Pra Design Pabrik Gelatin dari Tulang Ikan Kakap (Lutjanus spp)


Gelatin merupakan produk yang sangat diperlukan sebagai bahan pelengkap dalam berbagai industri pangan maupun non-pangan. Peran gelatin diantaranya adalah sebagai pembentuk busa, pengikat (binderagent), penstabil (stabilizer), pembentuk gel (gellingagent), perekat (adhesive), peningkat viskositas (viscosityagent), pengemulsi (emulsifier),  finningagent, crystalmodifier, thickener. Jumlah penggunaan gelatin yang cukup besar diberbagai macam industri menyebabkan kebutuhan akan gelatin nasional meningkat pesat dari tahun ke-tahun. Berdasarkan Badan Pusat Statistik (BPS) 2007, jumlah impor gelatin mencapai 2.715.782 kg dengan nilai 9.535.128 dolar AS. Peningkatan kebutuhan gelatin dari tahun ke tahun seharusnya membuka peluang adanya industri pembuatan gelatin di Indonesia. Hal ini dikarenakan pertimbangan biaya pembelian gelatin di dalam negeri akan lebih murah daripada harus mengimpor dari negara lain.

   Gelatin merupakan protein yang didapatkan dengan cara hidrolisis kolagen. Kolagen ini merupakan komponen utama penyusun jaringan hewan (kulit, tulang dan tendon). Sumber gelatin tradisional yang utama di dunia adalah dari kulit babi dan sapi. Produksi gelatin dari bahan baku kulit babi 41%, kulit sapi 28,6%, tulang 30% dan porsi lainnya 0,4%. Penggunaan gelatin dari sumber mamalia memiliki beberapa keterbatasan dan halangan dari aspek religi, sosial dan kesehatan sehingga diperlukan bahan baku lainnya seperti tulang ikan. Salah satu jenis tulang ikan yang jumlahnya cukup melimpah dan belum termanfaatkan adalah tulang ikan kakap yang dapat diperoleh dari industri-industri pengolahan ikan yang tersebar di Indonesia.

Proses pembuatan gelatin terdiri dari dua macam, yakni proses asam dan proses  basa. Proses asam akan menghasilkan gelatin tipe A sedangkan proses basa akan menghasilkan gelatin tipe B. Pada proses asam, bahan baku(raw material) terlebih dahulu direaksikan dengan asam sebelum melalui proses hidrolisis menjadi gelatin. Proses pengasaman ini bertujuan untuk menghilangkan garam mineral yang terkandung dalam ossein (tulang lunak).Pada proses asam biasanya dilakukan dengan perendaman dengan HCl atau asam asetat (CH3COOH), sedangkan pada proses basa kolagen direaksikan dengan NaOH serta melalui tahapan liming yang panjang sebelum diekstraksi.

Proses asam mempunyai lebih banyak kelebihan dibandingkan dengan proses basa. Walaupun biaya operasi proses asam lebih mahal tetapi rendemen yang didapat lebih besar, dapat mempercepat jalannya reaksi dari kolagen menjadi gelatin, dan nilaibloom(gaya yang digunakan untuk menekan per gram gelatin dalam suatu analisa tekstur 4mm dari permukaan dengan kandungan 6.67% gelatin sampel pada 10ºC) nya lebih besar daripada menggunakan proses basa. Oleh karena itu, pabrik gelatin dari tulang ikan kakap ini menggunakan proses asam dalam proses pembuatannya.

Proses produksi gelatin dari tulang ikan kakap dimulai tahap persiapan bahan baku. Tulang ikan kakap dengan rate 321,970 kg/jam dari storage dibawa ke roll crusher untuk memperkecil ukurannya, kemudian dilewatkan screen dan selanjutnya diangkut menuju tangki degreasing. Pada proses ini ditambahkan air panas dengan perbandingan air:bahan sebesar 1:1 sehingga rate slurry menjadi 643,939 kg/jam. Dengan proses degreasing, diharapkan deposit lemak yang tinggi dan kotoran campuran yang melekat pada tulang ikan kakap dapat terangkat. Setelah proses degreasing, slurry dimasukkan ke dalam tangki sedimentasi (settler) untuk memisahkan lemak dan kotoran yang telah terangkat (asumsi lemak dan kotoran 95% terpisahkan) sehingga didapatkan slurry yang bersih dengan rate 625,436 kg/jam. Proses selanjutnya adalah demineralisasi, dimana larutan HCl 4% ditambahkan dengan perbandingan HCl:bahan sebesar 1:6. Pada tahap ini terjadi reaksi antara natrium, magnesium, kalium dan kalsium fosfat dengan HCl membentuk garam. Proses ini akanmenghasilkan tulang yang sudah lunak yang disebut osseinyang terdapat kolagen didalamnya. Fungsi lain dari proses ini adalah menginisiasi terjadinya hidrolisis kolagen dan menghilangkan impurities non-kolagen. Rate slurry yang keluar dari proses demineralisasi adalah sebesar 729,675 kg/jam.

Tahap kedua adalah tahap reaksi. Tahap ini dilakukan dengan proses hidrolisis. Jumlah air yang ditambahkan dalam proses ini yaitu perbandingan air:bahan sebesar 1:3 sehingga rate slurry menjadi 979,675 kg/jam. Pada proses ini kolagen yang merupakan polipeptida dipecah menjadi gelatin. Konversi yang terjadi pada reaksi hidrolisis ini adalah sebesar 85%, sehingga dari kolagen yang berjumlah 70,6080 kg/jam dihasilkan gelatin sejumlah 60,4638 kg/jam.

Tahap ketiga adalah tahap pemurnian (purifikasi). Pemurnian pertama dilakukan dengan proses filtrasi menggunakan alat filter press untuk memisahkan cake dari filtratnya. Cake yang terpisah sebesar 98% sehingga filtrat yang didapatkan sebesar 739,3161 kg/jam. Kemudian dilanjutkan dengan proses deionisasi untuk menghilangkan ion-ion pada larutan gelatin yang masih encer. Digunakan resin kation (R-SO3H) untuk menghilangkan kation berupa Ca2+, Mg2+, dan Fe2+. Filtrat ini kemudian diuapkan pada proses evaporasi hingga kadar airnya 50%, sehingga rate larutan gelatin menjadi 131,1843 kg/jam.

Tahap terakhir adalah finishing. Dimulai dengan proses ekstrusi dimana bahan dipaksakan oleh sistem ulir untuk mengalir dalam suatu ruangan yang sempit sehingga akan mengalami pencampuran dan pemasakan sekaligus dan menghasilkan produk ekstrusi yang menggelembung-kering (puff dry) seperti mie, yang selanjutnya dikeringkan di dalam alat tunnel dryer untuk mengurangi kadar airnya hingga tinggal 10%. Gelatin tersebut kemudian dihaluskan menggunakan alat ball mill sehingga didapatkan gelatin powder sebesar 72,852 kg/jam yang selanjutnya ditampung pada gelatin bin.

Proses produksi gelatin dari tulang ikan kakap ini membutuhkan steam untuk beberapa prosesnya. Steam diperoleh dari boiler pada unit utilitas yang menghasilkan steam pada suhu 148 °C. Pada proses degreasing diperlukan air pada suhu 88 °C yang dipanaskan pada pre-heater menggunakan Q steam sebesar 78.067,8 kJ/jam. Pada proses hidrolisis, diperlukan pemanasan hingga suhu 77 °C menggunakan Q steam sebesar 175.650,6 kJ/jam. Pada proses evaporasi untuk menguapkan kadar air hingga 50% dibutuhkan steam sebesar 625.904 kJ/jam. Pada proses pengeringan, dibutuhkan udara panas pada suhu 100 °C yang berasal dari pemanasaan udara pada heater menggunakan steam. Pada proses ini terjadi pelepasan kalor sebesar 129.224 kJ/jam. Di samping itu, pabrik ini  menggunakan condensor untuk mengubah HCl vapor menjadi liquid kembali dengan membutuhkan kalor sebesar 18821.03 kJ/jam.

Bentuk badan perusahaan dari pabrik pembuatan gelatin dari tulang ikan kakap ini dipilih Perseroan Terbatas (PT) yang membutuhkan karyawan sebanyak 62 orang termasuk Dewan komisaris, Direksi-Direksi, Sekertaris Direksi, Staff Litbang, Kepala Bagian, Kepala Seksi dan karyawan tidak tetap. Berdasarkan perhitungan upah karyawan yang dihitung sebesar Rp 329.000.073,00/ bulan. Waktu kerja untuk pabrik Gelatin dibagi dalam 3shift yaitu shift pagi, sore dan malam, yang diperuntukkan bagi pegawai di bagian keamanan dan karyawan produksi (supervisor, mandor dan operator), di mana produksi berjalan selama 24 jam. Pabrik Gelatin ini mmemiliki laju pengembalian 67,82% yang lebih besar daripada suku bunga pinjaman dengan waktu pengembalian modal minimumnya sebesar 0,7 tahun. Sedangkan titik impas atau Break even point yang didapat sebesar 24,4% dengan kata lain pabrik ini layak untuk didirikan.

Penulis :

Vibianti Dwi Pratiwi (vibiantidwi@yahoo.co.id)

Anne Rufaidah (annerufaidah.its@gmail.com)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s