Sorbitol in Indonesia

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

Sorbitol yang dikenal juga sebagai glusitol, adalah suatu gula alkohol yang dimetabolisme lambat di dalam tubuh. Sorbitol diperoleh dari reduksi glukosa, mengubah gugus aldehid menjadi gugus hidroksil, sehingga dinamakan gula alkohol. Glukosa dinamakan juga dekstrosa atau gula pasir yang terdapat dalam : sayur, buah, sirup jagung, sari pohon dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltose dan laktosa pada hewan dan manusia. (Faith,keyes, fourth edition, 1975 ).

Sorbitol merupakan kelompok dari heksitol secara alami. Ini ditemukan pada tahun 1868 di pegunungan berry dalam konsentrasi 5-12 %, dan pada umumnya sorbitol berada dalam tumbuhan. Nama sorbitol diturunkan dari nama ilmuwan dari pegunungan Ash, Sorbus Aucuparia L. Buah Rosaceae yang kaya akan kandungan sorbitol, antara lain : plums 1.7 - 4.5 % berat, pear 1.2 – 2.8 % berat kering, peache 0.5 – 1.3 % berat dan apel 0.2 – 1 % berat. Didalam buah dan daun–daun, sorbitol dibentuk sebagai bahan kimia intermediet di dalam sintesa pati, selulosa, sorbuse, atau vitamin C. Di dalam hewan, sorbitol dapat diketahui sebagai intermediet dalam absorbsi glukosa. Pada tahun 1890, E.Fischer membawa sintesa kimia sorbitol pertama dengan mereduksi glukosa dengan sodium amalgamat. Hidrogenasi katalitik pertama dilaporkan oleh V. Ipatieff pada tahun 1912. Sejak tahun 1950, sorbitol mengalami perubahan ekonomi dalam dunia sebagai makanan, agen pemanis, penyetabil kelembapan, bahan dasar untuk produk lainnya. Sorbitol digunakan sebagai pemanis buatan pada produk permen bebas gula dan sirup obat batuk. Zat ini juga dikenal sebagai pemanis yang memiliki nilai gizi karena mengandung energi sebanyak 2,6 kkal per gram.

I-1

I-2

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik Pada tahun 1975 produsen utama sorbitol adalah Roguette Freres dari Perancis. Di Indonesia, pabrik sorbitol pertama kali didirikan pada tahun 1983 yaitu PT. Sorini yang berlokasi di Desa Ngerong, Gempol Pandaan (Pasuruan) Jawa Timur. Awal produksi dilaksanakan pada bulan Januari 1987 dengan kapasitas sebesar 5000 metric ton/thn, kemudian mengalami perluasan dan peningkatan investasi pada tahun 1988, dengan kapasitas produksi sorbitol jenis powder sebesar sebesar 3500 metric ton/th dan sorbitol jenis liquid sebesar 26400 metric ton/th. (CIC-Indochemical, Edisi 288)

Pada tahun 1975 produsen utama sorbitol adalah Roguette Freres dari Perancis. Di Di Indonesia, Indonesia, pertama kali pabrik sorbitol didirikan pada tahun 1983 yaitu PT Sorini yang berlokasi di Desa Ngerong, Gempol Pandaan (Pasuruan) Jawa Timur, awal produksi dilaksanakan pada bulan Januari 1987 dengan kapasitas sebesar 5000 ton/th, kemudian mengalami perluasan dan peningkatan investasi pada tahun 1988, dengan kapasitas produksi sorbitol jenis powder sebesar 1000 ton/th dan sorbitol jenis liquid sebesar 19.600 19.600 ton/th. Tahun 1991 kapasitas kapasitas produksi produksi sorbitol jenis powder sebesar 3500 ton/th dan sorbitol jenis liquid sebesar 26.400 ton/th. PT Sorbitol Inti Murni Corporation Tbk (Sorini) ,telah menguasai 35 % pangsa pasar sorbitol di Cina setelah mengakuisisi 100 % perusahaan sorbitol, hingga saat ini PT Sorini telah menjadi produsen sorbitol terbesar di kawasan Indonesia. PT Khalista Chemical Industries Ltd, Cina. Sebelum proses akuisisi, produsen bahan kimia ini hanya menguasai 15 persen pasar Cina. Sorbitol merupakan bahan kimia yang digunakan untuk pasta gigi, vitamin C, beberapa produk makanan serta obat-obatan. Sorini merupakan pemasok sorbitol terbesar kedua di Cina. Perusahaan asal Perancis, Rockett masih menguasai pasar sorbitol sebanyak 65 persen. Sorini sendiri merupakan anak perusahaan dari AKR Corporindo (AKRA). Saat ini Sorini memiliki dua anak perusahaan yang beroperasi, yaitu Sorini Towa Berlian, dan Saritanam Inti Pratama. PT Sorini Towa

Tugas Akhir Akhir DIII Teknik Kimia Kimia

I-3

Pabrik Sorbitol S orbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik

Berlian Corporindo merupakan perusahaan patungan yang didirikan tahun 1994 bersama dengan Towa Chemical Industry Ltd dan Mitsubishi corporation, saat ini memiliki kapasitas produksi 65,000 tpa. Saritanam pratama didirikan tahun 1993 yang memproduksi tepung tapioka sebagai merupakan bahan baku produk utama perusahaan. Lokasi pabrik berada di Ponorogo dengan kapasitas 50,000 tpa, dan di Lampung sebesar 35,000 tpa (Sorini Agro Asia Corporindo, 2008 ). Produsen sorbitol kedua adalah PT. Sama Satria Pasifik (PT SSP) berlokasi di Sidoarjo, Jawa Timur. Pada awalnya perusahaan ini mengajukan permohonan untuk mendirikan pabrik tepung tapioka pada tahun 1989 namun karena industri tepung tapioka merupakan industri yang berpotensi menyebabkan pencemaran tinggi, maka pada tahun 1990 perusahaan ini mengajukan perubahan jenis produksinya menjadi sorbitol dengan kapasitas 7200 ton/th. Trial produksi telah dilakukan sejak 1991. tetapi produksi komersial dilakukan sejak tahun 1992. Sebagian hasil produksinya telah diekspor ke Cina dan Filipina. Produsen sorbitol ketiga adalah PT Budi Kimia Raya. Pabrik yang berlokasi di Lampung ini telah melakukan produksi komersial sejak pertengahan tahun 1993 dengan kapasitas produksi sorbitol 3000 ton/th. Tabel I.1.1 Produsen sorbitol di Indonesia dan kapasitasnya

Nama Perusahaan

Lokasi

Kapasitas Produksi (Ton/Tahun)

PT Sorbitol Inti Murni

Pasuruan

29.900

PT Sama Satria Pasifik

Sidoarjo

7.200

PT Budi Kimia Raya

Lampung

3.000

Total kapasitas

40.100

(CIC – Indochemical No. 158, 1994) Produksi sorbitol lokal selain untuk pemasaran di dalam negeri juga sebagian besar untuk diekspor. Ekspor sorbitol sejak


I-4

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik tahun 1989 hingga tahun 1992 cenderung mengalami penurunan, hal ini diakibatkan semakin meningkatnya permintaan dalam negeri. Namun secara perlahan ekspor sorbitol mengalami kenaikan tiap tahun, terlebih lagi PT. Sorini sebagai produsen sorbitol terbesar di Indonesia bekerja sama dengan Towakasei, produsen sorbitol dari Jepang. Dilihat dari negara tujuannya, ekspor sorbitol Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Pada tahun 1996 jumlah negara tujuan mencapai 29 negara, dan pada tahun 2000 naik menjadi 37 negara dengan Jepang, China, dan Taiwan sebagai negara tujuan ekspor utama disusul beberapa negara Eropa. Bahkan PT. Sorini sendiri pada tahun ini sudah mencapai 55 negara tujuan ekspor sorbitol ( CIC – Indochemical Edisi 288).

Tabel I.1.2 Perkembangan ekspor sorbitol Indonesia tahun 2004 – 2007

Tahun 2004 2005 2006 2007

Volume 101.693.092 112.065.359 115.200.084 120.439.236

Harga (US$) 36.624.158 42.861.588 46.002.272 56.308.901

(Sumber: Biro Pusat Statistik, 2009 )

Pasar ekspor sebenarnya menjadi prioritas utama bagi produsen sorbitol Indonesia, karena selain importir luar negeri selalu membayar tunai, mereka juga cenderung melakukan kontrak penjualan jangka panjang. Oleh sebab itu kompetisi di pasar internasional dapat mendorong produsen sorbitol Indonesia selalu mengikuti perkembangan produk dan teknologi di luar negeri. Sesuai dengan kontrak ekspornya, produsen sorbitol Indonesia memperoleh pembebasan dari bea impor bahan baku dan bahan pendukung yang dibutuhkan dalam memproduksi sorbitol untuk tujuan ekspor. Walaupun ekspor terus ditingkatkan, namun hingga sekarang Indonesia masih terus melakukan impor. Impor sorbitol itu masih terus berjalan dikarenakan beberapa hal, yaitu selain


I-5


karena terjadi peningkatan konsumsi dalam negeri akibat perkembangan industri pemakai juga karena masih dibutuhkan sorbitol dengan spesifikasi tertentu belum diproduksi di Indonesia (CIC – Indochemical Edisi 288 ). Tabel I.1.3 Perkembangan Impor sorbitol Indonesia tahun 2003 – 2007

Tahun Volume Harga (US$) 2003 1.441.243 579.223 2004 3.858.382 572.592 2005 5.002.420 1.421.648 2006 3.278.889 1.428.243 2007 1.002.805 797.429 (Sumber: Biro Pusat Statistik, 2009 ) Selama tahun 2003 sampai 2007 impor sorbitol cenderung fluktuatif. Namun demikian, sorbitol impor saat ini merupakan ancaman serius bagi kedudukan sorbitol lokal dipasaran domestik. Oleh karena itu pemerintah memberikan proteksi bagi produksi dalam negeri, dengan bea masuk tambahan sebesar 5%. Hingga saat ini sudah cukup banyak produsen sorbitol di dunia. Produsen yang paling besar antara lain Roquette Freres, Lille, Perancis; Nikken Fine Chemicals Co., Ltd., Japan, dan Towakasei Kogyo Co.,Ltd., Japan dengan masing-masing berkapasitas 30.000 metric ton/th. Di Amerika sendiri pertumbuhan rata-rata produksi sorbitol mencapai 6,3% di tahun 1965 – 1974. Harga dari sorbitol liquid 70% di tahun 1955 – 1976 berkisar antara $ 0,33 – 0,84 /kg.


I-6

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik Tabel I.1.4 Produsen sorbitol di Amerika dan kapasitasnya tahun 1975

Nama Perusahaan ICI United States, New Castle, Del Hoffmann-LaRoche, Belvidere, N. J. Pfizer, Groton, Conn Lonza, Mapleton, Ill Merck, Danville, Pa Total kapasitas (Othmer, 1960)

Kapasitas produksi (Metric ton / th ) 56.700 22.700 18.100 15.400 10.000 122.900

Tabel I.1.5 Perkembangan produksi sorbitol di Amerika

Tahun Produksi (Metric ton/th) 1955 22.700 1960 30.900 1965 39.500 1970 56.700 1974 70.800 (Othmer, 1960) Pabrik sorbitol dari pati jagung dengan proses hidrogenasi katalitik ini didirikan dengan alasan memberi peluang bagus dan membantu pabrik sorbitol lain dengan memberikan kerjasama dalam bentuk inovasi bahan baku. Dari literatur terdapat beberapa masalah pabrik sorbitol di indonesia, antara lain : • Kondisi perekonomian dunia dan dalam negeri seperti nilai tukar Rupiah terhadap mata uang asing, tingkat inflasi, suku bunga, dan sebagainya. • Adanya perubahan peraturan yang dilakukan oleh pemerintah sebagai akibat dari negara maju yang terus mengurangi ekspor dari negara maju lain yang menawarkan harga murah • Pengembangan dan pengalihan bahan baku alternatif untuk Sorbitol. • Berkurangnya pasokan dan gejolak harga bahan baku akibat tingginya permintaan seiring dengan


I-7


pengembangan industri berbasis etanol yang akan berdampak pada laba perusahaan. • Bahan baku sorbitol yaitu tepung tapioka yang harga terus melonjak seiring dengan penggunaan untuk sumber energi alternatif Dari beberapa masalah di atas pendirian pabrik ini dimaksudkan untuk pengembangan dan pemanfaatan bahan baku alternatif untuk sorbitol serta untuk mengimbangi kebutuhan tepung tapioka sebagai bahan baku sorbitol ( Sorini Agro Asia Corporindo, 2008 ). Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu tanaman pangan dunia yang terpenting, selain gandum dan padi. Jagung termasuk dalam jenis tanaman musiman yang menghasilkan kanji (starch) dalam bijinya. Sebatang pohon jagung siap panen dapat menghasilkan Biji jagung kaya akan karbohidrat. Sebagian besar berada pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Satu siklus hidup dari jagung diselesaikan dalam 80-150 hari dan dapat mencapai ± 6m (Wikipedia, 2009 ). Produktivitas jagung pada tahun meningkat drastis setelah tahun 1980-an. Pada Produksi jagung Jawa Timur tahun 2009 (Angka Ramalan II) mencapai 5,07 juta ton, ini mengalami kenaikan dibanding periode 2008 yang produksinya sebesar 5,05 juta ton. Kenaikan produksi jagung Jawa Timur periode 20082009 hanya sebesar 0,36 persen, namun share-nya terhadap produksi jagung nasional mencapai 30 persen, dan share-nya terhadap produksi jagung di Jawa mencapai 57,10 persen ( Badan Pusat Statistik, 2009). Dirjen Tanaman Pangan Deptan mengungkapkan sasaran produksi jagung tahun 2009 adalah meningkatkan luas panen naik 4,08%, produktivitas meningkat 9,13% dan produksi naik 13,49%. Sehingga, produktivitas rata-rata nasional pada tahun ini


I-8

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik diharapkan mencapai 44,12 Ku/Ha dengan produksi nasional 18 juta Ton (Poultry Indonesia, 2009).

(Faisal dkk., 2009)

Perkembangan produksi selama ini hanya disebabkan oleh pesatnya perkembangan adopsi teknologi maju, terutama jagung hibrida. Di daerah pengembangan baru (Lampung dan Sumatera Utara) terjadi peningkatan areal tanam jagung yang cukup cepat, terutama dalam periode 1980-2000. Setelah tahun 2000 perluasan areal panen mulai melambat. Di Sulawesi Selatan sebagai sentra produksi jagung di Kawasan Timur Indonesia, luas areal tanam jagung cenderung menurun, yaitu dari sekitar 300.000 pada tahun 1980an menjadi 205.000 ha pada tahun 2004. Dengan demikian, fokus utama upaya peningkatan produksi jagung ke depan lebih dititikberatkan kepada peningkatan produktivitas dan efisiensi usahatani. Peningkatan produksi jagung juga dapat diupayakan melalui perluasan areal tanam pada lahan sawah beririgasi sebagaimana terjadi di Jawa Timur dan Lampung. Pada lahan sawah beririgasi, jagung kebanyakan ditanam pada musim tanam kedua dan ketiga setelah padi.


I-9


(Faisal dkk., 2009)

Tepung jagung sebagai salah satu produk turunan jagung diperoleh dari pengolahan jagung tua yang menghasilkan pati jagung. Selanjutnya dari produk turunan pati jagung inilah didapatkan tepung jagung, dekstrin dan gula jagung ( corn syrup). Tepung jagung relatif berperan penting di industri makanan, selain itu juga berperan penting dalam industri non-pangan seperti industri tekstil, gula (syrup), farnasi, kimia dan kertas, dan industri lainnya. Sebaran produsen tepung jagung di Indonesia meliputi 8 propinsi, Jawa timur memiliki produsen terbanyak yakni 11 perusahaan. Propinsi ini memiliki penduduk dengan kebiasaan makan jagung sebagai sumber makanan pokok (Madura), menjadi pusat perkebunan jagung di Indonesia. Sumatra Utara memiliki 6 perusahaan, Jawa Tengah 4 perusahaan, Banten 3 perusahaan dan Jawa barat 2 perusahaan, Sedangkan DKI jakarta, Kalimantan Selatan dan Lampung 1 Perusahaan. Selama periode 1998-2002 pertumbuhan produksi tepung jagung meningkat dengan laju 3,9% per tahun. Pada tahun 1998 produksi tepung jagung


I-10

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik mencapai 74,4 ribu ton. Selanjutnya produksi meningkat menjadi 83,1 ribu ton pada tahun 1999, kemudian 845,4 ribu ton pada tahun 2000. Namun, pada tahun 2001 produksi turun menjadi 82,1 ribu ton dan pada tahun 2002 sebesar 86,4 ribu ton (Dukungan Komoditas Jambi, 2009). Aspek pasar produksi sorbitol dapat dilihat dari produksi dan kebutuhan sorbitol dipasaran global. Produk sorbitol telah berkembang sejak tahun 1950-an. Saat ini ini di perkirakan konsumsi sorbitol dunia telah mencapai 2.42 juta mt. Negara konsumen utama dari Sorbitol dan turunannya adalah Amerika Serikat, Eropa, dan Asia yang mewakili 90% dari kebutuhan sorbitol secara global. Tingkat pertumbuhan permintaan di ketiga negara tersebut adalah rata-rata mencapai 1-2% per tahun sejak tahun 1997. Di Asia sendiri pertumbuhan permintaan Sorbitol meningkat rata-rata 10%-12%, permintaan Sorbitol terbesar adalah dari perusahaan pembuat pasta gigi sebesar 45%, disusul Vitamin C sebesar 25% (Sorini Agro Asia Corporindo, 2008 ). Kebutuhan sorbitol dapat dilihat dari besarnya produksi sorbitol secara keseluruhan, besarnya eksport, dan besarnya import dari pasaran global. Propek pasar sorbitol sebenarnya cukup baik. Permintaan terus meningkat baik untuk kebutuhan ekspor maupun domestik. Secara nasional pada tahun 2007 diperkirakan kebutuhan nasional mencapai 600.000 ton/tahun, untuk ekspor mencapai 2.000.000 ton/tahun, dan import mencapai 2.600 ton/tahun sedangkan produksi keseluruhan hanya 2.500.000 ton/tahun. Kebutuhan sorbitol yang paling dominan adalah kebutuhan luar negeri. Permintaan pasar baik luar maupun dalam negeri terus meningkat. Terutama kebutuhan sorbitol untuk luar negeri. Kapasitas produksi sorbitol dengan bahan dasar tepung jagungn ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan sorbitol yang semakin melonjak dan mengimbangi produksi sorbitol di pabrik lain yang semakin berkurang karena penggunaan bahan baku singkong yang semakin terbatas. Dalam hal ini Sorini Agro Asia Corporation, pada tahun 2007 mempunyai kapasitas sebesar


I-11


333.000 mt ton per tahun. Sorini Agro Asia Corporation bukan hanya memenuhi kebutuhan nasional tetapi dominan pada kebutuhan dunia. Oleh karena itu untuk memenuhi kebutuhan dan pasar global sorbitol, maka pabrik sorbitol dengan bahan baku tepung jagung ini berusaha memenuhi kebutuhan sorbitol sebesar 20 % dari keseluruhan kebutuhan nasional. Tabel I.1.6 Perkembangan produksi sorbitol di Indonesia

Tahun Produksi (Ton / tahun) 2000 24.952,6 2002 21.356,158 2003 54.007,123 2004 54.325,376 2005 46.808,939 (Sumber: Biro Pusat Statistik, 2009)

y = 6217x – 1E+07 x = 2013 y = 2.514.821 ton/tahun Untuk data impor sorbitol diperoleh garis lurus dengan persamaan y = -145,63x + 29491. Tabel I.1.7 Perkembangan impor sorbitol di Indonesia

Tahun 2003

Impor (ton/tahun) 1.441,243


I-12

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik 2004 3.858,382 2005 5.002,420 2006 3.278,889 2007 1.002,805 (Sumber: Biro Pusat Statistik, 2009)

y = -145.6x + 29491 x = 2013 y = - 263.601,8 ton/tahun Garis linear yang ditunjukkan pada grafik semakin menurun, ini menandakan bahwa secara keseluruhan kebutuhan sorbitol untuk import semakin kecil. Hal ini dikarenakan perusahaan – perusahaan penghasil sorbitol lebih terpaku pada konsumen luar negeri yang lebih menjanjikan. Selain itu, hal ini dipacu karena Kondisi perekonomian dunia dan dalam negeri seperti nilai tukar Rupiah terhadap mata uang asing, tingkat inflasi, suku bunga, dan sebagainya serta adanya perubahan peraturan yang dilakukan oleh pemerintah sebagai akibat dari negara maju yang terus mengurangi ekspor dari negara maju lain yang menawarkan harga murah. Sehingga produksi sorbitol di indonesia lebih konsentrasi untuk memenuhi kebutuhan dunia. Untuk data eksport sorbitol diperoleh garis lurus dengan persamaan y = 5937x – 1E+07.


I-13


Tabel I.1.8 Perkembangan ekspor sorbitol di Indonesia

Tahun ekspor (ton/tahun) 2004 101.693,092 2005 112.065,359 2006 115.200,084 2007 120.439,236 (Sumber: Biro Pusat Statistik, 2009 )

y = 5937x – 1E+07 x = 2013 y = 1.951.181 ton/tahun

Impor tahun 2013 Produksi yang ada pada tahun 2013

Tugas Akhir Akhir

INDONESIA

Konsumsi tahun 2013

Ekspor tahun 2013

DIII Teknik Kimia Kimia

I-14

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik

Dari keterangan di atas dapat diperoleh kebutuhan nasional pada tahun 2013 sebesar : Kebutuhan konsumen = (Impor + Kapasitas produksi yang sudah ada) – Ekspor Kebutuhan konsumen = 300.038,2 ton/tahun Pabrik didirikan untuk memenuhi 20 % kebutuhan konsumen, sehingga : Kapasitas pabrik = 60.000 ton/tahun Dengan kapasitas yang ada, dapat ditentukan volume reaktor, perhitungan neraca massa, neraca panas dan lain-lain. Untuk menetukan kapasitas pabrik diperlukan data-data produksi dan pemakaian bahan, yang bisa diperoleh dari data Biro Pusat Statistik (BPS). Dari data tersebut pabrik kami merencanakan akan memenuhi 20 % dari seluruh kebutuhan sorbitol nasional. Kapasitas pabrik sorbitol dari pati tepung jagung ini direncanakan sebesar 60.007,64 ton /tahun. Masa konstruksi pabrik sorbitol ini direncanakan memakan waktu tiga tahun, sehingga direncanakan pabrik ini akan mulai berproduksi pada tahun 2013. Faktor-Faktor Pokok Penentu Pemilihan Lokasi Industri ( Ekonomi Manajemen, 2006 ): – Letak dari sumber bahan mentah untuk produksi – Letak dari pasar konsumen – Ketersediaan tenaga kerja – Ketersediaan pengangkutan atau transportasi – Ketersediaan energi Dari faktor – faktor penentu lokasi pabrik diatas, perancangan pabrik sorbitol dari pati jagung ini memilih lokasi pabrik berdasarkan letak dari sumber bahan baku untuk produksi. Lebih tepatnya pabrik ini direncanakan berlokasi di daerah Madura, Jawa Timur. Hal ini disebabkan Madura memiliki tata tanam yang sistematis dan terstruktur untuk pertanian jagung. Selain itu Madura merupakan kota yang strategis terutama dalam hal pemasaran dan transportasi, apalagi setelah dibangunnya


I-15


jembatan Suramadu sebagai akses menuju Surabaya. Perusahaan yang didirikan di lokasi mendekati bahan baku biasanya memiliki keuntungan biaya operasional yang lebih ringan serta dukungan pemerintah daerah setempat. Bahkan kadang-kadang perusahaan bisa mendesak pemerintah daerah untuk mengeluarkan kebijakan yang menguntungkan perusahaan misalnya kelonggaran peraturan mengenai lingkungan hidup dan ketenagakerjaan. Kebijakan pemerintah menjadi faktor yang sangat mempengaruhi perolehan profit dan benefit bagi perusahaan. Pemerintah daerah kawasan industri akan menetapkan upah minimum regional yang tinggi serta peraturan lingkungan yang ketat (kominfoJatim, 2009). I.2 Dasar Teori

Gula alternatif yang sekarang sudah digunakan antara lain adalah gula siklamat, aspartam, stevia, dan gula alkohol. Gula alkohol antara lain adalah sirup glukosa, fruktosa, maltosa, manitol, sorbitol, dan xilitol. Gula alkohol mempunyai rasa dan kemanisan hampir sama dengan gula tebu (sukrosa), bahkan beberapa jenis lebih manis. Gula jenis ini dibuat dari bahan berpati seperti tapioka, pati umbi-umbian, sagu atau pati jagung sedangkan kita sangat kaya akan sumber bahan berpati ini. Sirup glukosa atau sering juga disebut gula cair mengandung D-glukosa, maltosa, dan polimer D-glukosa yang dibuat melalui proses hidrolisis pati. Perbedaan dengan gula tebu yaitu sukrosa atau gula tebu merupakan gula disakarida, terdiri atas ikatan glukosa dan fruktosa, sedangkan sirup glukosa adalah monosakarida terdiri atas satu monomer yaitu glukosa. Bahan baku yang dapat digunakan yaitu bahan berpati. Sirup glukosa dapat dibuat dengan cara hidrolisis asam ataupun dengan cara enzimatis. Impor sirup glukosa pada tahun 2003 mencapai 112.396 kg atau 98.419 dolar AS ( Badan Litbang Pertanian, 2005). Sorbitol merupakan polihidrat yang serupa dengan gliserin dan merupakan gula alkohol yang mudah larut dalam air. Sorbitol secara komersial dibuat dari glukosa yang dihedrogenasi


I-16

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik tekanan tinggi atau reduksi elektrolit melalui reaksi kimia. Konversi glukosa ke dalam bentuk sorbitol merupakan reaksi adisi dua unsur hidrogen terhadap aldosa (glukosa) melalui pemutusan ikatan rangkap C dan O pada gugus fungsional aldehid. Sebagai gula alkohol sorbitol digunakan untuk alternatif bahan pemanis yang tidak meningkatkan kadar gula dalam darah, seperti halnya fruktosa dimana fruktosa tidak hanya untuk penderita diabetes tetapi juga digunakan untuk produk minuman ringan (soft drink), sirup, jelly, jam, coctail, dan sebagainya.

Gambar I.2.1 Rumus Bangun Sorbitol Sorbitol, suatu poliol (alkohol gula), bahan pemanis yang ditemukan dalam berbagai produk makanan. Sorbitol adalah golongan alkohol polyhidrat dengan rumus kimia C 6H8(OH)6 struktur molekulnya mirip dengan glukosa, hanya gugus aldehide pada glukosa diganti menjadi gugus alkohol. Kemanisan sorbitol sekitar 60% dari kemanisan sukrosa (gula tebu) dengan ukuran kalori sekitar sepertiganya (wikipedia, 2009). Tabel I.2.1 Tingkat kemanisan beberapa gula terhadap sukrosa

Gula Sukrosa Galactitol D-Fruktosa D-Galaktosa

Tingkat kemanisan 100 41 114 63

Gula D-Mannitol D-Mannosa Raffinosa D-Rhamnosa

Tingkat kemanisan 69 59 22 33


I-17


D-Glukosa 69 Gula invert 95 Laktosa 39 Maltosa 46 Keterangan : 10 % larutan

D-Sorbitol Xylitol D-Xylose

51 102 67

I.3 Kegunaan

Sorbitol digunakan sebagai suatu humektan (pelembab) pada berbagai jenis produk sebagai pelindung melawan hilangnya kandungan moisture. Dengan sifat tekstur dan kemampuan untuk menstabilisasi kelembaban, sorbitol banyak digunakan untuk produksi permen, roti dan cokelat dan produk yang dihasilkan cenderung menjadi kering atau mengeraskan. Sorbitol bersifat non-cariogenik (tidak menyebabkan kanker) dan berguna bagi orang-orang penderita diabetes (Smith,1991). Secara kimiawi sorbitol sangat tidak reaktif dan stabil, dapat berada pada suhu tinggi dan tidak mengalami reaksi Maillard (pencokelatan). Sehingga pada produksi kue berwarna segar, tidak ada penampilan warna cokelatnya. Juga berkombinasi baik dengan ramuan makanan lain seperti gula, jelly, lemak sayuran dan protein ( Marie,1991). 

Bidang makanan

Sorbitol umumnya ditambahkan pada makanan untuk memberikan ketahanan mutu dasar yang dimiliki makanan tersebut selama dalam proses penyimpanan. Pada perusahaan produsen permen, sorbitol diproses bersama gula agar permen yang dihasilkan menjadi tahan lama. 

Bidang Farmasi

Sorbitol merupakan salah satu bahan baku vitamin C. Selain itu sorbitol berfungsi sebagai pemanis, sehingga sering digunakan sebagai bahan baku dasar obat berbentuk syrup. Bagi penderita diabetes, sorbitol dapat dipakai sebagai bahan pemanis

Tugas Akhir Akhir

DIII Teknik Kimia Kimia

I-18

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik pengganti glukosa, fructose, maltose dan sukrose. Untuk produk makanan dan minuman diet, sorbitol memberikan rasa manis yang sejuk di mulut. 

Bidang kosmetik dan Pasta gigi

Penggunaan sorbitol sangat luas di bidang kosmetika, diantaranya digunakan sebagai pelembab berbentuk cream untuk mencegah penguapan air dan dapat memperlicin kulit. Untuk pasta gigi, sorbitol dapat dipergunakan sebagai penyegar atau obat pencuci mulut, dapat mencegah kerusakan gigi dan memperlambat terbentuknya caries gigi. 

Kegunaan lain

Pada industri tekstil, kulit, kertas dan semir sepatu, sorbitol digunakan sebagai bahan pelunak dan stabilisator emulsi. Sedangkan pada industri rokok sorbitol digunakan sebagai stabilisator kelembaban, penambah aroma dan menambah rasa sejuk. Tabel I.3.1 Kegunaan dari sorbitol Bidang

Farmasi / Makanan / Minuman

Pasta gigi / Kosmetik

Rokok / Tembakau

Kegunaan

-

Produksi Ascorbit Acid (vitamin C) - Pemberi rasa manis - Stabilisator kelembaban - Pembentuk sirup dan menjaga kerusakan gigi -Dietary dan pengganti sucrose pada diabetiser - Membantu metabolisme - Stabilisator kelembaban - Penyegar - Non toxic - Memperlambat terbentuknya caries gigi - Stabilisator kelembaban - Penambah aroma dan rasa


I-19


Kulit / kertas / cat khusus / textile / semir sepatu

Lem / pernis / polyurethane / produk gelatinasi

-

sejuk Stabilisator emulsi / suspensi / kelembaban Bahan pelunak dan tahan panas Antistatic agent (textile) Bahan pelunak Tahan panas (mempertahankan warna) Viskositasnya cukup tinggi

Gambar I.3.1 Kegunaan sorbitol pada beberapa produk I.4 Sifat Fisika dan Kimia I.4.1 Bahan Baku Utama

Menurut Suarni (2005) komposisi yang terkandung dalam tepung jagung lokal adalah sebagai berikut : : 9,76 % • Air : 0,79 % • Abu • Lemak : 1,86 % • Protein : 6,97 %


I-20

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik • •

Serat kasar Karbohidrat

: 1,06 % : 79,56 %

Gambar I.4.1 Pati tepung jagung, jagung, dan pohon jagung I.4.2 Bahan Baku Pendukung I.4.2.1 Hidrogen

Sifat fisika dan sifat kimia hidrogen adalah sebagai berikut (keyes, 1975): Sifat Fisik • Larut dalam air, alkohol dan eter • Tidak korosif • Mudah terbakar dan menimbulkan ledakan Sifat Kimia • Density : 0.0899 gr/lt • Specific gravity : 0.0694 : 193 cuft/lb (21.1oC) • Specific volume • Boiling point : -252oC • Auto – ignation temperature : 580oC I.4.2.2 Katalis Raney Nikel

Katalis adalah substansi yang berfungsi untuk meningkatkan laju reaksi kimia, pada temperatur tertentu, namun tidak menimbulkan reaksi kimia terhadap katalis tersebut. Katalis membuat reaksi menjadi lebih cepat karena perubahan yang mereka lakukan pada reaktan, yaitu dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi terkecil yang dibutuhkan untuk membuat suatu reaksi terjadi). Ada dua jenis katalis yang


I-21


dikenal, yaitu katalis heterogen dan katalis homogen. Katalis heterogen berada dalam fasa yang berbeda dengan reaktannya, sedangkan katalis homogen berada dalam fasa yang sama dengan reaktannya. Katalis homogen secara umum bereaksi dengan satu atau lebih reaktan untuk membentuk senyawa kimia “intermediate” yang akan bereaksi untuk membentuk reaksi yang diinginkan. Raney Nikel adalah sejenis katalis padat yang terdiri dari butiran halus alloy nikel-alumunium yang digunakan dalam berbagai proses industri. Ia dikembangkan pada tahun 1926 oleh insinyur Amerika Murray Raney sebagai katalis alternatif untuk hidrogenasi minyak nabati pada berbagai proses industri. Barubaru ini, ia digunakan sebagai katalis heterogen pada berbagai macam sintesis organik, umumnya untuk reaksi hidrogenasi.

Gambar I.4.2 Katalis Raney Nikel Nikel Raney dihasilkan ketika alloy nikel-aluminium diberikan natrium hidroksida pekat. Perlakuan yang disebut "aktivasi" ini melarutkan keluar kebanyakan aluminium dalam alloy tersebut. Struktur berpori-pori yang ditinggalkan mempunyai luas permukaan yang besar, menyebabkan tingginya aktivitas katalitik katalis ini. Katalis ini pada umumnya mengandung 85% nikel berdasarkan massa, berkorespondensi dengan dua atom nikel untuk setiap atom aluminium. Aluminium membantu menjaga stuktur pori katalis ini secara keseluruhan. Secara makroskopis, nikel Raney terlihat sebagai bubuk halus


I-22

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik yang berwarna kelabu. Secara mikroskopis, setiap partikel pada bubuk ini terlihat seperti jaring tiga dimensi, dengan ukuran dan bentuk pori-pori yang tidak tentu yang dibentuk selama proses pelindian. Nikel Raney secara struktural dan termal stabil, serta mempunyai luas permukaan BET yang besar. Sifat-sifat ini merupakan akibat langsung dari proses aktivasi, yang juga mengakibatkan aktivitas katalitik katalis yang relatif tinggi (Welsh, 2005). Menurut Othmer (1989) kandungan dari nikel Riney adalah sebagai berikut :  Komposisi kimia – Ni, wt % : 96 – Al,wt % : 4 (seperti Al2O3)  Densitas pada fase solid : 8.1 g cm-3  Densitas partikel : 3.32 g cm-3 Porosity : 0.59 cm   Pure Vol : 0.178 cm3g-1 I.4.2.3 Enzym

Enzym adalah kompleks protein yang terdiri atas rantai peptida dengan berat molekul dari 15000 sampai jutaan dan mampu secara efisien mengkatalis reaksi biokimia yang secara kolektif membentuk metabolisme perantara. Kata enzym berasal dari istilah Yunani yang berarti harfiahnya”didalam sel” disamping kata enzym dikenal pula kata fermen yang berarti ragi atau cairan dalam. 1. Enzym α-amilase α-amilase adalah endo enzym yang bekerja memutuskan ikatan α,1,4 secara acak di bagian dalam molekul baik pada amilosa dan amilopektin. Karena pengaruh aktivitasnya, pati terputus menjadi dekstrin dengan rantai sepanjang 6 – 10 unit glukosa. β –amilase adalah salah satu exo enzym yang memotong pati menjadi gugus maltosa melalui ujung yang tidak mereduksi.


I-23


Berbeda denga α– amilase, β – amilase tidak dapat memotong rantai di luar titik percabangan (α – 1.6). Dengan demikian amilosa dipotong – potong secara sempurna menjadi maltosa, sedangkan amilopektin tetap dalam keadaan semula. Baik α– amilase maupun β – amilase tidak dapat memotong ikatan α – 1.6. Dengan demikian hasil hidrolisa selalu mengandung isomaltosa dan maltosa. α – amilase relatif tahan panas, tetapi tidak tahan terhadap pH yang rendah. Sebaliknya, β – amilase amat peka terhadap suhu , tetapi agak tahan terhadap asam. Stabilitas enzym dalam larutan meningkat dengan pembubuhan sejumlah senyawa tertentu, di antaranya garam dapur, garam –garam kalsium, pati dan produk-produk hidrolisa pati. Pengaruh ini sangat penting pada suhu di atas 65oC. Pengaruh ion kalsium terhadap stabilitas enzym sangat jelas, meskipun pada pembubuhan yang amat rendah. • Mikroorganisme Asal : Basillus lichenofermis • Nama Dagang : Optitherm L – 420 • Berat Molekul : 28.000 daltons • Kofaktor : Ca2+ max 200 ppm • Temperatur Optimum : 90 – 95 0C • Dosis : 0,5 – 0,8 kg/kg DS • Waktu Operasi : 2 – 3 jam

2. Enzym Glukoamilase

Enzym-enzym yang tergolong di dalam kelompok glukoamilase ini dapat diperoleh dari berbagai strain aspergillus dan rhizopus. Tergantung pada organisme asalnya, enzym-enzym tersebut memiliki sifat-sifat kimia enzym yang berbeda-beda, namun pada kondisi yang tepat, semua enzym tersebut dapat menghidrolisis pati secara sempurna menjadi glukosa. Enzym glukoamilase bersifat eksoamilase, yaitu dapat memutus rantai


I-24

Pabrik Sorbitol dari Pati Tepung Jagung dengan Proses Hidrogenasi Katalitik Katalitik pati menjadi molekul-molekul glukosa pada bagian tak mereduksi dari molekul tersebut. Baik ikatan α-1,4 maupun α-1,6 dapat diputuskannya, walaupun dewasa ini sudah ditemukan enzim yang bekerjanya khusus memotong ikatan α-1,6 yaitu Pullunase yang dihasilkan oleh Aerobacter aerogenes, namun pemanfaatannya secara komersial, masih terbatas karena kurang ekonomis. I.4.3 Produk I.4.3.1 Produk Utama

Produk utama dari pabrik ini adalah sorbitol cair, berikut adalah sifat fisika dan sifat kimia dari hasil utama dari pabrik ini: Sifat fisika : • Berbentuk liquid pada suhu kamar • Berwarna bening, tidak berbau dan berasa manis • Larut dalam air, glycerol dan propylene glycol • Sedikit larut dalam methanol, etanol, asam asetat dan phenol • Tidak larut dalam sebagian besar pelarut organik Sifat Kimia : • Densitas (70%solution) : 1,2879 g/ml : 182 • Berat molekul : 93o C • Melting point (metastable form) : 97,5o C (stable form) • Kelarutan dalam air (25ºC) : 235 gr/100 gr H2O : 20,2 kJ/mol • Panas pelarutan dalam air • Higroskopisity : high Spesifikasi produk sorbitol cair dari pabrik ini adalah sebagai berikut: • Polyalkohol (%) : 75 :• Air (%) (%) :• Loss in drying • Reducing sugars (%bb) : 0,2


I-25


• • • • •

Abu (%bb) Sulfat (SO4) (%) Klorida (Cl) (% dalam Cl) Nickel (Ni) (%) Mannitol (%)

: 0,1 : 0,01 : 0,002 : 0,0001 : 6,6879

I.4.3.2 Produk Samping

Produk turunan dari pabrik ini adalah sebagai berikut : • Maltodextrin : dihasilkan dari proses hidrolisis parsial tepung dan enzim. Produk ini digunakan dalam pembuatan susu bubuk dan makanan olahan. • Dextrose Monohidrat : sakarida D – glukosa yang dimurnikan dan berbentuk kristal. D-glukosa memiliki rasa manis, berwarna putih, larut dalam air dan mudah dicerna dalam proses metabolisme tubuh maupun fermentasi dengan ragi. Bahan ini digunakan dalam pembuatan permen, roti, dan makanan olahan. • Maltitol : hasil dari proses hidrogenasi maltose. Banyak digunakan dalam pembuatan makanan dan minuman bebas gula, karena memiliki daya serap tinggi. Maltitol digunakan untuk membuat makanan dan minuman untuk penderita diabetes, sedang menjalani diet, dan untuk membuat makanan yang tidak merusak gigi.


Sorbitol in Indonesia

Recommend Documents