PABRIK PENGOLAHAN BIJI KAKAO MENJADI COKELAT BUBUK (COCOA POWDER) DAN LEMAK COKELAT (COCOA BUTTER).

PRA RENCANA PABRIK

Oleh :

MEISWITA ROMALAWATI

NPM : 0831010033

PROGAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

PRA RENCANA PABRIK

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Progam Studi Teknik Kimia

Oleh :

MEISWITA ROMALAWATI

NPM : 0831010033

PROGAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

Disusun Oleh :

MEISWITA ROMALAWATI NPM : 0831010033

Telah dipertahankan dihadapan dan diterima oleh Tim Penguji Pada Tanggal 15 Juni 2012

Tim Penguji, 1.

Ir. Nurul Widji Triana, MT NIP. 19610301 198903 2 001 2.

Ir. Dwi Heri Astuti, MT _ NIP. 19590520 198703 2 001 3.

Ir. Soekamto NEP, MT__ NIP. 19541019 198503 1 001

Mengetahui :

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT

Pembimbing,

Ir. Tutuk Harsini, MT NIP. 19520916 198203 2 001

PRA RENCANA PABRIK

PABRIK PENGOLAHAN BIJI KAKAO MENJADI

COKELAT BUBUK (COCOA POWDER)

DAN LEMAK COKELAT (COCOA BUTTER)

Oleh :

MEISWITA ROMALAWATI NPM : 0831010033

Surabaya, 15 Juni 2012

Telah disetujui mengikuti Ujian Lisan periode VI tahun 2011/2012

Pembimbing,

Ir. Tutuk Harsini, MT NIP. 19520916 198203 2 001

Dengan puji syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat, serta berkat-Nya kepada kami sehingga dapat menyelesaikan laporan prarencana pabrik dengan judul :

“PABRIK PENGOLAHAN BIJI KAKAO MENJADI

COKELAT BUBUK DAN LEMAK COKELAT”

Tugas prarencana pabrik ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

Laporan prarencana pabrik ini dapat tersusun berkat adanya kerja sama dari berbagai pihak ,oleh karena itu pada kesempatan ini kami ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ir. Sutiyono, MT., selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “ Veteran ” Jawa Timur.

2. Ir. Retno Dewati, MT., selaku Ketua PrOGAM STUDI Teknik Kimia Universitas Pembangunan Nasional “ Veteran “ Jawa Timur,

3. Ir. Tutuk Harsani, MT ., selaku Dosen Pembimbing.

4. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan moril dan material dalam pelaksanaan tugas akhir ini.

dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Akhir kata, kami sebagai penyusun sepenuhnya menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam laporan ini. Oleh karena itu, kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaannya. Semoga apa yang telah kami susun dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya.

     

Surabaya, Juni 2012 

 

KATA PENGANTAR ……….……….………. ii

INTISARI ……….……….……….……… iv

DAFTAR TABEL ……….……….……….…… vi

DAFTAR GAMBAR ……….……….……… vii

DAFTAR ISI ……….……….……….…………. viii BAB I PENDAHULUAN ……….……….………. I – 1 BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……….……. II – 1 BAB III NERACA MASSA ……….……….…….. III – 1 BAB IV NERACA PANAS ……….……….……… IV – 1 BAB V SPESIFIKASI ALAT ……….………. V – 1 BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ……… VI – 1 BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1 BAB VIII UTILITAS ……….……….……… VIII – 1 BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……….. IX – 1 BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……….………… X – 1 BAB XI ANALISA EKONOMI ……….……….…. XI – 1 BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……… XII – 1

DAFTAR PUSTAKA

Tabel I.1 Perkebunan Besar Kakao di Indonesia (2005-2009) I-6 Tabel I.2 Perkebunan Rakyat Kakao (2005-2009) I-6 Tabel I.3 Luas Areal Tanaman Perkebunan Menurut Provinsi di Indonesia

(ribu ha) di Tahun 2008 dan 2009 I-3 Tabel I.4 Produksi Perkebunan Menurut Provinsi di Indonesia (Ribu ton) di

tahun 2008 dan 2009 I-9

Tabel I.5 Sifat Fisik Cocoa Butter I-10

Tabel I.6 Sifat Fisik Cocoa Powder I-11

Tabel II.1 Perbandingan Proses Dutch Dengan Proses Konvensional II-6 Tabel VIII.1 Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses dan Utilitas VIII-73 Tabel VIII. 2 Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan VIII-76 Tabel VIII. 3 Jumlah Lampu Merkury Yang Dibutuhkan VIII-77

Tabel X.1 Jadwal Kerja Tiap Regu X-9

Tabel X.2 Daftar Tenaga Kerja X-10

Tabel XI.1 Biaya Total Produksi Dalam Berbagai Kapasitas XI-8 Tabel XI.2 Modal Sendiri Pada Tahun Konstruksi XI-9 Tabel XI.3 Modal Pinjaman Pada Tahun Konstruksi XI-9

Tabel XI.4 Cash Flow XI-10

Tabel XI.5 Internal Rate of Return (IRR) XI-11

Tabel XI.6 Rate n Equity (ROE) XI-12

Tabel XI.7 Pay Out Periode (POP) XI-12

Gambar II.1 Diagram Alir Pembuatan Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat

dengan Proses Dutch II-3

Gambar II.1 Diagram Alir Pembuatan Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat

dengan Proses Konvensional II-5

Gambar VIII.1 Unit Pengolahan Air

Gambar IX.1 Tata Letak Pabrik Pengolahan Biji Kakao Menjadi Cokelat Bubuk Dan Lemak Cokelat

Lemak Cokelat ini direncanakan untuk kapasitas produksi cocoa butter dan cocoa powder sebesar 56543,46143 ton/tahun.

Pabrik ini direncanakan beroperasi selama 300 hari/tahun dengan data-data sebagai berikut :

Lokasi : Ajung Jenggawa, Jember.

Luas Tanah : 18130 m2

Jumlah Karyawan : 204 orang

Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)

Struktur Organisasi : Garis dan Staf

Sumber Modal : PMDN

Massa Konstruksi : 2 tahun

Modal Kerja : Rp. 188.509.133.597

Modal Tetap : Rp. 215.251.385.716

Waktu Pengambilan modal : 3,87 tahun

Laju Pengembalian Modal : 0,3559 %

 

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Pada abad modern seperti ini, hampir semua orang mengenal cokelat yang merupakan makanan favorit, terutama bagi anak-anak remaja. Salah satu keunikan dan keunggulan makanan dari cokelat karena sifat cokelat dapat meleleh dan mencair pada suhu permukaan lidah. Bahan makanan dari cokelat juga mengandung gizi yang tinggi karena di dalamnya terdapat protein dan lemak serta unsur-unsur penting lainnya. Faktor pembatas utama konsumsi cokelat sehari-hari oleh masyarakat adalah harganya relatif tinggi dibandingkan dengan bahan makanan lainnya. Selain digunakan sebagai permen cokelat (cocoa candy), produk cokelat yang juga sangat populer adalah berbagai jenis makanan dan es krim. Bahan pembuat es krim dan kue biasanya menggunakan bubuk cokelat (cocoa powder). Di samping itu, ada produk antara (produk setengah jadi) yang kurang dikenal masyarakat yaitu lemak cokelat (cocoa butter) yang umumnya digunakan untuk bahan industri farmasi dan kosmetik.

Beberapa literatur mengungkapkan bahwa tanaman kakao berasal dari hutan-hutan tropis di Amerika Tengah dan di Amerika Selatan bagian utara. Penduduk yang pertama kali mengusahakannya sebagai bahan makanan dan minuman adalah suku Indian Maya dan suku Astek (Aztec).

 

I.2. Karakteristik Kakao (Cocoa)

a. Kadar air

Berpengaruh pada daya tahan biji kakao terhadap kerusakan terutama saat penggudangan dan pengangkutan. Biji kakao, yang mempunyai kadar air tinggi, sangat rentan terhadap serangan jamur dan serangga dan dapat menimbulkan kerusakan cita-rasa dan aroma dasar yang tidak dapat diperbaiki pada proses berikutnya.

b.Ukuran biji

Semakin besar ukuran biji kakao, makin tinggi randemen lemak dari dalam biji. Ukuran biji kakao kering sangat dipengaruhi oleh jenis bahan tanaman, kondisi kebun (curah hujan) selama perkembangan buah, perlakuan agronomis dan cara pengolahan.

c. Kadar kulit

Biji kakao terdiri atas keping biji (nib) yang dilindungi oleh kulit (shell). Biji kakao dengan kadar kulit yang tinggi cenderung lebih kuat atau tidak rapuh saat ditumpuk di dalam gudang sehingga biji tersebut dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama.

http://nomist07.blogspot.com/2009/11/pendahuluan-keberhasilan-budidaya-suatu.html

 

I.3. Kakao sebagai Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat

Cokelat bubuk

Coklat bubuk atau cocoa powder terbuat dari bungkil/ampas biji coklat yang telah dipisahkan lemak coklatnya. Bungkil ini dikeringkan dan digiling halus sehingga terbentuk tepung coklat.

Coklat bubuk ada 2 jenis, yang pertama melalui proses natural dan yang kedua melalui proses dutch. Cocoa natural sedikit asam, sedangkan cocoa dutch warnanya lebih gelap dan coklatnya lebih lembut. Cocoa proses dutch lebih disukai untuk membuat coklat panas karena aromanya lebih lembut. Kebanyakan coklat bubuk yang dijual dipasaran adalah jenis cocoa natural.

Coklat bubuk natural dibuat dari bubur coklat atau balok coklat pahit, dengan menghilangkan sebagian besar lemaknya hingga tinggal 18-23%. Coklat jenis ini berbentuk tepung, mengandung sedikit lemak, dan rasanya pahit. Banyak sekali yang menggunakan coklat bubuk jenis ini sebagai bahan campuran untuk membuat kue.

Lemak cokelat

Lemak cokelat merupakan lemak alami yang diperoleh dari biji kakao. Penyangraian yang hanya ditujukan untuk memperoleh lemak kakao tidak perlu dialakukan pada suhu tinggi karena hanya untuk melepaskan kulit biji. Nib yang diperoleh kemudian dipres sehingga diperoleh lemak kakao. Lemak kakao terdiri

 

dari sejumlah gliserida dari asam-asam lemak stearat, palmitat, oleat dan sedikit linoleat. Lemak kakao berwarna kuning muda, pada suhu kamr berbentuk padat namun rapuh/getas, titik leleh 35C, angka penyabunan 188-198, angka iod 35-40, asam lemak bebas sebagai asam oleat yang diijinkan 1,5% Cokelat.

I.4. Manfaat

Biji kakao dan turunannya ini merupakan sumber antioksidan polifenol, senyawa yang dapat mengurangi resiko penyakit jantung dengan cara mencegah oksidasi Low Density Lipoproteins (LDL) atau yang sering disebut lemak jahat, sehingga dapat mencegah sumbatan pada dinding-dinding pembuluh darah arteri. Kandungan antioksidan bervariasi pada setiap cokelat, tergantung pada berbagai faktor di antaranya kandungan cocoa dan proses pengolahan. Secara umum, cocoa powder dan dark chocolate mengandung antioksidan dalam jumlah yang lebih tinggi daripada milk chocolate.

http://www.ubb.ac.id/menulengkap.php?judul=Serba%20Serbi%20Tentang %20Cokelat,%20Coklat%20atau%20Cocolate&&nomorurut_artikel=101

I.5. Aspek Ekonomi

Kakao merupakan salah satu komoditas ekspor yang dapat memberikan kontribusi untuk peningkatan devisa Indonesia. Indonesia merupakan salah satu negara pemasok utama kakao dunia setelah Pantai Gading (38,3%) dan Ghana

 

(20,2%) dengan persentasi 13,6%. Permintaan dunia terhadap komoditas kakao semakin meningkat dari tahun ke tahun. Hingga tahun 2011, ICCO (International Cocoa Organization) memperkirakan produksi kakao dunia akan mencapai 4,05 juta ton, sementara konsumsi akan mencapai 4,1 juta ton, sehingga akan terjadi defisit sekitar 50 ribu ton per tahun (Suryani, 2007). Kondisi ini merupakan suatu peluang yang baik bagi Indonesia karena sebenarnya Indonesia berpotensi untuk menjadi produsen utama kakao dunia.

Namun, kualitas biji kakao yang diekspor oleh Indonesia dikenal sangat rendah (berada di kelas 3 dan 4). Hal ini disebabkan oleh, pengelolaan produk kakao yang masih tradisional (85% biji kakao produksi nasional tidak difermentasi) sehingga kualitas kakao Indonesia menjadi rendah. Kualitas rendah menyebabkan harga biji dan produk kakao Indonesia di pasar internasional dikenai diskon USD200/ton atau 10%-15% dari harga pasar. Selain itu, beban pajak ekspor kakao olahan (sebesar 30%) relatif lebih tinggi dibandingkan dengan beban pajak impor produk kakao (5%), kondisi tersebut telah menyebabkan jumlah pabrik olahan kakao Indonesia terus menyusut (Suryani, 2007). Selain itu para pedagang (terutama trader asing) lebih senang mengekspor dalam bentuk biji kakao (non olahan).

Peningkatan produksi kakao mempunyai arti yang strategis karena pasar ekspor biji kakao Indonesia masih sangat terbuka dan pasar domestik masih belum tergarap. Permasalahan utama yang dihadapi perkebunan kakao dapat

 

diatasi dengan penerapan fermentasi pada pengolahan biji pasca panen dan pengembangan produk hilir kakao berupa serbuk cokelat dan mentega cokelat.

http://majarimagazine.com/2009/06/teknik-fermentasi-dalam-pengolahan-biji-kakao/

Berikut data perkebunan di Indonesia :

Tabel 1.1. Perkebunan Besar Kakao di Indonesia (2005 – 2009)

Perkebunan besar kakao 2005 2006 2007 2008 2009

Jumlah perusahaan 145 139 139 129 129

Luas areal tanaman (ribu ha ) 80,9 101,2 106,5 98,4 102,8

Produksi (ribu ton) 56,1 67,2 58,6 62,9 63,6

Persediaan akhir tahun (ribu ton) 4,2 3,5 4,4 3,2 3,1 Sumber : Badan Pusat Statistik

Tabel 1.2. Perkebunan Rakyat Kakao (2005 – 2009)

Perkebunan Rakyat 2005 2006 2007 2008 2009

Luas areal tanaman (ribu ha ) 1.202,4 1.255,1 1.243,4 1.236,8 1.241,1

Produksi (ribu ton) 693,7 702,2 671,4 740,7 694,8

 

Tabel 1.3. Luas Areal Tanaman Perkebunan Menurut Provinsi di Indonesia (ribu ha) di Tahun 2008 dan 2009

Provinsi 2008 2009

Aceh Sumatera Utara Sumatera Barat Riau Kepulauan Riau Jambi Sumatera Selatan

Kepulauan Bangka Belitung Bengkulu Lampung DKI Jakarta Jawa Barat Banten Jawa Tengah DI Yogyakarta Jawa Timur Bali

Nusa Tenggara Barat

74,5 85,3 61,5 6,4 0,0 1,3 5,0 0,0 15,3 38,7 - 12,5 6,2 6,9 4,5 52,5 12,6 5,4 76,4 84,2 61,4 6,4 0,0 1,3 5,2 0,0 16,0 39,0 - 6,7 6,2 7,1 4,6 58,5 11,5 5,7

 

Nusa Tenggara Timur

Kalimantan Barat Kalimantan Tengah Kalimantan Selatan Kalimantan Timur Sulawesi Utara Gorontalo Sulawesi Tengah Sulawesi Selatan Sulawesi Barat Sulawesi Tenggara Maluku Maluku Utara Papua Papua Barat 44,5 10,0 0,9 2,3 34,0 11,9 10,9 221,7 262,8 153,0 197,4 16,8 34,7 21,4 13,4 44,7 10,2 0,9 2,3 35,4 11,0 11,1 225,0 264,2 153,0 239,0 17,1 34,8 21,6 14,4

Indonesia 1.425,2 1.475,3

 

Tabel 1.4. Produksi Perkebunan Menurut Provinsi di Indonesia (ribu ton) di tahun 2008 dan 2009

Provinsi 2008 2009

Aceh Sumatera Utara Sumatera Barat Riau Kepulauan Riau Jambi Sumatera Selatan

Kepulauan Bangka Belitung Bengkulu Lampung DKI Jakarta Jawa Barat Banten Jawa Tengah DI Yogyakarta Jawa Timur Bali

Nusa Tenggara Barat Nusa Tenggara Timur Kalimantan Barat Kalimantan Tengah Kalimantan Selatan Kalimantan Timur Sulawesi Utara Gorontalo Sulawesi Tengah Sulawesi Selatan Sulawesi Barat Sulawesi Tenggara Maluku Maluku Utara Papua Papua Barat 27,3 60,3 32,2 4,1 0,0 0,4 1,2 0,0 5,4 25,7 - 3,7 2,4 2,7 1,2 18,3 6,8 1,7 11,9 2,2 0,3 0,3 23,9 4,0 3,4 151,9 112,0 149,5 117,0 6,5 12,5 11,3 2,7 25,1 59,3 32,4 4,0 0,0 0,5 1,7 0,0 5,0 26,0 - 2,3 2,6 2,9 1,2 20,3 5,4 1,7 12,0 2,2 0,3 0,2 21,4 2,0 3,6 154,6 111,4 149,5 75,6 7,1 11,3 11,5 4,0

Indonesia 503,5 758,4

 

I.6. Sifat Bahan Baku dan Produk

Sifat fisik cocoa butter

Bentuk yang paling umum dari mentega kakao memiliki titik leleh sekitar 34-38 ° C (93-100 ° F), render cokelat padat pada suhu kamar yang siap mencair sekali di dalam mulut . Cocoa butter menampilkan polimorfisme , memiliki α, , ', dan kristal , dengan titik leleh dari 17,, 23 26, dan 35-37 ° C masing-masing.

Tabel 1.5. Sifat fisik cocoa butter

Lemak komposisi

Lemak jenuh 57-64 % terdiri dari :

asam stearat 23-37 %, asam kaprat 0-10 %, asam miristat 1 %, asam laurat 0-1 %.

Lemak tak jenuh 36-43 %

Lemak monounsaturated 29-43 % terdiri dari:

29-38 % asam oleat, 35-41 % asam palmitoleic. Lemak tak jenuh ganda 0-5 % terdiri dari :

Asam linoleat 0-3 %, asam linolenic 0-3 % Properti

Makanan energi 3770 kJ (900 kkal) per 100 g

Titik lebur 34,1oC (93,4oF), 35-36,5oC (95-98oF)

soliditas pada 20oC Padat

Indeks bias 1,44556-1,44573

Yodium nilai 32,11-35,12/35,575

Asam nilai 1,68

Nilai saponifikasi 191,214/192,88-196,29

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://en.wik ipedia.org/wiki/Cocoa_butter

 

Coklat bubuk mengandung beberapa mineral termasuk kalsium, tembaga, magnesium, fosfor, natrium kalium, dan seng. Semua mineral ini ditemukan dalam jumlah yang lebih besar dalam bubuk kakao dari baik atau cocoa butter cocoa liquor. Kakao padatan juga mengandung 230mg kafein dan theobromine 2057mg, yang sebagian besar absen dari komponen lain dari biji kakao.

Tabel 1.6. Sifat fisik cocoa powder

Nilai gizi per 100 gram (3,5 0z)

Energi 954 kJ (228 kkal)

Karbohidrat 57,90 g

Lemak 13,70 g

Protein 19,60 g

Air 3,00 g

Kalsium 128 mg (13%)

Besi 13,86 mg (107 %)

Magnesium 499 mg (141 %)

Mangan 3,837 mg (183 %)

Fosfor 734 mg (105 %)

Kalium 1524 mg (32 %)

Sodium 21 mg (1 %)

Seng 6,81 mg (72 %)

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://en.wikipedi

 

BAB II

SELEKSI DAN URAIAN PROSES

II.1. Macam – macam Proses Pembuatan Cokelat Bubuk dan Mentega Cokelat

Cokelat bubuk (cocoa powder) dan lemak cokelat (cocoa butter) dapat diolah dengan bermacam-macam cara, dimana warna, cita rasa dan kadar keasaman dari cokelat bubuk dipengaruhi oleh proses yang dijalankan. Adapun macam proses yang umum dipakai pada pembuatan cokelat bubuk (cocoa powder) lemak cokelat (cocoa butter) ada 2 , yaitu :

1. Pembuatan dengan Process Dutch

2. Pembuatan dengan Proses Konvensional (natural)

II.2. Pemilihan Proses

II.2.1. Pembuatan Cokelat dengan Process Dutch

Cokelat proses dutch , atau cokelat Dutched, adalah cokelat yang sudah diberi perlakuan dengan menambahkan larutan alkali untuk memodifikasi warna dan memberikan rasa lebih ringan dibandingkan dengan "cokelat natural" diekstraksi dengan proses Broma. Ini menjadi dasar untuk banyak coklat modern, dan digunakan dalam es krim, cokelat panas, dan pembuatan kue.

 

Keuntungan Proses Dutch : 1. Menurunkan keasaman.

Kakao proses dutch memiliki pH netral, dan tidak asam seperti cokelat natural.

2. Meningkatkan kelarutan 3. Meningkatkan warna

Proses Dutching warnanya lebih gelap. 4. Melembutkan rasa.

Cokelat Dutch memiliki rasa lebih ringan dan lebih halus dibandingkan dengan cokelat biasa sementara "natural" cokelat lebih pahit. Cokelatnya lebih lembut. Cocoa Proses dutch lebih disukai untuk membuat cokelat panas karena aromanya lembut

Kerugian Proses Dutch :

1. Cokelat proses Dutch tidak dapat digunakan dalam resep yang menggunakan baking soda sebagai ragi yang hanya mengandalkan pada keasaman kakao untuk mengaktifkannya, melainkan justru bisa digunakan dalam resep yang menggunakan baking powder untuk peragian.

2. Dibandingkan dengan proses lainnya, cokelat dengan proses dutch mengandung kadar flavonol (antioksidan) yang lebih rendah.

       

                                               

Gambar 2.1. Diagram Alir Pembuatan Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat dengan Proses Dutch

Biji Kakao Kering Dan Sudah Terfermentasi Pembersihan (Cleaning) Pengelupasan Biji Nib Shells Penyangraian (Roasting) Alkalisasi (Alkalization)

Pengepresan Lemak Cokelat (Cocoa Butter)

Pemecahan dan Pengayakan

Cokelat Bubuk (Cocoa Powder)

 

II.2.2. Pembuatan Cokelat dengan Proses Konvensional (natural)

Cokelat (cocoa) natural dibuat dari bubuk cokelat atau balok cokelat pahit, dengan menghilangkan sebagian besar lemaknya hingga tinggal 18-23%. Bahkan kini sudah ada pula produk cocoa bebas lemak, dan rasanya pahit. Cukup banyak jenis kue yang diolah dengan campuran cokelat jenis ini. Kebanyakan merek cokelat di pasaran adalah cocoa natural.

Keuntungan Proses Konvensional :

1. Cokelat proses konvensional dapat digunakan dalam resep yang menggunakan baking soda sebagai ragi yang hanya mengandalkan pada keasaman kakao untuk mengaktifkannya.

2. Cokelat dengan proses konvensional mengandung kadar flavonol (antioksidan) yang lebih tinggi.

Kerugian Proses konvensional :

1. Memiliki kadar asam (pH) yang tinggi. 2. Memiliki warna yang lebih terang.

3. Memiliki rasa yang cenderung pahit dan aroma yang kasar.  

   

         

                                             

Gambar 2.2. Diagram Alir Pembuatan Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelata dengan Proses Konvensional

Biji Kakao Kering Dan Sudah Terfermentasi Pembersihan (Cleaning) Pengelupasan Biji Nib Shells Penyangraian (Roasting)

Pengepresan Lemak Cokelat (Cocoa Butter)

Pemecahan dan Pengayakan

Cokelat Bubuk (Cocoa Powder)

 

Tabel 2.1. Perbandingan Proses Dutch Dengan Proses Konvensional Nama Proses

Parameter

Proses Dutch Proses Konvensional

Bahan baku Biji cokelat Biji cokelat

Kondisi Operasi :

 Suhu penyangraian  Waktu penyangraian  Suhu alkalisasi

 Konsentrasi larutan alkali  Bahan alkalisasi

 Tekanan press lemak  Suhu press lemak Produk yang dihasilkan :

 Rasa  Aroma  Warna

 pH (kadar keasaman)

98 - 110oC 10 – 35 menit 75 - 100 oC 2 – 2,5 %

Air dan potasium karbonat

400 – 500 bar 90 – 100 oC

Rasa lebih ringan, halus dan lebih lembut. Aromanya lembut

Lebih gelap Rendah (6,5 – 8,1)

98 - 110oC 10 – 35 menit

- - -

400 – 500 bar 90 – 100 oC

Rasanya cenderung pahit.

Aromanya kasar Lebih terang Tinggi (5,2 – 5,9)

Dari uraian diatas, Pabrik Cokelat Bubuk dan Mentega Cokelat dengan bahan baku biji kakao, dipilih proses dutch (alkalisasi).

 

II.2. Uraian Proses

II.2.1. Pembersihan (Cleaning)

Proses pembersihan dilakukan sebelum proses pengolahan biji cokelat yang bertujuan untuk menghilangkan bahan asing seperti kulit, pecahan biji, biji kopong dan sebagainya.

II.2.2. Alkalisasi (Alkalization)

Umumnya cocoa liquor yang akan digunakan dalam pembuatan bubuk cokelat atau cocoa powder di-alkalisasi terlebih dahulu. Adapun proses alkalisasi ini telah dikembangkan di Belanda sejak abad 19 sehingga alkalisasi dikenal juga dengan istilah Dutching Process. Alasan untuk melakukan proses ini adalah untuk meninimalkan terjadinya aglomerasi pada saat cokelat bubuk dilarutkan dengan susu atau air. Proses alkallisasi mempengaruhi dua aspek dalam cokelat yaitu flavor dan warna (Beckett, 1994).

Menurut Minifie (1999) ada 4 macam cara alkalisasi, yaitu: 1. Alkalisasi biji kakao (whole beans)

2. Alkalisai keping biji (nib) 3. Alkalisasi bubur cokelat/ liquor 4. Alkalisasi bungkil cokelat/ cocoa cake

II.2.3. Penyangraian (Roasting)

Penyangraian merupakan tahapan utama yang harus dilakukan dalam proses produksi bubuk kakao maupun pasta cokelat. (Jinap et al, 1998).

 

Metode roasting ada 3 macam yaitu whole bean roasting, nib roasting, dan liquor roasting. Whole bean roasting adalah dilakukannya penyangraian setelah biji kakao dibersihkan. Sedangkan pada nib roasting penyangraian dilakukan setelah biji kakao di-winnowing dan menjadi nib. Dan liquor roasting adalah metode penyangraian setelah biji di winnowing dan dipastakan (di-grinding) sehingga menjadi liquor. Biasanya temperatur yang digunakan untuk penyangraian antara 1100C sampai 1400C dan kadar air berkurang hingga 2%. Proses penyangraian total lamanya antara 45 menit dan 1 jam. Setelah penyangraian, produk biasanya didinginkan pada pendingin eksternal. Perlakuan suhu tinggi selama roasting diiringi dengan semakin berkurangnya kelembaban pada biji kakao mengakibatkan terbunuhnya mikroba kontaminan seperti Salmonella yang mungkin terkontaminasi pada biji kakao selama pengeringan tanah/di tempat terbuka (Beckett, 1994).

II.2.4. Pengelupasan Biji (Winnowing)

Komponen biji kakao yang berguna untuk bahan pangan adalah daging biji (nib), sedangkan kulit biji merupakan limbah yanng saat ini banyak dimanfaatkan sebagai campuran pakan ternak (Mulato, dkk, 2005). Sebab, adanya shell atau kulit yang terikut dalam produk cokelat akan memberikan flavor inferior (Beckett, 1994). Oleh karena itu kulit biji perlu dikupas sehingga terpisah antara kulit dengan daging biji kakao (nib kakao).

 

II.2.6. Pengepresan

Lemak kakao dikeluarkan dari biji kakao dengan cara dikempa atau di-press. Karena tekanan hidrolik, lemak akan terpisah dari pusat dan keluar dari saringan lewat dinding tabung dalam fase cair berwarna putih kekuningan dan mempunyai bau khas cokelat.

II.2.7. Pengayakan

Bubuk cokelat dihasilakan dari bungkil yang merupakan residu dari pengempaan nib cokelat. Namun untuk mengubah bungkil menjadi bubuk cokelat ada tahapan-tahapan proses yang harus dilalui. Salah satunya adalah tahap pengayakan.

Bubuk cokelat yang telah halus diayak untuk memeperoleh ukuran partikel yang seragam dengan menggunkan mesin pengayak tipe getar. Bubuk yang masih kasar (tertinggal di atas ayakan) digiling lagi sampai halus yang lolos ayakan merupakn produk yang siap jual (Mulato, dkk, 2005).

 

BAB III

NERACA MASSA

Kapasitas Produksi = 56543,46143 ton/tahun

= 56543461,43 kg/tahun

= 188478,2048 kg/hari = 7853,258532 kg/jam

Basis = 8000 kg/jam

Ditetapkan = 1 tahun = 300 hari kerja

Satuan = kg/jam

1. Magnetic Separator (H-120)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari F-124 *Kakao ke H-125

Kakao masuk 8000,0000 Kakao Keluar 7960,0000

Kontaminan 40,0000

 

2. Fluidized Bed Separator (H-125)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam

*Kakao dari H-120 *kakao ke D-130

Biji Kakao 7960,0000 Biji Kakao baik 7800,8000

*Kakao ke H-131

Biji Kakao cacat 159,2000

Total 7960,0000 Total 7960,0000

3. Cyclone (H-131)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam

*Kakao dari H-125 *Kakao ke F-232

Biji Kakao Cacat 159,2000 Biji Kakao Cacat 159,2000 Total 159,2000 Total 159,2000

4. Rotary Drum Sprayer (D-130)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari H-125 *Kakao ke H-140

Germ 60,0662 Germ 60,0662

Water 288,6296 Water 288,6296

Shell 751,2170 Shell 751,2170

 

Abu 210,6216 Abu 210,6216

Nitrogen 171,6176 Nitrogen 171,6176

Theobromin 109,2112 Theobromin 109,2112

Caffein 5,4606 Caffein 5,4606

Karbohidrat 1186,5017 Karbohidrat 1186,5017

Tanin 485,2098 Tanin 485,2098

Protein 101,4104 Protein 101,4104

Serat 163,8168 Serat 163,8168

7800,8000 K2CO3 terserap 585,0600

8385,8600

*Larutan K2CO3 Panas

K2CO3 2.5% 11701,2000 K2CO3 terbuang 11116,1400 Total 19502,0000 Total 19502,0000

5. Vibrating Screen (H-140)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari D-130 *Kakao ke B-210

Germ 60,0662 Germ 60,0662

Water 288,6296 Water 288,6296

Shell 751,2170 Shell 751,2170

Fat 4267,0376 Fat 4267,0376

 

Nitrogen 171,6176 Nitrogen 171,6176

Theobromin 109,2112 Theobromin 109,2112

Caffein 5,4606 Caffein 5,4606 Karbohidrat 1186,5017 Karbohidrat 1186,5017

Tanin 485,2098 Tanin 485,2098

Protein 101,4104 Protein 101,4104

Serat 163,8168 Serat 163,8168 K2CO3 terserap 585,0600 K2CO3 terserap 585,0600

K2CO3 terbuang 11116,1400 8385,8600

K2CO3 terbuang 11116,1400

Total 19502,0000 Total 19502,0000

6. Rotary Dryer (B-210)

Masuk Kg/Jam keluar Kg/Jam *Kakao dari H-140 *Kakao ke P-215

Germ 60,0662 Germ 60,0662

Water 873,6896 Water 153,3096

Shell 751,2170 Shell 750,4658

Fat 4267,0376 Fat 4267,0376

Abu 210,6216 Abu 210,6216

 

Theobromin 109,2112 Theobromin 109,2112

Caffein 5,4606 Caffein 5,4606 Karbohidrat 1186,5017 Karbohidrat 1186,5017

Tanin 485,2098 Tanin 485,2098

Protein 101,4104 Protein 101,4104

Serat 163,8168 Serat 163,8168

7664,7288

*Kakao ke H-213

Germ 0,0000

Water 720,3800

Shell 0,7512

Fat 0,0000

Abu 0,0000

Nitrogen 0,0000

Theobromin 0,0000

Caffein 0,0000

Karbohidrat 0,0000

Tanin 0,0000

Protein 0,0000

Serat 0,0000

721,1312

 

7. Cyclone (H-213)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari B-210 *Kakao ke F-232

Germ 0,0000 Germ 0,0000

Water 720,3800 Shell 0,7512

Shell 0,7512 Fat 0,0000

Fat 0,0000 Abu 0,0000

Abu 0,0000 Nitrogen 0,0000

Nitrogen 0,0000 Theobromin 0,0000

Theobromin 0,0000 Caffein 0,0000

Caffein 0,0000 Karbohidrat 0,0000

Karbohidrat 0,0000 Tanin 0,0000

Tanin 0,0000 Protein 0,0000

Protein 0,0000 Serat 0,0000

Serat 0,0000 0,7512

*ke udara bebas

Germ 0,0000

Water 720,3800

Shell 0,0000

Fat 0,0000

Abu 0,0000

 

Theobromin 0,0000

Caffein 0,0000

Karbohidrat 0,0000

Tanin 0,0000

Protein 0,0000

Serat 0,0000

720,3800

Total 721,1312 Total 721,1312

8. Cooling Pan (P-125)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari B-210 *Kakao ke X-216

Germ 60,0662 Germ 60,0662

Water 153,3096 Water 153,3096

Shell 750,4658 Shell 750,4658

Fat 4267,0376 Fat 4267,0376

Abu 210,6216 Abu 210,6216

Nitrogen 171,6176 Nitrogen 171,6176

Theobromin 109,2112 Theobromin 109,2112

Caffein 5,4606 Caffein 5,4606 Karbohidrat 1186,5017 Karbohidrat 1186,5017

 

Protein 101,4104 Protein 101,4104

Serat 163,8168 Serat 163,8168 Total 7664,7288 Total 7664,7288

9. Winnower (X-216)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari P-125 *kakao ke H-225

Germ 60,0662 Germ 60,0003

Water 153,3096 Water 153,1415

Shell 750,4658 Shell 41,7360

Fat 4267,0376 Fat 4262,3594

Abu 210,6216 Abu 210,3907

Nitrogen 171,6176 Nitrogen 171,4294

Theobromin 109,2112 Theobromin 109,0915

Caffein 5,4606 Caffein 5,4546 Karbohidrat 1186,5017 Karbohidrat 1185,2009

Tanin 485,2098 Tanin 484,6778

Protein 101,4104 Protein 101,2992

Serat 163,8168 Serat 163,6372

6948,4185

*Kakao ke H-221

 

Water 0,1681

Shell 708,7298

Fat 4,6782

Abu 0,2309

Nitrogen 0,1882

Theobromin 0,1197

Caffein 0,0060

Karbohidrat 1,3008

Tanin 0,5320

Protein 0,1112

Serat 0,1796

716,3103

Total 7664,7288 Total 7664,7288 10. Cyclone (H-221)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari B-210 *Kakao ke F-232

Germ 0,0659 Germ 0,0659

Water 0,1681 water 0,1681

Shell 708,7298 Shell 708,7298

Fat 4,6782 Fat 4,6782

Abu 0,2309 Abu 0,2309

 

Theobromin 0,1197 Theobromin 0,1197

Caffein 0,0060 Caffein 0,0060 Karbohidrat 1,3008 Karbohidrat 1,3008

Tanin 0,5320 Tanin 0,5320

Protein 0,1112 Protein 0,1112

Serat 0,1796 Serat 0,1796 Total 716,3103 Total 716,3103

11. Hidrolik Press (H-225)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Kakao dari X-216 *Cake Kakao ke C-240

Germ 60,0003 Germ 59,9403

Water 153,1415 Water 152,9884

Shell 41,7360 Shell 41,6943

Fat 4262,3594 Fat 298,4510

Abu 210,3907 Abu 210,1803

Nitrogen 171,4294 Nitrogen 171,2580

Theobromin 109,0915 Theobromin 108,9824

Caffein 5,4546 Caffein 5,4491 Karbohidrat 1185,2009 Karbohidrat 1184,0157

Tanin 484,6778 Tanin 484,1931

 

Serat 163,6372 Serat 163,4736

2981,8240

*Lemak Kakao ke F-227

Germ 0,0600

Water 0,1531

Shell 0,0417

Fat 3963,9084

Abu 0,2104

Nitrogen 0,1714

Theobromin 0,1091

Caffein 0,0055

Karbohidrat 1,1852

Tanin 0,4847

Protein 0,1013

Serat 0,1636

3966,5945

Total 6948,4185 Total 6948,4185

12. Hammer mill (C-240)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Cake Kakao dari H-225 *Cake Kakao ke F-250

 

Germ 56,9433 Germ 56,9433

water 145,3390 water 145,3390

shell 39,6095 shell 39,6095

Fat 283,5285 Fat 283,5285

Abu 199,6713 Abu 199,6713

Nitrogen 162,6951 Nitrogen 162,6951

Theobromin 103,5333 Theobromin 103,5333

Caffein 5,1767 Caffein 5,1767 Karbohidrat 1124,8149 Karbohidrat 1124,8149

Tanin 459,9835 Tanin 459,9835

Protein 96,1380 Protein 96,1380

Serat 155,2999 Serat 155,2999

2832,7328 2832,7328

*Recycle Cake Kakao *Recycle Cake Kakao

Germ 2,9970 Germ 2,9970

water 7,6494 water 7,6494 shell 2,0847 shell 2,0847

Fat 14,9226 Fat 14,9226

Abu 10,5090 Abu 10,5090

Nitrogen 8,5629 Nitrogen 8,5629

Theobromin 5,4491 Theobromin 5,4491

 

Karbohidrat 59,2008 Karbohidrat 59,2008

Tanin 24,2097 Tanin 24,2097

Protein 5,0599 Protein 5,0599

Serat 8,1737 Serat 8,1737

149,0912 149,0912

Total 2981,8240 Total 2981,8240

13. Centrifuge (H-230)

Masuk Kg/Jam Keluar Kg/Jam *Lemak Kakao dari F-225 *Lemak kakao ke F-235

Germ 0,0600 Fat 3963,9084

water 0,1531

shell 0,0417 *Cake Kakao ke F-232

Fat 3963,9084 Germ 0,0600

Abu 0,2104 water 0,1531

Nitrogen 0,1714 shell 0,0417

Theobromin 0,1091 Abu 0,2104

Caffein 0,0055 Nitrogen 0,1714

Karbohidrat 1,1852 Theobromin 0,1091

Tanin 0,4847 Caffein 0,0055

Protein 0,1013 Karbohidrat 1,1852

 

Protein 0,1013

Serat 0,1636

2,6861

BAB IV

NERACA PANAS

 

Kapasitas Produksi = 56543,46143 ton/tahun = 56543461,43 kg/tahun

= 188478,2048 kg/hari = 7853,26 kg/jam Basis = 8000 kg/jam Satuan = kkal/jam    

1. Tangki Pelarut K2CO3 (M-110)

Masuk kkal/jam Keluar kkal/jam

*H K2CO3 dari

F-111

*H K2CO3 ke

D-130

H K2CO3 316,4567 H K2CO3 3797,47997

H H2O 29,8500 H H2O 684520,20000

H H2O pelarut 57013,5000 688317,67997

57359,8067

 

H Pelarutan

K2CO3 542920,49153

Q steam 1235661,4367 Q losses 61783,07183

total 1293021,2433 1293021,24333

 

Masuk kkal/jam Keluar kkal/jam *H Kakao dari H-125 *H Kakao ke H-140

Germ 63,8689 Germ 702,5575 Water 1443,1480 Water 15874,6280

Shell 794,9149 Shell 8744,0640

Fat 7302,8752 Fat 80331,6268 Abu 176,9221 Abu 1946,1436 Nitrogen 213,3157 Nitrogen 2346,4722

Theobromin 172,7721 Theobromin 1900,4933

Caffein 8,8887 Caffein 97,7754 Karbohidrat 1863,5532 Karbohidrat 20499,0847

Tanin 657,4381 Tanin 7231,8189

Protein 169,9181 Protein 1869,0994

Serat 262,1069 Serat 2883,1757

13129,7218 K2CO3 139240,9321

283667,8715

*H K2CO3 dari M-110

K2CO3 688317,6800

Q supply -439767,9266 Q loss -21988,3963

261679,4751 261679,4751

 

Masuk kkal/jam keluar kkal/jam *H Kakao dari H-140 *H Kakao ke P-125

Germ 766,4263 Germ 1085,7706 Water 52421,3760 Water 13031,3160

Shell 9538,9789 Shell 13500,0398

Fat 87634,5020 Fat 124148,8778 Abu 2123,0657 Abu 3007,6764 Nitrogen 2559,7878 Nitrogen 3626,3661

Theobromin 2073,2654 Theobromin 2937,1260

Caffein 106,6640 Caffein 151,1074 Karbohidrat 22362,6379 Karbohidrat 31680,4037

Tanin 7889,2570 Tanin 11176,4474

Protein 2039,0175 Protein 2888,6082

Serat 3145,2826 Serat 4455,8170

192660,2611 211689,5564

*H udara panas *H Kakao ke H-213

Udara + H2O uap 524328,7834 Germ 0,0000

Water 65842,7320

Shell 14,5310

Fat 0,0000

Nitrogen 0,0000

Theobromin 0,0000

Caffein 0,0000

Karbohidrat 0,0000

Tanin 0,0000

Protein 0,0000

Serat 0,0000

Udara + H2O

uap 425565,6107

491422,8738

Q loss 13876,6144

716989,0445 716989,0445

4.Heater (E-212)    

Masuk kkal/jam Keluar kkal/jam

*H udara bebas dari G-211 *H udara panas ke B-210 Udara + H2O uap 383,6939533

Udara + H2O

uap 524328,7834

Q supply 551521,1468 27576,05734

551904,8408 551904,8408

1 Gudang Penyimpanan K2CO3 (F-111)

Fungsi : Menampung K2CO3 dari supplier selama 30 hari

Dasar pemilihan : Bahan Higroskopik

Fungsi : untuk menyimpan K2CO3 selam 2 bulan

Kapasitas : kg

Bantuk : kotak dengan atap tertutup

Ukuran : p : m

l : m

t : m

Bahan kontruksi :

Jumlah : 1 buah

2 Belt Conveyor (J-112)

Fungsi : Untuk mengangkut K2CO3 dari F-111 ke F-113

Tipe : Troughed belt on 45oidlers with rolls of equal leng Dasar pemilihan : Dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan Spesifikasi :

Kapasitas maksimu : 32 ton/jam

Belt : Width = 14 in

Trough width = 9 in

Skirt seal = 2 in

Belt speed : 100 ft/min

Panjang belt : 55,9 ft

5,8019 5,8019 7,2524 beton SPESIFIKASI ALAT Spesifikasi : 429840

Power : 4,0 hp

Jumlah : 1,0 buah

3 Bucket Elevator (J-113)

Fungsi : Untuk mengangkut K2CO3 dari F-113 ke F-114

Tipe : Centrifugal discharge bucket elevator

Spesifikasi :

Kapasitas : ton/jam

Tinggi Elevasi : 25 ft

Kecepatan Bucket : ft/menit

Bucket Spasing : 12 in

Ukuran Bucket : 6" x 4" x 4.25"

Power : 1,5 hp

Jumlah : 1 buah

4 Hopper (F-114)

Fungsi : Untuk menampung sementara K2CO3

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas plat dan tutup bawah conis

Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk menampung padatan Spesifikasi :

Kapasitas : cuft

Diameter : ft

Tinggi : ft

Tebal shell : in

Tebal tutup atas : in

Tebal tutup bawah : in

0,2985 4,7973 129,9919 4,7964 7,1946 3/16 3/16 3/16

Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah : 1 buah

5 Tangki Pelarutan K2CO3 (M-110)

Fungsi : Untuk melarutkan K2CO3 sampai suhu 85 o

C

Kondisi Operasi : P = 1 atm

t = 85 oC

Spesifikasi :

Kapasitas : ft3

Dimensi Tangki :

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk standard dished head

Diameter : ft

Tinggi : ft

Tebal shell : in

Tinggi tutup : ft

Tebal tutup atas : in

Tebal tutup bawah : in

Bahan : Stainless Steel SA 240 Grade S (Type 304)

Jumlah : 1 buah

Dimensi pengaduk :

Tipe : 6 flate blade turbin with 4 baffle

Diameter impeler : ft

Lebar blade : ft

Panjang blade : ft

Lebar baffle : ft

Jumlah baffle : 4 buah

3/16 0,8808 3/16 3/16 245,5374 5,9287 8,8931 1,9762 0,3952 0,4941 0,4941

Jumlah pengaduk : 2 buah Dimensi coil :

OD : 1,5 in

ID : 1,37 in

Flow area : 1,47 in2

Panjang coil : ft

Tinggi coil : ft

Jumlah lilitan : 23 buah

6 Gudang Biji Kakao (F-121)

Fungsi :

hari Dasar pemilihan :

Kapasitas : m

Bantuk : Kotak dengan atap tertutup

Ukuran : p = m

l = m

t = m

Bahan kontruksi : Beton

Jumlah : 1 buah

7 Belt Conveyor (J-122)

Fungsi : Untuk mengangkut biji kakao dari F-121 ke J-123 Tipe : Troughed belt on 45o idlers with rolls of equal

length

Dasar pemilihan : Dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan Spesifikasi : 8138,8800 34,8489 34,8489 1,5000 8,5432

Menampung biji kakao dari supplier selama 30

bahan tidak hygroscopic

Kapasitas maksimu : 32 ton/jam

Belt : Width = 14 in

Trough width = 9 in

Skirt seal = 2 in

Belt speed : 100 ft/min

Panjang belt : 55,9 ft

Sudut elevasi : 26,6 o

Power : 4 hp

Jumlah : 1 buah

8 Bucket Elevator (J-123)

Fungsi : Untuk mengangkut biji kakao dari J-122 ke F-124 (hopper)

Tipe : Centrifugal discharge bucket elevator

Bahan : Carbon Steel

Spesifikasi :

Kapasitas : ton/jam

Tinggi Elevasi : 25 ft

Kecepatan Bucket : ft/menit

Bucket Spacing : 12 in

Ukuran Bucket : 6" x 4" x 4.25"

Power : 1,5 hp

Jumlah : 1 buah

9 Hopper (F-124)

Fungsi : Untuk menampung sementara biji kakao

Tipe : Silinder tegak dengan tutup bawah conis

8,0000

Spesifikasi :

Kapasitas : cuft

Diameter : ft

Tinggi : ft

Tebal shell : in

Tebal tutup bawah : in

Tinggi tutup bawah : ft

Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah : 1 buah

10 Magnetic Separator (H-120)

Fungsi : Untuk memisahkan biji kakao dengan kontaminan loga

Tipe : Magnetic drum operating as a pulley

Spesifikasi :

Kapasitas maksimum 24,9 m3/jam

Belt : Width = 406 mm

Belt speed : 0,585 m/s

diameter pulley : 203 mm

Magnetic Flux : 3600 gause

11 Screw Conveyor (J-126)

Fungsi : Mengangkut bahan dari H-120 menuju H-125

Jenis : Plain spouts or chutes

Dasar : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem

tertutup Spesifikasi : 3/16 15,4758 17,8714 26,8071 3/16 6726,8675

Panjang : 30 ft

Diameter : in

Kec. Putaran : rpm

Power : hp

Jumlah : buah

12 Fluidized Bed (H-125)

Fungsi : Memisahkan biji kakao kualitas bagus dengan contaminan (biji kopong)

Type : Fluidized bed separator

Dasar pemilihan : berdasarkan berat jenis dan massa Spesifikasi :

Kapasitas : 7960 kg/jam

Diameter : 3,281 ft

Tingggi : 5,761 ft

Porositas : 0,32

Tekanan : 64,26 psi

13 Blower Fluidized Bed (G-128)

Fungsi : Untuk menghembuskan udara ke fluidized bed Spesifikasi :

Tipe : Centrifugal blower

Kapasitas : cuft/menit

Effisiensi blower : 0 %

HP shaft : 0 hp

Bahan konstruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 buah

14 20 1 1

14 Cyclone Fluidized Bed (H-131)

Fungsi : Memisahkan padatan dari aliran udara Dasar pemilihan : Efektif dan sesuai dengan jenis bahan Spesifikasi :

type : Van Tongeren Cyclone

Kapasitas : cuft/dt

Diameter partikel : ft

Tebal shell : 3/16 in

Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

15 Belt Conveyor (J-132)

Fungsi : Untuk mengangkut biji kakao dari H-125 ke D-130 Tipe : Troughed belt on 45o idlers with rolls of equal

length

Dasar pemilihan : Dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan Spesifikasi :

Kapasitas maksimum 32 ton/jam

Belt : Width = 14 in

Trough width = 9 in

Skirt seal = 2 in

Belt speed : 100 ft/min

Panjang belt : 55,9 ft

Sudut elevasi : 26,6 o

Power : 4 hp

16 Rotary Drum Spray (D-130)

Fungsi : Untuk proses alkalisasi pada biji kakao

Jenis : Rotary Drum Spray

Dasar : Umumnya digunakan untuk alkalisasi continue Spesifikasi :

Ukuran : Diameter = 5,7 ft

Panjang = 22,8 ft

Tebal steel p = 0,13 in

Power : 1 Hp

Kapasitas : kg/jam

Jumlah : 1 buah

17 Screen (H-140)

Fungsi : untuk meniriskan biji kakao dengan larutan alkali

Type : High Speed Vibrating Screen

Dasar pemilihan : Umumnya digunakan untuk proses pemisahan Spesifikasi :

Fungsi : untuk meniriskan biji kako teralkalisasi yang beruk an 20 mesh

Type : High Speed Vibrating Screen

Kecepatan vibrasi : 3600 vibrasi / menit

Ukuran : in

Power : 4 Hp

Kapasitas : 20 ton/hari

Jumlah : 1 buah

7800,8000

Fungsi : Untuk mengangkut biji kakao dari H-140 ke B-210

Type : Troughed belt on 45o idlers with rolls of equal length

Dasar pemilihan : Dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan Spesifikasi :

Kapasitas maksimum 32 ton/jam

Belt width : 14 in

Belt speed : 100 ft/min

Trough width : 9 in

Skirt seal : 2 in

Panjang : 55,9 ft

Sudut elevasi : 26,6 o

Power : 4 hp

Jumlah : 1 buah

19 Rotary Dryer (B-210)

Fungsi : Untuk mengurangi kadar air dalam biji kakao Tipe : Rotary Drum

Spesifikasi :

Bahan : Carbon steel SA 515 grade 55

Ukuran : Diameter she = ft

Diameter tota = ft

Panjang shell = ft

Tebal shell p = in

Efisiensi motor : 75%

Kapasitas : kg/jam

49,0753 1/4

8385,8600

1,6318622 3,6631

Tebal shell : in

Panjang : m

Sudut rotary :

Time of passes : menit

Jumlah flight : buah

Power : hp

Jumlah : buah

20 Cyclone Rotary Dryer (H-213)

Fungsi : Memisahkan padatan dari aliran udara panas

Tipe : Cyclone Separator

Dasar pemilihan : Efektif dan sesuai dengan jenis bahan Spesifikasi :

Fungsi : Memisahkan padatan dari aliran udara panas

Tipe : Cyclone Separator

Kapasitas : lb/jam

Ukuran : Bc = ft

Dc = ft

De = ft

Hc = ft

Lc = ft

Sc = ft

Zc = ft

Jc = ft

Tebal shell : in

Tebal tutup atas : in

Tebal tutup bawah : in

2,2568 9,0272 4,5136 4,5136 6 19 1 2256,0304 1/4 49,075 0,84 20 1/4 1/4 1/8 18,0544 1,1284 18,0544 2,2568

Jumlah : 1 buah

21 Blower Rotary Dryer (G-211)

Fungsi : Untuk menghembuskan udara ke rotary dryer Spesifikasi :

Tipe : Centrifugal blower

Kapasitas : cuft/menit

Effisiensi blower : 50 %

HP shaft : 1 hp

Bahan konstruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 buah

22 Heater ( E - 212 )

Fungsi : Memanaskan bahan sampai dengan 120 C

Type : 1 - 2 shell and tube Heat Exchanger ( fixed tube )

Dasar pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan panas yang besar

Spesifikasi :

Type : 1 - 2 Exchanger

Shell side :

ID : 12 in

B : 2,4 in

n : 2 buah

Tube side :

Nt : 0 ; pitch 1 in2 ;n = 2 buah

OD : 1 in 16 BWG

23 Cooling Pan (P-215)

Fungsi : Untuk menurunkan suhu biji kakao

Type : Pan bulat terbuka

Spesifikasi :

Kapasitas : 7665 kg/jam

Diameter : 10,52 ft

Tinggi : 5,258 ft

Putaran : 13,82 rpm

24 Bucket Elevator (J-217)

Fungsi : Untuk mengangkut biji kakao dari P-215 ke X-216 (hopper)

Tipe : Centrifugal discharge bucket elevator

Bahan : Carbon Steel

Spesifikasi :

Kapasitas : ton/jam

Tinggi Elevasi : 25 ft

Kecepatan Bucket : ft/menit

Bucket Spasing : 12 in

Ukuran Bucket : 6" x 4" x 4.25"

Power : 1,5 hp

Jumlah : 1 buah

25 Winnower (X-216)

Fungsi : Memisahkan nib kakao dengan shell kakao

7,6647

Dasar pemilihan : Umum digunakanuntuk pemisahan biji Spesifikasi alat :

Kapasitas : 7665 kg/jam

Dimensi : panjang : 21 ft

lebar : 10,5 ft

tinggi : 10,5 ft

Breaker : kecepatan : 550 rpm

feed opening : 36 x 48

Hp : 250 Hp

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

26 Cyclone Rotary Dryer (H-221)

Fungsi : Memisahkan padatan dari aliran udara panas

Tipe : Cyclone Separator

Dasar pemilihan : Efektif dan sesuai dengan jenis bahan Spesifikasi :

Kapasitas : lb/jam

Ukuran : Bc = ft

Dc = ft

De = ft

Hc = ft

Lc = ft

Sc = ft

Zc = ft

Jc = ft

Tebal shell : in

67729,46 2,7847 1,3923 22,2774 2,7847 1/4 11,1387 5,5694 5,5694 22,2774

Tebal tutup bawah : in

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 283 Grade C

Jumlah : 1 buah

27 Blower winnower (G-218)

Fungsi : Untuk menghembuskan udara ke X-216 Spesifikasi :

Tipe : Centrifugal blower

Kapasitas : cuft/menit

Effisiensi blower : 50 %

HP shaft : 64 hp

Bahan konstruksi : Carbon Steel

Jumlah : 1 buah

28 Belt Conveyor (J-222)

Fungsi : Untuk mengangkut nib kakao dari X-216 ke F-223

Tipe : Troughed belt on 45o idlers with rolls of equal length

Dasar pemilihan : Dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan Spesifikasi :

Kapasitas maksimum 32 ton/jam

Belt : Width = 14 in

Trough width = 9 in

Skirt seal = 2 in

Belt speed : 100 ft/min

Panjang belt : 55,9 ft

1/8

Power : 4 hp

Jumlah : 1 buah

29 Hopper (F-223)

Fungsi : Untuk menampung sementara nib kakao

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas plat dan tutup bawah conis

Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk menampung padatan Spesifikasi :

Kapasitas : cuft

Diameter : ft

Tinggi : ft

Tebal shell : in

Tebal tutup atas : in

Tebal tutup bawah : in

Tinggi tutup bawah : ft

Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C

Jumlah : 1 buah

30 Screw Conveyor (J-224)

Fungsi : Membawa bahan dari F-223 ke H-220 Type : Plain spouts or chutes

Dasar : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup

Spesifikasi :

Kapasitas : cuft/jam

Panjang : 30 ft

5842,7926 17,0515 25,5773 3/8 3/8 3/8 14,7658 413,7894

Kec. Putaran : 20 rpm

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

31 Hydraulic Presses (H-220)

Fungsi : Memisahkan lemak dengan cakenya Type : Hydraulic Presses cuft/jam

Dasar : Umum digunakan untuk pengambilan lemak Spesifikasi :

Kapasitas : cuft/jam

Tinggi : 30 ft

Diameter : 14 in

Kec. Putaran : 20 rpm

Power : 1 hp

Jumlah : 1 buah

32 Pompa (L-231)

Fungsi : Untuk mengalirkan lemak kakao dari 220 ke

H-Tipe : Centrifugal Pump

Spesifikasi :

Bahan : Commercial Steel

Dimensi pipa : 1 1/2 in , sch 80

Rate volumetrik : cuft/dt

Total Dynamic Head ft lbf / lbm

Effisiensi pompa : 30% Effisiensi motor : 80%

Power : 2,0 hp

0,0427 118,1262 6948,4185

33 Centrifuge (H-230)

Fungsi : Memisahkan lemak cokelat dengan slurry

Type : Perforated bowl top driven

Spesifikasi :

Kapasitas : kg/j

Speed : 1600 rpm

Diameter centrifug : 0,762 m

Power : 1 Hp

Jumlah : 1 buah

34 Pompa (L-236)

Fungsi : Untuk mengalirkan lemak kakao dari H-230 ke

F-Tipe : Centrifugal Pump

Spesifikasi :

Bahan : Commercial Steel

Dimensi pipa : 1 1/2 in , sch 80

Rate volumetrik : cuft/dt

Total Dynamic Head ft lbf / lbm

Effisiensi pompa : 30% Effisiensi motor : 80%

Power : 2,0 hp

Jumlah _{: 1 buah}

35 Tangki penampung lemak cokelat (F-235)

Fungsi : Untuk menampung sementara lemak cokelat

Tipe : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah 3966,5945

0,0427 118,0001

Spesifikasi :

Kapasitas : ft3

Diameter : ft

Tinggi : ft

Tebal shell : in

Tinggi tutup : ft

Tebal tutup atas : in

Tebal tutup bawah : in

Bahan : Stainless Steel SA 240 Grade S (Type 304)

Jumlah : 1 buah

36 Pompa (L-238)

Fungsi : Untuk mengalirkan lemak kakao dari H-230 ke

F-Tipe : Centrifugal Pump

Spesifikasi :

Bahan : Commercial Steel

Dimensi pipa : 1 1/2 in , sch 80

Rate volumetrik : cuft/dt

Total Dynamic Head ft lbf / lbm

Effisiensi pompa : 30% Effisiensi motor : 80%

Power : 2,0 hp

Jumlah _{: 1 buah}

37 Belt Conveyor (J-241)

Fungsi : Untuk mengangkut cake press cokelat dari H-220 ke C-240

3/16 0,8049 153,6811 5,3538 8,0307 3/16 3/16 0,0427 118,0001

Dasar pemilihan : Dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan Spesifikasi :

Kapasitas maksimum 32 ton/jam

Belt : Width = 14 in

Trough width = 9 in

Skirt seal = 2 in

Belt speed : 100 ft/min

Panjang belt : 55,9 ft

Sudut elevasi : 26,6 o

Power : 4 hp

Dari data yang ada, titik BEP dapat ditentukan dengan metode grafik berdasarkan

Peters & Timmerhaus, halaman 156 :

Gambar XI.1 Grafik BEP

Berdasarkan grafik diatas, maka dapat diketahui titik BEP, dimana garis biaya

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

Pra Rencana Pabrik Pengolahan Biji Kakao Menjadi Cokelat Bubuk Dan Lemak Cokelat

XII - 1

BAB XII

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

XII.1. Diskusi

Perencanaan Pabrik Pengolahan Biji Kakao Menjadi Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat diharapkan produksinya dapat mencukupi kebutuhan dalam negeri yang pemakaiannya dari tahun ke tahun meningkat, berhasilnya suatu industri tidak hanya terletak pada proses dan peralatan yang modern atau produk yang berkualitas baik, melainkan terletak pada sistem dan cara penanganan yang tepat. Untuk mengetahui sampai dimana kelayakan Pra Rencana Pabrik Pengolahan Biji Kakao Menjadi Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat, maka perlu ditinjau beberapa hal, antara lain bahan baku, proses produksi, faktor lokasi, manajemen perusahaan dan ekonomi.

XII.1.1 Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan adalah biji kakao yang diperoleh dari supplier di daerah Ajung Jenggawa - Jember, dan sekitarnya. Dan juga K2CO3 dalam bentuk serbuk, jadi masalah bahan baku dapat dipenuhi dari dalam negeri.

XII.1.2. Proses Produksi

Proses Pembuatan Bubuk Cokelat dan Lemak Cokelat tidak terlalu rumit sehingga pengendalian prosesnya tidak banyak kendala.

XII.1.2. Faktor Lokasi

Faktor lokasi pabrik juga memegang peranan penting terhadap berhasilnya suatu industri. Dengan pertimbangan tersedianya sarana dan prasarana yang memadai, serta letak pabrik yang strategis baik dilihat dari

lokasi penyediaan bahan baku, lokasi pabrik maupun lokasi pemasarannya, maka kawasan Kabupaten Jember, Jawa Timur direncanakan sebagai lokasi pendirian pabrik ini.

XII.1.3. Bentuk Perusahaan

Bentuk Perseroan Terbatas dipilih sebagai bentuk perusahaan dengan dasar pertimbangan fleksibilitas pada kelangsungan jangka panjang pabrik ini. Sedangkan struktur organisasi berupa garis dan staff untuk memberi ketegasan tugas dan wewenang masing – masing karyawan.

XII.1.4. Faktor Ekonomi

Untuk mengetahui kelayakan pabrik ini dari segi ekonomi telah dilakukan perhitungan dengan metode Discounted Cash Flow, karena cara ini lebih akurat serta mendekati kebenaran dengan cara memproyeksikan nilai modal dalam nilai sekarang (present value), dengan memperhatikan perubahan variabel ekonomi antara lain inflasi dan bunga bank. Dari perhitungan analisa ekonomi yang telah dilakukan didapat nilai Internal Rate of Return (IRR), Rate On Equity (ROE), Pay Out Periode (POP) dan Break Even Point (BEP).

XII.2. KESIMPULAN

Berdasarkan uraian pada bab – bab sebelumnya, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Lokasi : Ajung Jenggawa, Jember.

2. Luas Tanah : 18130 m2 3. Jumlah Karyawan : 204 orang

4. Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

Pra Rencana Pabrik Pengolahan Biji Kakao Menjadi Cokelat Bubuk Dan Lemak Cokelat

XII - 3

6. Sumber Modal : PMDN

7. Massa Konstruksi : 2 tahun

8. Modal Kerja : Rp. 640,846,008,410

9. Modal Tetap : Rp. 215,383,707,922

10.Waktu Pengambilan modal : 1,5 tahun

11.Laju Pengembalian Modal : 75.15 %

12.Titik Impas : 34,9 % Kapasitas produksi

Dari uraian diatas, dapat dilihat bahwa baik dipandang dari segi teknik maupun ekonomis pabrik Pengolahan Biji Kakao Menjadi Cokelat Bubuk dan Lemak Cokelat ini dapat untuk didirikan.

Wiley & Sons: Singapore

Peters, Max. (1991). Plant Design And Economics For Chemical Engineers.

Mcgraw-Hill Book Inc: Singapore

Berk, Zeki. (2009). Food Process Engineering And Technology. Elsevier Inc:Us

America

Belitz, H.D. (2009). Food Chemistry. Springer: Germany

Theunis, Robberts. (2002). Food Plant Engineering System. Crc Press: Florida

Brennan, James. (2006). Food Processing Handbook. Wiley-Vch Verlag Gmbh &

Co:Weinheim

Smith, J,M. (2001). Introduction To Chemical Engineering Thermodynamics. The

Mcgraw-Hill Companies, Inc : New York

Beckett, S,T. (2009). Industrial Chocolate Manufacturer & Use. Blackwell

Publishing Ltd: United Kingdom

Perry, Robbert.H (2008). Perry’s Chemical Engineer’s Handbook 8th Edition. The Mcgraw-Hill Companies, Inc:New York

Perry, Robert H. (2005). Perry’s Chemical Engineer’s Handbook 7th Edition. The Mcgraw-Hill Companies, Inc:New York

Kern, D.Q. (1965). Process Heat Transfer. The Mcgraw-Hill Companies, Inc:

Singapore

Mc Cabe, Warren, L. (1993). Unit Operation Of Chemical Engineering. The

Mcgraw-Hill Companies, Inc: Singapore

Brownell, Lloyd. (1959). Process Equipment Design, vessel Design. John Wiley

& Sons: New York

Earle, R.L. (1983). Unit Operation In Food Processing. Great Britain Co: New

Zeland

Ulrich, Gael, D. (1984). A Guide To Chemical Engineering Process Design And

Economics John Wiley & Sons: Singapore

Badger, Walter,L.(1987). Introduction To Chemical Engineering. The

Mcgraw-Hill Companies, Inc: New York