Pengolahan Gula Menjadi Tebu

1.   Ekstraksi Nira
2.   Penjernihan
3.   Penguapan
4.   Kristalisasi
5.   Pemisahan kristal
6.   Pengeringan
7.   Pengemasan
8.   Penyimpanan

a.  Ekstraksi nira adalah proses pemerahan cairan tebu (nira) dari batangnya dengan menggunakan gilingan yang terbuat dari kayu atau  dari logam.

b.  Penjernihan nira

     Nira mentah sebagai hasil dari bagian ekstraksi masih banyak mengandung bahan-bahan yang larut, tidak larut, dan kolodial.

- Larut : gula, gula reduksi, kation K, Ca, Mg, Fe, Al, yang   terikat oleh asam anorganik/ organik

- Koloidal : tetes, putih telur, zat warna, senyawa oleh besi, aluminium

- Tidak larut : pasir, tanah, ampas halus

Maksud penjernihan nira adalah untuk memisahkan sebanyak mungkin kotoran (zat-zat bukan gula) dalam nira hasil ekstraksi, dengan tanpa merusak gula.

Nira mentah yang berasal dari tebu muda, sangat masak, mati atau terbuka, mengandung lebih banyak putih telur, gula reduksi, dan asam-asam, sehingga menyulitkan jalannya penjernihan. 

Di Indonesia ada tiga proses penjernihan yang umum dilakukan, yaitu 

• cara defekasi, 
• cara sulfitasi, dan 
• cara karbotasi.

Cara Defekasi

Merupakan cara tertua dan juga paling sederhana. Dalam proses ini digunakan bahan pembersih utama berupa kapur. Kapur diberikan setelah nira netral, akan terbentuk endapan yang dapat dipisahkan dengan cara penyaringan. Gula yang dihasilkan dari proses penyaringan dengan cara defekasi adalah gula tanjung atau HS (hoofd suiker).

Cara Sulfitasi

Dalam proses ini digunakan bahan penjernih berupa kapur tohor. Selain itu, juga digunakan gas sulfit yang diperoleh dari hasil pembakaran belerang. Zat sulfit digunakan untuk menetralkan kelebihan kapur yang diberikan secara berlebihan dalam proses ini. Ca sulfit yang kemudian terbentuk akan turut membantu mengefisienkan pembersihan kotoran. Gula yang dihasilkan dari proses penjernihan cara sulfitasi adalah gula putih atau SHS (Superieure Hoofd Suiker).

Cara karbonatasi

Bahan pembersih yang digunakan dalam cara ini adalah kapur dan gas CO2, Gas CO2 diperoleh dari pembakaran batu kapur. Berbeda dengan cara di atas, cara karbonatasi menggunakan kapur yang lebih banyak. Untuk menetralkan kelebihan kapur tersebut digunakan asam karbonat, yaitu hasil dari reaksi gas CO2 dan air. Endapan yang terbentuk dari proses ini (CaCO3) akan menyerap pula bahan-bahan yang bukan gula lainnya. Dengan demikian, penjernihan terjadi lebih efisien. Gula yang dihasilkan dari cara karbonatasi adalah gula putih atau SHS I.

c. Penguapan

Cairan tebu (nira) yang sudah jernih masih banyak mengandung air. Sebagian besar air dalam nira ini dihilangkan dengan cara penguapan (evaporasi).

Penguapan dilakukan dengan menggunakan beberapa evaporator yang biasanya terdiri dari rangkaian 4-5 bejana yang bekerja secara berkesinambungan. Uap yang dihasilkan dari satu bejana sebagai uap  pemanas bejana berikutnya.

Dalam bejana nomor 1, nira diuapkan dengan menggunakan bahan pemanas uap bekas, secara tidak langsung. Uap bekas ini terdapat dalam sisi ruang uap. Dan nira yang diuapkan terdapat dalam pipa-pipa nira dari tromol uap. Dari sini, uap bekas yang mengembun dikeluarkan dengan kondenspot. Dalam bejana nomor 2, nira dari bejana nomor 1 diuapkan dengan menggunakan uap nira dari bejana penguapan nomor 1. Kemudian uap nira yang mengembun dikeluarkan dengan michaellispot. Di dalam bejana nomor 3, nira yang berasal dari bejana nomor 2 diuapkan dengan menggunakan uap nira dari bejana nomor 2. Demikian seterusnya, sampai pada bejana penguapan terakhir. Nira pada bejana terakhir merupakan larutan hampir jenuh dengan kepekatan sekitar 60% brix. Uapnya dibuang ke kondensor sentral dengan perantaraan pompa vakum.

d. Kristalisasi

Pada tahap ini digunakan pan vakum yaitu tempat di mana nira pekat hasil penguapan dipanaskan terus-menerus sampai mencapai kondisi lewat jenuh, akan terbentuk kristal. Pengkristalan terjadi dari sebagian sukrosa yang semula larut, kemudian memisahkan diri dan membentuk kristal.

Kristalisasi dilakukan secara bertahap, agar proses pengaliran tidak sulit dan untuk mencegah terjadinya karemelisasi dan terbentuknya kerak akibat pemanasan terus-menerus. Setiap pan menghasilkan masakan yang disebut masekuit, yaitu suatu larutan yang sangat pekat dan banyak mengandung kristal-kristal gula. Masekuit ini lalu didinginkan dalam palung pendingin yang terdapat di bawah setiap pan. Tujuan pendinginan masakan adalah mengusahakan agar proses kristalisasi terus berlanjut dengan semakin dinginnya masakan. Seperti kita ketahui, dalam suhu rendah tingkat kelarutan gula akan menurun.  Agar molekul-molekul sakrosa yang larut dapat menempel pada bidang permukaan kristal yang telah ada, maka selama pendinginan harus dilakukan pengadukan

e. Pemisahan Kristal Gula

Dalam palung pendingin, masekuit masih berupa larutan dengan banyak kristal sukrosa di dalamnya. Kristal – kristal ini harus dipisahkan dari saluran yang menyertainya. Pemisahan kristal dapat dilakukan dengan menggunakan saringan yang bekerja dengan gaya sentrifugal. Dari palung pendingin, larutan dialirkan ke saringan pemisah kristal (puteran), karena alat yang biasanya berupa tromol ini dapat bergerak berputar. Hasil dari proses pemisahan kristal adalah kristal gula dan molasse (tetes).

f.  Pengeringan, Pengemasan, dan Penyimpanan

Air yang dikandung kristal gula hasil sentrifugasi masih cukup tinggi, kira-kira 20%. Gula yang mengandung air akan lebih mudah rusak dibandingkan gula kering. Untuk menjaga agar tidak rusak selama penyimpanan, gula tersebut harus dikeringkan terlebih dahulu. Pengeringan dapat dilakukan dengan cara alami atau dengan memakai udara panas kira-kira 80oC.

Pengeringan gula secara alami dilakukan dengan melewatkan gula SHS pada talang goyang yang panjang. Dengan melalui talang ini gula diharapkan dapat kering dan dingin. Untuk proses pengeringan, cara ini membutuhkan ruang yang lebih luas dibandingkan cara pemanasan. Karena itu, pabrik-pabrik gula lebih banyak menggunakan cara pemanasan. Cara ini bekerja atas dasar prinsip aliran berlawanan dengan aliran udara panas pengering.