Proses Pembuatan Gula Kristal Dari Tebu

Volume dan mutu gula pada dasarnya tergantung dari 2 faktor utama yaitu kandungan gula dalam batang tebu dan pengolahan nira tebu menjadi gula kristal. Apabila kandungan gulanya maksimal dan pengolahannya di pabrik efisien maka hasilnya maksimal.

Proses produksi gula kristal di pabrik gula adalah memisahkan gula atau sukrosa dari batang tebu dan mengolahnya menjadi butiran gula kristal. Dalam proses tersebut kerusakan dan kebocoran sukrosa perlu diminimalisasikan sehingga sukrosa yang dapat dikristalkan menjadi maksimal.

Sukrosa murni adalah kristal yang tidak mengandung air (anhydrous), berbentuk persegi tidak seragam (monoclinic), tidak berbau, berwarna putih cemerlang dengan rasa manis dan berat jenis 1,58 pada suhu 150 C. 

Sebutir kristal sukrosa murni

Di dalam batang tebu, selain air (H20) dan sukrosa (C12H22O11) juga terkandung  9 macam unsur lain yaitu 

  1. Serat atau bagasse adalah selulosa yang tidak mengandung gula.
  2. Dekstrosa atau glukosa adalah kerusakan sukrosa akibat tebu terlalu masak atau over ripe sehingga terjadi fermentasi.
  3. Levulosa atau fruktosa akibat tebu yang belum masak atau yang terlalu masak.
  4. Asam organik seperti glycolic, malic, succinic, tannic dan acetic acid yang terkandung pada tebu yang terlalu masak. Acetic acid timbul pada tebu yang mati dan unsur tersebut mengakibatkan kristal gula mudah menjadi basah dan leleh.
  5. Unsur nitrogen banyak pada daun atau hijuan. Pada tebu yang masak, kandungannya sedikit sekali yaitu hanya pada bakal tunas pada ruas tebu. 
  6. Zat warna, yaitu chlorophyll yang berasal dari kulit dan serat tebu. Bila kulit batang tebu yang berwarna hijau maka nira tebu juga berwarna hijau. Serat tebu berwarna putih tapi apabila terkena cairan alkali akan berubah menjadi kuning.
  7. Lilin tebu, umumnya berwarna putih menempel pada kulit tebu.
  8. Pektin, berbentuk semacam jelly, tidak larut dalam air.
  9. Abu atau ash, yang mengandung sisa mineral seperti potash, kapur, soda, magnesia dan lain-lain.

Selain itu juga terdapat benda asing seperti tanah, potongan daun, potongan bunga tebu dan lain-lain padatan yang menempel pada batang tebu. Unsur-unsur non-sukrosa tersebut harus dipisahkan agar sukrosa-nya dapat diolah menjadi gula untuk dikonsumsi. 

Gula yang paling umum diproduksi di dunia adalah gula kristal mentah, gula kristal putih dan gula kristal rafinasi. Dalam perdagangan internasional, gula kristal mentah dinamakan ‘raw sugar’, gula kristal putih dikenal sebagai ‘plantation white’ sedangkan gula kristal rafinasi adalah ‘white sugar’. Di seluruh dunia tidak banyak negara yang mengkonsumsi langsung ‘plantation white’. Gula putih yang dikenal sebagai gula meja adalah ‘white sugar’ atau gula rafinasi. Hanya di Indonesia dan India saja yang paling banyak mengkonsumsi ‘plantation white’ sebagai gula meja.

Warna ketiga jenis gula tersebut menunjukkan jenisnya yang dengan sendirinya juga mencermikan mutunya. Gula kristal mentah paling coklat warnanya sedangkan gula kristal rafinasi paling putih warnanya.

  • Gula Kristal Mentah
  • (Raw Sugar) Gula Kristal Putih
  • (Plantation White) Gula Kristal Rafinasi
  • (White Sugar)

Proses pembuatan gula kristal secara garis besarnya meliputi 5 tahapan yaitu pemerasan, penyaringan, pengentalan, pengkristalan dan penyimpanan hasil produksi untuk nantinya dikemas atau diangkut. 

Pada dasarnya, tahap produksi yang paling membedakan ketiga jenis gula tersebut adalah proses penyaringan atau pemurniannya. Makin sederhana sederhana proses penyaringannya makin coklat warna gulanya. Ragam proses penyaringan nira tebu, mulai dari yang paling sederhana sampai yang paling canggih adalah :

  1. Defekasi,
  2. Afinasi,
  3. Karbonatasi, 
  4. Sulfitasi/Karbonatasi dan 
  5. Ion resin/Karbon aktif. Proses kelanjutannya sama yaitu pengentalan,  pengkristalan, pengeringan dan penyimpanan.

Pada gula kristal mentah, penyaringannya hanya dengan proses defekasi dimana nira tebu diberi kapur penggumpal dan diendapkan untuk memisahkan kotoran, lumpur dan padatan yang ada. Proses ini juga untuk menetralisasikan acid yang ada dalam nira. Gula kristal mentah adalah gula setengah jadi berwarna coklat tua, kurang sehat bila dikonsumsi langsung karena masih harus diproses lebih lanjut. Sisa molasses-nya masih mengandung gula yang cukup banyak untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan ethanol, pangan maupun pakan ternak.

Gula kristal putih dihasilkan dari proses penyaringan yang mencakup afinasi, karbonatasi dan sulfitasi atau fosfatasi. Ada juga pabrik yang menggunakan karbonatasi ganda sebagai pengganti sulfitasi atau fosfatasi. Proses afinasi mirip dengan defekasi namun pemisahan kotoran endapan dilakukan dengan sentrifugal sehingga niranya dapat lebih bersih. Setelah itu dikenakan proses karbonatasi yaitu penggunaan susu kapur dan gas karbondioksida. Pada proses sulfatasi atau fosfatasi digunakan sulfat atau fosfat. Proses tersebut menghasilkan nira tebu yang lebih bersih karena dapat menyaring sebagian zat warna yang tertinggal di proses afinasi. Sebagai gula kristal putih, warnanya sudah cukup putih meskipun tidak seputih gula kristal rafinasi. Sisa molasses-nya juga masih mengandung gula yang cukup banyak untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan ethanol, pangan maupun campuran pakan ternak.

Bahan baku gula kristal rafinasi adalah gula kristal mentah. Gula kristal rafinasi merupakan hasil rangkaian proses pemurnian yang lebih canggih daripada gula kristal putih, yaitu selain afinasi dan karbonatasi juga penggunaan resin ion atau karbon aktif. Penyaringan yang menggunakan resin ion atau karbon aktif mampu membersihkan semua residu termasuk semua jenis zat warna yang tidak tersaring pada proses afinasi dan karbonatasi. Hasilnya adalah gula kristal yang berwarna putih berkilat. Sisa molasses-nya hampir tidak mengandung gula sehingga umumnya hanya digunakan sebagai campuran pakan ternak saja.

Gambar di atas menunjukkan perbedaan warna gula. Makin gelap warnaya makin tinggi ICUMSA-nya. Gula kristal mentah serendah-rendahnya 1200 IU, gula kristal putih 150-90 IU sedangkan gula kristal rafinasi setinggi-tingginya 45 IU.

Untuk lebih jelasnya berikut ini adalah gambar perbandingan garis besar proses produksi gula kristal mentah, gula kristal putih dan gula kristal rafinasi.