Pra-Rancangan Pabrik Maltodextrin dari Singkong dengan Metode Hidrolisis Enzimatis Kapasitas 25.000 Ton/Tahun

Abstract

Tugas Akhir Pra-Rancangan Pabrik Maltodexrin dari Singkong dengan Metode Hidrolisis Enzimatis Kapasitas 25.000 Ton/Tahun; Fitria Dwi Lestari, Puji Newi Diati, Mohamad Naufal Nizaar Aziz; 221910401010, 221910401055, dan 221910401103; Program Studi S1 Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Jember. Pabrik maltodextrin berbahan baku singkong dengan metode hidrolisis enzimatis menggunakan enzim α-amilase dirancang dengan kapasitas produksi sebesar 25.000 ton/tahun dengan waktu operasi selama 330 hari/tahun. Maltodextrin merupakan produk turunan pati yang banyak digunakan dalam industri pangan dan kesehatan, dengan nilai dextrose equivalent (DE) kurang dari 20. Pemilihan singkong sebagai bahan baku didasarkan pada kandungan pati yang tinggi, ketersediaan melimpah di Indonesia, serta potensi peningkatan nilai tambah komoditas lokal. Perancangan pabrik meliputi penentuan kapasitas produksi berdasarkan analisis data impor, ekspor, konsumsi, dan produksi maltodextrin nasional, pemilihan proses hidrolisis enzimatis yang dinilai lebih unggul dibandingkan metode asam dari segi efisiensi, yield, biaya produksi, dan dampak lingkungan, serta perancangan alur proses pada produksi maltodextrin. Proses produksi maltodextrin dari singkong terdiri dari empat tahap utama yaitu pre treatment, ekstraksi, hidrolisis enzimatis, dan separasi. Pada tahap pre-treatment, singkong diproses hingga didapatkan pati singkong. Singkong diolah melalui pengupasan, pencucian, pemotongan, dan pemarutan hingga terbentuk bubur singkong yang mengandung pati dengan ukuran partikel halus. Proses ekstraksi dilakukan selama 12 jam, dan selanjutnya larutan ekstrak dipompa menuju press filter untuk memisahkan antara pati yang larut dalam air dengan ampas singkong. Langkah selanjutnya pati dialirkan menuju centrifuge separator untuk memisahkan antara pati dengan air ekstrak, karena air ekstrak singkong mengandung asamsianida. Tahap berikutnya adalah hidrolisis dengan menggunakan enzim α-amilase dalam reaktor batch pada suhu 85oC dan tekanan 1 atm selama 70 menit, dengan penambahan bahan CaCl₂ sebagai pendukung kinerja enzim α-amilase dan HCl untuk mengatur pH, serta penghentian reaksi dilakukan dengan penurunan pH. Tahap akhir adalah separasi dan pemurnian, yang meliputi proses ion exchangeuntuk menghilangkan ion-ion pengotor, kemudian dialirkan menuju rotary vakum filter untuk memisahkan maltodextrin dengan sisa pati yang masih belum bereaksi dan enzim. Tahap selanjutnya maltodextrin yang masih dalam fase liquid dialirkan menuju evaporator untuk mengurangi kadar air, serta pengeringan menggunakan spray dryer hingga diperoleh produk akhir berupa bubuk maltodextrin. Lokasi pabrik direncanakan di Kabupaten Wonogiri, Jawa Tengah, dengan pertimbangan utama ketersediaan bahan baku, akses utilitas, transportasi, dan pasar. Utilitas yang mendukung proses meliputi kebutuhan air sebesar 524.309,29 kg/jam, kebutuhan steam sebesar 238.090,7 kg/jam, dan kebutuhan listrik sebesar 849,512 kW/jam. Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan jumlah karyawan sebanyak 204 orang yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift. Berdasarkan analisis ekonomi dihasilkan total modal (TCI) sebesar Rp 327.730.068.234, Biaya produksi (TPC) sebesar Rp 503.343.688.092,974, keuntungan (laba bersih) sebesar Rp 30.396.494.058, waktu pengembalian modal (POT) selama 5,88 tahun, laju pengembalian modal (ROI) yaitu 14,549 %, dan break even point (BEP) yaitu 26,905 %. Hasil dari evaluasi ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik maltodextrin dengan kapasitas 25.000 ton/tahun ini layak untuk didirikan.