Teknologi Kristalisasi Gula

TEKNOLOGI KRISTALISASI GULA

Mayang Agil Ladensi,  Elsa Firliana Ramadani, Balqis Rosalinda, Sabila Rosida, 

Dedin Finatsiyatull Rosida*)

Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknik

UPN Veteran Jawa Timur

Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya

*)Email : dedinbahrudin@gmail.com

Kristalisasi merupakan proses pembentukan partikel-partikel zat padat dalam fase homogen. Kristalisasi dapat terjadi sebagai pembentukan partikel padat dalam uap, pembekuan di dalam lelehan cair atau sebagai kristalisasi dari larutan cair. Kristalisasi hanya dapat berlangsung pada larutan super jenuh (supersaturated). Kristalisasi bertujuan untuk mendapatkan kristal produk sebanyak-banyaknya secara mudah, sederhana, dan ekonomis dari larutan homogen. Selain itu, kristalisasi juga dilakukan untuk menghasilkan produk kristal yang mempunyai kualitas seperti yang diinginkan. Kualitas kristal dapat ditentukan dari distribusi ukuran kristal, kemurnian kristal, dan bentuk kristal. Beberapa teknik kristalisasi adalah evaporation, cooling, reaction, drowning-out dan membrane distillation. 

Proses kristalisasi dari larutan, terdiri dari dua fenomena yang berbeda yaitu pembentukan inti kristal (nukleasi) dan pertumbuhan kristal (crystal growth). Baik nukleasi maupun pertumbuhan kristal, memerlukan kondisi supersaturasi dari larutanya. Supersaturasi merupakan keadaan sangat jenuh. Secara umum dapat diperoleh dengan mengubah suhu (pendinginan untuk sistem yang gradien kurva kelarutannya positif atau pemanasan untuk sistem yang gradien kurva kelarutannya negatif), menghilangkan pelarut (biasanya dengan penguapan/pendinginan), atau dengan menambahkan drowning-out agent) Kristalisasi dalam pengolahan gula bertujuan untuk mendapatkan kristal gula sebanyak - banyaknya secara mudah, sederhana dan ekonomis dari larutan yang mengandung sukrosa. Kristalisasi gula dilakukan dalam dua tingkat. Pada tingkat pertama yang terdiri dari dua bejana pemasak untuk membentuk kristal gula dengan cara penguapan sehingga kondisi untuk pembentukan kristal gula tercapai. Setelah tahap pengkristalan selesai kemudian dikirimkan ke dalam mesin pemutar untuk memisahkan kristal dari molases. Gula syrup dari masakan tahap pertama akan menghasilkan kristal gula. Molases yang masih tersisa ditampung dalam tangki khusus. 

Pengkristalan gula dilakukan dengan nukleasi sekunder. Nukleasi sekunder membutuhkan gaya dari luar,  seperti pengadukan terhadap larutan jenuh. Nukleasi sekunder dapat juga terjadi sebagai akibat pengurangan ukuran kristal secara mekanis, yang dapat terjadi karena adanya gaya regang. Kristal kecil dapat membesar dan melebihi ukuran kritis dari nucleus stabil. Langkah selanjutnya dari nukleasi adalah pertumbuhan kristal. Kristal dapat bertumbuh jika molekul-molekul dapat berdifusi ke permukaan nucleus. Laju proses pertumbuhan ini sangat sensitive terhadap tingkat super-jenuh, suhu, dan keberadaan zat asing. 

Berdasarkan prosesnya, kristalisasi gula mengalami kondisi lewat jenuh. Dimana berdasarkan teori dari The Boundary layer. Proses kristalisasi dapat dibagi menjadi tahap-tahap dasar sebagai berikut : Perpindahan zat dari larutan ke lapisan difusi, Difusi zat melewati lapisan difusi, Penggabungan partikel zat ke kristal  dan Pembuangan panas yang terjadi selama pertumbuhan kristal dari kristal ke induk larutan. 

Referensi:

Bantacut, T. 2013. Pengembangan Pabrik Gula Mini untuk Mencapai Swasembada Gula. PANGAN. Vol. 22(4): 299-315

Lu, H., Wang, J., Wang, T., Wang, N., Bao, Y., dan Hao, H., 2017. Crystallization techniques in wastewater treatment: An overview of applications. Chemosphere, 173, pp.474-484.

Prassanti, R. dan Alwi, G. 2018. Recovery Natrium Fosfat dari Hasil Samping Pengolahan Monasit secara Basa dengan Metode Kristalisasi. Seminar Nasional SDM Teknologi Nuklir. 61-65