Belajar Merancang Pabrik Kimia (Bagian II): Menghitung Kapasitas Produksi serta Memilih Sistem Proses dan Sistem Pemroses

 

Tujuan utama usaha merancang dan membangun pabrik kimia adalah mendapatkan nilai tambah dari segi ekonomi dari suatu bahan baku. Peningkatan nilai ekonomi dilakukan dengan cara mengolah bahan baku menjadi suatu produk yang memiliki nilai jual yang lebih tinggi sehingga perusahaan pengolah memperoleh laba (profit). Pada pabrik yang memproduksi barang kimia dasar seperti pupuk urea, asam sulfat, etanol dan sejenisnya, patokan mutunya semata-mata hanyalah komposisi dan kemurnian. Harga jual produk dan bahan baku untuk masing-masing kemurnian tertentu dan tetap. Bagi pabrik-pabrik seperti ini, pilihan untuk mendapatkan laba lebih banyak bukan dengan meningkatkan mutu melainkan dengan cara menghemat ongkos produksi dan memperbanyak jumlah produk yang dihasilkan per tahunnya. Jumlah produk yang dihasilkan per satuan waktu tertentu inilah yang dinamakan kapasitas produksi.

Perhitungan kapasitas produksi yang cermat menjadi aspek yang sangat penting dalam usaha memperoleh laba lebih banyak. Tentu saja perhitungan ini harus didukung dengan analisa kebutuhan pasar yang cermat pula sebagaimana yang telah disinggung pada bagian 1. Meningkatkan kapasitas produksi dapat dilakukan dengan cara menambah dan atau modifikasi peralatan yang ada agar bisa beroperasi lebih optimal dan efisien. Usaha modifikasi ini membutuhkan pemahaman tentang sistem proses dan sistem pemroses.

Andaikan Anda ingin mengawetkan ikan bandeng. Anda memiliki beberapa pilihan cara pengawetan: dikeringkan, diasinkan atau diasapkan. Cara-cara pengawetan ini dinamakan sistem proses. Jika Anda memilih sistem proses pengasapan untuk mengawetkan bandeng, untuk selanjutnya hanya dinamakan sistem pengasapan. Produk Anda adalah bandeng asap. Untuk membuat bandeng asap, sekali lagi Anda menjumpai pilihan sistem proses, menggunakan asap dalam bentuk gas atau asap cair. Jika Anda memilih menggunakan asap gas, Anda membutuhkan tungku untuk menghasilkan asap dan ruang pengasapan. Jika Anda memilih menggunakan asap cair, Anda membutuhkan wadah, ember misalnya, untuk merendam bandeng dalam asap cair. Tungku penghasil asap, ruang pengasapan dan ember adalah sistem pemroses. Ilustrasi mengenai bandeng asap ini diharapkan dapat memantapkan pemahaman terhadap sistem proses dan sistem pemroses.

Usaha produksi dalam pabrik kimia membutuhkan berbagai sistem proses dan sistem pemroses yang dirangkai dalam suatu sistem proses produksi yang terkendali. Untuk lebih mudah, rangkaian sistem proses produksi ini dinamakan teknologi proses. Selain permintaan pasar dan ketersediaan bahan baku serta utilitas, sebagaimana telah disinggung pada bagian 1, kinerja teknologi proses juga menjadi patokan dalam menetapkan kapasitas produksi karena bisa jadi suatu teknologi proses memiliki batas kapasitas minimum agar perusahaan tetap mendapat laba.

Teknologi proses yang dijual dalam bentuk lisensi biasanya ditampilkan dalam bentuk rangkaian sistem proses yang dinamakan diagram alir atau block diagram. Diagram alir yang lebih rinci menampilkan rangkaian sistem pemroses dan dinamakan flow chart. Segala lisensi yang dipatenkan dan diperdagangkan merupakan lisensi atau paten untuk rancangan teknologi proses. Anda mungkin sering mendengar proses Kraft untuk teknologi proses produksi keju, proses Richard untuk pemurnian garam dapur, proses Kelloggs untuk teknologi proses produksi susu bubuk, proses Faurchild untuk proses produksi kaca jendela. Ibarat penghargaan Nobel untuk ilmuwan, penghargaan Pulitzer untuk jurnalis, maka Kirkpatrick Award adalah penghargaan bertaraf internasional bagi para perancang teknologi proses produksi pabrik kimia yang dianggap memberikan kontribusi atau terobosan baru yang paling kreatif di dunia perancangan teknologi proses. Diagram Alir dan Neraca Massa & Energi

Usaha membuat block diagram menjadi flow chart memerlukan perhitungan neraca massa dan energi. Neraca massa adalah kajian jumlah material yang masuk, keluar dan yang terakumulasi dari tiap-tiap sistem proses. Neraca energi adalah rangkaian proses keseluruhan serta kajian tentang jumlah energi (panas) yang harus dipasok atau dikeluarkan dari tiap-tiap sistem proses dan rangkaian proses secara keseluruhan. Perkembangan teknologi komputasi telah banyak membantu dalam penyediaan berbagai software untuk perhitungan neraca massa dan energi, di antaranya Hisys dan ChemCad.

Data yang paling menarik dari neraca massa dan energi adalah jumlah masing-masing bahan baku, serta bahan bakar yang dibutuhkan untuk memproduksi produk per satuan jualnya, misalnya per kilo atau per liter. Perhitungan perolehan produk dapat ditentukan dari data tersebut. Perolehan bermakna, berapa persen bahan baku yang diumpankan berubah menjadi produk. Perhitungan laba per satuan jual juga dapat ditentukan dari data ini. Jika Anda ingin modal investasi untuk membangun pabrik didapat kembali setelah pabrik beroperasi dalam kurun waktu tertentu, Anda bisa memperkirakan seberapa banyak produk yang harus dibuat dalam kurun waktu tersebut dengan data ini. Dengan kata lain, Anda telah menetapkan kapasitas produksi Anda.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menghitung neraca massa dan energi adalah penggunaan dasar perhitungan dalam kaitannya dengan teknologi proses. Pabrik yang menyelenggarakan proses produksi secara sinambung (continuous) 24 jam sehari 300 hari setahun seperti pabrik pupuk dan pabrik pengilangan minyak bumi menggunakan dasar perhitungan laju produksi, laju material yang masuk dan keluar sistem proses per satuan waktu yang singkat, misalnya per jam atau per menit.

Penggunaan dasar perhitungan ini tidak cocok digunakan pada sistem proses yang beroperasi partaian (batch) atau proses yang membutuhkan waktu lama dalam beroperasi, misalnya proses fermentasi. Misalnya Anda mampu membuat tape (peuyeum) 480 kg dalam sekali proses dengan lama proses fermentasi 2 hari. Perhitungan Anda akan lebih akurat jika mengunakan dasar perhitungan 1440 kg per minggu daripada 10 kg per jam, dengan anggapan seminggu 6 hari kerja.

Penggunaan dasar perhitungan juga perlu memperhatikan rentang waktu antar pengiriman bahan baku dan penjualan produk. Apakah bahan baku dikirim dalam jumlah tertentu seminggu sekali, sebulan sekali atau tiga bulan sekali. Pertimbangan ini juga mempengaruhi besar gudang yang dibutuhkan. Sistem Pereaksian dan Sistem Pemisahan & Pemurnian

Pemilihan sistem pemroses yang menjadi unit-unit teknologi proses sangat bergantung pada beban kerja sistem pemroses yang diketahui dari perhitungan neraca massa dan energi. Secara garis besar, sistem proses utama dari sebuah pabrik kimia adalah sistem proses pereaksian, yang untuk kemudian dinamakan sistem pereaksian, dan sistem proses pemisahan & pemurnian, yang untuk kemudian dinamakan sistem pemisahaan & pemurnian. Walaupun ada pabrik yang sistem proses utamanya hanya terdiri dari sistem pemisahan & pemurnian saja seperti pabrik gula dan pabrik garam, atau hanya sistem pereaksian saja seperti pabrik sabun.

Sistem pereaksian merupakan ciri khas pabrik kimia. Proses perubahan bahan baku menjadi produk terjadi dalam sistem ini. Pertanyaan-pertanyaan yang perlu dijawab sebelum merancang sistem pereaksian adalah bagaimana persamaan reaksi dan stoikiometrinya, pada suhu dan tekanan berapa reaksi akan diselenggarakan, apakah bahan yang akan direaksikan pada fasa padat, cair atau gas, apakah reaksi tersebut memerlukan katalis, apakah fasa katalis yang digunakan padat atau cair, apakah reaksi tersebut menghasilkan panas atau membutuhkan pemanasan dan berapa lama reaksi itu berlangsung.

Sistem pemroses bagi sistem proses pereaksian adalah reaktor. Ada dua model teoritis paling populer yang digunakan dalam merancang reaktor yang beroperasi dalam keadaan tunak, yaituContinous Stirred Tank Reactor (CSTR) dan Plug Flow Reactor (PFR). Perbedaannya adalah pada dasar asumsi konsentrasi komponen-komponen yang terlibat dalam reaksi. CSTR adalah reaktor model berupa tangki berpengaduk dan diasumsikan pengaduk yang bekerja dalam tanki sangat sempurna sehingga konsentrasi tiap komponen dalam reaktor seragam sebesar konsentrasi aliran yang keluar dari reaktor. Model ini biasanya digunakan pada reaksi homogen di mana semua bahan baku dan katalisnya berfasa cair, atau reaksi antara cair dan gas dengan katalis cair. Untuk reaksi heterogen, misalnya antara bahan baku gas dengan katalis padat menggunakan model PFR. PFR mirip saringan air dari pasir. Katalis diletakkan pada suatu pipa lalu dari sela-sela katalis dilewatkan bahan baku seperti air melewati sela-sela pasir pada saringan. Asumsi yang digunakan adalah tidak ada perbedaan konsentrasi tiap komponen yang terlibat di sepanjang arah jari-jari pipa.

Sistem pemisahan dan pemurnian bertujuan agar hasil dari sistem pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual. Sistem pemisahan kadang juga diperlukan untuk menyiapkan bahan baku agar konsentrasi atau keadaannya sesuai dengan katalis yang membantu penyelenggaraan reaksi.

Pemilihan sistem pemisahan dan pemurnian tergantung pada perbedaan sifat fisik dan sifat kimia dari masing-masing komponen yang ingin dipisahkan. Perbedaan sifat fisik yang bisa dimanfaatkan untuk memisahkan komponen-komponen dari satu campuran adalah perbedaan fasa (padat, cair atau gas), perbedaan ukuran partikel, perbedaan muatan listrik statik, perbedaan tekanan uap atau titik didih dan perbedaan titik bekunya. Perbedaan sifat kimia yang bisa dimanfaatkan untuk memisahkan komponen-komponen suatu campuran adalah kelarutan dan tingkat kereaktifan.

Sistem pemroses yang dibangun tergantung pada jenis perbedaan apa yang ingin dimanfaatkan untuk memisahkan komponen tersebut. Sistem pemroses alat penyaring dan ruang pengendapan bisa digunakan untuk menyelenggarakan sistem proses pemisahan padatan dari cairan atau gas, sementara untuk memisahkan dua fasa cair tak larut hanya bisa menggunakan ruang pengendapan. Sistem pemroses alat penyaring juga bisa digunakan untuk memisahkan bahan padat dengan ukuran partikel yang berbeda. Sistem pemroses pemisahan dan pemurnian yang paling lazim di pabrik kimia adalah distilasi dan ekstraksi. Distilasi memanfaatkan perbedaan perbedaan tekanan uap masing-masing komponen sedangkan ekstraksi memanfaatkan perbedaan derajat kelarutan komponen terhadap satu jenis atau satu campuran pelarut.

Sistem Penukar Panas dan Sistem Utilitas

Kedua sistem proses utama di atas, baik sistem pereaksian maupun sistem proses pemisahan & pemurnian membutuhkan kondisi operasi pada suhu dan tekanan tertentu. Menaikkan atau menurunkan tekanan biasanya dilakukan dengan cara menaikkan suhu pada suatu ruang yang volum dan isinya dijaga tetap. Suatu sistem penukar panas dibutuhkan agar sistem proses utama bisa berlangsung.

Sistem pemroses untuk sistem penukar panas adalah alat pemindah panas ataau dikenal denganheat exchanger. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merancang dan memilih heat exchanger adalah suhu dan tekanan saat proses pemindahan panas terjadi, fasa fluida yang memberi dan menerima panas serta apakah terjadi perubahan fasa pada fluida pemanas atau yang dipanaskan, dan sifat fisik masing-masing fluida. Sifat fisik fluida meliputi kapasitas panas (Cp), kalor penguapan, dan besaran kecepatan pindah panas. Hal-hal di atas dipertimbangkan untuk menentukan luas permukaan sentuh antara fluida pemanas dan yang dipanaskan agar proses pemindahan panas sempurna.

Dalam pabrik, panas biasanya ‘disimpan’ dalam fluida yang dijaga pada suhu dan tekanan tertentu. Fluida yang paling umum digunakan adalah air panas dan uap air karena alasan murah dan memiliki kapasitas panas tinggi. Fluida lain biasanya digunakan untuk kondisi pertukaran panas pada suhu di atas 100 C pada tekanan atmosfer. Air atau uap air bertekanan (dinamakan kukus) mendapatkan panas dari tungku pembakaran atau boiler.

Sistem pemindahan panas tidak hanya bertugas memberikan panas tetapi juga menyerap panas. Misalnya, menyerap panas dari sistem proses yang menghasilkan energi misalnya sistem proses yang melibatkan reaksi eksotermik atau menyerap panas agar kondisi sistem di bawah suhu ruang atau suhu sekitar. Untuk penyerap panas agar suhu di bawah suhu ruang biasanya pabrik menggunakan refrigerant, bahan yang sama dengan yang bekerja pada lemari es Anda. Penggunaan air sebagai media pendingin juga dibatasi sifat fisiknya yaitu titik didih dan titik beku. Suhu air pendingin perlu dikembalikan ke suhu sekitar atau suhu ruang agar bisa difungsikan kembali sebagi pendingin. Sistem pemroses yang melakukan ini adalah cooling tower.

Cooling tower, boiler dan tungku pembakaran merupakan sistem-sistem pemroses untuk sistem penyedia panas dan sistem pembuang panas. Kedua sistem proses ini bersama-sama dengan sistem penyedia udara bertekanan, sistem penyedia listrik dan air bersih untuk kebutuhan produksi merupakan sistem penunjang berlangsungnya sistem proses utama yang dinamakansistem utilitas. Kebutuhan sistem utilitas dan kinerjanya tergantung pada seberapa baik sistem utilitas tersebut mampu ‘melayani’ kebutuhan sistem proses utama dan tergantung pada efisiensi penggunaan bahan baku dan bahan bakar.

Pabrik tidak harus mempunyai sistem pemroses utilitas sendiri. Listrik misalnya, pabrik bisa membelinya dari PLN jika kapasitas PLN setempat mencukupi atau membeli dari pabrik tetangga. Demikian pula untuk unit pengolahan limbah, unit penyedia kukus & air pendingin dan unit penyedia udara bertekanan. Pada suatu kawasan industri, misalnya di Singapura, beberapa unit utilitas untuk seluruh kawasan dikelola oleh negara. Layaknya PLN & PDAM di Indonesia, Singapura memiliki perusahaan pengolahan limbah, perusahaan penyedia gas bahan bakar & udara bertekanan. Pada beberapa kawasan yang masih belum terjangkau jaringan perusahaan tersebut, ada perusahaan swasta yang ditunjuk pemerintah untuk menjual kebutuhan utilitas. Ini menjadi salah satu keunggulan yang lebih memikat para investor untuk menanamkan modalnya di Singapura.

Jika suatu pabrik ingin menyediakan sistem utilitasnya sendiri, sistem pemroses untuk sistem utilitas mudah didapat di pasar. Banyak perusahaan yang menjual boiler atau tungku pembakaran dalam berbagai kapasitas panas. Sama seperti generator listrik dan alat penjernihan air. Anda tinggal menentukan berapa banyak panas yang dibutuhkan pabrik per jam atau per harinya, sama seperti menentukan berapa kWh listrik yang Anda butuhkan. Pihak penjual akan merekomendasikan boiler atau generator listrik yang sesuai kebutuhan Anda bahkan memasangkannya pada pabrik Anda.

Memang merancang sistem pemroses untuk utilitas tidak serumit merancang sistem proses dan sistem pemroses utama. Kedua sistem ini membutuhkan pengetahuan kimia dan teknik kimia yang mendalam terhadap teknologi proses yang akan dibangun. Jika Anda membeli lisensi teknologi proses, Anda bisa mempercayakan perancangan dan pembangunan pabrik pada pihak penjual lisensi, tentunya dengan harga beli yang lebih tinggi. Anda bisa menggunakan jasa perusahaan konsultan dalam merancang dan membangun sistem proses dan sistem pemroses utama jika ingin merancang teknologi proses sendiri. Perusahaan yang bergerak di jasa perancangan pabrik kimia yang ada di Indonesia diantaranya adalah PT Rekayasa Industri (ReKin) dan PT Inti Karya Persada Teknik (IKPT).

Setelah proses perancangan dan pembangunan pabrik selesai, pabrik tersebut harus dioperasikan dalam keadaan yang terkendali dan menghasilkan produk dengan mutu yang terkendali pula. Untuk itu, pabrik perlu dilengkapi dengan sistem pengendalian dan sistem management sumber daya manusia yang terlibat, yang akan mengatur dan mengendalikan proses produksi. Gambaran secara umum tentang sistem pengendalian dan sistem management suatu pabrik akan dimuat pada tulisan selanjutnya, bersama dengan gambaran umum mengenai kajian kelayakan ekonomi suatu pabrik.

 

 

Belajar Merancang Pabrik Kimia (Bagian I) – Memilih Teknologi untuk Pabrik dan Lokasi Pabrik

Kata ‘pabrik’ bukan hanya milik para insinyur atau buruh semata. Bukan pula selalu mewakili sebuah sistem yang rumit, canggih dan sulit dipahami. Pabrik adalah sarana untuk memproduksi barang kebutuhan manusia. Tujuan pendirian pabrik adalah untuk bisa mendapatkan nilai tambah, biasanya nilai tambah secara ekonomi, dari bahan baku yang diolah menjadi produk baru yang memiliki nilai jual yang lebih tinggi. Pabrik bisa digolongkan dalam dua kelompok besar berdasarkan sejauh mana sebuah reaksi kimia terlibat dalam proses produksi, yaitu pabrik manufaktur atau pabrik perakitan dan pabrik sintesis atau pabrik kimia.

Pabrik perakitan tidak mengubah bahan baku menjadi produk dengan reaksi kimia sebagai proses utama. Perubahan bahan baku menjadi produk bukan sebuah reaksi kimia. Pabrik perakitan mobil, pabrik konveksi dan pabrik rokok adalah beberapa contoh pabrik yang termasuk dalam kelompok ini. Pabrik kimia atau pabrik sintesis menyelenggarakan sebuah atau serangkaian reaksi kimia untuk mengubah bahan baku menjadi produk. Beberapa anggota kelompok ini misalnya pabrik sabun, pabrik alat-alat kosmetik dan pabrik gula. Pabrik-pabrik yang kerja utamanya membuat formulasi, hanya mencampurkan bahan-bahan kimia menjadi satu larutan atau campuran juga digolongkan sebagai pabrik kimia.

Tulisan ini ditujukan untuk menjadi gambaran umum mengenai alur pikir secara umum dalam merancang sebuah pabrik kimia. Namun demikian beberapa nilai yang perlu diperhatikan dalam merancang pabrik kimia seperti yang akan dibahas lebih lanjut bisa juga diterapkan dalam merancang pabrik perakitan.

Tulisan ini dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama akan memberikan panduan tentang apa saja hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan teknologi proses produksi dan penentuan lokasi pabrik yang kemudian dilanjutkan dengan panduan menghitung laba kotor dan kebutuhan bahan baku per satuan kilogram produk. Panduan memilih dan merancang alat-alat yang akan digunakan pabrik akan dituangkan pada tulisan bagian kedua. Tulisan ini akan ditutup dengan panduan merencanakan tata letak pabrik serta perhitungan kelayakan ekonomi yang memperhitungkan seluruh pengeluaran yang akan dan mungkin, termasuk cicilan bunga bank, pada bagian ketiga.

Pemilihan Pabrik Yang Akan Dibangun Serta Teknologi Yang Akan Digunakan

Pemilihan pabrik yang akan dibangun secara umum digolongkan menjadi tiga motivasi. Karena permintaan pasar, karena ketersediaan bahan baku yang berlimpah serta karena tersedianya teknologi baru. Bisa jadi motivasi untuk dibangunnya sebuah pabrik merupakan kombinasi dua jenis motivasi di atas atau bahkan kombinasi ketiga-tiganya sekaligus.

Pembangunan pabrik karena permintaan pasar yang meningkat merupakan motivasi yang sangat lazim dan sesuai dengan hukum ekonomi. Hal yang perlu diselidiki lebih lanjut adalah apakah lonjakan permintaan pasar tersebut akan stabil terus meningkat di masa datang, atau ada alasan-alasan khusus yang mempengaruhi pasar, seperti alasan tidak stabilnya politik negara, embargo ekonomi, atau kecelakaan-kecelakaan yang dialami produsen lain, calon saingan, yang menyebabkan produsen tersebut menurunkan produksi. Perlu data akurat dan analisis pasar yang jeli dari orang-orang yang berpengalaman untuk memastikan kestabilan peningkatan permintaan pasar. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah kapasitas produksi calon-calon saingan dari pabrik yang akan dibangun. Bisa jadi saingan tersebut sudah mengantisipasi lebih dahulu dan sudah mulai meningkatkan kapasitas produksi sebagai usaha mencuri start.

Motivasi membangun pabrik karena ketersediaan bahan baku merupakan motivasi yang sangat diharapkan dan didukung oleh pemerintah Indonesia. Fakta bahwa negara Indonesia punya sumber daya alam yang beraneka ragam dan berlimpah tidak perlu dipertanyakan lagi. Penggunaan bahan baku yang hanya ada di Indonesia akan meningkatkan daya saing pabrik tersebut. Bahan baku dari bidang pertanian menjanjikan keunggulan tersebut karena ada banyak jenis tumbuhan yang hanya bisa tumbuh alami di Indonesia. Hanya saja motivasi seperti ini memerlukan pemikiran yang kreatif, pemahaman terhadap teknologi kimia yang handal serta orang-orang yang memiliki visi tangguh. Tantangan lain adalah teknologi yang akan digunakan bisa jadi teknologi yang benar-benar baru atau teknologi lama yang perlu banyak modifikasi. Literatur juga terbatas disebabkan negara-negara maju jarang menyelenggarakan penelitian pengembangan teknologi untuk mengolah bahan baku yang tidak ada di dalam negerinya. Karena itu motivasi jenis ini memerlukan serangkaian penelitian dan pengkajian teknologi sebelum pabrik yang dicita-citakan akan didirikan.

Negara-negara maju saat ini berlomba-lomba membangun pabrik karena motivasi tersedianya suatu teknologi baru. Ketersediaan teknologi baru tidak hanya sekadar menyuguhkan suatu teknologi proses yang lebih hemat tapi bisa juga suatu produk baru. Hal ini bisa meningkatkan prestise negara tersebut di mata dunia. Pembangunan pabrik Compact Disc (CD) misalnya, adalah sebuah contoh pabrik yang dibangun karena ketersediaan suatu teknologi dan pengetahuan yang menyeluruh mengenai sinar laser dan apa yang mampu sinar laser akibatkan pada struktur kristal. Tapi tetap saja motivasi jenis ini butuh ide-ide yang cemerlang dan inovatif, yang percaya kalau fenomena sinar laser bisa digunakan sebagai sarana penyimpanan dan pembacaan data digital. Tidak semua teknologi baru bisa dikembangkan menjadi pabrik dengan produk baru.

Intinya, ketiga motivasi itu bisa berbuah menjadi sebuah pabrik apabila motivasi itu terdapat pada diri orang yang paham teknologi, punya visi tangguh, berani bersaing, memperhitungkan resiko dan berani menerima resikonya serta mau bekerja keras.

Pemilihan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik secara umum bisa dikelompokkan berdasarkan dua alasan pemilihan, mendekati tempat bahan baku berada atau mendekati tempat pasar berada. Alasan pemilihan tersebut perlu mempertimbangkan biaya pengiriman dan transportasi, sarana dan prasarana di daerah sekitar serta kebijakan pemerintah daerah setempat.

Pabrik biasanya didirikan di sekitar tempat bahan baku berada karena alasan bahan baku memiliki konsentrasi yang terlalu rendah. Freeport rela membangun pabriknya di tengah hutan Papua walaupun perusahaan tersebut harus mengeluarkan biaya besar untuk melengkapi sarana transportasi, pembebasan tanah, perumahan karyawan dan lain-lain karena biaya produksi akan jauh lebih mahal jika tanah yang mengandung emas dan tembaga tersebut dibawa ke tanah Jawa dan didulang di Jawa. Alasan lain adalah bahan baku berupa gas atau cair yang perlu penanganan khusus dalam pemindahan dan transportasinya. Inilah sebabnya lokasi pengilangan gas alam dan minyak bumi berada di tempat terpencil. Pabrik yang menggunakan hasil pertanian sebagai bahan baku juga sering dibangun di dekat kawasan pertaniannya untuk menghindari kerusakan bahan baku karena busuk. Pabrik pengalengan ikan juga biasanya di dekat dermaga. Malah ada pabrik yang dibangun di atas kapal untuk menghindari ikan menjadi busuk dan menghemat biaya transportasi untuk pasar ekspor.

Istilah ‘mendekati pasar’ di sini bukan semata-mata berarti harus berjarak dekat dengan pasar, tapi maksudnya adalah memiliki akses yang mudah, murah dan cepat ke konsumen karena tersedianya sarana transportasi yang memadai. Pemilihan lokasi pabrik yang mendekati pasar adalah alasan yang lebih lazim digunakan. Bagi pabrik yang memproduksi produk yang rentan dan perlu penanganan khusus, seperti pabrik es krim, membangun pabrik di dekat pasar yang ditargetkan menjadi sangat penting. Pabrik yang memiliki banyak saingan juga perlu berada di daerah yang memiliki akses yang mudah dan cepat ke pasar. Pabrik-pabrik minuman ringan (soft drink) membangun pabrik pengemasan dalam botol (bottling company) di berbagai tempat untuk memperluas pasarnya dan untuk menjaga agar konsumennya tidak beralih ke produk lain yang sejenis. Istilah pasar sendiri tidak semata-mata pasar domestik namun juga berarti pasar mancanegara jika perusahaan berorientasi pada produk ekspor. Bagi pabrik seperti ini, lokasi di dekat dermaga atau bandar udara menjadi contoh lokasi pabrik yang mendekati pasar. Bahkan kadang-kadang ada pabrik yang membangun dermaganya sendiri untuk kebutuhan ekspor bila dermaga umum tidak layak atau terlalu ramai.

Pemilihan lokasi mendekati pasar biasanya lebih disukai apabila pemerintah daerah setempat memiliki dan mengatur tata kota dengan visi sebagai kota kawasan industri. Segala sarana perhubungan seperti jalan raya dan jalan bebas hambatan, dermaga dan bandara serta sarana utilitas seperti listrik dan air bersih adalah milik umum yang diusahakan oleh pemerintah. Sarana perumahan untuk karyawan juga akan mudah terjangkau dari kawasan pabrik jika kota tersebut memiliki tata kota yang baik sebagai kota industri. Sarana hiburan bagi karyawan tidak perlu disediakan oleh perusahaan karena pihak swasta akan berlomba-lomba untuk membangunnya di kota tersebut.

Akan lain halnya jika lokasi pabrik mendekati bahan baku dan harus didirikan di lokasi terpencil. Segala sarana perhubungan, sarana utilitas, perumahan karyawan berikut sarana hiburan dan peribadatannya perlu menjadi perhatian perusahaan pemilik pabrik. Hal ini akan berarti tambahan biaya investasi. Tetapi 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. Kebijakan ini berani dilakukan karena pemerintah daerah tersebut sadar akan nilai tawar dari kawasannya. Oleh sebab itu perusahaan yang akan membangun pabrik di kawasan industri harus menghadapi biaya operasional yang lebih besar untuk pengeluaran sosial (social cost).

Pada akhirnya pemilihan lokasi mendekati bahan baku atau mendekati pasar juga berdasarkan keuntungan ekonomi (profit) dan keuntungan sosial kemasyarakatan (benefit) dari akibat pemilihan lokasi. Dalam rangkaian tulisan ini hanya dibahas analisis keuntungan ekonomi (profit). Untuk keperluan tersebut perlu perhitungan yang cermat dalam neraca massa dan energi pabrik produksi serta pemilihan sistem proses dan sistem pemroses yang paling efisien. Panduan mengenai perhitungan dan perancangan sistem proses dan sistem pemroses akan disampaikan pada bagian berikutnya.

 

 

Sumber : oleh Teuku Beuna Bardan pada 12-09-2004

Sintesis Pembuatan Alkohol

ALKOHOL adalah kelompok senyawa yang mengandung satu atau lebih gugus fungsi hidroksil (-OH) pada suatu senyawa alkana. Alkohol dapat dikenali dengan rumus umumnya R-OH. Alkohol merupakan salah satu zat yang penting dalam kimia organik karena dapat diubah dari dan ke banyak tipe senyawa lainnya. Reaksi dengan alkohol akan menghasilkan 2 macam senyawa. Reaksi bisa menghasilkan senyawa yang mengandung ikatan R-O atau dapat juga menghasilkan senyawa mengandung ikatan O-H.   Sintesis Pembuatan Alkohol Ada 2 reaksi yang dapat dipakai untuk mensintesis alkohol dari gugus karbonil : a. Reaksi Adisi Grignard b. Reaksi Reduksi Reaksi Adisi Grignard adalah

•R : metil, alkilprimer, sekunder, tersier, sikloalkil, alkenil, aril

•Reaktivitashalida: I > Br > Cl> F

Reaksi Pembentukan Reagen Grignard

SintesisAlkoholdenganReagen Grignard

Tahap 1.

Umumnya ditulis :

Tahap 2 :

Contoh :

1.Sintesis alkohol dari aldehid dan keton (pereaksi Grignard)

a.Formaldehid + grignard

Tahap 1

Tahap 2

b. Aseton dengan Grignard

Tahap 1

Tahap 2

2. Sintesis alkohol dari ester

a. Dengan pereaksi grignard

tahap 1

 

tahap 2

 

tahap 3

 

 

Reaksi Reduksi

Alkohol bisa disintesis dari aldehid, keton dan ester

Pereduksi :

Logam : Pt, Pd, Ni or Ru

Agen Preduksi : LiAlH4, NaBH4

 

 

Latar Belakang Mendirikan Pabrik Biosurfaktan

Pada bahasan kali ini saya akan menulis tentang “Latar Belakang Mendirikan Pabrik Biosurfaktan” yang merupakan salah satu tugas kuliah saya dulu, saya pernah mendapatkan tugas pada mata kuliah “Rekayasa Produk” dari salah satu dosen saya dan saya berfikir mungkin data yang saya sajikan ini dapat menambah informasi untuk anda, Semoga Bermanfaat 🙂

Seperti yang kita ketahui bahwa Biosurfaktan merupakan senyawa aktif penurun tegangan permukaan (surface active agent) yang dapat diproduksi secara kimia maupun biokimia, dan mempunyai kemampuan menggabungkan fase yang memiliki derajat polaritas berbeda seperti minyak – air.  Sifat ini disebabkan oleh struktur ampifilik yang dimiliki, berarti dalam satu molekul surfaktan mengandung gugus hidrofilik yang  bersifat polar dan gugus hidrofobik nonpolar.

Sehingga biosurfaktan dibutuhkan, karena surfaktan digunakan untuk keperluan sehari-hari seperti penggunaan detergen dan sabun, apabila surfaktan yang digunakan bukan berasal dari biosurfaktan maka surfaktan tersebut yang menjadi limbah rumah tangga akan menggendap dan tidak dapat di degradasi atau diuraikan, sehingga menimbulkan pencemaran lingkungan dan memungkinkan masuk kedalam tubuh makluk hidup, sehingga membahayakan kesehatan. Tetapi bila menggunakan biosurfaktan limbah-limbah tersebut akan mudah di degradasi sehingga tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.

Selain itu yang melatarbelakangi perancangan pabrik biosurfaktan tersebut adalah karena dengan menggunakan biaya rendah dan menghasilkan monoasil gliserol dengan kadar yang tinggi menggunakan bahan baku minyak sawit lebih murah dibandingkan dengan asam oleat.

Monoasil gliserol termasuk dalam kelompok Sugar Fatty Acid Ester (SFAE) yang merupakan bahan surfaktan yang mudah terurai secara biologis (bio-surfaktan), tidak berasa, tidak berbau, tidak beracun, tidak menyebabkan iritasi serta non ionik. Monoasil gliserol dalam bidang kesehatan berguna untuk memecah virus yang terlapisi lemak seperti HIV, herpes, sitomegalovirus, influenza, beberapa bakteri patogen, dan protozoa. Monoasil gliserol bekerja dengan merusak membran plasma bilayer lemak. Penggunaan monoasil gliserol pada produk makanan dan farmasi karena monoasil gliserol memiliki kecenderungan kuat untuk membentuk kompleks yang stabil dengan pati sehingga membentuk emulsi yang homogen dalam minyak.

Keunggulan Biosurfaktan :

1. Efek pembersihan yang lebih baik dibandingkan Linear Alkilbenzene Sulfonat (LAS) pada tingkat kesadahn tinggi.
2. Lebih mampu mempertahanakan aktifitas enzim.
3. Toleransi terhadap ion Ca lebih baik.
4. Sifat detergensi yang lebih baik dibandingkan LAS dan C12 AS (Alkohol Sulfat) pada tingkat kesadahan rendah.
5. Laju biodegradasi MES serupa dengan AS dan sabun, namun lebih cepat disbanding LAS.

Dalam studi kasus pendirian pabrik biosurfaktan dengan bahan baku minyak sawit. Saya akan menjelaskan bagaimana langkah-langkah untuk menentukan berapa kapasitas pabrik yang harus anda ambil serta faktor-faktor pengambilan keputusan tersebut beserta penjelasannya.

Kapasitas produksi adalah Jumlah produk yang seharusnya di produksi untuk mencapai keuntungan yang maksimal. Adapun keuntungan dipengaruhi oleh factor eksternal yaitu pangsa pasar yang mungkin diraih dan faktor internal yaitu usaha-usaha pemasaran yang dilakukan serta variable-variable teknis yang berkaitan langsung dengan proses produksi seperti ketersediaan bahan baku beserta biaya-biaya yang terkait dengan proses produksi.

Langkah-langkah dan faktor-faktor menentukan kapasitas produksi :

a.       Menentukan bahan baku dan ketersediaan bahan baku serta biaya perolehannya.

Bahan baku adlah tinjuan utama dari proses produksi, ketersediaan bahan baku dan kemudahan memperoleh akan sangat menentukan berapa besar produksi yang mampu dihasilkan. Semakin besar ketersiedian dan kemudahan perolehan akan semakin besar pula produksi yang mampu dihasilkan. Namun demikian kondisi pasar akan tetap ,mengontrol besarnya produksi.

b.      Mengetahui kondisi pasar.

Melakukan analisa pasar mengenai penawaran dan permintaan surfaktan yang sudah berada dipasar. Apabila permintaan lebih besar dari penawaran maka masih ada kesempatan untuk memproduksi biosurfaktan yang dapat diserap dipasaran.

c.       Mempertimbangkan variable-variable teknis lain

Variable-variable lain yang yang perlu diperhatikan meliputi:

1. Aspek Teknik dan teknologi : Memberikan keuntungan pasar dengan memberikan nilai tambah terhadap   produk yang ditawarkan.

2. Aspek Manageman dan Operasional :  Untuk mengetahui apakah proses produksi dan implentasinya berjalan sesuai dengan rencana dan    anggaran sehingga dapat dinyatakan layak atau tidak.

3. Aspek Finansial : Untuk memperkirankan jumlah dana yang dibutuhkan baik untuk dana tetap atau pun modal dana awal, struktur pembiayaan serta sumber dana modal yang digunakan

d.      Mempertimbangkan teknologi proses yang digunakan.

Proses dan nteknologi sangat berpengaruh terhadap kapasitas produksi yang diinginkan. Oleh karena itu penentuan proses sintesa yang tepat akan menentukan kecepatan produksi dakan kapasitas produksi yang kita inginkan. Selain itu teknologi juga saat ini berperan sangat besar dalam menenentukan kecepatan produksi dan efisiensi.

Contoh menentukan kapasitas secara kuantitatif :

Ketersediaan bahan baku

–          Produksi CPO (Crude Palm Oil)         : 14.252.258 Ton

–          Konsumsi                                        : 7.206.009 Ton

–          Potensi CPO                                   : 7.046,288 Ton

diperkirakan surfaktan yang dapat diproduksi adalah 80% dari Potensi CPO yaitu sebesar   5.637.303,4 Ton

–          Produksi surfaktan             : 233.566,08 Ton

–          Kebutuhan surfaktan          : 301.733,99 Ton

–          Potensi CPO                     : 68.167,90 Ton

Jadi, peluang pasar 68.167,90 Ton/Tahun, 186.761 Ton/hari dan 7.782 Kg/jam.

“Jadi kapasitas produksi yang dapat terserap pasar adalah 7.782 Kg/jam, maka dalam rancangan pabrik ini diasumsikan memiliki kapasitas produksi 2.000 kg/jam”

(Data yang digunakan berdasarkan data Departemen Perindustrian dan Perdagangan tahun 2005).

Dalam menentukan pilihan jalur sintesa proses, kita harus mencari informasi mengenai alternative-alternative proses yang dapat dipilih, baik berdasarkan bahan baku maupun proses produksinya, maka harus dibuatlah studi mengenai hal ini ditinjau dari bahan baku, energy, peralatan, pasar, kompetisi, sifat-sifat produk, bahan baku, tempat pendirian, dan tinjauan lain yang mungkin anda ketahui. Buat secara sistematis dan sederhana namun jelas aspek komparatifnya sehingga dapat diambil keputusan alternative mana yang dapat dipilih, serta untuk memepermudah pengambilan keputusan buatlah table perbandingan dari setiap proses untuk selanjutnya dipilih proses mana yang akan diambil

PEMBANDING	SINTESA 1	SINTESA 2
BAHAN BAKU	CPO (Crude Palm Oil/Minyak Sawit)	FAME (Faty Acid Metil Ester)
PROSES	ESTERIFIKASI,SULFONASI,NETRALISASI, BLEACHING	SULFONASI,ESTERIFIKASI,NETRALISASI, BLEACHING
PERALATAN	REAKTOR ESTERIFIKASI DAN SULFONASI	REAKTOR ESTERIFIKASI DAN SULFONASI
ENERGI	Bahan Bakar dan Listrik	Bahan Bakar dan Listrik
SIFAT PRODUK	MSDS CPO DAN MES TERLAMPIR	MSDS FAME DAN MES TERLAMPIR
PASAR	Secara bahan baku CPO masih tersedia di indonesia dan mudah diperoleh karena CPO memang bahan baku primer. Untuk pemasaran produk biosurfaktan masih dapat terserap pasar karena surfaktan merupakan bahan baku dari pembuatan detergen yang merupakan barang kebutuhan rumah tangga sehari-hari	Memproduksi MES (Metyl Ester Sulfonat ) dari FAME cenderung lebih mudah. Namun dalam hal ketersediaan bahan baku dipasar keberadaan dan produksi CPO lebih banyak  dibandingkan FAME. Secara hasil produksi MES yang berasal FAME dan CPO memiliki kualitas yang hampir sama dan manfaat yang sama.
KOMPETISI	Berdasarkan data yang diperoleh dari departemen perdagangan surfaktan MES dari CPO masih sangat mungkin untuk bersaing dengan surfaktan yang selama ini sudah diproduksi yaitu LAS ( Linear Alkykbenzen Sulfonat )	Kelemahan dari alternative proses ini adalah dari segi bahan baku yang mungkin akan memerlukan biaya yang lebih mahal dibanding CPO dari segi persaingan produk secara garis besar produk MES akan terserap oleh pasar.
TEMPAT PENDIRIAN	Dalam menentukan lokasi pabrik hal yang harus dipertimbamngkan adalah letak sumber bahan baku, ketersediaan tenaga kerja dan energy pendukung, serta pasar konsumen yang akan menjadi sasaran. Namun demikian tetap mengacu kepada perarturan-peraturan pemerintah yang akan melegalkan posisi dan pendirian pabrik tersebut.Lokasi Pendirian Pabrik : Batam, Lampung, Riau	Dengan bahan baku FAME, lebih mengacu kepada pasar/konsumen.Lokasi Pendirian Pabrik : Tidak diharuskan dekat dengan bahan baku. Pendiriannya dapat di daerah Bogor, Jakarta, Bandung (mendekati pasar/konsumen)

Pertimbangan asumsi biaya pendirian Pabrik dengan bahan baku CPO :

KOMPONEN	JUMLAH	SUB TOTAL (Rp)
Lahan (Ha)	3	600.000.000
Bangunan (m2)	15.500	25.000.000.000
Persiapan (Perizinan& Amdal)		1.000.000.000
Pekerja sipil dan struktur		3.000.000.000
Mesin dan peralatan		50.000.000.000
Modal Kerja		100.000.000.000
TOTAL		179.600.000.000

Penentuan harga akhir dalam satuan per 1000 Kg surfaktan MES.

Asumsi harga CPO = 3600 RM/ton (1 RM = Rp. 3.000) = Rp.10.800.000

Kapasitas produksi 1 tahun = 5.840 ton

Jadi, harga surfaktan MES adalah Rp 24.500/Kg

Proses pembuatan metal ester sulfonat yang digunakan dibagi dua tahapan yaitu esterfikasi dan sulfonasi. Pada proses esterifikasi, bahan baku yang berasal dari minyak sawit (CPO) diubah menjadi metal ester. Selanjutnya, metal ester tersebutdisulfonasi dengan menggunakan gas SO3 sehingga didapatkan metal ester sulfonat. Namun, metal ester sulfonat yang didapatkan masih dalam bentuk asam (Metil Ester Sulfonat Acid, MESA) yang berwarna gelap. Oleh karena itu, tahapan selanjutnya adalah pemucatan warna atau bleaching dengan menggunakan methanol. Selanjutnya, MESA tersebut dinetralisasi dengan menggunakan abu soda atau NaoH 50%, sehingga didapatkan produk yang tadinya berbentuk cair menjadi dalam bentuk pasta. Untuk mencapai produk akhir yang berbentuk padat, maka MES yang telah dinetralisasi tersebut dikeringkan.

Transesterifikasi minyak nabati dan lemak hewani merupakan proses paling efektif untuk transformasi molekul trigliserida menjadi molekul ester asam lemak. Transesterifikasi meliputi reaksi antara alcohol dan molekul trigliserida dengan menggunakan katalis asam atau basa. Beberapa variable yang berpengaruh pada proses transesterifikasi yaitu waktu reaksi, suhu reaksi, jenis dan konsentrasi katalis serta rasio molar reaktan.

Pada produksi surfaktan MES, kondisi transesterifikasi dilakukan pada suhu 60^oC dengan rasio molar substrat methanol dengan minyak sawit (CPO) adalah 6:1 atau setara dengan 18% methanol (b/b), selama 8 jam dengan laju pengadukan 300rpm. Proses pembuatan metil ester dari CPO ini menghasilkan rendemen sebesar 89%.

Prinsip proses dari transesretifikasi adalah trigliserida dari CPO dereaksikan dengan methanol dengan bantuan katalis basa sehingga terbentuk metil  ester dan gliserol.

Pada tahap reaksi tersebut, gliserol akan terpisah di bagian bawah separator sehingga dapat dipisahkan dengan mudah. Ester yang terbentuk selanjutnya dicuci dengan air untuk menghilangkan sisa katalis dan methanol. Agar dapat menghasilkan produk metil ester yang berkualitas baik, maka setelah proses pemurnian, dilanjutkan dengan distilasi fraksionasi untu memilah rantai karbon yang diinginkan yaitu C₁₆-C₁₈. Hasil fraksi yang tidak digunakan adalah 2,4% hal ini berdasarkan hasil karakteristik kimia minyak kelapa sawit, yaitu terdiri atas 2,4% rantai C₁₄H₂₈O₂ dan sisanya adalah karbon rantai C₁₆ dan C_18.

Tahapan berikutnya adalah sulfonasi dengan menggunakan gas SO₃. Prinsip kerjanya adalah merekasikan ester asam lemak dengan gas SO₃ sehingga terbentuk alfa-sulfo metil ester. Sulfonasi ini melibatkan penambahan group sulfat pada senyawa organic. Jenis minyak yang disolfonasi adalah minyak yang mengandung ikatan rangkap ataupun group hidroksil pada molekulnya. Di industry, bahan baku minyak yang digunakan adalah minyak berwujud cair yang kaya akan ikatan rangkap, dengan reaksinya Sulfonasi Metil Ester Sulfonat.

Tahapan sulfonasi terdiri atas beberapa bagian yang diantaranya adalah bagian suplai udara, pelelehan sulfur, bagian pembentukan gas SO₃, bagian sulfonasi, bagian absorbs gas, bagian pemucatan, bagian netralisasi, bagian pengeringan dan bagian penanganan sisa gas buangan. Terdapat beberapa jenis pilihan proses sulfonasi, yaitu dengan gas SO₃, Oleum dan Chlorosulfonic Acid. Dalam pemilihan teknologi proses tersebut terdapat beberapa pertimbangan, yaitu bahan baku yang digunakan, kualitas produk akhir yang diinginkan, kebutuhan kapasitas produksi, biaya reagent, biaya peralatan proses dan biaya penanganan limbah.

Industri surfaktan MES menggunakan teknologi sulfonasi dengan menggunakan gas SO₃, alasan dipilihnya teknologi ini adalah proses tersebut dapat berjalan pada skala besar dan secara continue, baik untuk beroperasi 24 jam/hari, 7hari/minggu dan kapasitas terpasang dalam 1 ton. Kapasitas teknologi untuk skala komersil dengan menggunakan teknologi gas SO₃ adalah sekitar 250-20.000kg/jam. Selain itu, proses ini menghasilkan nilai rendem paling tinggi yaitu sekitar 90-95%.

Hasil penghitungan dari neraca massa dan neraca energy dapat menentukan perhitungan dalam analisa financial. Hal ini berhubungan dengan banyaknya bahan baku dan enargi yang dibutuhkan untuk proses produksi, sedangkan ukuran dimensi mesin dan peralatan berguna untuk menentukan kebutuhan luasan pada proses produksi. Ringkasan dari kebutuhan bahan baku dan energy dari perhitungan neraca massa dan neraca energy yang dibutuhkan pada analisa financial dibawah ini :

JUMLAH PENGGUNAAN BAHAN BAKU DAN ENERGI PADA PROSES PRODUKSI

KOMPONEN	JUMLAH PENGGUNAAN/JAM	JUMLAH PENGGUNAAN/BULAN
CPO (Kg)	2.600	1.580.000
Metanol (Kg)	694	416.305
Hidrogen Peroksida (Kg)	113	67.752
NaOH (Kg)	252	151.105
Sulfur (Kg)	448	267.431
Listrik (kWh)	259	155.166
Steam (Kg)	177	106.404

Pembuatan Tepung dari Kulit Pisang

 

Tepung dari beras, ketela itu biasa. Tapi tepung dari kulit pisang itu baru luar biasa. Inilah cara membuatnya.

Kurangnya produksi bahan pangan seperti beras, tepung terigu, kedelai, minyak goreng dan gula di Kalimantan Barat, menyebabkan pedagang memasok sekitar 80 persen bahan pangan tersebut dari Pulau Jawa.

Transportasi pengangkutan lewat laut yang terhambat gelombang besar menyebabkan harga bahan pangan melonjak tinggi. Seperti harga tepung terigu dari Rp 6.500 per kilogram, naik menjadi Rp 7.000 per kilogram.

Ini mengakibatkan produk pangan dengan bahan dasar tepung, seperti mie harganya juga melonjak. Adanya pemanfaatan limbah kulit pisang menjadi tepung dapat mensubstitusi tepung terigu sehingga harga tepung terigu yang mahal dapat diimbangi.

Kulit pisang mengandung vitamin C, vitamin B, kalsium, protein, dan juga lemak yang cukup (Sulffahri.2008). Hasil analisis kimia menunjukkan bahwa komposisi kulit pisang banyak mengandung air yaitu 68,90 persen dan karbohidrat (zat pati) sebesar 18,50 persen.

Karena kulit pisang mengandung zat pati maka kulit pisang dapat diolah menjadi tepung. Berikut bagaimana membuat tepung dari kulit pisang seperti dilakukan oleh Leyla Noviagustin, Riin Sandra Yanti, dan Utin Febri Yantika, tiga mahasiswi Pendidikan Kimia Universitas Tanjungpura, Kalimantan Barat.

PILIH PISANG RAJA
Kulit pisang yang dipilih untuk diolah adalah kulit pisang raja karena mengandung kalsium (Ca) sebesar 10 mg. Selain itu kulit pisang raja lebih tebal dari kulit pisang lain (Sulfahri, 2008). Sehingga memiliki potensi pati yang cukup besar untuk diolah menjadi substituen tepung terigu.

Cara membuat tepung pisang mudah dan sederhana. Berikut ini cara membuat tepung pisang:

Bahan:
1. Pisang raja
2. Natrium tiosulfat (dapat dibeli di toko bahan kimia)

Alat:
1. Pisau
2. Perajang
3. Alat pengering
4. Alat penghancur atau penggiling
5. Ayakan atau saringan

Fungsi masing-masing peralatan:
1. Penggiling ukuran kecil untuk kapasitas satu kwintal atau lebih sesuai yang diinginkan. Penggilingan digunakan untuk menghancurkan potongan pisang menjadi tepung.
2. Pisau digunakan untuk memotong pisang menjadi ukuran kecil-kecil sebelum dilarutkan kedalam bahan natrium tiosulfat
3. Saringan/ayakan sebagai alat untuk menyaring/mengayak hasil tepung, guna mendapatkan tepung yang baik dan halus serta berkualitas.
4. Plastik yang lebar dan bersih sebagai alat untuk menaruh tepung pisang ketika dijemur agar supaya kering untuk memudahkan dalam proses penggilingannya.
5. Sinar matahari sangat diperlukan dalam proses pembuatan tepung pisang dalam proses pengeringan.
6. Plastik kemasan untuk membungkus tepung pisang telah jadi.
7. Plastik sealer, alat menutup kantong plastik.

Cara membuatnya:
1. Pisang yang telah tua dikupas kulitnya, dipisahkan daging buahnya.
2. Potong pisang kecil-kecil dengan ukuran kurang lebih 1 cm x 0,5 cm dengan pisau atau alat pengiris.
3. Rendam pisang dalam larutan natrium tiosulfat, setelah itu ditiriskan.
4. Keringkan potongan pisang. Pengeringan dengan sinar matahari perlu waktu kurang lebih dua hari. Jika menggunakan alat pengering gabah (dengan suhu 60 derajat celsius) proses pengeringan lebih cepat. Untuk mengeringkan dua kwintal pisang segar hanya perlu waktu 1 jam 20 menit.
5. Setelah kering atau kadar air kurang lebih 14 persen, potongan pisang dapat digiling/dihancurkan dengan menggunakan hammer mill atau ditumbuk.
6. Hasil penggilingan kemudian diayak.
7. Tepung pisang yang lolos dari ayakan dikemas dalam kantong plastik.

Penggunaan zat kimia Natrium tiosulfat bertujuan untuk menghambat terjadinya proses oksidasi pada kulit pisang, sehingga dapat mencegah timbulnya pencoklatan kulit pisang. Sehingga tepung yang dihasilkan akan lebih bersih.

 

Pembuatan Tepung Pisang

Siapkan Pisang matang petik yang kulitnya masih hijau dan daging buah masih keras. Jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan, untuk sekala industri tentu jumlahnya besar, namun untuk percobaan cukup 1 – 10 kg pisang. (buah ini ).

Siapkan peralatan yang di butuhkan :

• Wadah pemanas pendahuluan. Alat ini digunakan untuk memanaskan pisang berkulit yang akan dikupas. Untuk jumlah kecil, pemanasan dapat dilakukan dengan periuk tanah. Untuk jumlah besar pemanas dibuat dari drum bekas yang berdinding rangkap seperti gambar di bawah ini:

 

• Pisau dan talenan. Alat ini digunakan untuk mengupas, dan memotong-motong pisang.
• Alat perajang. Alat ini digunakan untuk merajang (pemotongan) pisang mentah. Alat ini diperlukan jika pisang diolah cukup banyak.
• Alat pengering. Alat ini digunakan unutk mengering rajangan pisang.
• Berbagai tipe pengering tersedia untuk keperluan tersebut.
• Alat penggiling. Alat ini diperlukan untuk menggiling rajangan pisang kering menjadi tepung pisang.

CARA PEMBUATAN 
Pemanasan dan Pengupasan

Wadah pem anas diletakkan di atas api (tungku atau kompor), kemudian dibiarkan sampai panas. Setelah itu pisang dimasukkan sampai penuh, dan wadah ditutup. Sementara itu api tetap dinyalakan. Jika pisang telah cukup mendapat pemanasan (biasanya selama 15 menit), api dimatikan dan pisang dibiarkan dingin. Pisang yang telah cukup mendapat pemanasan, kulitnya menjadi kusam dan layu, serta kulitnya tidak bergetah lagi jika dikupas. Pisang yang telah dingin dikupas dengan pisau, atau dengan bilah bambu yang pipih yang dibentuk seperti mata pisau. 
Pemotongan 
Pisang yang telah dikupas dipotong-potong melintang atau menyerong. Semakin kecil ukuran potongan semakin baik, karena akan semakin cepat kering jika dikeringkan. 
Pengeringan 
Potongan pisang dihamparkan di atas tampah atau nyiru yang anyamannya jarang. Setelah itu dilakukan penjemuran sampai potongan pisang kering. Pengeringan dapat dilakukan dengan menggunakan alat pengering. Pada saat langit berawan atau hari hujan, tapi tidak tersedia alat pengering, pengeringan dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : Di atas api (api unggun, api dapur dan api kompor) diletakkan seng gelombang (jarang 20-30cm). Diatas seng gelombang tersebut diletakkan tampah yang berisi potongan pisang. Penjemuran atau pengeringan dilakukan sampai bahan benar-benar kering dengan tanda mngerasnya bahan, tapi mudah dipatahkan (rapuh). Hasil pengeringan ini disebut dengan potongan pisang kering (gaplek pisang) 
Penyimpanan gaplek pisang 
Gaplek pisang dapat disimpan lama, jika bahan disimpan pada wadah tertutup yang tidak dapat dimasuki oleh uap air dan serangga. Disarankan menggunakan kantong plastik tebal untuk mengemas gaplek pisang, kemudian kantong tersebut dimasukkan ke dalam kotak kaleng yang dapat ditutup rapat. 
Penggilingan 
Gaplek pisang digiling dengan alat penggiling, sampai halus (80 mesh). Hasil penggilingan ini disebut dengan tepung pisang. 
Penyimpanan tepung pisang 
Tepung pisang harus disimpan pada wadah tertutup yang tidak dapat dimasuki oleh uap air dan serangga. Disarankan menggunakan kantong plastik tebal untuk mengemas tepung pisang, kemudian kantong tersebut dimasukkan ke dalam kotak kaleng yang dapat ditutup rapat.