Gula selain dikonsumsi langsung juga digunakan sebagai bahan baku untuk industri makanan. Pada saat ini kebanyakan pabrik gula di Indonesia hanya mampu menghasilkan gula kualitas GKP (gula kristal putih) yang dikonsumsi langsung. Gula SHS ini masih belum memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku industri makanan. Untuk itu industri makanan membutuhkan kualitas gula yang lebih baik yang diperoleh dari gula rafinasi. Kata rafinasi diambil dari kata refinery artinya menyuling, menyaring, membersihkan. Jadi bisa dikatakan bahwa gula rafinasi adalah gula yang mempunyai kualitas kemurnian yang tinggi.

Proses Pembuatan Gula Rafinasi

Proses rafinasi yang digunakan dalam pabrik gula rafinasi bervariasi tergantung pada bahan yang diolah produk yang dikehendaki dan pertimbangan lain sesuai kondisi lokal. Namun demikian secara garis besar dapat diuraikan menjadi stasiun sebagai berikut :



A. Afinasi

Tujuan afinasi adalah mencuci kristal GKM (raw sugar) agar lapisan molases yang melapisi kristal berkurang sehingga warnanya semakin ringan atau warna ICUMSA lebih kecil. Pencucian dilakukan dalam mesin sentrifugal yaitu setelah GKM dicampur dengan sirup menjadi magma. Penurunan warna yang dicapai pada stasiun ini berkisar 30-50 %. Kristal yang telah dicuci dilebur dengan mencampur dengan air atau sweet water menghasilkan leburan (liquor) dengan brix sekitar 65.

B. Klarifikasi

Pengoperasian unit ini bertujuan untuk membuang semaksimal mungkin pengotor non sugar yang ada dalam leburan (melt liquor). Ada dua pilihan teknologi yaitu fosflotasi dan karbonatasi, keduanya banyak dipakai, fosflotasi pada umumnya digunakan di pabrik rafinasi di negara Amerika Latin dan beberapa di Asia sedangkan selebihnya menggunakan teknologi karbonatasi, termasuk pabrik rafinasi di Indonesia.
Teknologi Fosflotasi

Pada proses ini digunakan asam fosfat dan kalsium hidroksida yang akan membentuk gumpalan (primer) kalsium fosfat, reaksi ini berlangsung di reaktor. Penambahan flokulan (anion) sebelum tangki aerator dilakukan untuk membantu pembentukan gumpalan sekunder yang terbentuk dari gumpalan-gumpalan primer yang terikat oleh rantai molekul flokulan. Pembentukan gumpalan sekunder dapat menjerap berbagai pengotor : zat warna, zat anorganik, partikel yang melayang dan lain-lain. Untuk memisahkan gumpalan tersebut oleh karena dalam media liquor yang kental (brix: 65-70) maka gumpalan tidak diendapkan melainkan diambangkan. Proses pengambangan berlangsung dengan bantuan partikel udara yang dibangkitkan dalam aerator, proses pengambangan terjadi pada clarifier. Pada clarifier ini juga pemisahan gumpalan yang mengambang (scum) terjadi, yaitu dengan sekrap yang berputar pada permukaan clarifier dan menyingkirkan scum ke kanal yang dipasang pada sekeliling clarifier.
Teknologi Karbonatasi

Pada proses karbonatasi leburan dibubuhi kapur {Ca(OH)2} kemudian dialiri gas CO2 dalam bejana karbonatasi , terbentuk endapan kalsium karbonat yang akan menyerap pengotor termasuk zat warna.

Sumber gas CO2 berasal dari gas cerobong ketel yang sudah dimurnikan melalui scrubber. Proses karbonatasi dilakukan dua tahap, pertama dilakukan pembubuhan kapur sebanyak 0,5% brix bersamaan dengan pengaliran CO2 ekivalen dengan jumlah kapur yang ditambahkan. Kedua pada karbonator akhir menyempurnakan reaksi dengan aliran CO2 sampai pH turun di sekitar 8,3. Selanjutnya liquor ditapis pada penapis bertekanan (leaf filter) menghasilkan filter liquor dan mud.

C. Dekolorisasi

Liquor yang dihasilkan dari stasiun klarifikasi setelah ditapis dipompa ke stasiun dekolorisasi. Pada stasiun dekolorisasi pada prinsipnya ada dua teknologi yang lazim digunakan yaitu karbon aktif dan penukar ion, masing-masing dengan keunggulan dan kelemahannya. Kedua teknologi tersebut dapat menurunkan warna sekitar 75-85 %, pemilihan teknologi harus disesuaikan dengan kondisi lokal.

Macam zat warna

Terdapat beberapa macam zat warna yang terbawa atau terbentuk dalam proses refinery, yaitu :

1. Senyawaan Phenolic.

Senyawaan ini terdapat dalam tebu yang terbentuk dari hasil reaksi enzimatik flavonoid dan asam cinamic.

2. Melanoidins.

Warna senyawa ini umumnya hitam, terbentuk dari reaksi antara gula reduksi dengan asam amino (Reaksi Maillard), terbentuk dalam proses.

3. Karamel.

Terbentuk dalam proses bila sukrosa mengalami pemanasan berlebihan sehingga terbentuk senyawaan yang berwarna. Warna yang dihasilkan bisa kuning, coklat atau hitam tergantung dari tingkatan reaksi selama pemanasan.

4. Produk degradasi gula invert.

Meskipun kandungan glukosa dan fruktosa dalam proses refinery sangat kecil, namun senyawa ini mudah rusak oleh pemanasan terutama pada pH tinggi akan membentuk senyawaan polimer berwarna coklat yaitu 5-(hydroksimetil)-2-furaldehid.

Untuk menghilangkan zat warna dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :

1. Dengan granul karbon aktif.

Kandungan karbon aktif sekitar 60 % dan dicampur dengan 5% MgO untuk mencegah turunnya pH. Karbon aktif ini dapat digunakan selama 3-6 minggu tergantung dari kualitas dan jumlah bahan yang masuk. Kemampuan karbon aktif dalam mereduksi zat warna sangat tinggi, namun bahan ini tidak mampu menghilangkan zat anorganik yang terlarut.

2. Bone Char.

Bahan ini terdiri dari campuran 90 % kalsium fosfat dan 10 % karbon yang dibuat dari tulang-tulang binatang ternak dipanaskan pada suhu 700 oC. Bone char dapat digunakan selama 4-5 hari kemudian di regenerasi kembali. Meskipun kemampuan mereduksi zat warna tidak sebaik karbon aktif namun mampu mereduksi kotoran zat anorganik.

3. Resin penukar ion (Ion- Exchange Resin)

Bahan ini mudah diregenerasi dan dalam penggunaannya mempunyai kapasitas lebih besar dibandingakan dengan karbon aktif maupun bone char, Selain itu penggunaan air juga lebih efisien. Ada dua jenis resin yang digunakan dalam refinery yaitu :Resin anion yang berfungsi mereduksi warna dan resin kation untuk menghilangkan senyawaan anorganik. Penggunaan resin senyawa akrilic lebih tahan dari resin stiren, namun resin akrilik kurang effektif dibanding resin stiren. Oleh sebab itu dalam proses dekolorisasi dianjurkan untuk menggunakan gabungan dua jenis resin ini secara seri, pertama sirup dilewatkan resin akrilik terlebih dahulu kemudian baru dilewatkan resin stiren.

Pada umumnya stasiun dekolorisasi menghasilkan liquor dengan warna di bawah 300 IU sehingga dengan bahan tersebut dapat diproduksi gula rafinasi lebih rendah dari 45 IU.

D. Kristalisasi

Produksi gula rafinasi

Bahan utama kristalisasi adalah liquor yang sudah melewati tahap dekolorisasi. Liquor tersebut kemurniannya tinggi sehingga teknik kristalisasi berbeda dengan kristalisasi pada PG.

Kristalisasi (evapocrystalisation) dilakukan di bejana vakum (65 cm Hg) dengan penguapan liquor pada suhu sekitar 70-80 0C sampai mencapai supersaturasi tertentu. Pada kondisi tersebut dimasukkan bibit kristal secara hati-hati sehingga inti kristal akan tumbuh mencapai ukuran yang dikehendaki tanpa menumbuhkan kristal baru. Campuran kristal sukrosa dengan liquor disebut masakan. Pemisahan kristal dilakukan dengan cara memutar masakan dalam mesin sentrifugal menghasilkan kristal (gula A) dan sirop A. Selanjutnya sirop A dimasak seperti yang dilakukan sebelumnya menghasilkan gula B dan sirop B. Demikian seterusnya sehingga secara berjenjang menghasilkan gula A, B dan C yang masuk dalam katagori gula rafinasi.

E. Pengeringan gula produk

Untuk gula produk dibuat dua jalur dengan tujuan agar dapat diproduksi dua macam produk misal GKR dan GKP pada waktu yang bersamaan. Pembuatan dua jalur dimulai dari stasiun sentrifugal, pengering gula penimbangan dan pengemasan.

F. Pengemasan gula produk

Produk dikemas dalam kantong polipropilen dengan liner, dengan berat gula 50 kg setiap kantong. Gula ditampung dalam sugar bin kapasitas 150 ton.

Tabel Persyaratan SNI Gula Rafinasi :



Sumber : http://www.risvank.com/2008/07/gula-rafinasi-dan-proses-pembuatannya/