kelapa sawit Elaeis guineesis saat ini telah berkembang pesat di Asian Tenggara, khususnya Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika Barat atau
Amerika yang dianggap sebagai daerah asal usulnya. Masuknya bibit kelapa sawit ke Indonesia pada tahun 1948.
II.3 VARIETAS KELAPA SAWIT
Ada beberapa varietas tanaman kelapa sawit yang telah dikenal. Varietas- varietas itu dapat dibedakan berdasarkan tebal tempurung dan daging buah atau
berdasarkan warna kulit buahnya. Selain varietas-varietas tersebut, ternyata dikenal juga beberapa varietas unggul yang mempunyai beberapa keistimewaan, antara lain
mampu menghasilkan produksi yang lebih baik dibandingkan dengan varietas lain.
II.3.1 Pembagian varietas berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah
Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, dikenal lima varietas kelapa sawit, yaitu :
1. Dura
Tempurung cukup tebal antara 2 mm – 8 mm dan tidak terdapat lingkaran sabut pada bagian luar tempurung. Daging buah relatif tipis dengan persentasi daging buah
terhadap buah bervariasi antara 35 – 50 . Kernel daging biji biasanya besar dengan kandungan minyak yang rendah.
Universitas Sumatera Utara
Dari empat pohon induk yang tumbuh di Kebun Raya Bogor, varietas ini kemudian menyebar ketempat lain, antara lain ke Negara Timur Jauh. Dalam persilangan,
varietas Dura dipakai sebagai pohon induk betina.
2. Psifera
Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak ada, tetapi daging buahnya tebal. Persentasi daging buah terhadap buah cukup tinggi, sedangkan daging biji
sangat tipis. Jenis psifera tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis yang lain . Varietas ini dikenal sebagai tanaman betina yang steril sebab bunga
betina gugur pada fase dini. Oleh sebab itu, dalam persilangan dipakai sebagai pohon induk jantan. Penyerbukan silang antara Psifera dengan Dura akan menghasilkan
varietas Tenera.
3. Tenera
Varietas ini mempunyai sifat-sifat yang berasal dari kedua induknya, yaitu Dura dan Psifera. Varietas inilah yang banyak ditanam di perkebunan-perkebunan saat ini.
Tempurung sudah menipis, ketebalanya berkisar antara 0,5 mm – 4 mm, dan terdapat lingkaran serabut di sekelilingnya. Persentasi daging buah terhadap buah tinggi,
antara 60 – 96 . Tandan buah yang dihasilkan oleh Tenera lebih banyak dari pada Dura, tetapi ukuran tandannya relatif lebih kecil.
4. Diwikka – wakka
Varietas ini mempunyai ciri khas dengan adanya dua lapisan daging buah. Diwikka-wakka dapat dibedakan menjadi diwikka-wakkapisifera, diwikka-
wakkadura, diwikka-wakkatenera. Dua varietas kelapa sawit yang disebutkan terakhir ini jarang dijumpai dan kurang begitu dikenal di Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
Perbedaan ketebalan daging buah kelapa sawit meyebabkan perbedaan persentasi atau rendemen minyak yang dikandungnya. Rendemen minyak tertinggi
terdapat pada variretas Tenera yaitu sekitar 22 – 24 , sedangkan pada varietas Dura antara 16 – 18 . Jenis kelapa sawit yang diusahakan tentu saja yang
mengandung rendemen minyak tinggi sebab minyak sawit merupakan hasil olahan yang utama. Sehingga tidak mengherankan jika lebih banyak perkebunan yang
menanam kelapa sawit dari varietas Tenera.dapat dilihat seperti Gambar 2.1.
a. Dura b. Pisifera
c. Tenera Gambar 2.1. Jenis tanaman sebagai basis program-program pemulihan Dura,
Pisifera, dan Tenera
II.3 .2 Pembagian varietas berdasarkan warna kulit buah
Ada tiga varietas kelapa sawit yang terkenal berdasarkan perbedaan warna kulitnya. Varietas-varietas tersebut adalah :
1. Nigrescens
Buah berwarna ungu sampai hitam pada waktu muda dan berubah menjadi jingga kehitam-hitaman pada waktu masak. Varietas ini banyak ditanam di perkebunan.
Universitas Sumatera Utara
2. Virescens
Pada waktu muda buahnya berwarna hijau dan ketika masak warna buah berubah menjadi jingga kemerahan, tetapi ujungnya tetap kehijauan. Varietas ini jarang
dijumpai di lapangan.
3. Albescens
Pada waktu muda buah berwarna keputih-putihan, sedangkan setelah masak menjadi kekuning-kuningan dan ujungnya berwarna ungu kehitaman. Varietas ini juga
jarang.
II.4 MINYAK KELAPA SAWIT
Sebagai minyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam
lemaknya, minyak sawit temasuk golongan minyak asam oleat-linoeat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena kandungan karotenoida, berkonsistensi setengah padat
pada suhu kamar kosistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB-nya, dan dalam keadaan segar dan kadar asam lemak bebas yang rendah, bau dan rasanya
cukup enak. Titik lebur minyak sawit tergantung pada kadar ALB-nya, atau lebih tepat lagi pada kadar digliseridanya. Pada kadar ALB 7 terdapat titik lebur
terendah karena terbentuk formasi eutestik antara digliserida dan trigliserida. Universitas Sumatera Utara Minyak sawit terdiri atas berbagai trigliserida dengan
rantai asam lemak yang berbeda-beda. Panjang rantai adalah antara 14-20 atom
Universitas Sumatera Utara
karbon. Dengan demikian sifat minyak sawit ditentukan oleh perbandingan dan kompisisi trigliserida tersebut.
II.5. METODE PEREBUSAN DAN KEBUTUHAN UAP
Uap adalah bagian cairan yang diuapkan dan terdiri dari gas ideal sejati yang masih mengandung partikel–partikel cairan di dalamnya. Dengan pemanasan,
partikel-partikel cairan ini akan teruapkan. Uap super panas atau uap panas lanjut superhated steam mempunyai sifat-sifat seperti suatu gas di bawah suhu kritisnya.
Beberapa metode pemanasan dan ekspansi dari uap adalah 1.
Volume konstan
2. Tekanan dan suhu konstan
3. pv konstan atau hiperbolik
4. pv
n
konstan 5.
Entropi konstan
6. Ekspansi bebas
7. Throttling
Universitas Sumatera Utara
Uap dapat dibedakan atas 3 keadaan yaitu: 1.
Uap basah
Yaitu uap yang masih mengandung butiran-butiran air yang masih halus dimana temperatur masih sama.
2. Uap jenuh
Yaitu uap yang mengandung butiran butiran air yang lepas, dimana pada tekanan yang tertentu suhu tertentu berlaku suhu tertentu yang berlainan.
3. Uap kering
Yaitu uap yang sudah sama sekali tidak mengandung butiran-butiran air, dimana pada tekanan tertentu dapat diperoleh tekanan yang berlainan.
Untuk kebutuhan uap bagi sterilizer, pada PTPN IV Dolok Sinumbah menggunakan uap basah sebagai media pemanas guna perebusan tandan buah segar
Uap untuk kebutuhan perebusan harus disesuaikan dengan kemampuan boiler memproduksi uap, dengan sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai.
Penyaluran uap ke dalam sterilizer pada pabrik kelapa sawit yang lazim dikenal adalah single peak sistem, double peak sistem, dan triple peak system
Semakin tinggi tekanan perebusan akan semakin cepat pula waktu perebusan. Tekanan yang tinggi dengan sendirinya memberikan temperatur yang tinggi.
Temperatur yang terlalu tinggi dapat merusak kualitas minyak dan inti sawit. Pada minyak sawit harus juga diperhatikan tingkat pemucatannya. Oleh karena itu inti
sawit yang diperoleh harus bewarna putih.
Universitas Sumatera Utara
Perebusan yang dilakukan dengan tekanan uap 2,8 kgcm2 dan waktu antara 80 – 90 menit merupakan yang paling optimal karena menghasilkan minyak dan inti yang
memuaskan. Selain itu, pada proses perebusan juga perlu dilakukan pengurasan udara agar udara bisa keluar dan digantikan oleh uap air sebagai media perebusan.
Pahan, I.,2008.
II.6 TUJUAN PEREBUSAN
Sebelum proses ekstraksi minyak dilakukan, pertama-tama buah direbus dalam ketel rebusan dengan tujuan sebagai berikut :
II.6.1. Menghentikan aktifasi enzim
Dalam buah yang dipanen terdapat enzim lipase dan oksidase yang tetap bekerja dalam buah sebelum enzim itu dihentikan dengan pelaksanaan tertentu. Enzim
dapat dihentikan dengan cara fisika dan kimia. Cara fisika yaitu dengan cara pemanasan pada suhu yang dapat mendegradasi protein. Enzim lipase bertindak
sebagai katalisator dalam pembentukan trigliserida dan kemudian memecahkannya kembali menjadi asam lemak bebas ALB.
Enzim oksidase berperan dalam proses pembentukan peroksida yang kemudian dioksidasi lagi dan pecah menjadi gugusan aldehid dan keton. Senyawa yang
terakhir bila dioksidasi lagi akan menjadi asam. Jadi asam lemak bebas ALB ynag terdapat dalam minyak sawit merupakan hasil kerja enzim lipase dan oksidase.
Enzim yang terdapat dalam minyak terdiri dari enzim tanaman plant enzim dan yang terkontaminasi misalnya dari jamur selama proses penanganan.
Universitas Sumatera Utara
Aktifitas enzim semakin tinggi apabila buah mengalami kememaran luka. Untuk mengurangi aktifitas enzim sampai di PKS diusahakan agar kememaran buah dalam
persentasi yang relatif kecil.
II.6.2. Melepaskan buah dari spiklet
Minyak dan inti sawit terdapat dalam buah, maka untuk mempermudah proses ekstraksi pengutipan minyak dan inti sawit, buah perlu dilepaskan dari spikletnya.
Buah dapat terlepas dari spikletnya melalui cara hidrolisa hemisellulosa dan pektin yang terdapat di pangkal buah. Hidrolisis dapat terjadi dengan proses kimia dan
kimia fisika dan reaksi biokimia. Hidrolisis dengan reaksi biokimia telah terjadi sebagian di lapangan yaitu pada proses pemasakan buah yang ditandai dengan buah
yang membrondol. Reaksi hidrolisis hemisellulosa dan pektin dapat terjadi dalam ketel rebusan yang dipercepat oleh pemanasan. Panas uap tersebut dapat meresap ke
dalam buah karena adanya tekanan. Hidrolisis pektin dalam tangkai tidak seluruhnya meyebabkan pelepasan buah, oleh karena itu masih perlu dilanjutkan
dengan proses pemipilan pada “threshing machine”.
`II.6.3. Menurunkan kadar air
Sterilisasi buah dapat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti, yaitu dengan cara penguapan baik pada saat perebusan maupun saat sebelum pemipilan.
Penurunan kandungan air buah menyebabkan penyusutan buah sehingga terbentuk rongga-rongga kosong pada perikarp yang mempermudah proses pengempaan.
Interaksi penurunan kadar air dan panas dalam buah akan menyebabkan minyak sawit antar sel dapat bersatu dan mempunyai viskositas yang rendah sehingga
mudah keluar dari dalam sel sewaktu proses pengempaan berlangsung.
Universitas Sumatera Utara
Perikarp yang mendapat perlakuan panas dan tekanan akan menunjukkan sifat serat mudah lepas antara serat yang satu dengan serat yang lain. Hal ini akan
meningkatkan efisiensi digester dan depericaper. Air yang terkandung dalam inti akan menguap melalui mata biji sehingga kernel susut dan proses pemecahan biji
akan lebih muda.
II.6.4. Pemecahan emulsi
Minyak dalam perikarp berbentuk emulsi dapat lebih mudah keluar dari sel jika berubah dari fase emulsi menjadi minyak. Perubahan ini terjadi dengan bantuan
pemanasan, yang mengakibatkan penggabungan fraksi yang memiliki polaritas yang sama dan berdekatan sehingga minyak dan air masing-masing terpisah.
Peristiwa ini akan mempermudah minyak keluar dari perikarp. Penetrasi uap yang sempurna pada perikarp, terutama pada buah yang paling dalam, akan
mempertinggi efisiensi ekstraksi minyak. Pemecahan emulsi yang telah dimulai dari perebusan akan membantu proses pemisahan minyak dari air dan padatan lainya
pada stasiun klarifikasi.
II.6.5. Melepaskan serat dan biji
Perebusan buah yang tidak sempurna dapat menimbulkan kesulitan pelepasan serat dari biji dalam polishing drum, yang menyebabkan pemecahan biji lebih sulit dalam
alat pemecah biji. Penetrasi uap yang cukup baik akan membantu proses pemisahan serat perikarp dan biji yang dipercepat oleh proses hidrolisis. Apabila serat tidak
dilepas, maka lignin yang terdapat diantara serat akan menahan minyak. Jika biji dipukul dalam alat pemecah biji maka terjadi sifat kenyal yang membuat biji tidak
Universitas Sumatera Utara
pecah, dan jika pecah maka yang terjadi adalah pecahan besar yang melekat pada inti.
II.6.6. Membantu proses pelepasan inti dari cangkang
Perebusan yang sempurna akan menurunkan kadar air biji hingga 15 . Kadar air biji yang turun hingga 15 akan menyebabkan inti susut sedangkan tempurung biji
tetap, maka terjadi inti yang lekang dari cangkang. Hal ini akan membantu proses fermentasi di dalam Nut Silo, sehingga pemecahan biji dapat berlangsung dengan
baik, demikian juga pemisahan inti dan cangkang dalam proses pemisahan kering atau basah dapat mengahasilkan inti yang mengandung kotoran lebih
kecil.Naibaho,1996
Universitas Sumatera Utara
BAB III STERILIZER
Sterilizer adalah suatu bejana yang bertekanan yang dipergunakan untuk melaksanakan proses perebusan tandan buah segar sawit TBS yang merupakan
tahapan awal pengolahan buah kelapa sawit setelah melalui loading ramp pada sebuah pabrik kelapa sawit PKS. Kontruksi badan dari sterilizer ini dibuat plat
khusus yang anti korosinya lebih tinggi dari plat biasa sehingga tahan terhadap kadar zat asam. Adapun media pemanas yang dipakai dalam proses perebusan TBS
didalam sterilizer tersebut adalah uap basah yang berasal dari sisa pembuangan turbin uap.
III.1 JENIS JENIS STERILIZER
Berdasarkan bentuk dan kapasitas perebusannya ada dua jenis sterilizer yang dipakai dalam pengolahan buah kelapa sawit yaitu sterilizer vertical dan sterilizer horizontal.
III.1.1. Sterilizer vertikal
Sterilizer yang dipasang secar vertical atau tegak. Pada sterilizer vertikal pemasukan buah dilakukan melalui pintuatas pengeluarannya dilakukan melalui
pintu bawah pada sisi depan. Tandan buah segar yang akan direbus dimasukkan ke dalam sterilizer dengan menggunakan bunch elevator dan didalamnya buah dialasi
dengan plat berlubang yang dipasang menurun kearah pintu depan, sehingga mudah untuk mengeluarkan isinya. Kapasitas rata-rata dari sebuah sterilizer veratikal adalah
sekitar 2 ton-6 ton tandan buah segar dalam sekali perebusan.
Universitas Sumatera Utara
Bentuk dan keterangan gambar sterilizer vertical dapat dilihat di gambar 3.1 berikut ini :
Gambar 3.1 Sterilizer Vertikal Keterangan gambar:
a. Pintu masuk
b. Pintu uap masuk
c. Preasure gauge
d. Pembalut gelas wol
e. Pintu keluar
f. Keran afbals
g. Bodem plate
Universitas Sumatera Utara
Sterilizer Vertikal mempunyai beberapa kelemahan antara lain : a.
Kapasitas rebusan sangat kecil yaitu sekitar 2 ton - 6 ton TBS dalam sekali perebusan
b. Dalam pematan TBS ke dalam sterilizer digunakan bunch elevator, sehingga
tingkat kemungkinan buah mengalami luka tinggi, yang menyebabkan terjadinya kenaikan asam lemak bebas yang dapat merusak kualitas CPO.
c. Teknik pengoperasian sterilizer verikal lebih sulait dan membutuhkan tenaga
yang lebih besar, terutama pada saat membuka tutup sterilizer dan mengeluarkan buah dari dalamnya.
III.1.2. Sterilizer Horizontal
Sterilizer horizontal adalah sterilizer yang berbentuk silindris yang dipasang mendatar dengan ditumpu pada kedua ujungnya. Sterilizer horizontal ada yang
mempunyai satu buah pintu, tetapi ada juga yang empunyai dua buah pintu. Pengisian tandan buah segar pada sterilizer ini dilakukan dengan memasukkannya
terlebih dahulu kedalam sebuah lori, lalu ditarik masuk dan keluar dengan menggunakan electro motor. Lori adalah wadah pengangkut tandan buah segar yang
ditarik oleh sebuah electro motor diatas rel, sekaligus juga sebagai wadah pada saat perebusan di dalam sterilizer. Lori ini ada yang berkapasitas 2,5 ton TBS. Pada
umumnya sterilizer horizontal dapat dimuati 8-10 lori untuk satu kali perebusan dengan muatan setiap lorinya 2,5 ton TBS
Untuk lebih jelasnya bentuk dan keterangan gambar sebuah sterilizer horizontal dapat diihat pada gambar 3.2 berikut ini
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Sterilizer Vertikal
Universitas Sumatera Utara
Ukuran Sterilizer 1.
Panjang Sterilizer = 23500 mm
2. Diameter dalam sterilizer
= 2000 mm 3.
Jari jari pintu, r = 520 mm
Ukuran untuk setiap lori : 1.
Panjang = 2500 mm 2.
Lebar = 1350 mm 3.
Tinggi = 1220 mm 4.
Jari jari body r = 250 mm Sterilizer horizontal mempunyai beberapa keuntungan yaitu :
a. Kapasitas perebusan lebih besar yaitu sekitar 20-50 ton TBS dalam sekali
perebusan. b.
Pengoperasiannya lebih mudah dan praktis . c.
Dalam pengisian TBS ke dalam sterilizer, buah tidak langsung bersingungan dengan dinding sterilizer sehingga kemungkinan buah terluka lebih kecil.
d. Pengisian uap dan pembuangan serta pembuangan kondesat lebih mudah
dilakukan.
III.2. Perbedaan Sterilizer vetikal dan horizontal
Perbedaan antara sterilizer vertikal dengan sterilizer horizontal jika ditinjau dari bentuk,kapasitas dan efisiensi pemakaiannya yaitu :
Universitas Sumatera Utara
1. Sterilizer vertikal mempunyai bentuk lebih sederhana dan lebih rendah biaya
investasinya jika dibandingkan dengan sterilizer horizontal. 2.
Kapasitas sterilizer vertical lebih kecil jika dibandingkan dengan sterilizer horizontal, oleh karena itu sterilizer vertikal umumnya digunakan pabrik-pabrik
dengan kapasitas pengolahan kecil. 3.
Kerugian minyak didalam jejnjangan kosong dan di dalam air embun perebusan lebih tinggi pada sterilizer vertikal, disebabkan karena buah mengalami
kerusakan akibat benturan dengan pintu sterilizer saat buah dimasukkan juga akibat bantingan yang dialami buah saat dimasukkan ke dalam sterilizer.
4. Waktu yang diperlukan untuk membongkar isi sterilizer vertikl lebih lama
dibandingkan dengan pembongkaran isi sterilizer horizontal. Hal itu karena pembongkaran isi sterilizer vertikal dilakukan dengan tenaga manusia sepenuhnya
sedangkan pembongkaran isi sterilizer horizontal dilakukan dengan bantuan peralatan mekanik.
Perkembangan alat perebusan yang terakhir adalah sterilizer mendatar. Sterilizer ini pada umumnya dilengkapi dengan :
1. Pipa uap masuk
Ukuran pipa ini harus cukup besar untuk mempercepat kenaikan tekanan dalam sterilizer dan umumnya dipakai pipa ukuran 6 inchi. Disamping adanya pelat
pembagi uap didalam sterilizer juga ditambah dengan pipa uap yang terpasang diluar sebelah atas strerilizer.
2. Pipa pengeluaran uap dan kondesat
Pipa pengeluaran uap dan kondesat terdapat di bagian bawah ketel rebusan yang terdiri dari lobang-lobang pengeluaran. Lobang-lobang ini akhirnya bersatu pada
Universitas Sumatera Utara
pipa pengeluaran utama. Ukuran pipa pengeluaran utama dan kerannya adalah 8 inchi. Ada pula pipa samping yang terpasang dekat pembuangan satu pipa kecil
ukuran 1 inchi lengkap dengan kerannya untuk pembuangan air kondesat. Pipa pengeluaran utama dilengkapi dengan peredam suara yang dipasang tidak jauh dari
ketel rebusan. Lobang pengeluaran ditutup dengan kotak plat berlobang-lobang seperti kotak saringan sebagai penahan buah dan kotoran lainnya, untuk
sambungan pipa dengan ketel rebusan dipasang flensa. 3.
Alat-alat ukurinstrumentasi Preasure gauge
Preasure gauge adalah suatu alat indicatoryang menunjukkan besarnya tekanan uap yang bekerja di dalam ruangan sterilizer. Angka-angka yang terdapat di dalam
preasure gauge adalah menunjukkan tekanan kerja dalam satuan kgCm
2
.
Thermometer Thermometer ini berguna untuk mengetahui temperature uap yang ada du dalam
sterilizer dalam satuan C.
III.3. ALAT-ALAT PEMBANTU DAN PENGAMAN STERILIZER III.3.1 Katup pengaman Safety valve
Safety valve adalah suatu katup atau keran yang bekerja secar otomatis flow outomatic steam valve, apabila tekanan uap yang bekerja di dalam sterilizer
melampaui batas yang sudah ditentukan. Karena tekanan spiring pada safety valve tersebut dapat distel maka tekanan
kerjanya dapat disesuaikan dengan tekanan kerja yang ada di dalam ruangan
Universitas Sumatera Utara
sterilizer. Jadi kalau tekanan kerja di dalam sterilizer 3 KgCm
2
maka tekanan maksimum yang dapat diterima oleh safety valve tersebut juga adalah sebesar 3
KgCm
2
untuk menjamin keselamatan kerja, tekanan yang mampu diterima oleh safety valve tersebut distel 0,1 KgCm
2
di bawah tekanan kerja sterilizer. Dari uraian diatas,dapat disimpulkan bahwa fungsi dari safety valve adalah untuk
menjaga agar tekakan uap di dalam perebusan tidak melebihi tekana kerja yang telah ditentukan, sehingga tidak merusak TBS dan sterilizer itu sendiri.
Bentuk dan keterangan gambar sebuah safety valve dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut ini
Gambar 3.3 Safety Valve
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar : a.
Penampang j. Sarng pegas
b. Topi
k. Piring pegas bawah c.
Batang rangkap l. Baut
d. Pasak
m. Tingkat adam e.
Garpu tuas pengangkat n. Pinggan tingkap
f. Baut penekan
o. Penuk g.
Tutup sarung pegas p. Dens pemasang
h. Piring pegas atas
q. Tuang pengangkat baut i.
Pegas ulir r. Tuang ke pipa pengeluar
III.3.2 Katup pengatur Check valve
Katup ini adalah katup yang bekerja satu arah yang dipasang pada saluran pipa uapsteam induk yang dilakukan dari BVP Back Preasure Valve menuju sterilizer.
Katup ini berfungsi untuk mencegah uap yang ada di dalam sterilizer dapat kembali ke BVP sebagai tekanan lawan, sehingga uap hanya dapat menuju ke perebusan saja.
Bentuk dan gambar check valve dapat dilihat pada gambar 3.4 berikut
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Check Valve
III.3.3. Manometer
Dimana Manometer digunakan Selama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik disaluran
pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli.
Manometer harus sesuai untuk aliran cairan. Kecepatan aliran cairan diberikan oleh perbedaan tekanan = f LV22gD dimana f adalah faktor gesekan dari bahan pipa, L
adalah jarak antara dua titik berlawanan dimana perbedaan tekanan diambil, D adalah diameter pipa dan g adalah kontanta gravitasi Untuk melihat gerak tekanan
uap selama perebusan.gambar manometer dapat dilihat pada gambar 3.5 berikut.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Manometer
III.3.4. Termometer Gauge
Untuk mengetahui besarnya temperature pada perebusan yang berbanding lurus dengan kenaikan tekanan
III.3.5. Butterfly Valve
Katup ini adalah sebuah katup jenis globa valve yang berfungsi untuk mengatur pemasukan uap dan mengeluarkan uap dari perebusan. Untuk penyekat aliran seperti
globe valve dan gate valve. Pada butterfly valve penutup aliran dilakukan pada pemutaran disc cakra pada porosnya yang tegak lurus denga sumbu pipa ataupun
penutupan aliran dapat dilakukan secara otomatis. Gambar butterfly valve dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut ini
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6 Buterfly Valve
III.3.6. Saringan filter
Saringan atau filter pada sterilizer berfungsi untuk menyaring kotoran kotoran yang berada dalam rel ketel rebusan sehingga pipa kondesat benar-benar bersih.
III.3.7. Plat distribusi
Plat distribusi pada sterilizer berfungsi untuk mengatur agar supply uap menyebar secara merata di dalam rebusan
III.3.8. Lori
Alat lori adalah tempat buah direbus, yang dapat menampung buah 2,5 ton ; 3,5 ton atau 5 ton. Lori tempat buah dibuat berlubang dengan diameter 0,5 inchi yang
berfungsi untuk mempertinggi penetrasi uap pada buah dan penetesan air kondensat yang terdapat diantara buah. Ukuran lubang yang semakin besar menunjukkan
proses sterilisasi buah yang lebih baik, akan tetapi daya tahan alat kurang.
Universitas Sumatera Utara
III.3.9. Rel Penyeberangan Crossing Rail
Alat ini berfungsi untuk membantu dan mempercepat pemasukan dan pengeluaran lori dari sterilizer. Semakin kecil radius crossing rail, maka frekuensi lori semakin
tinggi. Kondisi crossing rail merupakan faktor pembatas dalam penetapan kapasitas oleh pabrik. Gangguan yang terjadi di crossing rail akan menghambat pemasukan
dan pengeluaran buah dari sterilizer.
III.3.10. Capstand
Untuk sebagai alat bantu guna memasukkan dan mengeluarkan lori dalam rebusan. Alat ini digerakkan oleh motor listrik
III.3.11. Jaringan rel
Jaringan rel ini harus rata dan tidak naik turun, tidak bengkok dan jembatan rel sewaktu digunakan harus duduk tepat pada rebusan dan sewaktu tidak digunakan
kedudukannya tegak lurus pada rel dan lubang.
III.3.12. Bogie
Bogie adalah kerangka yang dilengkapi dengan empat unit roda, bogie ada yang bersifat terpadu dengan roda dan adapula yang terpisah. Bogie yang terpadu akan
menyebabkan bushing cepat rusak karena bantingan yang terjadi ketika roli diturunkan kembali ke atas rel
Universitas Sumatera Utara
III.3.13. Wire rope winch
Wire rope winch adalah suatu electromotor yang berfungsi untuk menarik dan memasukkan lori ke dalam rebusan dengan menggunakan alat bantu berupa kawat
baja.
III.4. OPERASIONAL DAN PERAWATAN REBUSAN
Rebusan merupakan sebuah bejana tekanan yang bekerja dengan tingkat resiko yang tinggi. Oleh karena itu, rebusan dan unit pendukungnya harus diperiksa
sebelum dioperasikan. Hal-hal yang perlu diperiksa antara lain packing pintu, alat penunjuk tekanan manometer, pelat penyaring kondensat, katup pengaman,
cantilever, dan pompa kondensat.
III.4.1. Packing pintu
Kerusakan packing pintu biasanya terjadi pada baggian bawah pintu rebusan karena adanya genangan air kondensat. Kebocoran packing harus benar-benar diperiksa.
Jika ada yang bocor, harus segera dilakukan penggantian.
III.4.2. Alat penunjuk tekanan manometer
Manometer terdapat di bagian atas pintu depan dan belakang rebusan. Fungsinya untuk menunjukkan apakah tekanan dalam perebusan masih ada atau tidak. Operator
harus memperhatikan apakah masih ada tekanan atau tidak pada saat hendak membuka pintu rebusan. Pastikan bahwa tekanan uap di dalam rebusan banar-banar
sudah nol sebab uap akan menyembur jika masih ada tekanannya.
III.4.3. Pelat penyaring kondensat
Universitas Sumatera Utara
Penyaring kondensat terdapat pada lantai dalam rebusan. Saringan ini harus sering diperiksa, jangan sampai tersumbat, air kondensat ini akan tergenang di lantai
rebusan dan mempercepat rusaknya packing pintu rebusan.
III.4.4. Katup pengaman
Periksalah mekanisme katup pengaman, apakah masih berfungsi dengan baik atau tidak. Katup pengaman berfungsi sebagai pencegah terjadinya tekanan berlebihan di
dalam rebusan
III.4.5. Cantilever
Cantilever berfungsi sebagai rel untuk jalan keluar-masuk lori ke dalam reebusan. Cantilever harus dalam keadaan baik dan tidak baling twisted agar lori yang keluar-
masuk rebusan tidak terguling atau jatuh.
III.4.6. Pompa kondensat
Lantai sekitar rebusan tidak boleh dugenangi oleh air kondensat karena temperatur air kondensat tinggi dan masih mengandung minyak yang menyebabkan lantai
menjadi licin. Bagian dalam setiap bagian rebusan harus dibersihkan minimal dua minggu serta
dilakukan pemeriksaan, perawatan, dan perbaikan yang dilakukan. Semua peralatan rebusan memerlukan perhatian.
Katup pengaman harus diperiksa setiap bulan. Penyetelan-penyetelan terhadap pegas dari katup pengaman tidak boleh dilakukan sembarang orang, tetapi oleh mekanik
yang telah berpengalaman dibawah pengawasan seorang staf. Setelah melakukan
Universitas Sumatera Utara
perbaikan, katup pengaman harus dipasang segel. Untuk membuka segel tersebut, harus seizin manager pabrik. Iyung Pahan, 2006
Alat sterilisasi dengan tipe horizontal, yang beberapa memiliki keuntungan • Kapasitas sterilizer antara 15 ton -30 ton TBS
• Pengoperasian lebih mudah dan praktis • Pengisian uap masuk dan pembuangan uap keluar serta pembuangan air kondensat
lebih mudah dilakukan
III.5. MEKANISME PEREBUSAN
Sistem perebusan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan boiler memproduksi uap, dengan sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai. Sistem
perebusan yang lazim dikenal di PKS adalah single peak, double peak dan triple peak. Sistem perebusan triple peak SPTP banyak digunakan, selain berfungsi
sebagai tindakan fisika juga dapat terjadi proses mekanik yaitu adanya goncangan yang disebabkan oleh perubahan tekanan yang cepat. Keberhasilan SPTP
dipengaruhi oleh tekanan uap yang tersedia, kapasitas ketel perebusan, bahan baku dan lama perebusan.
Naibaho, P.M., 1996 Ketika ketel rebusan dalam keadaan pintu terbuka, baik ketel dalam keadaan kosong
ataupun pada saat pemasukanpengeluaran buah rebusan yang sudah matang, udara bebas masuk kedalam ketel rebusan. Udara bebas ini 20 mengandung oksigen dan
gas-gas lain. Bahaya gas oksigen dalam perebusan disebabkan gas oksigen ini akan
Universitas Sumatera Utara
bereaksi minyak yang ada dalam buah rebusan ketika dilakukan pemanasan reaksi peroksida Karim, A., 2001.
Pada PTPN IV Dolok Sinumbah menggunakan 3 buah sterilizer type horizontal yang berkapasitas 20 ton TBS dan dapat memuat 10-12 lori. Kebutuhan
uap untuk 1 kali perebusan 250 kg uap untuk 1 ton TBS. Spesifikasi dari Sterilizer yang beroperasi di PTPN IV Dolok Sinumbah adalah sebagai berikut:
Type : 2100 x 3
Serial No : CHD 2100 125
Safe Working Preasure : 344 kPa
Testing Preasure : 516 kPa
Test Reference : UH 14 852
Date : 25 1 85
Year Manucfactured : 1985
Name of Taster : Mokai Musri
Manufactured by CHD Engineering CDN BHD No. Pabrik
: HZ 15 – 05 Daftar No
: 927 RI BG 1985
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PENGARUH TEKANAN UAP