Analisis Kinetika Sifat Fisik dan Laju Petumbuhan Kristal pada Proses Kristalisasi Gula Semut dari Gula Kelapa Cetak menggunakan Kristalisator Putar

HANUM MEUTHIA F, Dr. Sri Rahayoe, STP, MP ; Arifin Dwi Saputro, STP, M.Sc, Ph.D

2020 | Skripsi | S1 TEKNIK PERTANIAN

Gula semut merupakan produk diversifikasi gula dari nira kelapa yang berbentuk kristal. Bahan baku gula semut dapat berasal dari nira segar maupun gula kelapa cetak yang dilarutkan. Penelitian ini bertujuan untuk menganilisis kinetika sifat fisik dan penentuan kecepatan pertumbuhan kristal gula semut dari gula kelapa cetak menggunakan kristalisator putar. Bahan baku pembuatan gula semut pada penelitian iniadalah gula kelapa cetak yang dilarutkan dalam air dengan variasi perbandingan gula dan air yaitu 1 kg : 70 ml; 1 kg : 75 ml; 1 kg : 80 ml. Proses kristalisasi menggunakan kristalisator pengaduk statis dengan variasi penambahan panas dan tanpa penambahan panas di sekeliling ruang kristalisasi. Selama proses kristalisasi dilakukan pengukuran perubahan fisik dari larutan gula hingga terbentuk kristal dan perubahan suhu kristalisator dengan interval tertentu. Setelah terbentuk kristal, gula semut yang masih basah dikeringkan menggunakan oven pada suhu 50 derajat celsius selama 5 sampai 10 jam. Selanjutnya, gula semut kering diayak menggunakan ayakan Tyler dan ditimbang massa gula semut pada setiap ayakan. Data perubahan fisik dianalisi menggnakan persamaan kinetika untuk menentukan konstanta laju perubahan suhu bahan, brix dan densitas pada berbagai variasi konsentrasi larutan gula. Sedangkan data massa gula yang lolos dalam ayakan dianalisi untuk menentukan distribusi ukuran partikel, diameter rerata partikel dan lajupertumbuhan kristal. Hasil penelitian menunjukkan pada berbagai variasi konsentrasi awal larutan gula, pada kristalisator tanpa pemanas diperoleh konstanta laju perubahan suhu bahan sebesar 0,15 - 0,18 derajat celcius per menit, brix 1,03x10-3 - 2,01x10-3 persen per menit,dan densitas 0,07 - 0,10 (kg/m3) per menit. Sedangkan pada kristalisator dengan pemanas diperoleh konstanta laju perubahan suhu bahan sebesar 0,08 - 0,09 derajat celsius per menit, brix 1,05x10-3 - 2,01x10-3 persen per menit, dan densitas 0,07 - 0,10 (kg/m3) per menit. Penambahan panas di sekeliling ruang kristalisator menunjukkan konstanta laju perubahan sifat fisik gula selama proses kristalisasi tidak berbeda nyata dengan kristalisasi tanpa penambahan panas. Laju pertumbuhan kristal pada berbagai variasi konsentrasi awal larutan gula 1,65 - 2,76 mm per jam dan diameter rerata ukuran partikel 1,34 - 3,41 mm untuk kristalisator dengan penambahan panas, sedangkan tanpa penambahan pemanas laju pertumbuhan kristal 1,51 - 3,17 mm per jam dan diameter rerata ukuran partikel 1,69 - 2,64 mm. Hasil analisis statistik menunjukkan laju pertumbuhan kristal dan diameter rerata ukuran partikel tidak berbeda nyata.

Palm sugar is type of sugar made from coconut sap in the form of crystal. The raw material of palm sugar is made from coconut sap or coconut sugar that was dissolved in water. This study aims to analyze the kinetic physical properties and determination of the crystal growth rate of palm sugar from coconut sugar using a rotating crystallizer. This research used coconut sugar that was dissolved in water as the basic ingredients with variation of the ratio of sugar and water are 1 kg : 70 ml; 1 kg : 75 ml; and 1 kg : 80 ml. The crystallization process used static stirred crysatllizer with or without addition of heat around the crystallization chamber. During the crystallization process, the temperature, density, and brix were measured at certain time interval. At the end of process, the granule palm sugar was sieved using Tyler sieve and the palm sugar that passed in each sieve was weighed.The kinetics model is used to determine the coefficient of temperature, brix, and density at the various concentrations of sugar solutions. Meanwhile, the mass of palm sugar that passed in each sieve were analysed to determine the particle size distribution, the mean particle diameter and the crystal growth rate. The result showed at the various concentrations of sugar solutions the coefficient of the temperature in crystallizer without heating was 0.15 - 0,18 Celsius per minute, brix was 1.03x10-3 - 1.68x10-3 percent per minute, and density was 0.08 - 0.13 (kg/m3) per minute. While in the cystallizer with heating, the coefficient of temperature was 0.08 - 0.10 Celsius per minute, brix was 1.05x10-3 - 2.01x10-3 percent per minute, and density was 0.07 -0.10 (kg/m3) per minute. The addition of heat around the crystallizer chamber shows that the rate of constant of changes in the physical properties of sugar during the crystallization process is not significantly different from crystallization without heat. The crystal growth rate at various initial concentrations of sugar solution 1.65 - 2.76 mm per hour and the mean particle size diameter 1.34 - 3,41 mm for crystallizer with the addition of heat, whereas without the heat the crystal growth rate 1.51 - 3.17 mm per hour and the mean particle size diameter 1.69 - 2.64 mm. The statistical analysis showed that the crystal growth rate and the mean particle size diameter were not significantly different.

Kata Kunci : gula semut, kristalisasi, kristalisator putar