Pabrik Vetsin 6o3xj

Proposal Pabrik Vetsin

Daftar Isi

Tinjauan teori

2

Alat Produksi

7

Utilitas

8

Laboratorium

10

Pengolahan Limbah

13

1

Proposal Pabrik Vetsin

TINJAUAN TEORI A. Pengertian Asam Glutamat Monosodium Glutamat (MSG) adalah garam mono Na dari Asam Glutamat yang disebut Accent. Nama perdagangan Monosodium Glutamat adalah vetsin atau moto dan digunakan sebagai bumbu penyedap masakan. Bahan baku utama pembuatan MSG adalah Asam Glutamat dan Natrium Karbonat. Asam Glutamat diperoleh dari proses fermentasi dari cairan tetes tebu, yang merupakan hasil samping dari pabrik gula atau dapat dihasilkan secara langsung dari fermentasi karbohidrat dengan enzim Micrococus Glutamaticus (Shreve, 1977). Natrium Karbonat merupakan basa yang banyak digunakan dalam industriindustri kimia, misalnya industri kertas, sabun, gelas dan vetsin. Yang banyak dipakai dalam perdagangan adalah Natrium Karbonat Anhydrous. Dahulu banyak dibuat dari bahan tambang (Trona), tetapi sekarang dibuat secara sintetis (Siswono Oetoyo, 1984). Proses pembuatan Asam Glutamat ada 3 macam, yaitu : 1. Proses Fermentasi Pada proses ini bahan dasar yang digunakan adalah tetes tebu dan sebagai bahan pembantu adalah urea dan udara, digunakan mikroba Micrococus Glutamaticus (Shreve, RN, 1977). Tetes tebu, urea, udara dan Micrococus Glutamaticus dimasukkan dalam tangki fermentasi yang dilengkapi dengan pengaduk. Sebelumnya tangki yang digunakan disterilkan terlebih dahulu, temperatur yang optimum pada proses fermentasi ini antara 300C sampai 370C (Kirk Othmer 1950). Proses ini berlangsung terus sampai diperoleh kadar Asam Glutamat yang diinginkan. Setelah tercapai kadar asam yang diinginkan maka pertumbuhan Micrococus Glutamaticus dihambat dengan proses penguapan, setelah itu dikristalkan dengan penambahan HCl. 2. Proses Ekstraksi

2

Proposal Pabrik Vetsin

Ektraksi adalah memisahkan salah satu komponen dari campuran dengan menggunakan pelarut (solvent). Adapun tahapan-tahapannya adalah protein di hidrolisa kemudian diekstraksi sehingga menghasilkan Asam Glutamat dan bahan lainnyab misalnya asam amino (Kirk Othmer, 1950). Konsentrasi HCl yang digunakan selama hidrolisa protein adalah 20%, sedangkan perbandingan HCl dan Nitrogen diambil lebih besar 1,5. Pada proses ini digunakan reaktor tanki tertutup. Proses hidrolisa selama 24 jam pada suhu 1100C dan tekanan 1 atm. Hasil hidrolisa kemudian didinginkan dan disaring lalu dipisahkan sebagai produk terdekomposisi yang disebut humus, sedangkan filtratnya dimasukkan dalam evaporator. Konsentrat kemudian didinginkan hingga terbentuk kristal hidroclorid dan dipisahkan dari mother liquid dengan filter press, pH-nya diatur sekitar 3,2 setelah itu dikristalkan kemudian dipisahkan dan akhirnya terbentuk Asam Glutamat yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan MSG (Kirk Othmer, 1950). 3. Proses Sintesis Bahan dasar yang digunakan yaitu acrylonitril, dalam proses digunakan pula acrylote, furfinol. Pada proses ini dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis untuk mengatur aliran agar kontinyu, reaksi 2 HO terjadi dari hidroformilasi olefin dengan hidrogen dan CO pada tekanan dan suhu tinggi. Sedangkan dalam rekator strecker, amonium cyanida diperoleh dari reaksi pembakaran partial dari methane, amonia kemudian direaksikan dengan hasil reaksi 2 HO B-cyanopropicualdelnya, hasil dari reaksi strecker yaitu A-amino taridimitril direaksikan dengan NaOH setelah itu dihidrolisa menghasilkan D1 glutamat dan amonia yang kemudian direcovery untuk pembentukan NH4Cu. Kemudian larutan D1 glutamat dipekatkan, setelah dilakukan pemisahan optical kristal D1 glutamat akan terpisah menjadi D asam glutamat yang diperoleh dari pengkristalan, setelah proses netralisasi dengan recycle larutan asam glutamat kemudian dikristalkan dan dipisahkan membentuk asam glutamat yang digunakan untuk membentuk MSG (Kirk Othmer, 1950). Monosodium Glutamat berbentuk kristal berwarna putih dengan satu molekul air kristal, sangat mudah larut dalam air tetapi sedikit larut dalam alkohol. Pengaruh penyedap rasa yang dihasilkan sangat nyata pada pH 6 sampai 8. Konsentrasi MSG pada masakan bergaram yang optimum 0,2% sampai 0,5% (Soebijanto,1986).

3

Proposal Pabrik Vetsin

B. Proses Pembuatan Monosodium Glutamat Monosodium Glutamat merupakan hasil reaksi penggaraman, yaitu reaksi antara Asam Glutamat dan basa Na (biasanya digunakan Na2CO3) (Ir. Respati, 1980). Tahap proses pembuatan MSG : 1. Proses Penetralan atau Pemucatan Dari proses ini dihasilkan larutan Monosodium Glutamat hasil dari Asam Glutamat dengan Natrium Karbonat. Reaksi yang terjadi : 2 COOH(CH2)2CHNH2COOH + Na2CO3

2 COOH(CH2)2CHNH2COONa + CO2 + H2O

Reaksi ini berlangsung pada tekanan atmosfer dan suhu antara 50oC sampai 60oC. Apabila suhu terlalu tinggi akan merusak bahan baku asam glutamat, sedang apabila suhunya terlalu rendah reaksi akan lambat karena reaksi ini endothermis. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi penggaraman, maka larutan MSG yang diperoleh bersifat netral dengan pH sekitar 7. Untuk mencapai hasil yang baik kekentalan larutan harus mencapai 260Be sampai 280Be. Untuk memperoleh larutan yang jernih biasanya kedalam larutan dimasukkan penyerap kotoran dan zat warna seperti karbon aktif (Ir. Supranto, 1980). Karbon aktif banyak digunakan dalam industri bahan makanan karena sifat karbon aktif yang berporous, sehingga mempunyai daya serap yang tinggi, juga karbon aktif ini netral tak bereaksi. 2. Proses Penyaringan Pada proses ini dipisahkan larutan Monosodium Glutamat dari kotoran dan karbon aktif, sehingga diperoleh larutan yang jernih dan bersih dari kotoran padat yang terikutkan. Alat penyaring yang biasa digunakan dalam industri bahan makanan adalah jenis “Plate and Frame Press”. Alat ini terdiri dari plete dan frame yang berbentuk persegi panjang dan setiap plate terdapat lubang untuk masuk cairan. Sebagai media porous yang digunakan dapat berupa kain katun. Media porous ini pada dasarnya hanya merupakan media pembantu yang menahan kotoran (zat padat) pada permulaan operasi, selanjutnya zat padat yang tersaring merupakan lapisan yang dapat berperan sebagai media filter yang

4

Proposal Pabrik Vetsin

sesungguhnya, sedangkan filtratnya akan keluar melalui kran-kran di setiap sisi samping plate (Brown, GG, 1979). 3. Proses Kristalisasi Pada pembuatan Monosodium Glutamat proses kristalisasi bertujuan untuk mengkristalkan Monosodium Glutamat dari larutan yang mengandung Monosodium Glutamat. Kristalisasi dapat terjadi apabila suatu larutan sudah mencapai keadaan larut jenuh atau koefisien kejenuhan sudah lebih dari satu. Koefisien kejenuhan menyatakan rasio kandungan zat padat dalam larutan dengan kandungan dalam larutan jenuh pada suhu yang sama. Apabila dalam larutan yang pekat ditambahkan kristal MSG, maka akan terjadi kesetimbangan antar molekul MSG yang menempel pada kristal, keadaan ini disebut larutan jenuh. Dengan naiknya kepekatan larutan maka molekul-molekul dalam larutan saling bergabung dan membentuk kristal MSG. Pada pemekatan yang lebih tinggi maka rantai-rantai molekul MSG saling bergabung membentuk kerangka kristal yang disebut inti kristal. Untuk memperbesar inti ini dilakukan penempelan MSG pada inti kristal. Pada awal pertumbuhan kristal ini, kecepatan kristalisasi masing sangat lambat oleh karena itu penguapan atau pemekatan larutan harus dapat dicegah atau dikurangi untuk memberi kesempatan untuk membesarkan kristalnya sehingga dapat mengimbangi kenaikan kepekatan karena penguapan. Pertumbuhan kristal MSG akan mengikuti pola dengan bentuk yang khusus dari kristal MSG (Soeryadi, 1980). 4. Proses Pemisahan Kristal MSG (vetsin) yang terbentuk pada proses kristalisasi dipisahkan dari cairannya. Sifat-sifat yang mempengaruhi pemisahan zat dari cairannya adalah : a. Adanya beda densitas antara zat padat dan zat cair, sehingga dapat dilakukan pemisahan secara mekanis dengan memberi gaya-gaya pada campuran tersebut. Sebagai gaya yang diberikan digunakan gaya berat atau gaya sentrifugal. b. Zat cair dapat menerobos lubang porous dari lapisan padatnya. Dengan pertimbangan tersebut, maka yang paling mudah dan banyak digunakan dalam industri untuk memisahkan padatan dari cairannya digunakan gaya sentrifugal dengan alat pemisah putaran (Centrifuge Separator) (Brown, GG, 1979).

5

Proposal Pabrik Vetsin

Campuran zat padat dan cair yang berbeda berat jenisnya dimasukkan kedalam alat pemisah putar. Dengan bantuan motor listrik, alat tersebut diberi gaya sentrifugal. Adanya gaya sentrifugal mengakibatkan cairan MSG akan terlempar menjauhi sumbu putar dan keluar lewat basket sarangan, sedang kristal MSG akan tertahan sehingga terjadi pemisahan (Siswono Oetoyo, 1984). 5. Proses Pengeringan Kandungan air dalam vetsin merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi, oleh karena itu terhadap kristal vetsin basah yang dihasilkan perlu dilakukan pengeringan. Yang dimaksud dengan pengeringan yaitu mengeluarkan air yang sangat sedikit terkandung dalam kristal (Brown, GG, 1979). Pengeringan dilakukan dengan menggunakan alat bantu, hal ini dimaksudkan agar kondisi operasi diatur sehingga tidak merusak bahan. Alat yang sering digunakan adalah rotary dryer, sebagai media pengering digunakan udara panas. Udara panas yang dipakai harus mempunyai tekanan uap air yang lebih kecil dari bahan yang dikeringkan, supaya terjadi transfer uap air dari bahan ke udara untuk mencapai suatu kesetimbangan, sehingga semakin lama air dari bahan semakin berkurang. 6. Proses Pengayakan Proses ini dimaksudkan untuk memperoleh keseragaman ukuran dalam bentuk kristal. Alat yang biasa digunakan adalah “vibrating screen” yaitu ayakan dengan sistem getaran. Dengan adanya getaran pada alat, maka kristal akan terpisah melewati lubanglubang ayakan, sehingga diperoleh dua produk : -

Over size adalah butiran yang tertinggal diatas ayakan.

-

Under size adalah butiran yang lolos dari ayakan.

7. Proses Pembungkusan atau Pengepakan Pembungkusan atau pengepakan dimaksudkan untuk melindungi produk terhadap pengaruh luar sehingga tidak rusak, selain itu juga untuk memudahkan transportasi pemasaran dan untuk menarik konsumen.

6

Proposal Pabrik Vetsin

ALAT PRODUKSI

Alat-alat Produksi Alat-alat yang digunakan untuk pembuatan Monosodium Glutamat di PT Indinesia Vetsin meliputi : 1. Tangki Netralisasi Bahan

: Stainless Steel, yang luarnya diberi jaket dari asbes

Kapasitas

: 3000 liter

Jumlah

: 3 buah

2. Filter Press Bahan

: Filter cloth terbuat dari kain nilon

Ukuran

: Tebal 0.9 mm, lebar 90 cm, ukuran screen 100 mesh

Tekanan

: 150 kg/cm2

Jumlah

: satu buah

3. Tangki Kristalisasi Bahan

: Stainless steel, yang luarnya diberi jaket dari asbes

Ukuran

: 3000 liter

Jumlah

: 3 buah

4. Centrifuge Separator Bahan

: Stainless Steel

Kapasitas

: 50 kg

Putaran

: 1250 rpm

Jumlah

: 3 buah

5. Pengering Terdiri dari tabung pengering, blower dan motor pemuter dengan arah yang berlawanan antara umpan dan udara. 6. Pengayakan

7

Proposal Pabrik Vetsin

Susunan screen terdiri dari 4 tingkat dengan ukuran screen masing-masing : 20 mesh, 40 mesh, 60 mesh dan 80 mesh dengan kemiringan 200. Bahan

: Screen dari anyaman kawat, dilengkapi motor listrik untuk mengerakkan alat menjadi getaran eksentrik. UTILITAS

Utilitas yang diperlukan oleh Pabrik MSGadalah: 1. Air Sumber air diperoleh dari sumur bor dan dipergunakan untuk air proses, air umpan ketel, air pendingin dan air minum. Untuk keperluan tersebut tentu saja air harus dikurangi kesadahannya. Air tersebut dialirkan ketangki softner yang sudah diisi dengan zeolit sintetis sehingga ion Ca++ dan Mg++ yang menyebabkan kesadahan akan terserap oleh zeolit Na2Fe. Reaksi yang terjadi dalam air sadah adalah sebagai berikut : CaCl2 + Na2Fe

CaFe + 2 NaCl

Zeolit yang sudah terikat oleh Ca dapat diambil kembali menjadi Na2Fe dengan jalan mengalirkan NaCl jenuh kedalam tangki yang berisi CaFe untuk mengambil zeolit yang terikat lagi. Reaksi yang terjadi : CaFe + 2 NaCl

Na2Fe + CaCl2

2. Listrik Tenaga listrik yang digunakan berasal dari dua mesin diesel berkekuatan masingmasing 100 kW dan 150 kW yang dioperasikan secara bergantian. Tenaga listrik tersebut digunakan untuk produksi, sedangkan untuk penerangan diperoleh dari PLN. Tenaga listrik yang digunakan untuk menggerakkan motor listrik pada proses netralisasi, dan pada pendingin, untuk menggerakkan motor pompa, menggerakkan motor pemusing, pengayakan, serta pengeringan. Juga untuk penerangan di dalam maupun diluar pabrik. 3. Steam

8

Proposal Pabrik Vetsin

Keperluan steam Pabrik MSGdiperoleh dari ketel uap. Steam tersebut digunakan pada proses netralisasi, kristalisasi dan pengeringan. Spesifikasi ketel uap untuk memenuhi kebutuhan steam alat proses : - Tenaga listrik

: 220 kW

- Tenaga ketel uap

: 100 kW

- Tekanan kerja maksimal

: 10 atm

- Bahan bakar solar

: 80 liter/jam

- Pemakaian air

: 400 liter/jam

- Hasil uap

: 1.5 ton/jam

Peralatan ketel uap : -

Mesin diesel bervoltase 500 volt.

-

Softener sebagai alat pembersih dan alat untuk menghilangkan kesadahan air.

-

Bel pengaman dan petunjuk bahasa.

-

Pompa pengisi ketel.

-

Gelas penduga untuk mengetahui tinggi rendahnya permukaan air dalam ketel.

-

Manometer.

Uraian Proses Kedalam tangki softener dialirkan air sumur. Hasilnya adalah air lunak yang akan ditampung dalam bak penampung. Air tersebut dialirkan ke dalam ketel uap dengan bantuan pompa. Uap yang dihasilkan dialirkan ke dalam proses netralisasi, kristalisasi dan pengeringan, sedangkan asapnya dibuang lewat cerobong. Hal yang perlu diperhatikan pada waktu menjalankan ketel uap adalah tekanan kerja maksimum, yaitu sebesar 10 atm. Karena bila ketel dijalan kan pada tekanan maksimum akan sangat berbahaya.

9

Proposal Pabrik Vetsin

LABORATORIUM

Peranan laboratorium dalam industri sangat penting untuk meningkatkan mutu produk, mengadakan penelitian-penelitian yang berkaitan dengan pengendalian dan peningkatan mutu, karena tinggi rendahnya suatu produk dapat terdeteksi setelah mengadakan analisa dalam laboratorium. Sampai sekarang Pabrik MSGIndustry Co. Ltd. belum mempunyai laboratorium khusus untuk menganalisa bahan baku maupun hasil produksi. Sehingga pengujian pH, 0

Be dan derajat kejernihan maupun pengujian terhadap logam dilakukan secara sederhana

dan manual. 1. Pengujian pH Alat-alat yang digunakan antara lain: -

Tabung reaksi

-

Erlenmeyer

-

Corong pemisah

-

Kertas saring

-

Kertas pH

-

Pipet

-

Standard pH

Cara Kerja -

Sampel larutan dari tangki netraliser diambil untuk disaring dan diambil filtratnya.

-

Filtrat tersebut dimasukkan kedalam tabung reaksi.

-

Sediakan kertas pH dan tetesi dengan filtrat dari tabung reaksi dengan menggunakan pipet.

10

Proposal Pabrik Vetsin

-

Warna yang diperoleh dicocokkan dengan warna standard untuk mengetahui apakah pH-nya sudah sesuai atau belum.

2. Pengujian 0Be Alat-alat yang digunakan : -

Gelas ukur

-

Erlenmeyer

-

Corong pemisah

-

Kertas saring

-

Baumemeter

Cara Kerja : -

Ambil sampel secukupnya untuk disaring dan diambil filtratnya.

-

Filtrat tersebut dimasukkan kedalam erlenmeyer baru dimasukkan kedalam gelas ukur.

-

Baumemeter dimasukkan kedalam gelas ukur dan angka pada baumemeter menunjukkan 0Be larutan.

3. Pengujian terhadap logam Pengujian terhadap logam dalam MSG sangat fital diperlukan karena adanya logam tersebut membahayakan kesehatan manusia. Alat-alat yang diperlukan antara lain : -

Tabug reaksi

-

Gelas ukur

-

Kertas saring

-

Corong pemisah

Cara kerja : -

Sampel dari tangki netralisasi diambil untuk disaring dan diambil filtratnya yang kemudian ditampung di gelas ukur.

-

Filtrat tersebut diambil secukupnya dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi.

-

Lalu filtrat ditetesi dengan larutan natrium sulfat sambil digoyang-goyangkan sampai warnanya berubah jernih atau hijau muda.

-

Kalau larutan sudah hijau muda berarti penambahan larutan natrium sulfat sudah cukup.

11

Proposal Pabrik Vetsin

4. Pengujian Kejernihan Warna Alat-alat yang digunakan : -

Foto elektrik kalorimeter.

-

Standard yang digunakan adalah standard air bersih atau air jernih.

Cara kerja : -

Larutan blanko diambil dan dimasukkan kedalam tabung reaksi.

-

Lalu dimasukkan ke dalam foto kalorimeter, tetapi jangan diukur dulu supaya menunjukkan angka 110% transmitans.

-

Setelah menunjukkan angka 110% tercapai tabung reaksi diambil dan diganti dengan tabung reaksi yang berisi larutan MSG.

-

Bila larutan MSG telah menunjukka angka 95%-98% maka larutan tersebut sudah memenuhi standard kejernihan yang telah ditetapkan.

12

Proposal Pabrik Vetsin

PENGOLAHAN AIR LIMBAH

Sebelum dibuang ke sungai air limbah Pabrik MSGdikenakan proses pengolahan limbah. Limbah cair dari unit MSG dan daur ulang dimasukkan ke bak ekualisasi supaya homogen. Kemudian dipompa ke bak koagulasi. Di bak koagulasi ditambahkan soda cair 20% untuk menaikkan pH menjadi 7-7,5 dan ditambahkan PAC (poly aluminium khlorid) agar terjadi pengendapan. Dari bak koagulasi mengalir masuk ke bak pengendap I. Lumpur yang mengendap dipompakan ke bak penampung kemudian dipompa ke bak saringan I. Dari bak penyaring masuk ke bak anaerob dan terjadi proses biologi anaerob dilanjutkan dengan proses biologis di bak aerob yang diaerasi. Dari bak aerob limbah cair masuk ke bak pengendap II. Lumpur yang mengendap dipompa ke bak pengering Lumpur dan sebagian dipompa kembali ke bak aerob untuk disirkulasi Lumpur aktif jika berkurang. Dari bak pengendap II masuk ke bak penyaring II kemudian dialirkan masuk ke bak penampung hasil akhir yang selanjutnya dibuang ke saluran ke luar lingkungan. limbah MSG bak ekualisasi

pompa

bak koagulasi

bak pengendap

bak penampung

pompa

bak saringan I

pompa

bak pengering lumpur

pompa efluent

bak penampung hasil akhir

bak saringan II

bak pengendap II

bak aerob

bak anaerob

13

Proposal Pabrik Vetsin

Gambar 10. Diagram Alir Proses Pengolahan Limbah

14