Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Kappa Karagenan dari Kappaphycus alvarezii Dengan Proses Murni Kapasitas Produksi 6 ton/jam

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KAPPA
KARAGENAN DARI KAPPAPHYCUS ALVAREZII DENGAN
PROSES MURNI DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 6 TON/JAM

TUGAS AKHIR
Ditujukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

JHON PRATAMA TARIGAN
NIM : 040405019

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN KAPPA KARAGENAN DARI Kappaphycus
alvarezii DENGAN PROSES MURNI
KAPASITAS PRODUKSI 6 TON/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

JHON PRATAMA TARIGAN
NIM : 040405019

Diketahui,
Koordinator Tugas Akhir

Telah Diperiksa/Disetujui,
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Dr.Eng. Ir. Irvan, Msi) (Dr.Halimatuddahliana ST,MSc (Farida Hanum ST,MT)
NIP : 19680820199501100 NIP. 197304081998022002
NIP. 197806102002122003

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas
berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul PraRancangan Pabrik Pembuatan Kappa Karagenan dari Kappaphycus alvarezii
Dengan Proses Murni Kapasitas Produksi 6 ton/jam.
Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah
satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Dr. Halimatuddahliana ST, MSc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir
ini.
2. Ibu Farida Hanum, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan arahan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Renita Manurung selaku Ketua Departemen Teknik Kimia Fakultas
Teknik USU.
4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen
Teknik Kimia FT USU.
5. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Departemen Teknik Kimia Fakultas
Teknik USU

Universitas Sumatera Utara

6. Dan yang paling istimewa Orang tua penulis yaitu Ibunda Asmawati br
Sembiring dan Ayahanda Persadan Tarigan yang tidak pernah lupa

memberikan motivasi dan semangat kepada penulis
7. Dan yang paling penulis cintai yaitu istri penulis Fiona Dora Polmanova
Malau, STP, S.Pd yang telah memberikan motivasi dan semangat juga materil
8. Abang dan adik-adik tercinta yang selalu mendoakan dan memberikan
semangat.
9. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali. Thanks buat kebersamaan dan
semangatnya.
10. Serta pihak-pihak yang telah ikut membantu penulis namun tidak tercantum
namanya.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan
dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan
kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 24 September 2010
Penulis

Jhon Pratama Tarigan

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Kappa Karagenan merupakan senyawa kimia yang diperoleh dari rumput laut
yang direaksikan dengan KOH pada temperatur 750C dan tekanan 1 atm. Pabrik
pembuatan kappa karagenan ini memiliki kapasitas produksi 6 ton/tahun dengan
massa kerja 330 hari dalam setahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Labuhan,
Propinsi Sumatera Utara dengan luas areal 30.000 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan
180 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh
seorang Direktur dengan struktur organisasi garis dan staff.
Analisa ekonomi:
•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Modal investasi

: Rp 2.054.897.964.784,-

Biaya produksi

: Rp 2.789.644.674.175,-

Hasil penjualan

: Rp 4.417.800.280.833,-

Laba bersih

: Rp 1.128.329.335.414,-

Profit margin

: 26,85 %

Break Even Point

: 14,40 %

Return on Investment

: 54,91 %

Pay out time

: 1,82 tahun

Return on Network

: 91,52 %

Internal rate of return

: 66 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Kappa
Karagenan dari rumput laut Kappaphycus alvarezii layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................. i
INTISARI .................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................ iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... ii
DAFTAR DAFTAR TABEL ........................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang ............................................................................ I-1
1.2 Perumusan Masalah ..................................................................... I-2
1.3 Tujuan Perencanaan..................................................................... I-2
1.4 Manfaat ....................................................................................... I-4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. II-1
2.1 Rumput Laut................................................................................ II-1
2.2 Kandungan Rumput Laut ............................................................. II-2
2.3 Karagenan ................................................................................... II-2
2.3.1 Jenis-Jenis Karagenan ............................................................ II-3
2.3.2 Kegunaan Karagenan ............................................................. II-4
2.4 Sifat-sifat bahan........................................................................... II-5
2.4.1 Sifat-Sifat Bahan Baku .......................................................... II-5
2.4.2 Sifat-Sifat Produk .................................................................. II-6
2.5 Proses Pengolahan Kappa Karagenan .......................................... II-7
2.5.1 Proses Murni ......................................................................... II-7

2.5.2 Proses Semi Murni................................................................. II-7
2.6 Seleksi Proses .............................................................................. II-8
2.7 Deskripsi Proses .......................................................................... II-8

BAB III NERACA MASSA ........................................................................ III-1
BAB IV NERACA PANAS ......................................................................... IV-1

Universitas Sumatera Utara

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ........................................................ V-1
5.1 Gudang Penyimpanan Bahan Baku Rumput Laut (TT-101) ...... V-1
5.2 Knife Cutter (KC-101) .............................................................. V-1
5.3 Tangki Pelarut (TP-101) ........................................................... V-1
5.4 Tangki Penyimpanan KOH (TT-102)........................................ V-2
5.5 Mixer (M-101).......................................................................... V-3
5.6 Reaktor (R-101)........................................................................ V-3
5.7 Filter Press (P-101) .................................................................. V-4
5.8 Membran (MF-101) .................................................................. V-5
5.9 Rotary Dryer (D-101) ............................................................... V-5
5.10 Rotary Filter (P-201) ................................................................ V-5

5.11 Precipitator (FG-201)................................................................ V-6
5.12 Membran (MF-201) .................................................................. V-7
5.13 Rotary Dryer (D-201) ............................................................... V-7
5.14 Tangki Penyimpanan Protein (TT-201) ..................................... V-7
5.15 Membran (MF-301) .................................................................. V-8
5.16 Rotary Dryer (D-301) ............................................................... V-8
5.17 Grinder (SR-301) ..................................................................... V-9
5.18 Tangki Penyimpanan Karagenan (TT-302) ............................... V-9
5.18 Tangki Penyimpanan Larutan KOH (TT-104) ........................... V-10
5.20 Gudang Penyimpan K2SO4 (TT-103) ........................................ V-10
5.21 Pompa KOH (J-101) ................................................................. V-11
5.22 Pompa Reaktor (J-102) ............................................................. V-11
5.23 Pompa K2SO4 (J-103) ............................................................... V-11
5.24 Pompa Limbah (J-104) ............................................................. V-11
5.25 Pompa Precipitator (J-105) ....................................................... V-12
5.26 Pompa Recycle (J-106) ............................................................. V-12
5.27 Pompa Protein (J-201) .............................................................. V-12
5.28 Pompa Limbah 2 (J-202) .......................................................... V-12
5.29 Pompa Karagenan (J-101)......................................................... V-13
5.30 Pompa Precipitator (J-204) ....................................................... V-13
5.32 Screw Conveyor I (C-101) ........................................................ V-13

Universitas Sumatera Utara

5.33 Screw Conveyor 2 (C-102)........................................................ V-14
5.34 Screw Conveyor 3 (C-103)........................................................ V-14
5.35 Screw Conveyor 4 (C-104)........................................................ V-14
5.36 Screw Conveyor 5 (C-201)........................................................ V-15
5.37 Screw Conveyor 6 (C-202)........................................................ V-15
5.38 Screw Conveyor 7 (C-301)........................................................ V-15
5.39 Screw Conveyor8I (C-302) ....................................................... V-16
5.40 Screw Conveyor 9 (C-303)........................................................ V-16
5.41 Bucket Elevator 1 (BE-101) ...................................................... V-16
5.42 Bucket Elevator 2 (BE-102) ...................................................... V-17

BAB VI INSTRUMENTASI PERALATAN ............................................. VI-1
6.1 Instrumentasi ............................................................................ VI-1
6.2 Keselamatan Kerja .................................................................... VI-4
6.3

Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Kappa Karagenan.. VI-5
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ........... VI-5
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri........................................... VI-5
6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ............................. VI-6
6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan .................. VI-6
6.3.2 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ......................... VI-6

BAB VII UTILITAS ................................................................................... VII-1
7.1

Kebutuhan Uap (Steam) ............................................................ VII-1

7.2 Kebutuhan Air .......................................................................... VII-2
7.2.1 Screening ......................................................................... VII-4
7.2.2 Klarifikasi ........................................................................ VII-4
7.2.3 Filtrasi ............................................................................. VII-5
7.2.4 Demineralisasi ................................................................. VII-6
7.2.5 Deaerator ......................................................................... VII-10
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ........................................................... VII-10
7.4 Kebutuhan Listrik ..................................................................... VII-10
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................... VII-11

Universitas Sumatera Utara

7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas..................................................... VII-12
7.6.1 Screening (SC) .............................................................. VII-12
7.6.2 Bak Sedimentasi (BS) ................................................... VII-12
7.6.3 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01).................. VII-13
7.6.4 Tangki Pelarutan Soda Abu (Na2CO3)(TP-02) ............... VII-13
7.6.5 Clarifier (CL)................................................................ VII-14
7.6.6 Tangki Filtrasi (TF) ....................................................... VII-14
7.6.7 Menara Air/Tangki Utilitas -01 (TU-01)........................ VII-15
7.6.8 Tangki Pelarutan Asam Sulfat ( H2SO4) (TP-03) .......... VII-15
7.6.9 Penukar Kation /Cation Exchanger (CE) ....................... VII-15
7.6.10 Tangki Pelarutan (NaOH) (TP-04) ................................ VII-16
7.6.11 Tangki Penukar Anion (Anion Exchanger) (AE) ........... VII-16
7.6.12 Dearator (DE) ............................................................... VII-17
7.6.13 Ketel Uap (KU) ............................................................. VII-17
7.6.14 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05) ............... VII-17
7.6.15 Tangki Utilitas – 02 (TU-02) ......................................... VII-18
7.6.16 Tangki Bahan Bakar (TB-01) ........................................ VII-18
7.6.17 Pompa Screening (PU-01) ............................................. VII-19
7.6.18 Pompa Sedimentasi (PU-02) ......................................... VII-19
7.6.19 Pompa Alum (PU-03) ................................................... VII-19
7.6.20 Pompa Soda Abu (PU-04) ............................................. VII-19
7.6.21 Pompa Clarifier (PU-05) ............................................... VII-20
7.6.22 Pompa Alum (PU-03) ................................................... VII-20
7.6.23 Pompa Cation Exchanger (PU-07) ................................ VII-20
7.6.24 Pompa H2SO4 (PU-10) .................................................. VII-20
7.6.25 Pompa Cation Exchanger – 02 (PU-11) ........................ VII-21
7.6.26 Pompa NaOH (PU-12) .................................................. VII-21
7.6.27 Pompa Anion Exchanger (PU-13) ................................. VII-21
7.6.28 Pompa Deaerator (PU-08) ............................................ VII-21
7.6.29 Pompa Utilitas (PU-09) ................................................. VII-22
7.6.30 Pompa Kaporit (PU-14)................................................. VII-22
7.6.31 Pompa Domestik (PU-15) ............................................. VII-22

Universitas Sumatera Utara

7.6.30 Pompa Air Proses (PU-16) ............................................ VII-22
7.6.31 Pompa Bahan Bakar (PU-220) ...................................... VII-23
7.7 Unit Pengolahan Limbah .......................................................... VII-24
7.7.1 Bak Penampungan......................................................... VII-24
7.7.2 Bak Pengedapan Awal .................................................. VII-24
7.7.3 Bak Netralisasi .............................................................. VII-25
7.7.4 Pengolahan Limbah dengan System Activated Sludge
(Lumpur Aktif) ............................................................. VII-25
7.7.5 Tangki Sedimentasi ....................................................... VII-26
7.7.6 Pompa Bak Penampungan (PL-01) ................................ VII-26
7.7.7 Pompa Pengendapan Awal (PL-02) ............................... VII-26
7.7.8 Pompa Bak Netralisasi (PL-03) ..................................... VII-27
7.7.9 Pompa Tangki Aerasi (PL-04) ....................................... VII-27
7.7.10 Pompa Tangki Sedimentasi (PL-05) .............................. VII-27

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .................................. VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik............................................................................ VIII-1
8.2 Perincian Luas Tanah ............................................................... VIII-3

BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .............. IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan ............................................................. IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ................................................ IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsional ....................................... IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf .................................. IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional Dan Staf ........................ IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan ............................................................ IX-3
9.3 Bentuk Hukum dan Badan Usaha.............................................. IX-4
9.4 Uraian Tugas, Wewenang Dan Tanggung Jawab ...................... IX-5
9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ....................... IX-5
9.4.2 Dewan Komisaris .......................................................... IX-5
9.4.3 Direktur ........................................................................ IX-5
9.4.4 Manajer Produksi .......................................................... IX-6

Universitas Sumatera Utara

9.4.5 Manajer Teknik ............................................................. IX-6
9.4.6 Manajer Personalia dan Umum...................................... IX-6
9.4.7 Manajer Administrasi dan Keuangan ............................. IX-6
9.4.8 Manajer Pemasaran ....................................................... IX-6
9.4.9 Manajer Riset dan Perkembangan ................................. IX-6
9.4.10 Kepala Produksi ............................................................ IX-7
9.4.11 Kepala Teknik ............................................................... IX-7
9.4.12 Kepala Personalia .......................................................... IX-7
9.4.13 Kepala Umum ............................................................... IX-7
9.4.14 Kepala Administrasi ...................................................... IX-8
9.4.15 Kepala Keuangan .......................................................... IX-8
9.4.16 Kepala Pemasaran ......................................................... IX-8
9.4.17 Kepala Riset .................................................................. IX-8
9.4.18 Kepala Pengembang Perusahaan ................................... IX-9
9.4.19 Sekretaris ...................................................................... IX-9
9.5 Sistem Kerja ............................................................................. IX-9
9.6 Jumlah Karyawan Dan Tingkat Pendidikan............................... IX-11
9.7 Kesejahteraan Karyawan .......................................................... IX-12

BAB X ANALISA EKONOMI ................................................................... X-1
10.1 Modal Investasi ........................................................................ X-1
10.1.1 Modal Investasi Tetap/ Fixed Capital Investmen (FCI) .. X-1
10.1.2 Modal Kerja/ Working Capital (WC) ............................ X-3
10.2 Biaya Produksi Total ............................................................... X-4
10.2.1 Biaya Tetap (BT) / Fixed Cost (FC) .............................. X-4
10.2.2 Biaya Variabel (BV))/ Variabel Cost (VC) .................... X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) .................................................... X-5
10.4 Bonus Perusahaan ..................................................................... X-5
10.5 Perkiraan Rugi/ Laba Usaha...................................................... X-5
10.6 Analisa Aspek Ekonomi ........................................................... X-5
10.6.1 Profit Margin (PM) ....................................................... X-5
10.6.2 Break Evan Point (BEP) ................................................ X-6

Universitas Sumatera Utara

10.6.3 Return On Investmen (ROI) .......................................... X-6
10.6.4 Pay Out Time (POT) ..................................................... X-7
10.6.5 Return On Network (RON) ........................................... X-7
10.4.6 Internal Rate Of Return (IRR) ..................................... X-7

BAB XI KESIMPULAN ............................................................................. XI-1
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. DP-1

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Kappa Karagenan merupakan senyawa kimia yang diperoleh dari rumput laut
yang direaksikan dengan KOH pada temperatur 750C dan tekanan 1 atm. Pabrik
pembuatan kappa karagenan ini memiliki kapasitas produksi 6 ton/tahun dengan
massa kerja 330 hari dalam setahun. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Labuhan,
Propinsi Sumatera Utara dengan luas areal 30.000 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan
180 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh
seorang Direktur dengan struktur organisasi garis dan staff.
Analisa ekonomi:
•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Modal investasi

: Rp 2.054.897.964.784,-

Biaya produksi

: Rp 2.789.644.674.175,-

Hasil penjualan

: Rp 4.417.800.280.833,-

Laba bersih

: Rp 1.128.329.335.414,-

Profit margin

: 26,85 %

Break Even Point

: 14,40 %

Return on Investment

: 54,91 %

Pay out time

: 1,82 tahun

Return on Network

: 91,52 %

Internal rate of return

: 66 %

Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Kappa
Karagenan dari rumput laut Kappaphycus alvarezii layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan Negara kepulauan. Kurang lebih 70 persen wilayah
Indonesia terdiri dari laut, yang pantainya kaya akan berbagai jenis sumber hayati,
dan lingkungannya potensial. Daerah perairan Indonesia yang cukup luas, dengan
panjang pantai kurang lebih 81.000 km. merupakan wilayah pantai yang subur dan
dapat dimanfaatkan (Arifudin, 1990).
Salah satu kekayaan laut yang dimiliki adalah rumput laut yang tumbuh di
sepanjang pesisir pantai di Indonesia. Produksi rumput laut Indonesia sebagaian
besar di ekspor dalam bentuk kering dan sebagian lagi dikonsumsi untuk keperluan
perusahaan agar-agar atau dikonsumsi langsung oleh masyarakat sebagai sayuran.
Jenis rumput laut yang banyak terdapat di Indonesia adalah Kappaphycus
alvarezii. Pada rumput laut spesies Kappaphycus alvarezii terdapat kandungan kappa
karagenan yang dapat diperoleh dengan metode ekstraksi dan dimanfaatkan untuk
pengawet daging untuk industri makanan, dan sebagai penstabil minuman coklat
dank krim (Xia, 2005).
Kappa karagenan juga mampu berperan sebagai cryoprotectant. Karagenan
semimurni dapat berfungsi sebagai cryoprotectant pada surimi karena sifatnya dapat
meningkatkan daya ikat air, memperbaiki daya iris dan melindungi produk dari
pembekuan dan proses thawing sehingga dapat meningkatkan kualitas surimi selama
penyimpanan beku (Febrina, 2008).

Universitas Sumatera Utara

Kebutuhaan ekspor–impor karagenan Indonesia dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 1.1. Kebutuhan ekspor-impor Karagenan di Indonesia
Tahun

Kebutuhan Ekspor

Kebutuhan Impor

Jumlah (kg)

Nilai (US $)

Jumlah (kg)

Nilai (US $)

2005

1.065.027

5.995.448

552.203

2.770.771

2006

1.240.845

6.702.392

633.266

3.177.519

2007

1.627.823

9.363.223

714.329

3.285.966

2008

2.014.501

12.024.054

795.392

3.394.413

(Sumber : Badan Pusat Statistik, 2009)
Sedangkan kebutuhan dunia untuk karagenan tahun 2005 sekitar 30.000 ton.

30.000

ton 1tahun 1 hari
.
= 3,788 ton / jam untuk tahun 2005
.
tahun 330 hari 24 jam
Dengan melihat kecendrungan kebutuhan karagenan yang semakin meningkat

dan bahan baku yang melimpah, maka dirancanglah Pabrik Pembuatan Kappa
Karagenan dengan kapasitas 6 ton/jam

1.2. Perumusan Masalah
Sehungan dengan semakin meningkatnya permintaan terhadap kappa
karagenan maka prospek baru untuk membuat suatu perancangan pabrik pembuatan
kappa karagenan dengan menggunakan bahan baku utama rumput laut (Kappaphycus
alvarezii) sangat memungkinkan.

1.3. Tujuan Perancangan
Tujuan perancangan ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik
Kimia, khususnya di bidang rancang, proses dan operasi teknik kimia, sehingga
memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kappa
Karagenan ini.

1.4. Manfaat
Pembuatan Kappa Karagenan dimanfaatkan untuk digunakan dalam berbagai
bidang industri seperti dalam industri makanan, industri pengolahan limbah,
bioteknologi,

kosmetik

dan

lain-lain.

Selain

itu

juga

diupayakan

untuk

Universitas Sumatera Utara

membangkitkan kepedulian masyarakat akan lingkungan dan diharapkan dapat
memenuhi kebutuhan dalam negeri dimasa yang akan dating.
Manfaat lain yang ingin dicapai adalah terbukanya lapangan kerja dan
memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan
meningkatkan kesejahteraan rakyat.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Rumput Laut
Rumput laut adalah salah satu sumber daya hayati yang terdapat di wilayah
pesisir dan laut. Sumberdaya ini biasanya dapat ditemui di perairan yang berasiosiasi
dengan keberadaan ekosistem terumbu karang. Rumput laut alam biasanya dapat
hidup di atas substrat pasir dan karang mati. Rumput laut banyak ditemui hidup di
atas karang-karang terjal yang melindungi pantai dari deburan ombak di daerah
pantai dibagian selatan Jawa dan pantai barat Sumatera. Selain tumbuh bebas dialam,
beberapa jenis rumput laut juga banyak dibudidayakan oleh sebagian masyarakat
pesisir Indonesia ( Anonim, 2008).
Algae atau ganggang terdiri dari empat kelas, yaitu Rhodophyceae (ganggang
merah), Phaeophyceae (ganging coklat), dan Chlorophyceae (ganggang hijau),
Cyanophyceae (ganggang hijau-biru). Rumput laut yang sering dimanfaatkan adalah
dari jenis ganggang merah karena mengandung agar-agar, karagenan, porpiran,
maupun furcelaran (Idriani, 1999).
Contoh jenis rumput laut yang banyak dibudidayakan diantaranya adalah
Kappaphycus alvarezii dan Gracelaria sp. Rumput laut Kappaphycus alvarezii
merupakan jenis ganggang yang bersifat makroskopik dan tergolong dalam kelas
Rhodophyceae. Beberapa daerah dan pulau di Indonesia yang masyarakat pesisirnya
banyak melakukan usaha budidaya rumput laut diantaranya berada di wilayah pesisir
Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu, Provinsi Kepulauan Riau, Pulau
Lombok, Sulawesi, Maluku dan Papua (Anonim, 2008). Umur panen dari
Kappaphycus alvarezii adalah 40 hari (Hasyim, 2007).
Klasifikasi Kappaphycus alvarezii adalah sebagai berikut :
Kindom

: Plantae

Divisi

: Phodophyta

Kelas

: Rhodophyceae

Ordo

: Gigartinales

Famili

: Solieriaceae

Universitas Sumatera Utara

Genus

: Kappaphycus

Spesies

: Kappaphycus alvarezii

(Larsen 1996)
2.2 Kandungan Rumput Laut
Komposisi gizi rumput laut ini secara umum adalah sbb : Karbohidrat 39-55%,
Protein 17,2-27,13%, Lemak 0,08%, abu 1,5%. Disamping Vitamin A, B1, B2, B6,
B12, C (caroten), terdapat juga unsur-unsur mikro, yakni :
Tabel 2.1 Kandungan unsur-unsur mikro pada ganggang merah
Unsur

Persentase (%)

Klor

1,5-3,5

Kalium

1,0-2,2

Natrium

1,0-7,9

Magnesium

0,3-1,0

Belerang

0,5-1,8

Silikon

0,2-0,3

Fosfor

0,2-0,3

Kalsium

0,4-1,5

Besi

0,1-015

Iodium

0,1-015

Brom

0,005

(Sumber : Winarno, 1990)

2.3

Karagenan
Karagenan merupakan senyawa polisakarida yang tersusun dari unit D-

galaktosa dan L-galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa yang dihubungkan oleh ikatan 1-4
glikosiklik. Setiap unit galaktosa mengikat gugusan sulfat. Jumlah sulfat kurang
lebih 35,1%. Berdasarkan strukturnya karagenan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu
kappa, iota dan lamda karagenan. Kappa karagenan tersusun dari (1->3) Dgalaktosa-4 sulfat dan (1->4)3,6 anhydro-D-galaktosa. Iota karagenan mengadung
gugusan 3,6 anhydro-D-galaktosa. Sedangkan lamda karagenan memiliki sebuah
residu disulphated (1-4) D-galaktosa.

Universitas Sumatera Utara

2.3.1 Jenis-jenis karagenan
Ada tiga kelas utama dari karagenan, yaitu :
•

Kappa - berikatan dengan air akan menghasilkan gel yang kaku, keras.
Dihasilkan dari Kappaphycus alvarezii. Kalium sangat penting untuk

•

membentuk struktur gel.
Iota – dapat juga berikatan dengan air, namun membentuk gel yang relative
lebih elastis dan lembut, khususnya jika ada garam kalsium. Iota Karagenan

•

dihasilkan dari Euchema spinosum.
Lamda – mengadung gugus sulfat yang relative tinggi dan sehingga hamper
tidak membentuk gel sama sekali. Gugus ester sulfat dalam lamda karagenan
didistribusikan secara acak dalam molekulnya. Lamda karagenan biasanya
digunakan untuk membentuk lapisan tipis atau untuk mengubah tekstur dari
makanan. Dihasilkan oleh Gigartin.

Perbedaan Kappa, Iota dan Lamda karagenan dapat dibedakan dari
kelarutannya di berbagai media yang berbeda. Daya kelarutannya dapat dilihat pada
table di bawah ini :
Tabel 2.2. Daya Kelarutan Karagenan pada berbagai pelarut
Medium
Air Panas
Air Dingin

Kappa
Larut di atas suhu 600C
Garam natrium akan larut,
garam K dan Ca tidak akan
larut

Iota
Larut diatas 600C
Garam Na akan
larut,
sedangkan
garam K dan Ca
memberi
disperse
thixotropic
Susu Panas Larut
Larut
Susu
Garam Na, Ca, dan K tidak Tidak Larut
Dingin
larut tetapi mengembang
Larutan
Panas, larut
Sukar Larut
gula pekat
Larutan
Tidak larut
Pada suhu
garam
akan larut
dingin
Sumber : Moraino, 1997 dalam Winarno, 1990

Lamda
Larut
Larut

Larut
Larut

Pada
panas
larut
panas Pada
panas
larut

suhu
akan
suhu
akan

Universitas Sumatera Utara

Struktur dari ketiga jenis karagenan dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.1 Struktur Kappa, Iota dan Lamda Karagenan

2.3.2 Kegunaan Karagenan
•

Adapun beberapa kegunaan dari karagenan adalah sebagai berikut :
Bahan Makanan
Sebagai penstabil minuman coklat dank rim

Universitas Sumatera Utara

Untuk makanan penutup : untuk mengentalkan produk-produk yang terbuat
dari susu, dan sebagai bahan pelapis untuk makanan penutup dan untuk
•

lapisan bawah dari cake.
Bidang produk daging dan ikan
Disuntikkan ke daging ham dan unggas untuk menjaga kesegaran daging.
Untuk mengurangi lemak atau sebagai pengganti lemak, misalnya dalam

•

hamburger.
Bidang non makanan
Untuk odol gigi dan kosmetik
Untuk farmasi
(Xia, 2005)

2.4

Sifat-sifat Bahan :

2.4.1 Sifat-Sifat Bahan Baku
A. Rumput Laut (Kappaphycus alvarezii)
Sifat-sifat
1. Berbentuk padat, berwarna merah, dan hidup di air asin
2. Mengandung karbohidrat, vitamin dan protein

B. Kalium Hidroksida (KOH)
Sifat-Sifat
1. Berat Molekul : 56,10gr/mol
2. Berwarna putih dan bersifat basa kuat
3. Larut dalam metanol, etanol, propanol dan air
4. Digunakan dalam reaksi saponifikasi ester menghasilkan :
KOH + RCO2R` → RCO2K` + R`OH
5. Digunakan sebagai elektrolit pada baterai alkalin
6. Sering digunakan sebagai pembersih dan desinfektan pada permukaan
yang tahan korosif
(Anonim, 2008)

C. Air (H2O)

Universitas Sumatera Utara

Sifat-Sifat
1. Berat Molekul

: 18,153 g/mol

2. Densitas

: 0,998 g/cm3 (pada 200C)

3. Titik Beku

: 00 C

4. Titik Didih

: 1000C

5. Kapasitas Panas

: 4,184 J/g.K

6. Wujud

: Cair

(Perry, 1999)

2.4.2 Sifat-Sifat Produk
A. Kappa Karagenan
Sifat-Sifat
1. Berat Molekul antara 500.000 – 1.000.000
2. Larut dalam air panas (kappa dan iota karagenan), gula dan susu
3. Membentuk gel pada suhu ruangan
4. Tersusun dari (1->3) D –dalaktosa-4 dan (1->4)3,6 anhydro-D-galaktosa
5. Viskositas

: 5 cps

6. Stabil pada pH 35-9
(Larsen, 1996)

B. Air (H2O)
Sifat-Sifat
1. Berat Molekul

: 18,153 g/mol

2. Densitas

: 0,998 g/cm3 (pada 200C)

3. Titik Beku

: 00 C

4. Titik Didih

: 1000C

5. Kapasitas Panas

: 4,184 J/g.K

6. Wujud

: Cair

(Perry, 1999)
C. Kalium Sulfat (K2SO4)
Sifat-Sifat
1. Merupakan kristal putih yang dapat terbakar

Universitas Sumatera Utara

2. Larut dalam air
3. Sering digunakan sebagai pupuk
4. Mempunyai rasa yang pahit
5. Titik leburnya 10780C
6. Tidak larut dalam KOH dan etanol murni
7. Diproduksi dengan cara mereaksikan Kalium Klorida dan asam sulfat
2 KCl + H2SO4 -- 2 HCl + K2SO4
(Anonim, 2008)

2.5

Proses Pengolahan Kappa Karagenan
Proses untuk menghasilkan kappa karagenan yang dikenal sampoi saat ini

adalah dengan cara :
2.5.1 Proses Murni
Larutan alkali dimasukkan ke dalam larutan pemasak untuk membentuk
kappa karagenan. Larutan di ekstrak biasanya mengandung 1-2% karagenan,
kemudian disaring dan dimurnikan dengan penyaringan kembali. Filtrat yang murni
kemudian dilarutkan dengan alcohol (biasanya 2-propanol) atau garam seperti KCl
untuk menghasilkan presipitat karagenan. Koagulan ini kemudian dipisahkan dengan
cara makanik atau juga dengan cara pengeringan. Karagenan yang murni biasanya
tanpa warna (bening), tanpa rasa, tak berbau, dan akan membentuk gel yang tidak
beraturan di dalam air. Karagenan murni biasanya digunakan untuk industri farmasi
dan industri makanan. (Rideout, 1997). Namun dari segi ekonomis penggunaan
membrane jauh lebih menguntungkan untuk proses pemisahan.

2.5.2 Proses Semimurni
Proses ini menghasilkan karagenan semimurni. Tujuan utama proses ini
adalah untuk meningkatkan sifat karagenan untuk menghasilkan gel dengan biaya
produksi yang lebih rendah. Proses semimurni biasanya tidak melibatkan proses
filtrasi karagenan dan tidak didapati proses ekstraksi dengan isopropanol. Sebagai
hasilnya produk karagenan semimurni berwarna, berbau dan keruh. Hal ini
meyebabkan karagenan semimurni tidak cocok untuk industri farmasi. Biasanya

Universitas Sumatera Utara

karagenan semimurni digunakan untuk pengawet daging, karena kemampuannya
membentuk gel untuk berbagai basis jenis ikan dan daging. (Rideout, 1997)

2.6

Seleksi Proses
Metode pembuatan kappa karagenan yang dipilih adalah karagenan proses

murni (Refined Process Carrageenan). Dasar pemilihan metode ini adalah sebagai
berikut :
1. Metode ini menghasilkan karagenan yang memiliki sifat yang menghasilkan
gel lebih unggul.
2. Produk dapat digunakan dalam banyak bidang
3. Harga jual yang lebih tinggi daripada karagenan semimurni.

2.7

Deskripsi Proses
Proses yang dilakukan terhadap rumput laut untuk menghasilkan kappa

karagenan dapat dibagi menjadi 9 tahapan utama, yakni :
1. Pembersihan bahan baku dan pensortiran
Pembersihan dan pensortiran dilakukan untuk membuang rumput laut yang
sudah berwarna kegelapan dan kurang bermutu, ini dilakukan dengan
menggunakan tenaga kerja. Bahan baku yang telah disortir dikumpulkan
dalam gudang penyimpan (TT-101)
2. Pemotongan rumput laut.
Rumput laut yang telah sesuai dengan standard dimasukkan ke dalam mesin
pemotong (KC-101) melalui screw conveyor (C-101), sehingga pada saat
keluar memiliki panjang sekitar 10 cm. Hal ini dilakukan agar untuk
mempermudah dalam proses ekstraksi karagenan.
3. Pencucian
Bahan baku yang telah dipotong, kemudian dicuci dengan air pada suhu 300C
untuk membuang garam yang melekat pada rumput laut di dalam Tangki
Pelarut (TP-101). Kadar garam yang terkandung dalam rumput laut biasanya
15-25% dari berat rumput laut.
4. Reaksi

Universitas Sumatera Utara

Rumput laut kemudian di ekstraksi dengan larutah KOH 12% pada suhu 750C
di dalam Reaktor (R-101). Ekstraksi ini biasanya memakan waktu sekitar 1-2
jam. Reaksi yang terjadi adalah :

5. Filtrasi
Setelah tercapai waktu yang dibutuhkan untuk pemasakan, rumput laut
dikeluarkan dan dilajutkan ke unit filtrasi (P-101). Unit filtrasi berguna untuk
memisahkan larutan KOH, protein, air, karagenan dan karbohidrat dengan
K2SO4.
6. PemurnianK2SO4
Residu dari proses filtrasi (P-101), yakni K2SO4 dimurnikan dengan cara
disentrifusi (FF-201) dan dikeringkan pada rotary dryer (D-101).
7. Pemisahan kappa karagenan dengan KOH, protein dan karbohidrat.
Filtrat berupa larutan KOH, protein, air, karagenan dan karbohidrat yang
tidak bereaksi diumpankan ke unit Rotary Filter (P-201) untuk memisahkan
KOH, Protein, karbohidrat yang tidak bereaksi dengan kappa karagenan.
9. Pemurnian kappa karagenan
Endapan karagenan yang masih mengandung sedikit air dikeringkan dan
dihancurkan untuk membuat tepung kappa karagenan.

Universitas Sumatera Utara

BAB III
NERACA MASSA

Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan kappa karagenan dari
rumput laut (Kapppaphycus alvarezii) dengan kapasitas produksi 6 ton/jam diuraikan
sebagai berikut :
•

•

•

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Waktu bekerja

: 330 hari

Satuan operasi

: 6000 kg/jam

Pada Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Kappa Karagenan dari rumput laut
(Kapppaphycus alvarezii) ini perubahan massa terjadi pada peralatan :
1. Tangki Pelarut (TP-101)
2. Reaktor (R-101)
3. Filter Press (P-101)
4. Membran (MF-101)
5. Rotary Dryer (D-101)
6. Rotary Filter (P-201)
7. Precipitator (FG-201)
8. Membran (MF-201)
9. Rotary Dryer (D-201)
10. Membran (MF-301)
11. Rotary Dryer (D-301)
12. Splitter (S-101)
13. Mixer (M-101)

Universitas Sumatera Utara

Hasil selengkapnya disajikan dalam tabel-tabel berikut ini :
Tabel 3.1. Neraca Massa pada tangki pelarut (TP-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar

Komponen
Alur 6
Karbohidrat
Protein

Alur 8

2.498,69

NaCl

-

-

-

33.315,84

32.982,68

2.831,85

1.649,13

16,66

34.632,34

15.341,42

-

1.665,79
Total

16.657,92

Alur 10

-

9.161,86
3.331,58

Air

Alur 9

33.315,84

49.973,76

9.161,86
3.331,58

49.973,76

Tabel 3.2. Neraca Massa pada Reaktor (R-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 10

Alur 7

Alur 11

Karbohidrat

9.161,86

-

9.161,86

Protein

3.331,58

-

3.331,58

Air

2.831,85

131.725,49

135.205,27

16,66

-

16,66

Karagenan

-

-

6.947,31

K2SO4

-

-

3.133,61

KOH

-

18.006,81

15.988,92

15.341,42

149,732.30

165.073,72

NaCl

Total
165.073,72

165.073,72

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.3. Neraca Massa pada Filter Press (P-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 11

Alur 20

Alur 12

Karbohidrat

9.161,86

9,16

448,93

Protein

3.331,58

66,63

3.264,95

135.205,27

2.704,11

132.501,17

16,66

16,32

0,33

Karagenan

6.947,31

138,95

6.808,36

K2SO4

3.133,61

3.070,94

62, 67

KOH

15.988,92

319,78

15,669.14

165.073,72

6.325,88

158.747,84

Air
NaCl

TOTAL
165.073,72

165.073,72

Tabel 3.4. Neraca Massa pada Membran (MF-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 20
Karbohidrat
Protein
Air
NaCl
Karagenan
K2SO4
KOH

Alur 22

Alur 23

9,16

0,18

8,98

66,63

1,33

65,30

2.704,11

2.650,02

54,08

16,32

0,32

16,00

138,95

2,78

136,17

3.070,94

61,42

3.009,52

319,78

313,38

6,40

6.325,88

3.029,44

3.296,44

TOTAL
6.325,88

6.325,88

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.5. Neraca Massa pada Rotary Dryer (D-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 22

Alur 23

Alur 24

Karbohidrat

0,18

-

8,98

Protein

1,33

-

65,30

2.650,02

21,04

32,45

NaCl

0,32

-

16,00

Karagenan

2,78

-

136,17

K2SO4

61,42

-

3.009,52

KOH

313,38

-

6,40

3.029,44

21,04

3.275,40

Air

TOTAL
3.029,44

3.029,44

Tabel 3.6. Neraca Massa pada Rotary Filter (P-201)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 12
Karbohidrat
Protein
Air
NaCl
Karagenan
K2SO4
KOH

Alur 18

Alur 13

Alur 14

448,93

-

439,95

8,98

3.264,95

-

3.199,65

3.199,65

132.501,17

317.495,68

394.853,48

2.650,02

0,33

-

0,32

0,01

6.808,36

-

136,17

6.672,19

62, 67

-

61,42

1,25

15,669.14

-

15.355,75

313, 38

158.747,84

317.495,68

414.046,78

9.711,14

TOTAL
476,243.52

476,243.52

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.7. Neraca Massa pada Precipitator (FG-201)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 13
Karbohidrat
Protein
Air
NaCl
Karagenan
K2SO4
KOH

Alur 3

Alur 25

439,95

-

439,95

3.199,65

-

3.199,65

394.853,48

298.910,51

95.942,97

0,32

-

0,32

136,17

-

136,17

61,42

-

61,42

15.355,75

11.624,56

3.731,20

414.046,75

310.535,06

103.511,69

TOTAL
414.046,75

414.046,75

Tabel 3.8. Neraca Massa pada Membran (MF-201)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 25
Karbohidrat
Protein
Air
NaCl
Karagenan
K2SO4
KOH

Alur 26

Alur 27

439,95

8, 80

431,15

3.199,65

63,99

3.135,66

95.942,97

94.024,11

1.918,86

0,32

0,0065

0,320

136,17

2,72

133,44

61,42

1,23

60,19

3.731,20

3.656,57

74,62

103.511,69

97.757,44

5.754,25

TOTAL
103.511,69

103.511,69

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.9 Neraca Massa pada Rotary Dryer (D-201)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 27
Karbohidrat

Alur 28

Alur 29

431,15

-

431,15

Protein

3.135,66

-

3.135,66

Air

1.918,86

1.822,92

105,54

0,320

-

0,320

133,44

-

133,44

K2SO4

60,19

-

60,19

KOH

74,62

-

74,62

5.754,25

1.822,92

3.940,93

NaCl
Karagenan

TOTAL
5.754,25

5.754,25

Suhu (0C)

Tabel 3.10 Neraca Massa pada Membran (MF-301)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 14
Karbohidrat

Alur 15

Alur 16

8,98

8,00

0,978

Protein

3.199,65

6,53

58,77

Air

2.650,02

2.385,02

2.385,02

0,01

0,0007

0,006

6.672,19

6.004,97

667,22

1,25

0,13

1,13

313, 38

2,40

21,64

9.711,14

6.287,04

3.424,10

NaCl
Karagenan
K2SO4
KOH
TOTAL
9.711,14

9.711,14

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.11 Neraca Massa pada Rotary Dryer (D-301)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 15

Alur 17

Alur 19

Karbohidrat

8,00

-

8,00

Protein

6,53

-

6,53

2.385,02

172,25

92,25

0,0007

-

0,0007

6.004,97

-

6.004,97

K2SO4

0,13

-

0,13

KOH

2,40

-

2,40

6.287,04

172,25

6.114,79

Air
NaCl
Karagenan

TOTAL
6.287,04

6.287,04

Tabel 3.12 Neraca Massa pada Spliter (S-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 3
Air
KOH

Alur 2

Alur 4

298.910,51

131.921,40

166.989,11

11.624,56

5.130,39

6.494,17

310.535,06

137.051,79

173.483,27

TOTAL
310.535,06

310.535,06

Tabel 3.13 Neraca Massa pada Mixer (M-101)
Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Komponen
Alur 1
Air
KOH

Alur 2

Alur 7

-

131.921,40

131.921,40

12,680.51

5.130,39

17.810,90

12,680.51

137.051,79

149,732.30

TOTAL
149,732.30

149,732.30

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
NERACA PANAS
Hasil perhitungan neraca panas pada proses Pembuatan Kappa Karagenan
dengan kapasitas produksi 6 ton/jam diuraikan sebagai berikut :
•

•

•

Basis perhitungan

: 1 jam operasi

Satuan Operasi

: kJ/jam

Temperatur basis

: 250C

Pada Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Kappa Karagenan dari rumput laut
(Kapppaphycus alvarezii) ini perubahan panas terjadi pada peralatan :
14. Tangki Pelarut (TP-101)
15. Reaktor (R-101)
16. Rotary Filter (P-201)
17. Rotary Dryer (D-101)
18. Rotary Dryer (D-201)
19. Rotary Dryer (D-301)
20. Mixer (M-101)
Hasil selengkapnya disajikan dalam tabel-tabel berikut ini :
Tabel 4.1. Neraca Panas pada Tangki Pelarut (TP-101)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

692.949,73

-

Produk

-

692.949,73

692.949,73

692.949,73

Total

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.2. Neraca Panas pada Reaktor (R-101)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

11.267.029,69

-

Produk

-

32.762.542,95

Panas Reaksi

-

1.530.710,15

Steam

23.026.223,41

-

Total

34.293.253,10

34.293.253,10

Tabel 4.3 Neraca Panas pada Rotary Filter (P-201)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

37.494.667,23

-

Produk

-

37.494.667,23

37.494.667,23

37.494.667,23

Total

Tabel 4.4 Neraca Panas pada Rotary Dryer (D-101)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

152.870,88

-

Produk

-

265.876,14

Steam

113.005,26

-

Total

265.876,14

265.876,14

Tabel 4.5 Neraca Panas pada Rotary Dryer (D-201)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

294.361,09

-

Produk

-

5.522.927,31

Steam

5.228.566,23

-

Total

5.522.927,31

5.522.927,31

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.6 Neraca Panas pada Rotary Dryer (D-301)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

97.979,32

-

Produk

-

330.760,68

Steam

232.781,36

-

Total

330.760,68

330.760,68

Tabel 4.7 Neraca Panas pada Mixer (M-101)
Komponen

Qmasuk (kJ/jam)

Qkeluar(kJ/jam)

Umpan

11.242.553,65

-

Produk

-

11.242.553,65

11.242.553,65

11.242.553,65

Total

Universitas Sumatera Utara

BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Gudang Penyimpanan Bahan Baku Rumput Laut (TT-101)
Fungsi

: Menyimpan bahan baku rumput laut sebelum diproses

Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap
Bahan konstruksi : Dinding : beton

Jumlah

Lantai

: semen

Atap

: asbes dan seng

: 3 unit

Kondisi ruangan : Temperatur : 25°C
Tekanan
Ukuran

Tinggi

= 8,28 m

Lebar

= 16,56 m

Panjang

= 24,84 m

: 1 atm

5.2. Knife Cutter (KC-101)
Fungsi

: Memotong rumput laut agar diperoleh ukuran potongan yang
lebih kecil dari 15 mm menjadi 5 mm

Jenis

: Rotary Cutter

Bahan konstruksi : Carbon steel

5.3

Jumlah

: 2 unit

Daya

: 4 kW

Tangki Pelarut (TP-101)
Fungsi

: Melarutkan garam yang terdapat dalam rumput laut

Jenis

: Tangki berpengaduk

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan

: Carboon Steel SA – 283 grade C

Jumlah

: 2 unit

Universitas Sumatera Utara

Kondisi operasi:
- Temperatur (T) = 25 0C
- Tekanan (P)

= 1 atm

-µ

= 0,7 cp

Ukuran

: - Shell

- Tutup

Jenis

: four pitched blades

Jumlah baffle

: 4 buah

Diameter impeller

: 1,43 m

Daya motor standar

: Diameter

= 4,29 m

Tinggi

= 3,58 m

Tebal

= 0,34 in

: Diameter

= 4,29 m

Tinggi

= 1,07 m

Tebal

= 0,34 in

= 9,5 kWatt

5.4 Tangki Penyimpanan KOH (TT-102)
Fungsi

: menyimpan KOH untuk kebutuhan selama 7 hari

Bentuk

: silinder vertikal dengan dasar datar dan tutup
ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Baja karbon SA-283 grade C

Jenis sambungan

: Double welded built joints

Jumlah

: 3 unit

Kapasitas

: 592,00 m3

Kondisi operasi

Temperatur : 250C
Tekanan

Ukuran

: - Shell

- Tutup

: 1 atm
: Diameter

= 9,37 m

Tinggi

= 11,71 m

Tebal

= 0,5 in

: Diameter

= 9,37 m

Tinggi

= 2,34 m

Tebal

= 0,5 in

Universitas Sumatera Utara

5. 5

Mixer (M-101)

Fungsi

: Mencampurkan KOH dan H2O untuk membuat larutan
KOH 12,026 %

Jenis

: Tangki berpengaduk

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan

: Carboon Steel SA – 283 grade C

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas : 168,96 m3
Kondisi operasi:
- Temperatur (T) = 42,9 0C
- Tekanan (P)

= 1 atm

-µ

= 0,7 cp

Ukuran

: - Shell

- Tutup

Jenis

: four pitched blades

Jumlah baffle

: 4 buah

Diameter impeller

: 2,06 m

Daya motor standar

: 63 kW

: Diameter

= 6,17 m

Tinggi

= 8,23 m

Tebal

= 0,50 in

: Diameter

= 6,17 m

Tinggi

= 1,54 m

Tebal

= 0,50 in

C.6 Reaktor (R-101)
Fungsi

: Tempat terjadinya reaksi pembentukan kappa Karagenan

Jenis

: Tangki berpengaduk

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan

: Carboon Steel SA – 283 grade C

Jumlah

: 1 unit

Universitas Sumatera Utara

Kondisi operasi:
- Temperatur (T) = 75 0C
- Tekanan (P)

= 1 atm

Ukuran

: - Shell

- Tutup

: Diameter

= 6,52 m

Tinggi

= 8,69 m

Tebal

= 0,50 in

: Diameter

= 6,52 m

Tinggi

= 1,63 m

Tebal

= 0,50 in

Jaket Pemanas
Dimater dalam Jaket (D1)

: 7,52 m

Tinggi jaket = tinggi reaktor : 8,69 m
Diameter luar jaket (D2)

: 9,52 m

Luas yang dilalui steam (A) : 26,75 m2
Kecepatan superficial steam (v) : 83,03 m/jam
Tebal dinding jaket (tj) : 0,45 in
Pengaduk
Jenis

: four pitched blades

Jumlah baffle

: 4 buah

Diameter impeller

: 2,17 m

Daya motor standar

: 80 ½ kW

5.7 Filter Press (P-101)
Fungsi

: memisahkan garam K2SO4 dan protein dari larutan karagenan

Jenis

: Plate and frame filter press

Bahan

: Carboon Steel SA – 283 grade C

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi : P = 1 atm, T = 75 0 C
Jumlah plate yang dibutuhkan

= 63 buah

Universitas Sumatera Utara

5.8 Membran (MF-101)
Fungsi

: memisahkan larutan KOH dari campuran tersuspensi

Jenis

: mikrofiltrasi

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: ceramic

Kondisi operasi :
Temperatur

: 750C

Tekanan Operasi

: 1 atm

Luas permukaan pori

: 212,92 m2

5.9 Rotary Dryer (D-101)
Fungsi

: Mengeringkan K2SO4 yang keluar dari screw conveyor
(C-103)

Tipe

: Rotary Dryer

Bentuk

: Diret fired rotary dryer

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-283, Grade C

Jenis sambungan

: Double welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Ukuran – Shell

: Diameter

: 2,57 m

Panjang

: 12,20 m

Tebal

: 0,3 in

Daya dryer

: 8 kW

5.10 Rotary Filter (P-201)
Fungsi

: memisahkan protein, karbohidrat, KOH dengan
Karagenan

Tipe

: Rotary drum filter

Bentuk

: Silinder horizontal dengan tutup dasar

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA-283, Grade C

Jenis sambungan

: Double welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Universitas Sumatera Utara

Kondisi operasi
Temperatur

: 44,680C

Tekanan Operasi

: 1 atm

Luas area filter

: 120 m2

Ukuran tangki

: Diameter

Daya motor filtrasi

5.11

: 4,33 m

Panjang tangki

: 12,98 m

Tebal tangki

: 0,30 in

: 67 hp

Precipitator (FG-201)
Fungsi

: memisahkan dan memurnikan larutan KOH dari campuran
tersuspensi.

Tipe

: External Solid Recirculation Clarifier

Bentuk

: Circular design

Bahan Konstruksi

: Carbon Stell SA-283, Grade C

Jenis sambungan

: Double welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: 44,68 0C

Tekanan operasi

: 1 atm

Kapasitas

: 406,80 m3

Diameter

: 7,20 m

Tinggi

: 10,80 m

Tebal

: 0,58 in

Kedalaman air

: 5m

Torka Putaran

: 4.183,41 ft-lb

Slope Lantai

: α = 14,040 (0