Blog Archives

Gula Berbahan Baku Sorgum Manis dan Prospeknya dalam Dunia Bioetanol

Sorgum (Sorghum bicolor L) termasuk jenis tanaman serealia yang memiliki keunggulan lebih toleran terhadap cekaman kekeringan dibanding jenis tanaman serealia lainnya jagung, gandum, dan padi karena sorgum dapat tumbuh baik pada  curah hujan 600 mm/tahun (Sudaryono, 1995), pH tanah pada rentang 5.0 – 8.0 dan bersifat seperti garam. Tanaman ini mampu beradaptasi pada daerah yang luas mulai 45oLU sampai dengan 40oLS, mulai dari daerah dengan iklim tropis-kering (semi arid) sampai daerah beriklim basah. Budidayanya mudah dengan biaya yang relatif murah, dapat ditanam monokultur maupun tumpangsari, produktifitas sangat tinggi dan dapat diratun (dapat dipanen lebih dari 1x dalam sekali tanam dengan hasil yang tidak jauh berbeda, tergantung pemeliharaan tanamannya). Selain itu tanaman sorgum lebih resisten terhadap serangan hama dan penyakit sehingga resiko gagal relatif kecil. Tanaman sorgum berfungsi sebagai bahan baku industri yang ragam kegunaannya besar dan merupakan komoditas ekspor dunia.

 

Gambar 1. Tanaman Sorgum

Sorgum memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan jagung dalam banyak hal. Sementara karakteristik batangnya yang memiliki kemampuan untuk dijadikan bahan baku gula mirip juga dengan karakteristik batang tebu. Adapun komposisi zat yang terkandung dalam nira dari tebu dan nira dari batang sorgum disajikan dalam tabel 1:

Tabel 1 Perbandingan zat yang dikandung nira tebu dan nira sorgum

 

Areal yang berpotensi untuk pengembangan sorgum di Indonesia sangat luas,  meliputi daerah beriklim kering atau musim hujannya pendek serta tanah yang kurang subur. Daerah penghasil sorgum dengan pola pengusahaan  tradisional adalah Jawa Tengah (Purwodadi, Pati, Demak, Wonogiri), Daerah Istimewa Yogyakarta (Gunung Kidul, Kulon Progo), Jawa Timur (Lamongan, Bojonegoro, Tuban, Probolinggo), dan sebagian Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur.

Bioetanol dibuat dari nira batang sorgum manis, bijinya diproses menjadi tepung untuk menggantikan tepung beras atau terigu sebagai bahan pangan. Biji sorgum juga bisa menggantikan jagung yang banyak digunakan sebagai bahan baku dalam industi pakan ternak. Daun sorgum dapat dimanfaatkan sebagai hijauan pakan ternak. Selain itu ternyata ampas batang sorgum (bagasse) yang telah diambil niranya dapat dimanfaatkan seratnya sebagai bahan baku pulp dalam industri kertas. Dalam hal ini pengembangan tanaman sorgum justru mendukung program pemerintah dalam rangka ketahanan pangan (program swasembada pangan) dan energi (program desa mandiri energi), selain itu juga mendukung pengembangan industri lainnya yaitu penggemukan sapi (swasembada daging) dan industri pulp (kertas).

Bahan baku yang digunakan adalah nira dari batang sorgum. Produktifitas rata-rata batang tanaman sorgum berkisar antara 30 – 50 ton/hektar, biji 4 – 5 ton /hektar dan daun 20 – 40 ton/hektar. Sedangkan untuk pembuatan 1 liter bioetanol membutuhkan 22 – 25 kg batang sorgum (Yudiarto, M. A., 2007). Pada umur 2 – 3 bulan dilakukan pengletekan daun (defoliasi) dengan menyisakan 7 – 10 daun segar pada setiap batangnya. Panen batang dilakukan pada saat kemasakan optimal, pada umumnya terjadi pada umur 16 – 18 minggu (112 – 126 hari), sedangkan biji umumnya matang pada umur 90 – 100 hari. Oleh karena itu biji dipanen terlebih dahulu (Sumantri A., 1993). Luas kebun sorgum yang dibutuhkan untuk mendukung pasokan bahan baku secara kontinyu adalah seluas 98,8 hektar. Tanaman sorgum minimal diraton satu kali dan dalam satu tahun dapat ditanami 2 kali

Keberadaan kebun sorgum tersebut selain dapat mendukung pasokkan bahan baku pabrik bioetanol yang berupa batang sorgum juga dapat mendukung industri yang lainnya. Biji sorgum yang dihasilkan diproses jadi tepung sorgum yang dapat dimanfaatkan untuk subtitusi gandum pada industri mie atau makanan lainnya. Daun dan ampas tepung sorgum yang berupa dedak atau menir dapat diolah sebagai pakan ternak untuk penggemukan sapi. Ampas batang sorgum (baggase) seratnya dapat dijadikan sebagai bahan baku pulp pada pabrik kertas.

Jika dibandingkan dengan gula tebu, perolehan bahan baku batang sorgum manis jauh lebih pendek daripada batang tebu, yaitu panen batang sorgum 110-130 hari berbanding 12-18 bulan. Selain itu kebutuhan nutrisi pupuk dan air yang dibutuhkan sorgum jauh lebih sedikit daripada tebu sehingga dapat lebih mereduksi biaya penanaman. Selain itu, jalur fotosintesis yang digunakannya adalah jalur fotosintesis C4 sebagaimana tumbuhan gramineae yang lainnya, namun ternyata laju fotosintesis dan laju produksi bahan kering dalam g/m2/day per unit dari input untuk pembuatan gula yang dimiliki sorgum lebih besar dari tebu dan bit.

 

 

Tabel 2 perbandingan pertanian tebu dengan sorgum

 

 

Gula yang dihasilkan oleh sorgum jika dibandingkan dengan madu dapat dilihat pada Tabel 3.

 

Tabel 3. Perbandingan gula sorgum dengan madu

 

 

Alasan Mengapa Gula Sorgum Berbentuk Cair dan Bukan Kristal atau Padat

Terdapat hubungan antara konsentrasi gula (dalam hal ini sukrosa) dalam satuan brix dengan kandungan total gula pereduksi (monosakarida: glukosa dan fruktosa)  yang dinyatakan dalam Gambar 2. Konsentrasi gula dalam jus berkorelasi secara linear dengan total gula pereduksi. Ketika brix kandungan gula mencapai lebih dari 15% maka mungkin untuk membuat gula berada dalam fasa cair yaitu sirup berkualitas tinggi.  Pada gula sorgum, brix kandungan gula >15% dapat dicapai dengan mudah. Oleh karena itulah alasan mengapa bentuk gula sorgum adalah sirup bukan gula padat baik itu Kristal seperti gula tebu maupun gula padat seperti gula merah aren.

 

Gambar 2 korelasi persentase kandungan gula (% brix) dengan total gula pereduksi (% TRS)

 

Tahapan Pembuatan Gula Sorgum

Adapun mekanisme pembuatan gula dari batang sorgum manis disajikan pada Gambar 3. Pada dasarnya, pembuatan gula sorgum sama dengan pembuatan gula tebu.

 

Gambar 3. Tahapan pembuatan Gula sorgum

 

 

Gambar 4 Tahapan Pembuatan Gula Sorgum skala menengah mulai dari persiapan sampai evaporasi

Dalam penentuan tahap akhir, seiring pertambahan densitas sirup gula sorgum, temperatur didih pun bertambah secara gradual. Pemanasan temperatur rendah dibutuhkan saat berbuih, jika tidak maka sirup akan menghitam karena terbakar. Ketika temperatur mencapai 105-107oC dengan brix mencapai  74 to 76% yang diukur dengan refraktometer tangan, pemanasan dihentikan. Gambar di bawah ini menunjukan bagaimana temperatur berpengaruh dalam pembuatan sirup gula sorgum

 

 

Gambar 5 pengaruh temperatur terhadap prosas pembuatan gula sorgum

 

Prospek pembuatan bioetanol berbahan baku sorgum jika dibandingkan dengan bioetanol berbahan baku tebu.

Berdasarkan Tabel 2, ditunjukan bahwa penanaman sorgum jauh lebih ekonomis jika dibandingkan dengan penanaman tebu. Berbekal hal ini, maka jika kedua jenis gula dikonversi menjadi bioetanol dengan metode produksi yang sama maka dapat dikatakan bahwa produktifitas sorgum dan kelayakan ekonominya akan memiliki nilai yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan tebu. Karena jika ditinjau dari komposisi nira yang dihasilkan, kedua jenis nira tebu maupun nira sorgum tidak berbeda secara signifikan sehingga bioetanol yang dihasilkan bisa jadi memiliki taraf kualitas yang sama.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 81 other followers