Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin Dari Kulit Buah Kakao Dengan Kapasitas Produksi 12.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN PEKTIN DARI KULIT BUAH KAKAO

DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 12.000 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
DISUSUN OLEH :
MUHAMMMAD EKKI CHAHYADITHA
NIM : 050405015

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN PEKTIN DARI
KULIT BUAH KAKAO DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
12.000 TON/ TAHUN
KARYA AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh:

MUHAMMAD EKKI CHAHYADITHA
NIM : 050405015

Dosen Pembimbing I

Diperiksa/Disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Mhd.Yusuf Ritonga, MT.
NIP : 196208191989031002

Dosen Penguji I

Dr. Halimatuddahliana, ST, MSc.
NIP : 197304081998022002

Dosen Penguji II

Dr. Ir. Mhd. Yusuf Ritonga, MT. Ir. Netti Herlina, MT.
NIP : 196208191989031002
NIP : 132243746

Dosen Penguji III

Dr. Ir. Fatimah, MT.
NIP : 196406171994032001

Mengetahui ,
Koordinator Karya Akhir

Ir.Renita Manurung,MT.
NIP : 196812141997022002

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

INTISARI

Pabrik pektin dari kulit kakao ini direncanakan berproduksi dengan kapasitas

12.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam satu tahun. Proses yang digunakan

adalah ekstraksi dengan menggunakan pelarut asam, dimana bahan baku yang
digunakan adalah kulit buah kakao.

Lokasi pabrik direncanakan dibangun di atas lahan seluas 11.625 m2 di

Kecamatan Sei Alim, Asahan, Sumatera Utara dengan pertimbangan bahwa area
tersebut merupakan daerah tepian Sungai Silau yang dikelilingi oleh perkebunan

kakao. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dipimpin oleh
seorang Direktur dengan struktur organisasi sistem garis dan staff yang mempunyai
160 orang tenaga kerja.

Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Kakao ini adalah

sebagai berikut :
-

Total modal investasi

: Rp. 541.683.080.088,-

-

Biaya produksi (per tahun)

: Rp. 110.291.035.547,-

-

Hasil penjualan (per tahun)

: Rp. 886.602.509.723,-

-

Laba bersih

: Rp. 250.385.505.101,-

-

Profit Margin (PM)

: 40 %

-

Break Even Ponit (BEP)

: 23,56 %

-

Return on Investment (ROI)

: 46,22 %

-

Pay Out Time (POT)

: 2,16 Tahun

-

Return on Network (RON)

: 77,04 %

-

Internal Rate of Return (IRR)

: 56,19 %

Berdasarkan data analisa ekonomi di atas maka dapat disimpulkan bahwa

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit Kakao

ini layak untuk

dilanjutkan ke tahap perancangan yang lebih terperinci sehingga dapat didirikan

dikemudian hari sebagai pabrik yang profitable.

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan atas

berkat dan rahmat-Nya maka penulis dapat menyeleasikan penulisan Tugas Akhir ini
yang berjudul

Pra Rancangan Pabrik Pektin Dari Kulit Buah Kakao dengan

Kapasitas Produksi 12.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini merupakan persyaratan

untuk menyelesaikan studi dan salah satu persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana
Teknik Kimia di Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan

bimbingan dari berbagai pihak. Atas bantuan dan bimbingan tersebut, dengan segala
kerendahan hati penulis mengucapkan banyak terima kasih khususnya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Muhammad Yusuf Ritonga, MT. selaku Dosen Pembimbing I,

yang telah ikhlas menyumbangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan
ilmu

pengetahuan,

bimbingan

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

dan

arahan

sehingga

penulis

dapat

2. Ibu Dr. Halimatuddahliana, ST, Msc., selaku Dosen Pembimbing II, yang

telah ikhlas menyumbangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan ilmu
pengetahuan, bimbingan dan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.

3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, Msi., selaku Ketua Departemen Teknik Kimia
Fakultas Teknik USU.

4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT., selaku Koordinator Tugas Akhir.

5. Kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah banyak memberikan

motivasi serta dukungan materil dan spiritual demi selesainya Tugas Akhir
ini.

6. Seluruh Staf Dosen Departemen Teknik Kimia USU yang telah banyak
memberikan wawasan dan ilmu pengetahuan kepada penulis.

7. Seluruh teman-teman Teknik Kimia S-1 Reguler dan Mandiri yang telah
banyak memberikan motivasi dan wawasan kepada penulis.

8. Rekan satu kelompok Agustina Tanjung, terima kasih atas kerja sama dan

dukungannya selama ini, semoga semua apa yang kita kerjakan untuk
menyelesaikan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita.

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Penulis juga menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan,

untuk itu penulis mengharapkan masukan dari pembaca untuk kesempurnaan Tugas

Akhir ini. Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis berharap Tugas Akhir ini
dapat berguna bagi kita semua.

Medan,
Penulis

Maret 2011

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................i
INTISARI ...........................................................................................................iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................iv
DAFTAR TABEL ..............................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...............................................................................................I-1
1.2 Rumusan Masalah ..........................................................................................I-2

1.3 Tujuan dan Manfaat .......................................................................................I-2
1.4 Kapasitas Produksi .........................................................................................I-4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Kakao .............................................................................................II-1
2.2 Kulit Buah Kakao ...........................................................................................II-1
2.3 Pektin .............................................................................................................II-3

2.4 Manfaat Pektin ...............................................................................................II-4
2.5 Proses Pembuatan Pektin ...............................................................................II-5
2.6 Deskripsi Proses .............................................................................................II-6

2.6.1 Proses Persiapan Bahan Baku (Kulit Kakao) ....................................II-7
2.6.2 Proses Ekstraksi .................................................................................II-7

2.6.3 Proses Filtrasi ....................................................................................II-7
2.6.4 Proses Vaporasi .................................................................................II-7

2.6.5 Proses Pengendapan ...........................................................................II-8

2.6.6 Proses Pengeringan ............................................................................II-8

2.6.7 Proses Destilasi Campuran Isopropil Alkohol ...................................II-8

2.7 Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao ...............................II-9

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

2.8 Karakteristik Bahan ........................................................................................II-10

2.9 Karakteristik Produk (Pektin dari Kulit Kakao) .............................................II-11
BAB III NERACA MASSA

3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210) .........................................III-1
3.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF-220) .................III-1

3.3 Neraca Massa Total Vaporizer (V-310) .........................................................III-2
3.4 Neraca Massa Total Mixer (M-320) ..............................................................III-2

3.5 Neraca Massa Total Rotary Drum Vaccum Filter 2 (RDVF-330) .................III-2

3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (TD-350) ............................................III-3
3.7 Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD-340) .................................................III-3
BAB IV NERACA PANAS

4.1 Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX-210) ....................................................IV-1
4.2 Neraca Panas Vaporizer (V-310) ...................................................................IV-2
4.3 Neraca Panas Kondensor (E-312) ...................................................................IV-2

4.4 Neraca Panas Cooler (E-316) .........................................................................IV-3

4.5 Neraca Panas Tangki Destilasi (TD-350) .......................................................IV-3
4.6 Neraca Panas Kondensor (E-352) ...................................................................IV-4

4.7 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-340) ............................................................IV-4
4.8 Neraca Panas Kondensor (E-345) ...................................................................IV-5
BAB V SPESIFIKASI PERALATAN
BAB VI INSTRUMENTASI KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi ..................................................................................................VI-1

6.2 Keselamatan Kerja .........................................................................................VI-10

6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Pektin .......................................VI-11
BAB VII UTILITAS

7.1 Kebutuhan Steam ...........................................................................................VII-1
7.2 Kebutuhan Air ................................................................................................VII-2

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

7.3 Kebutuhan Listrik ...........................................................................................VII-11
7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ................................................................................VII-13

7.5 Unit Pengolahan Limbah ................................................................................VII-14

7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas ..........................................................................VII-18
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK
8.1 Lokasi Pabrik

8.2 Tata Letak Pabrik

8.3 Perincian Luas Tanah
BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN
9.1 Pengertian Organisasi dan Manajemen
9.2 Bentuk Badan Usaha

9.3 Bentuk Struktur Organisasi

9.4 Uraian Tugas Wewenang dan Tanggung Jawab
9.5 Sistem Kerja

9.6 Kesejahteraan Tenaga Kerja
BAB X ANALISA EKONOMI

VIII-1

... VIII-3
.VIII-4

IX-1

...IX-1

..IX-2

..IX-4

.IX-9

...IX-14

10.1 Modal Investasi

..X-1

10.3 Total Penjualan (Total Sales)

.X-5

10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC)
10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha

10.5 Analisa Aspek Ekonomi X-5

X-4

...X-5

BAB XI KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS

LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN

LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PENGOLAHAN AIR
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Perkembangan Kebutuhan Pektin di Kawasan Asia ....................... I-3

Tabel 1.2 Produksi Biji Kakao Perkebunan Rakyat Sumut ............................ I-3

Tabel 2.1 Komposisi Kulit Kakao ................................................................... II-2

Tabel 2.2 Perbandingan Kandungan Pektin pada Beberapa Bahan ................ II-2

Tabel 3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210) .......................... III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF-220) . III-1

Tabel 3.3 Neraca Massa Total Vaporizer (V-310) ......................................... III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa Total Mixer (M-320) ............................................... III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Total Rotary Drum Vaccum Filter 2 (RDVF-330) . III-2

Tabel 3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (TD-350) ............................. III-3
Tabel 3.7 Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD-340) ................................. III-3

Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX-210) .................................... IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Vaporizer (V-310) .................................................... IV-2
Tabel 4.3 Neraca Panas Kondensor (E-312).................................................... IV-2

Tabel 4.4 Neraca Panas Cooler (E-316) ......................................................... IV-3

Tabel 4.5 Neraca Panas Panas Tangki Destilasi (TD-350) ............................. IV-3
Tabel 4.6 Neraca Panas Kondensor (E-352).................................................... IV-4

Tabel 4.7 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-340)............................................. IV-4
Tabel 4.8 Neraca Panas Kondensor (E-345).................................................... IV-5
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

Pektin dari Kulit Kakao ................................................................. VI-5

Tabel 6.2 Pencegahan dan Pertolongan pertama jika terkena bahan kimia .... VI-13
Tabel 7.1 Total Kebutuhan Steam yang diperlukan pada Pabrik Pektin

dari Kulit Kakao ............................................................................. VII-1

Tabel 7.2 Total Kualitas Air Pendingin yang diperlukan pada Pabrik Pektin

dari Kulit Kakao ............................................................................. VII-2

Tabel 7.3 Kualitas Air Sungai Silau-Asahan .................................................. VII-4

Tabel 7.4 Perincian Kebutuhan Listrik Pada Unit Proses ............................... VII-11

Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik Pada Unit Utilitas ............................. VII-12
Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik Untuk Pabrik .................................... VII-13

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Tabel 7.7 Luas Area Pengolahan Limbah........................................................ VII-18
Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah Pabrik Pembuatan Pektin Dari Kulit

Buah Kakao .................................................................................... VIII-4

Tabel 9.1 Jumlah Tenaga Kerja Tingkat Pendidikannya ................................ IX-10
Tabel 9.2 Perincian Gaji Karyawan................................................................. IX-11

Tabel 9.3 Pembagian Kerja Shift Tiap Regu ................................................... IX-14

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur atom

D Galakturonat ...............................................II-4

Gambar 2.2 Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao ................II-9

Gambar 6.1 Instrumentasi pada tangki penyimpanan..........................................VI-6
Gambar 6.2 Instrumentasi pada pompa ...............................................................VI-6

Gambar 6.3 Instrumentasi pada tangki pencampuran..........................................VI-7
Gambar 6.4 Instrumentasi pada tangki destilasi ..................................................VI-8
Gambar 6.5 Instrumentasi pada kondensor .........................................................VI-9

Gambar 6.6 Instrumentasi pada rotary dryer .......................................................VI-9

Gambar 7.1 Bagan Pengolahan Limbah .............................................................VII-15
Gambar 7.2 Flowsheet Utilitas ...........................................................................VII-25
Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pektin dari Kulit Kakao ............VIII-5
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Pabrik Pembuatan Pektin dari

Kulit Kakao......................................................................................IX-16

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Sumatera Utara merupakan daerah perkebunan yang cukup potensial. Kakao

merupakan salah satu komoditi andalan Sumatera Utara sebagai penghasil devisa non

migas. Disamping itu kakao juga digunakan sebagai bahan baku industri makanan,

industri obat-obatan dan industri kosmetik.

Pemanfaatan tanaman kakao selama ini masih terbatas yaitu pada bijinya

yang yang berkisar antara 16-53 biji tiap buah, sedangkan bagian lainnya seperti kulit

buah dan pulp belum banyak dimanfaatkan. Diperkirakan 68,5% dari berat buah

segar terbuang manjadi limbah. Buah kakao terdiri dari 73,8% kulit buah, 2%
masenta, dan 24,2% biji. (Wikipedia, 2010)

Produksi biji kakao Sumatera Utara pada tahun 2009 adalah 68.828 ton, yang

berarti menghasilkan limbah kulit buah sebanyak 193.874 ton, jumlah yang tidak
sedikit untuk dibuang sebagai limbah perkebunan. (BPS Sumut, 2010)
Kulit buah kakao mengandung 6

30 % pektin yang jumlahnya tergantung

dari tingkat kematangan buah kakao tersebut, dimana untuk buah kakao yang masih
mentah kandungan pektin pada kulitnya berkisar 25

30 %, sedangkan untuk buah

kakao yang sudah matang kandungan pektin pada kulitnya berkisar diantara 6

12

%. Selain itu, tingkat kesegaran kulit buah kakao juga sangat mempengaruhi kadar

pektin yang terkandung di dalam kulit buah kakao, dimana apabila kulit kakao

tersebut sudah lama dipetik dari pohonnya dan sudah rusak (mengalami

pembusukan), maka kandungan pektin di dalam kulit buahnya akan semakin
menurun. (Sukha, 2007)

Pektin adalah senyawa polisakarida yang larut dalam air dan merupakan

asam-asam pektinat yang mengandung gugus-gugus metoksil. Fungsi utamanya
sebagai bahan pengental dan pembentuk gel. Selain dalam industri makanan pektin
juga dapat digunakan dalam industri kosmetik dan farmasi. Pada industri kosmetika,

pektin digunakan sebagai bahan aditif dalam pembuatan krim, sabun, minyak rambut
dan pasta. (Amelia, 2000)

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Hingga tahun 2010, seluruh pektin yang digunakan di industri-industri

Indonesia adalah barang impor. Jumlah impor pektin yang besar, yaitu > 100 ton per

tahun dan harganya yang sangat mahal, membuat biaya impor pektin berdampak
terhadap pengurangan devisa negara yang besar pula. Dengan memanfaatkan kulit
buah kakao menjadi sumber pektin diharapakan limbah kulit buah kakao di Sumatera

Utara dapat dimanfaatkan dan bisa mencukupi kebutuhan pektin dalam negeri serta

menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara pengekspor pektin. (BPS Sumut,
2010)
1.2

Rumusan Masalah

Perumusan Masalah dalam Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari

Kulit Buah Kakao

adalah bagaimana membuat suatu pra rancangan pabrik

pembuatan pektin dari kulit buah kakao dengan menerapkan disiplin ilmu teknik
kimia dan bagaimana kelayakan pra rancangan pabrik ini untuk dilanjutkan ke tahap
perancangan yang lebih terperinci berdasarkan hasil analisa ekonominya.
1.3

Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penulisan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin dari Kulit

Buah Kakao adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia dalam penentuan
kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan pektin dari kulit buah kakao sebagai
bekal kompetensi seorang sarjana teknik kimia.

Adapun manfaat dari penulisan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pektin

dari Kulit Buah Kakao adalah untuk mengetahui apakah pra rancangan pabrik

pembuatan pektin dari kulit buah kakao layak untuk dilanjutkan ke tahap
perancangan yang lebih terperinci lagi, sehingga pabrik pektin dari kulit kakao layak
untuk didirikan di kemudian hari.

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

1.4

Kapasitas Produksi

Penentuan kapasitas pabrik ini didasarkan pada perkembangan produksi buah

kakao perkebunan rakyat di Sumatera Utara, kebutuhan pektin dalam negeri dan
kebutuhan pektin di kawasan asia setiap tahunnya.

Tabel 1.1 Perkembangan Produksi Kakao Perkebunan Rakyat Sumut
Tahun

Produksi Biji Kakao (ton)

Limbah Kulit Kakao (ton)

2005
50.994
143.639,1
2006
51.990
146.445,1
2007
52.858
148.890,1
2008
53.780
151.487,2
2009
68.828
193.874,3
( Sumber : Biro Pusat Statistik Sumatera Utara, 2010 )

Tabel 1.2 menunjukkan data kebutuhan pektin di Indonesia dam total

kebutuhan pektin di kawasan asia (termasuk Indonesia) dari tahun 2000 sampai
dengan tahun 2009.

Tabel 1.2 Kebutuhan Pektin di Indonesia

Tahun
Impor Pektin Nasional (kg)
Konsumsi Pektin Asia (kg)
2000
245.610
14653.772
2001
302.600
14.899.436
2002
474.800
15.377.358
2003
379.050
16.456.821
2004
319.140
16.689.134
2005
239.900
17.322.597
2006
189.470
17.876.777
2007
136.334
18.505.980
2008
670.410
19.117.748
2009
19.802.930
183.050
( Sumber : Biro Pusat Statistik Sumatera Utara dan AUIC, 2010 )
Dari data kebutuhan impor pektin Indonesia pada tabel 1.2 dapat dibuat

hubungan regresi linier antara tahun dengan jumlah impor pektin dengan rumus,

y = -1,992x + 4303, dimana untuk tahun 2015 mendatang impor pektin Indonesia

diperkirakan berjumlah 289,12 ton per tahun. Dari data konsumsi pektin Asia pada

tabel 1.2 dapat dibuat hubungan regresi linier antara tahun dengan jumlah impor

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

pektin dengan rumus, y = 632,61x

10-6, dimana untuk tahun 2015 mendatang,

konsumsi pektin di benua Asia diperkirakan berjumlah 24.315 ton per tahunnya.

Untuk memenuhi seluruh kebutuhan pektin nasional dan memenuhi sekitar

50 % kebutuhan pektin di benua Asia, maka kapasitas produksi pabrik yang

direncanakan akan dibangung pada tahun 2015 ke depan adalah 12.000 ton pektin/
tahun. Dengan nilai yield proses produksi pektin dari kulit kakao sebesar 9,9505 %,

maka untuk menghasilkan produk pektin sebanyak 12.000 ton/ tahun, akan
dibutuhkan kulit buah kakao sebanyak 120.597 ton/ tahun. Ketersediaan kulit kakao
yang masih lebih besar jumlahnya daripada kebutuhan kulit kakao pada industri ini

menggambarkan bahwa proses industri pabrik pektin dari kulit buah kakao
mempunyai kemungkinan yang sangat kecil untuk mengalami krisis bahan baku.

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Tanaman Kakao

Tanaman kakao merupakan salah satu anggota genus theobroma. Secara garis

besarnya, sistematika kakao adalah :
Divisio
Kelas

: Spermatophyta

: Docutyledone

Ordo

: Malvaies

Genus

: Theobroma

Familia
Spesies

: Sterculiceae

: Theobroma cacao

Tanaman kakao tumbuh subur di hutan

dibawah naungan pohon

hutan dataran rendah dan hidup

pohon yang tinggi. Pertumbuhan tanaman kakao banyak

dipengaruhi oleh kesuburan tanah, kelembaban, suhu, dan curah hujan. Adanya

angin, musim kering, dan perubahan-perubahan iklim berpengaruh terhadap
berbuahnya tanaman kakao. (Wikipedia, 2010)
2.2

Kulit Buah Kakao

Kulit buah kakao adalah bagian dari buah kakao yang pemanfaatannya masih

terbatas. Umumnya kulit buah kakao dapat dibenamkan kembali kedalam tanah

sebagai penambah unsur hara atau pupuk. Selain itu kulit buah kakao juga sering
dijadikan pakan ternak karena kandungan protein dan karbohidratnya cukup tinggi.

Pada perkebunan rakyat umumnya kulit buah kakao yang dihasilkan dari

panen biji kakao dari buah yang telah matang hanya dibiarkan membusuk di sekitar

area perkebunan kakao tersebut. Padahal pembusukan kulit buah kakao dapat
menghasilkan hama-hama yang dapat mengganggu kelangsungan hidup dari tanaman
kakao itu sendiri.

Kulit buah kakao mengandung air dan senyawa-senyawa lain. Komposisi

kimia kulit buah kakao tergantung pada jenis dan tingkat kematangan buah kakao itu
sendiri. Penelitian telah dilakukan untuk mengetahui komposisi kulit buah kakao

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

jenis Forastero, yang merupakan jenis mayoritas tanaman kakao di Indonesia, seperti
yang terlihat pada tabel berikut ini. (Riyadi, 2003)

Tabel 2.1 Komposisi Kulit Kakao (pada basis kering)
Parameter

Kandungan (%)

Pektin

12,67

Air

5

Zat Padat Lainnya

82,33

(Sumber : Riyadi, 2003)
Kulit buah kakao mengandung cukup banyak pektin jika dibandingkan

dengan sumber-sumber pektin lainnya. Tabel 1.2 berikut ini adalah perbandingan
banyak pektin yang terkandung pada beberapa sumber pektin.

Tabel 2.2 Perbandingan Kandungan Pektin pada Beberapa Bahan
Bahan

Kandungan Pektin (%)

Apel

0,14 0,96

Anggur
Aprikot
Jeruk

Kulit Jeruk

Kulit Kakao
Pisang

Wortel

(Sumber : Baker, 1997)

0,70 0,80
0,42 1,32
0,25 0,76
10 30
6

30

0,58 0,89
0,72 1,01

Kandungan pektin di dalam kulit buah kakao yang cukup tinggi tersebut

sangat memungkinkan untuk meningkatkan nilai ekonomis komoditas buah kakao

secara keseluruhan, yang mana selama ini nilai ekonomis buah kakao hanya
bergantung kepada harga jual biji kakao saja. Di sisi lain, kualitas biji kakao asal
Indonesia di pasar dunia masih belum memiliki peringkat yang bagus, karena biji

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

kakao yang ada Indonesia berasal dari pohon kakao berjenis Forastero yang

merupakan pohon kakao dengan kualitas biji yang rendah (kualitas curah). (Riyadi,
2003)

Harga pektin yang cukup tinggi dan banyaknya penelitian yang telah

dilakukan tentang pektin dari kulit buah kakao ini sangat memungkinkan untuk
dijadikan sebagai latar belakang pembangunan pabrik pektin dari kulit buah kakao.
(Agustina, 2010)
2.3

Pektin

Pektin merupakan segolongan polimer heterosakarida yang diperoleh dari

dinding sel tumbuhan darat. Pektin berwujud bubuk berwarna putih hingga coklat
terang. Pektin banyak dimanfaatkan pada industri pangan sebagai bahan perekat dan
stabilizer (dengan tujuan agar tidak terbentuk endapan pada suatu larutan).

Pektin pada sel tumbuhan merupakan penyusun lamela tengah, yaitu lapisan

penyusun awal dinding sel. Pada sel-sel tertentu seperti buah atau kulit buah,
cenderung mempunyai kandungan pektin yang sangat banyak. Pektinlah senyawa
yang mengakibatkan suasana lengket apabila seseorang mengupas buah atau kulit
buah.

Penyusun utama pektin biasanya gugus polimer asam D

terikat dengan

1,4

galakturonat, yang

glikosidik. Asam galakturonat memiliki gugus karboksil

yang dapat saling berikatan dengan ion Mg2+ atau Ca2+ sehingga berkas-berkas

polimer berlekatan satu sama lain. Inilah yang menyebabkan rasa lengket pada
kulit. Tanpa kehadiran kedua ion ini, pektin laru dalam air. Garam-garam Mg

pektin atau Ca

pektin dapat membentuk gel, karena ikatan tersebut berstruktur

amorphous (tak berbentuk pasti) yang dapat mengembang jika molekul air terjerat

di antara ruang-ruang ikatan tersebut.

Asam anhidrogalakturonat adalah turunan dari galaktosa yang pada atom C-6

telah terasamkan seperti pada gambar :

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

O
C

OH

OH

H

H

H

OH

H

H

OH

Gambar 2.1 Struktur atom
2.4

OH

D Galakturonat

Manfaat pektin

Penggunaan pektin cukup luas baik dalam bidang industri pangan maupun

non-pangan. Umumnya pektin digunakan sebagai bahan pembentuk jeli, selai,

pengental dan dimanfaatkan dalam bidang farmasi sebagai obat diare. (National

Research Development Corporation, 2004)

Dalam industri karet, pektin bisa digunakan sebagai bahan pengental lateks.

Pektin juga dapat memperbaiki warna, konsistensi, kekentalan dan stabilitas produk
karet yang dihasilkan. (Towle & Christensen, 1973)

Pektin berkadar metoksil tinggi digunakan untuk pembuatan selai dan jeli

dari buah-buahan, serta digunakan dalam pembuatan saus salad, puding, gel buahbuahan dalam es krim, selai dan jeli. Pektin bermetoksil rendah efektif digunakan

dalam pembentukan gel saus buah-buahan karena stabilitasnya yang tinggi pada
proses pembekuan, thawing, dan pemanasan, serta digunakan sebagai penyalut dalam

banyak produk pangan. (Glicksman, 1969)

Di bidang farmasi pektin dikenal sebagai bahan yang bersifat potensiator dan

memperpanjang pengaruh antibiotik, hormon-hormon dan obat-obatan sulfat dan
analgesik-analgesik. Pektin juga digunakan sebagai emulsifier bagi preparat cair dan

sirup, obat diare pada anak-anak, obat penawar racun logam, bahan penurun daya

racun dan meningkatkan daya larut obat sulfa, memperpanjang kerja hormon dan
antibiotika, bahan pelapis perban (pembalut luka) guna menyerap kotoran dan

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

jaringan yang rusak serta bahan kosmetik, oral atau injeksi untuk mencegah

pendarahan. (Yohenta, 2008)
2.5

Proses Pembuatan Pektin

Bahan baku pembuatan pektin adalah buah atau kulit buah seperti apel, jeruk,

tebu, pepaya, jambu, kakao dan lain-lain. Dari bahan-bahan tersebut, pektin
diekstraksi dengan menggunakan pelarut asam pada range pH 1,5

3,5. Selama

beberapa jam ekstraksi, protopektin kehilangan beberapa ikatan pada cabangcabangnya, berubah menjadi ikatan yang lebih pendek dan kemudian terlarut. Setelah

pektin terlarut, larutan pektin dipisahkan dari cake bahan bakunya untuk kemudian
dipekatkan menjadi separuh dari volume larutan awalnya.

Larutan pektin yang telah pekat kemudian ditambahkan dengan alkohol atau

isopropil alkohol untuk menggumpalkan/mengendapkan pektin yang ada pada
larutan. Selain dengan penambahan alkohol yang merupakan cara pengendapan

pektin yang terbaru, ada beberapa teknik pengendapan pektin yang lain yang juga
pernah dipakai dalam industri pembuatan pektin. Diantaranya adalah dengan
penambahan garam aluminium yang tidak lagi digunakan pada industri karena biaya
produksi yang lebih tinggi dan jumlah impurities yang cukup tinggi.
Pektin

yang telah diendapkan kemudian dipisahkan dari alkoholnya dan

kemudian dikeringkan. Apabila produk yang diinginkan adalah pektin dengan jenis

esterifikasi rendah, selanjutnya pektin diperlakukan dengan menggunakan pelarut

asam kembali. Dan apabila produk yang diinginkan adalah pektin ter-amidasi,
perlakuan dengan pelarut asam yang sebelumnya telah dilakukan dilanjutkan dengan

perlakuan yang melibatkan amonium hidroksida. Setelah pengeringan dan pengecilan

ukuran, pektin juga biasa di standarisasi dengan menggunakan gula, garam kalsium
atau asam organik untuk menghasilkan kualitas optimal pektin untuk beberapa
aplikasi khusus. (Wikipedia, 2010)

Parameter-parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas pektin

antara lain seperti kadar air, kadar impurities, kadar asam galakturonat dan kadar

esterifikasi pektin. Total produksi pektin di seluruh dunia setiap tahunnya

diperkirakan sebanyak 80.000 ton dengan nilai ekonomi lebih dari 300 juta dollar
Amerika Serikat. Dimana konsumsi negara-negara Eropa Barat sebanyak 36 %,

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Amerika Serikat 32 %, Asia 25 % dan sisanya negara-negara lain. (Association
Ukrainian Innovation Companies, 2010)
2.6

Deskripsi Proses

Proses pembuatan pektin dari kulit kakao ini dilakukan dengan cara

mengekstraksi pektin dari kulit kakao dengan menggunakan pelarut asam. Dimana
pelarut asam yang dipilih adalah asam klorida (HCl) dengan alasan pada beberapa

penelitian tentang ekstraksi pektin dari kulit kakao, pelarut asam klorida ini

merupakan pelarut yang paling tinggi yield-nya, paling rendah konsentrasi pelarut

optimumnya dan kualitas pektin yang dihasilkannya lebih baik daripada ekstraksi

pektin dari kulit buah kakao dengan pelarut lainnya. Selain itu, asam klorida juga

merupakan pelarut yang mudah dicari dan persediaannya masih sangat tercukupi di
pasar industri. (Riyadi, 2003)

Pektin yang telah terekstraksi akan diendapkan dengan larutan isopropil

alkohol. Isopropil alkohol dipilih karena beberapa penelitian menyatakan bahwa

larutan pengendap pektin yang paling efektif dan efisien adalah isopropil alkohol.
Walaupun harganya lebih mahal dan persediaannya tidak berlimpah di pasar industri
nasional, namun hal tersebut tidak menjadi masalah jika dibandingkan dengan

kemampuan larutan ini mengendapkan pektin yang telah terekstraksi. Untuk
mengendapkan pektin, larutan isopropil alkohol juga tidak memerlukan bantuan
senyawa lain sehingga pektin yang terendapkan merupakan endapan pektin murni
yang harganya jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan pektin yang terikat sebagai

garam, misalnya Pektin-Al dan Pektin-Ca. (International Pectin Producers
Association, 2010)

Adapun tahapan proses pembuatan pektin dari kulit kakao yang sedikit lebih

rinci akan dijelaskan pada poin-poin sub-bab berikut ini.
2.6.1 Proses Persiapan Bahan Baku (Kulit Kakao)

Kulit kakao kering diangkat dari gudang (G-111) dengan menggunakan belt

conveyor (BC-112) menuju ke crusher (SR-110). Di dalam crusher kulit kakao
dihancurkan dan dihaluskan hingga ukuran 205 µm. Kulit kakao yang sudah halus

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

diangkut menuju ekstraktor (EX-210) dengan menggunakan screw conveyor (SC-

113).

2.6.2 Proses Ekstraksi

Kulit kakao halus kemudian diekstraksi secara kontiniu selama 60 menit pada

suhu 70 °C dan tekanan 1 atm dengan menggunakan pelarut HCl 0,73% yang di

pompa dari tangki pencampuran HCl (M-213) dengan perbandingan massa kulit
kakao halus dengan massa larutan HCl sebesar 1 : 5. Pada tahap ekstraksi ini, terjadi
pelepasan molekul pektin dari kulit kakao yang telah halus dan kemudian terlarut di

dalam larutan dengan nilai konversi 80 % (Rachmawan dkk, 2005). Seperti yang
terlihat pada reaksi berikut ini :

Kulit Kakao Halus-Pektin(s) + HCl(aq) + H2O(l)

Pektin(aq) + Cake Kulit Kakao-Pektin(s) + HCl(aq) + H2O(l)

2.6.3 Proses Filtrasi

Hasil ekstraksi yang berupa ekstrak dan refinat dimasukkan ke dalam rotary

drum vacuum filter (RDVF-220) untuk memisahkan filtrat dengan cake kulit kakao.
Setelah dipisahkan, cake kulit kakao (yang terdiri dari serat kasar, theobromine,

antosianin, protein dan mineral) dimasukkan ke dalam bak penampungan (BP-222)
untuk dijual sebagai bahan baku pembuatan pakan ternak, sedangkan filtratnya
dipompakan ke dalam vaporizer (V-310).

2.6.4 Proses Vaporasi

Di dalam vaporizer, filtrat dipanaskan sampai suhu 110°C untuk menguapkan

HCl dan sebagian airnya. Hal tersebut dilakukan untuk memekatkan larutan pektin
hingga volume larutan pektin akhirnya akan sebanyak ½ dari volume larutan pektin

semula. Larutan pektin yang telah pekat dan merupakan produk bawah dari vaporizer

kemudian dipompakan menuju sebuah cooler (E-316) untuk menurunkan suhunya

dan akan diproses lebih lanjut pada tahapan berikutnya.

Produk atas vaporizer yang berupa uap dari campuran HCl dan air dilewatkan

melalui sebuah kondensor (E-312) untuk menurunkan suhu dan merubah fasanya

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

menjadi cair kembali dan kemudian disimpan di tangki penampungan (TT-314)
untuk kemudian digunakan kembali sebagai pelarut pada proses ekstraksi.

2.6.5 Proses Pengendapan

Larutan pektin pekat yang telah didinginkan kemudian dipompakan ke

sebuah mixer (M-320). Agar pektin yang terdapat dalam larutan pektin dapat

membentuk endapan, maka ke dalam mixer (M-320) ditambahkan isopropil alkohol

dari tangki penyimpanan isopropil alkohol (TT-354) dengan perbandingan massa

antara pektin dan isopropil alkohol adalah 1 : 2. Endapan pektin yang dihasilkan
kemudian difiltrasi dengan menggunakan rotary drum vacuum filter (RDVF-330)
untuk memisahkan pektin dengan isopropil alkohol.
Pektin(aq) + Isopropil Alkohol(s) + Air(l)

Pektin(s) + Pektin(aq) + Isopropil Alkohol(s) + Air(l)

2.6.6 Proses Pengeringan

Pektin yang dihasilkan masih mengandung banyak air, sehingga selanjutnya

dikeringkan di dalam rotary dryer (RD-340) sampai kandungan airnya 2% dengan
menggunakan steam sebagai media pengeringan. Pektin yang sudah kering kemudian

diangkut menggunakan screw conveyor (SC 343) ke dalam tangki penampungan

produk (TT-344).

2.6.7 Proses Destilasi Campuran Isopropil Alkohol
Filtrat yang meninggalkan unit filtrasi ke

dua (RDVF-330) merupakan

campuran dari isopropil alkohol dengan larutan pektin yang tidak terendapkan.

Untuk mendapatkan cairan Isopropil Alkohol kembali, dilakukan proses destilasi

sederhana pada campuran tersebut dengan kondisi operasi 85oC (titik didih isopropil

alkohol), 1 atm, yang dilakukan di dalam tangki destilasi (TD-350). Produk atas dari
tangki destilasi yang merupakan uap dari isopropil alkohol, diturunkan suhunya dan

diubah fasanya menjadi cair dengan melewatkannya pada sebuah kondensor (E-352)
dan kemudian memompakannya kembali menuju tangki penyimpanan isopropil
alkohol (TT-354) untuk digunakan kembali dalam proses penggumpalan pektin

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

selanjutnya.

2.7

Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao
Kulit Kakao Kering
Crusher
HCl 0,73 %

Extractor
Rotary Drum Vacuum Filter

Filtrat Pektin

Cake Kulit Kakao

Vaporizer

Dijual

Uap HCl

Filtrat Pekat Pektin

Condenser

Cooler

Digunakan Kembali

Mixer

Isopropil Alkohol abs.

Pengendapan Pektin
Rotary Drum Vacuum Filter

Endapan Pektin Basah

Isopropil Alkohol, Air dan Pektin yang

A

B

tidak terendapkan

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

C

A

B

Rotary Dryer

Tangki Destilasi

Pektin Kering

Uap Isopropil Alkohol

Pektin Encer

Tangki Penampung Produk

Condenser

Dijual

Dijual

Digunakan Kembali

Gambar 2.2

2.8

Blok Diagram Proses Produksi Pektin dari Kulit Kakao

Karakteristik bahan

a. Kulit Buah Kakao
Bentuk

: Padatan berwarna coklat kekuning-

Densitas

: 1.467 kg/m3

Kapasitas panas

: 0,539 kkal/kg.oC (pada 25 oC)

kuningan.

Titik Didih

(Riyadi, 1998)
b. Air [ H2O ]

Berat molekul

: 159 oC

: 18 kg/kmol

Densitas

: 997,0479 kg/m³

Spesifik gravity

:1

Titik didih

Kapasitas panas

: 100 °C

: 75,28 J/mol.K (pada 25 oC)

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

C

Viskositas

(Wikipedia, 2010)

: 0,8937 mPa.s (pada 25 oC)

c. Isopropil Alkohol [ (CH3)2CHOH ]
Berat molekul
Densitas

: 778,45 kg/m³

Spesifik gravity

: 0,785 (pada 20 oC)

Viskositas

: 2,3703 mPa.s (pada 20 oC)

Titik didih

Kapasitas panas

(Zentoves, 1999)
d. Asam Klorida [ HCl ]
Berat molekul

: 82,3 °C

: 154 J/mol.K (pada 20

: 1.180 kg/m³

Spesifik gravity

: 1,2

Viskositas

: 1,9 mPa.s (pada 25 oC)

Kapasitas panas

(Zentoves, 1999)

25 oC)

: 36,5 kg/kmol

Densitas

Titik didih

2.9

: 60,1 kg/kmol

: 110 °C

: 0,191 kkal/kg.oC (pada 25 oC)

Karakteristik Produk (Pektin dari Kulit Kakao)

Bentuk

: Bubuk berwarna putih kecoklatan

Golongan

: High Methoxyl Pectin (kadar metoksil tinggi)

Derajat Jel (USA SAG)

: 150 ± 5

Kadar air

:2%

Kadar abu

: 2,1 %

Derajat esterifikasi

Kadar galakturonat
Densitas

Spesifik gravity

: 67 %

: 70 %

: 1.526 kg/m3

: 0,65

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Kapasitas Panas
(Riyadi, 2003)

: 0,431 kkal/kg.oC (pada 25 oC)

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas produksi

: 12.000 ton/tahun

Rate produksi

:

Waktu produksi

3.1

: 330 hari/tahun

= 1.515,15 kg/jam

Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210)

Tabel 3.1 Neraca Massa Total Tangki Ekstraktor (EX-210)
Komponen
Pektin*

Pektin terekstraksi
Air

Padatan
HCl

Jumlah

3.2

Masuk (kg/jam)

Alur 4

Alur 5

1.929,25

0,00

0,00

0,00

Alur 6

0,00

Keluar (kg/jam)
Alur 7

385,85

0,00

1.543,40

761,35

946,33

74.632,59

76.340,27

0,00

555,78

0,00

555,78

15.226,94

1.502,32

12.536,34

0,00

0,00

12.536,34

74.632,59

91.361,65

Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF-220)

Tabel 3.2 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 1 (RDVF-220)
Komponen
Pektin*

Pektin terekstraksi

Masuk (Kg/Jam)
Alur 7

385,85

1.543,40

Keluar (Kg/Jam)

Alur 8

385,85
28,25

Alur 9

0,00

1.515,15

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Air

Padatan
HCl

Jumlah
3.3

76.340,27

74.942,90

12.536,34

12.536,34

10,17

545,61

91.361,65

14.357,99

77.003,66

555,78

Komponen
Pektin terekstraksi
Air

HCl

Masuk (kg/jam)
Alur 9

1.515,15

Keluar (kg/jam)

Alur 10

0,00

Alur 12

1.515,15

74.942,90

37.198,64

37.744,25

77.003,66

37.744,25

39.259,41

545,61

Jumlah

545,61

0,00

Neraca Massa Total Mixer (M-320)

Tabel 3.4 Neraca Massa Total Mixer (M-320)
Komponen
Pektin**

Endapan Pektin
Air

Isopropil Alkohol

Jumlah

3.5

0,00

Neraca Massa Total Vaporizer (V-310)

Tabel 3.3 Neraca Massa Total Vaporizer (V-310)

3.4

1.397,37

Masuk (kg/jam)

Alur 13

0,00

Alur 14

1.515,15

37.744,25

Keluar (kg/jam)
0,00

Alur 15

30,30

0,00

1.484,85

0,00

0,00

3.030,30

37.744,25

39.259,41

3.030,30

42.289,71

3.030,30

Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 2 (RDVF-330)

Tabel 3.5 Neraca Massa Total Rotary Drum Vacuum Filter 2 (RDVF-330)
Komponen
Pektin**

Endapan Pektin

Masuk (kg/jam)
Alur 15

30,30

1.484,85

Keluar(kg/jam)

Alur 16

0,00

1.484,85

Alur 17

30,30
0,00

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Air

Isopropil Alkohol

152,61

37.591,65

42.289,71

1.649,71

40.640,00

3.030,30

Jumlah

3.6

37.744,25

12,25

3.018,05

Neraca Massa Total Tangki Destilasi (TD-350)

Tabel 3.6 Neraca Massa Total Tangki Destilasi (RD-350)
Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur 17

Pektin**

30,30

Air

Isopropil Alkohol

Alur 18

30,30

Alur 19

0,00

37.591,65

36.839,81

60,36

2.957,69

40.640,00

329,82

3.709,52

3.018,05

Jumlah

3.7

Keluar (kg/jam)

751,83

Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD-340)

Tabel 3.7 Neraca Massa Total Rotary Dryer (RD-340)
Komponen

Masuk (kg/jam)

Endapan Pektin

Alur 21

1.484,85

Air

Isopropil Alkohol

Jumlah

Total produk pektin

Keluar (kg/jam)

Alur 22

0,00

152,61

122,31

1.649,71

134,56

12,25

12,25

Alur 24

1.484,85
30,30
0,00

1.515,15

= 1.515,15 kg/jam
= 1.515,15 kg/jam
= 12.000 ton/tahun

Keterangan
Pektin*

:

= Pektin yang tidak terekstraksi (masih berada di dalam cake kulit
kakao).

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Pektin**

= Pektin yang tidak terendapkan (masih berfasa cair).

BAB IV

NERACA PANAS

Hasil perhitungan neraca energi pada Pra

Rancangan Pabrik Pembuatan

Pektin dari Kulit Kakao dengan,
Basis perhitungan

: 1 jam operasi,

Satuan panas

: kilokalori (kkal),

Suhu referensi

adalah sebagai berikut.

4.1

: 25 oC,

Neraca Panas Tangki Ekstraktor (EX 210)

Tabel 4.1 Neraca Panas Total Tangki Ekstraktor (EX 210)
Komponen

Alur 4

Masuk (Kkal/Jam)

4.157,54

Pektin
Air
Cake Kulit Kakao
HCl
Total

Alur 5

0,00

Alur 6

0,00

Keluar (Kkal/Jam)
Alur 7

37.417,87

3.802,93

4.726,94

372.789,79

3.431.876,94

0,00

1.725,71

0,00

15.531,37

111.761,48
119.721,95

0,00

6.452,64
498.964,39

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 3.991.715,12 kkal/jam

0,00

372.789,79

1.005.853,33

4.490.679,50

= (4.490.679,50 498.964,39) kkal/jam

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Neraca Panas Vaporizer (V 310)

4.2

Tabel 4.2 Neraca Panas Total Vaporizer (V 310)
Komponen
Pektin

Masuk (Kkal/Jam)
Alur 9

0,00

3.369.057,97

HCl

3.158.722,85

15.247,07

Total

28.800,02

3.187.522,87

3.413.691,41

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 3.034.392,36 kkal/jam

4.3

Alur 10

29.386,36

Air

Keluar (Kkal/Jam)

55.507,58

3.205.053,30
0,00

3.260.560,89

6.448.083,77

= (6.448.083,77 3.413.691,41) kkal/jam

Neraca Panas Kondensor (E 312)

Tabel 4.3 Neraca Panas Total Kondensor (E 312)
Komponen

Masuk (Kkal/Jam)

Keluar (Kkal/Jam)

3.158.722,85

185.807,23

3.187.522,87

187.501,35

Alur 10

Air

HCl

Alur 12

28.800,02

Total

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 3.000.021,53 kkal/jam

Alur 11

1.694,12

= (187.501,35 3.187.522,87) kkal/jam

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

4.4

Neraca Panas Cooler (E 316)

Tabel 4.4 Neraca Panas Total Cooler (E 316)
Komponen

Masuk (Kkal/Jam)

Keluar (Kkal/Jam)

3.205.053,32

188.532,55

Alur 12

Air

Pektin

55.507,58

Total

3.265,15

3.260.560,90

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 3.068.763,20 kkal/jam

4.5

Alur 13

191.797,70

= (191.797,70 3.260.560,90) kkal/jam

Neraca Panas Tangki Destilasi (TD 350)

Tabel 4.5 Neraca Panas Total Tangki Destilasi (TD 350)
Komponen
Pektin

Masuk (Kkal/Jam)
Alur 17

Air

65,30

187.770,27

Isopropil Alkohol

9.989,75

Total

197.825,32

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 2.176.078,52 kkal/jam

Keluar (Kkal/Jam)

Alur 18

783,64

2.208.178,36
2.397,54

2.211.359,54

Alur 19
0,00
45.064,86

117.479,44
162.544,30

2.373.903,84

= (2.373.903,84 197.825,32) kkal/jam

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

4.6

Neraca Panas Kondensor (E 352)

Tabel 4.6 Neraca Panas Total Kondensor
Komponen

Masuk (Kkal/Jam)

Keluar (Kkal/Jam)

45.064,86

3.755,41

Alur 19

Air

Isopropil Alkohol

117.479,44

Total

9.789,95

162.544,30

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 148.998,95 kkal/jam

4.7

Alur 20

13.545,36

= (13.545,36 162.544,30) kkal/jam

Neraca Panas Rotary Dryer (RD 340)

Tabel 4.7 Neraca Panas Total Rotary Dryer (RD 340)
Masuk (Kkal/Jam)

Komponen

Alur 21

Pektin

3.199,85

Air

763,04

Isopropil Alkohol

40,55

Total

4.003,45

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 38.439,92 kkal/jam

Keluar (Kkal/Jam)

Alur 22

0,00
4.280,69
283,88

4.564,57

42.443,36

Alur 24

37.121,21
757,58
0,00

37.878,79

= (42.443,36 4.003,45) kkal/jam

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

4.8

Neraca Panas Kondensor (E 345)

Tabel 4.8 Neraca Panas Total Kondensor (E 345)
Komponen

Masuk (Kkal/Jam)

Keluar (Kkal/Jam)

7.330,99

610,92

Alur 22

Air

Isopropil Alkohol

486,66

Total

7.817,64

Q

= Qkeluar Qmasuk

Q

= 7.166,17 kkal/jam

Alur 23

40,55

651,47

= (651,47 7.817,64) kkal/jam

Total kebutuhan steam

= 63.296,36 kg/jam

Total kebutuhan air pendingin = 282.804,20 kg/jam
Total kebutuhan udara

=

388,71 kg/jam

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1

Gudang Bahan Baku (G 111)
Fungsi

: Sebagai tempat penyimpanan bahan baku (kulit

Bentuk

: Prisma segi empat beraturan

kakao) untuk kebutuhan 14 hari.

Kondisi Operasi

: 30 oC; 1 atm

Kebutuhan

: 2 minggu

Bahan konstruksi
Volume gudang

: 1.934,31

Jumlah gudang

Volume kulit kakao
Ukuran :

5.2

: Beton

: 2 unit

: 3.868,62

Panjang (P)

= 19,88568 m

Tinggi (T)

=5m

Lebar (L)

= 9,94284 m

Belt Conveyor (BC 112)
Fungsi

: Sebagai alat untuk memindahkan kulit kakao dari

Jenis

: Flat Belt on Continous Flow

Bahan konstruksi

: Commercial Steel

Kondisi Operasi

Jumlah alat

Kapasitas alat

Kecepatan Belt

gudang ke crusher.

: 30 oC ; 1 atm
: 1 (satu) unit

: 18.272,33

: 200 ft/menit

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Tinggi Belt

: 14 inchi

Daya motor

5.3

: 2 hp

Crusher (SR 110)
Fungsi

: Sebagai alat untuk memotong atau memperkecil

Jenis

: Rotary knife cutter

Jumlah alat

: 1 (satu) unit

ukuran kulit kakao.

Kondisi operasi

: 30 oC ; 1 atm

Bahan konstruksi

: Stainless steel

Panjang pisau

: 21 cm

Kecepatan putaran

: 920 rpm

Kapasitas alat
Jumlah pisau
Power

5.4

: 18.272,33

: 5 unit

: 5 Hp

Screw Conveyor 1 (SC

113)

Fungsi

: Sebagai alat pengangkut potongan kulit kakao dari

Jenis

: Rotary Vane Feeder

Bahan konstruksi

: Commercial Steel

Kapasitas alat

: 18.272,33

Diameter shaft

: 3 inchi

Panjang

: 75 ft

Kondisi operasi

Jumlah alat

Diameter pipa

rotary cutter menuju tangki ekstraktor.

: 30 oC ; 1 atm
: 1 (satu) unit
: 2,5 inchi

Diameter pengumpan : 12 inchi
Pusat gantungan

: 10 ft

Muhammad Ekki Chahyaditha : Pembuatan Pektin dari Kulit Buah Kakao
dengan Kapasitas Produksi 12.000 ton/tahun, 2011

Kecepatan motor

: 55 rpm

Daya motor

5.5

: 15,6 hp

Tangki HCl (TT

211)

Fungsi

: Sebagai wadah penyimpanan larutan HCl untuk
kebutuhan selama 30 hari.

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal.

Kondisi operasi

: 30 oC ; 1 atm

Bahan konstruksi

: Stainless Steel A

Volume tangki