PABRIK SUSU TABLET EFFERVESCENT DARI SUSU...
Transcript of PABRIK SUSU TABLET EFFERVESCENT DARI SUSU...
PABRIK SUSU TABLET EFFERVESCENT DARI SUSU KAMBING ETAWA DENGAN
METODE GRANULASI BASAH
Disampaikanpada 23 Juni
di ruang sidangD3 Teknik Kimia
Amalia Putri Taranita (2311 030 007)Delita Kunhermanti (2311 030 043)
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH
NOPEMBER
DOSEN PEMBIMBING
Ir. SRI MURWANTI, MT
Gambar I.1 Perkembangan Produksi dan Konsumsi Susudi Indonesia(Sumber: Departemen Perindustrian, 2012)
Gambar I.2 Perkembangan Volume Ekspor dan Impor Produk Susu (Sumber: Departemen Perindustrian, 2012)
KAPASITAS PRODUKSI
±14.000 ton/tahun
Penyediaan Bahan Baku
Pemasaran Produk
Tenaga Kerja
Utilitas
Kebijakan Pemerintah
Kaligesing, Purworejo -
Provinsi Jawa Tengah
Aspek Kesehatan
Aspek ekonomis
Karakteristik Literatur
Warna susu Kuning kecoklatan
Rasa dan bau susu Asin dan bau tidak sedap
Densitas 1,027-1,038
Viskositas 1,5- 2,0 cP
Titik Beku -0,5200oC
Titik Didih 100,16 oC
pH 6,5-6,8Komposisi:Protein, Lemak, Karbohidrat, Kalori, Fosfor, Kalsium, Magnesium, Besi, Natrium, Kalium, Vitamin A, Thiamin, Riboflavin, Niacin, Vitamin B1, Vtamin B2, dan Vitamin B12
Maltodekstrin Asam Tartrat Asam Sitrat
Aspartam Sukrosa PVP
Natrium Bikarbonat
Susu Bubuk
Karakteristik Range Standar
Kadar Air (%) 6,77-8,11 >0,05
Kadar Abu (%) 11,64-15,15 <0,01
Kadar Lemak (%) 0,66-0,98 >0,05
Kadar Protein (%) 20,72-22,39 >0,005
Metode Granulasi Basah
Metode Granulasi Kering
METODE KELEBIHAN KEKURANGAN
Granulasi Basah - Meningkatkan kompresibilitas dan daya
ikat
- Meningkatkan laju laju alir
- Mendapatkan keseragaman kandungan
- Memudahkan penanganan massa
serbuk Resiko Pemisahan komponen
campuran kecil
- Mengurangi debu selama proses dan
mencegah kontaminasi udara.
- Biaya cukup tinggi karena
- Memerlukan waktu yang
lama pada tahap
pembasahan dan
pengeringan
- Zat aktif yang sensitif
terhadap lembab dan
panas tidak baik dikerjakan
dengan granulasi basah.
Granulasi Kering - Peralatan yang diperlukan lebih sedikit
- Pengeringan yang memakan waktu
lama
- Baik untuk zat aktif yang sensitif
terhadap panas dan lembab
- Mempercepat waktu hancur, karena
partikel tidak terikat oleh pengikat
yang kuat.
- Tidak menggunakan larutan pengikat.
- Memerlukan mesin tablet
khusus untuk membuat slug
- Tidak dapat
mendistribusikan zat warna
dengan seragam
- Menghasilkan banyak debu
dan kontaminasi silang.
Storage Tank F-110
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
6300,1587 6300,1587
Cream Separator H-120Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
6300,1587 6300,1587
Coumponding Tank F-130Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
3224,8847 3224,8847
Pasteurisasi Tank Q-140Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
3397,2397 3397,2397
Homogenizer Tank H-120
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
3196,2805 3196,2805
Evaporator V-220A/B/C
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
9336339,3325 9336339,3325
Spray Dyer D-230
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
3295,6402 3295,6402Cyclone H-233
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
2912,1474 2912,1474Tangki Mixer M-310
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
1872,9931 1872,9931Tempa Tablet X-320
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
1872,9931 1872,9931
Dryer B-330
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
1960,1066 1960,1066
Screen H-333
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
1860,7124 1860,7124
Crusher C-334
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
93,0356 93,0356
Komponen
Masuk
aliran Spray Dryer Aliran Zat Adiktif Aliran crusher
FraksiMassa
(kg/jam)Fraksi
Massa
(kg/jam)Fraksi
Massa
(kg/jam)
Lemak 0.0199 35.3535 0 0 0.0200 1.8607
Protein 0.0795 141.4141 0 0 0.0800 7.4428
Laktosa 0.0596 106.0606 0 0 0.0600 5.5821
Mineral 0.0099 17.6768 0 0 0.0100 0.9304
Maltodekstrin 0.0199 35.3535 0 0 0.0200 1.8607
Air 0.0264 47.6342 0 0 0.0200 1.8607
Asam Sitrat 0 0 0.1490 265.1515 0.1500 13.9553
Asam Tartrat 0 0 0.1192 212.1212 0.1200 11.1643
Aspartam 0 0 0.0993 176.7677 0.1000 9.3036
Sukrosa 0 0 0.1788 318.1818 0.1800 16.7464
PVP 0 0 0.0397 70.7071 0.0400 3.7214NatriumBikarbonat 0 0 0.1987 353.5354 0.2000 18.6071
JUMLAH 0.2152 383.4928 0.7456 1396.4646 1.0000 93.0356
TOTAL 1872.9931
Tangki Mixer M-310
KomponenKeluar
aliran Tangki MixerFraksi Massa
lemak 0.0199 37.2142protein 0.0795 148.8570laktosa 0.0596 111.6427mineral 0.0099 18.6071maltodekstrin 0.0199 37.2142air 0.0264 49.4949asam sitrat 0.1490 279.1069asam tartrat 0.1192 223.2855aspartam 0.0993 186.0712sukrosa 0.1788 334.9282PVP 0.0397 74.4285Natrium bikarbonat 0.1987 372.1425JUMLAH 1.0000 1872.9931TOTAL 1872.9931
Tangki Mixer M-310
Komponen
Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)
Aliran Spray
DryerAliran Zat Adiktif
Aliran Crusher Aliran Tempa
Tablet
Massa Massa Massa Massa
Lemak 35,3535 0 1,8607 37,2142
Protein 141,4141 0 7,4428 148,8570
Laktosa 106,0606 0 5,5821 111,6427
Mineral 17,6768 0 0,9304 18,6071
Maltodekstrin 35,3535 0 1,8607 37,2142
Air 47,6342 0 1,8607 49,4949
Asam Sitrat 0 265,1515 13,9553 279,1069
Asam Tartrat 0 212,1212 11,1643 223,2855
Aspartam 0 176,7677 9,3036 186,0712
Sukrosa 0 318,1818 16,7464 334,9283
PVP 0 70,7071 3,7214 74,4285
Natrium
Bikarbonat0 353,5354
18,6071372,1425
Jumlah 383,4928 1396,4646 93,0356 1872,9931
Total 1872,9931 1872,9931
Cooler E-111
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
236.195,641 236.195,641Heater E-122
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
176.930,758 176.930,758
Coumponding Tank M-130
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
83.070,721 83.070,721
Pasteurisasi Tank Q-140Masuk (kCal) Keluar (kCal)
140.714,672 140.714,672Cooler E-222
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
-21.535,75 -21.535,75
Evaporator V-220 A/B/C
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
307.141,52 307.141,52
Baromatic Condensor E-223Masuk (kCal) Keluar (kCal)
2.042.780,761 2.042.780,761Spray Dryer D-230
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
336.990,57 336.990,57Tangki Mixer M-310
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
23.115,921 23.115,921Belt Dryer B-330
Masuk (kCal) Keluar (kCal)
7.235,337 7.235,337
Perhitungan Neraca PanasTangki Mixer (M-310)
a) Enthalpy Bahan Masuk
T bahan = 59oC
DT (oC) = T bahan - T refernce
= 59oC - 25oC
= 34oCKomponen
Massa
(kg)
Cp
(kkal/kgoC)
DT
(oC)H (kcal)
Air 49,495 0,9987 34 1.680,641
Lemak 37,214 0,9200 34 1.164,062
Protein 148,857 0,2500 34 1.265,284
Laktosa 111,643 0,2900 34 1.100,797
Mineral 18,607 0,1991 34 125,959
Maltodekstrin 37,214 12,1730 34 15.402,307
H Bahan Masuk 20.739,050T bahan = 30oC
DT (oC) = T bahan - T reference
= 30oC - 25oC
= 5 oC
KomponenMassa
(kg)
Cp
(kkal/kgoC)
DT
(oC)H (kcal)
Asam Sitrat 279,107 0,5249 5 732,499
Asam Tartrat 223,285 0,4047 5 451,819
Aspartam 186,071 0,3190 5 296,784
Sukrosa 334,928 0,1062 5 177,840
PVP 74,428 0,2109 5 78,485
Natrium Bikarbonat 372,142 0,2028 5 377,316
H Bahan Masuk 2.114,741
KomponenMassa
(kg)
Cp
(kkal/kgoC)m x Cp
Air 49,495 0,9987 49
Lemak 37,214 0,9200 34
Protein 148,857 0,2500 37
Laktosa 111,643 0,2900 32
Mineral 18,607 0,1991 4
Maltodekstrin 37,214 12,1730 453
Asam Sitrat 279,107 0,5249 146
Asam Tartrat 223,285 0,4047 90
Aspartam 186,071 0,3190 59
Sukrosa 334,928 0,1062 36
PVP 74,428 0,2109 16
Natrium Bikarbonat 372,142 0,2028 75,463
Total 1.033
Masuk = Keluar
22.853,792 = m.cp DT
22.853,792 = 1.032,92 DT
DT = 22
Tbahan keluar = 47
Mencari suhu(T) bahan keluar
KomponenMassa
(kg)
Cp
(kkal/kgoC)DT (oC) H (kcal)
Air 49,495 0,9987 22 1.094
Lemak 37,214 0,9200 22 758
Protein 148,857 0,2500 22 823
Laktosa 111,643 0,2900 22 716
Mineral 18,607 0,1991 22 82
Maltodekstrin 37,214 12,1730 22 10.023
Asam Sitrat 279,107 0,5249 22 3.241
Asam Tartrat 223,285 0,4047 22 1.999
Aspartam 186,071 0,3190 22 1.313
Sukrosa 334,928 0,1062 22 787
PVP 74,428 0,2109 22 347
Natrium Bikarbonat 372,142 0,2028 22 1.670
H Bahan Keluar 22.853,792
Neraca Panas Tangki Mixer
Masuk (Kcal) Keluar (Kcal)
Susu Cair Susu Cair
Air 1.680,641 Air 1.063,464
Lemak 1.164,062 Lemak 736,587
Protein 1.265,284 Protein 800,638
Laktosa 1.100,797 Laktosa 696,555
Mineral 125,959 Mineral 79,704
Maltodekstrin 15.402,307 Maltodekstrin 9.746,168
Total Asam Sitrat 3.151,838
Asam Sitrat 732,499 Asam Tartrat 1.944,112
Asam Tartrat 451,819 Aspartam 1.277,018
Aspartam 296,784 Sukrosa 765,219
Sukrosa 177,840 PVP 337,709
PVP 78,485 Natrium Bikarbonat 2.516,910
Natrium Bikarbonat 568,436
Type : silinder tegak, tutup diatas Torispherical dishead head,tutupbawah torispherical dishead head dilengkapi dengan pengadukflat six blade turbin
Fungsi : mencampurkan susu bubuk etawa dengan bahan adiktif dari bahan dasarpembuatan tablet effervescent sehingga terbentuk bahan yang kalis.
SPESIFIKASI
Dimensi Shell:Diameter Shell- inside :143,3906 inTinggi shel : 8 ftTebal Shell : 5/16 in
Volume Tangki mixer = 904,32 ft3
Dimensi Tutup:Tebal Tutup Bawah : 6/16 inTinggi tutup bawah :0,7277 mTebal Tutup atas : 6/16 inTinggi Tututp atas : 0,7277 mBahan Konstruksi : SA- 283 C
Sistem Pengaduk:Diamater impeller : 4ftTinggi impeller : 0,8 ftLebar baffle : 1 ftPanjang Pengaduk : 1ftJarak pengaduk ke dasar tangki : 4ft
Type : silinder tegak, tutup diatas Torispherical dishead head,tutupbawah torispherical dishead head
Fungsi: Menampung zat adiktif yang nantinya zat adiktif akandimasukkan kedalam tangki mixer.
Volume Tangki Zat Adiktif = 602,88 ft3
Dimensi Shell:Diameter Shell- inside : 95,4464 inTinggi shel : 12 ftTebal Shell : 4/16 in
Dimensi Tutup:Tebal Tutup Bawah : 5/16 inTinggi tutup bawah : 0,4701 mTebal Tutup atas : 5/16 inTinggi Tututp atas : 0,4701 mBahan Konstruksi : SA- 283 B
Type : Centrifugal blowerBahan kontruksi : Commercial SteelRate volumetrik : 1,925 m3/jamKapasitas : 1.872,993 kg/jamEffisiensi motor : 80%Power blower : 7,208 kWJumlah : 1 buah
Fungsi : memindahkan susu bubuk dari spray dryer menuju tangki mixer
Air
Steam
Tenaga Listrik
Bahan bakar
No Nama alat Massa satuan
1 Air Sanitasi 112 m3/hari
2 Air Pendingin 259,987 m3/hari
3 Air Umpan Boiler 76,341 m3/hari
TOTAL 448,328 m3/hari
Tabel VI.4 Kebutuhan Air yang Dibutuhkan Dari Sungai
Kebutuhan air di pabrik susu TabletEffervescent ini, disuplay dari sumber airsungai WATUKURO, Kabupaten Purworejo,Jawa Tengah. Dalam pabrik susu bubuk ini,pengolahan air meliputi beberapa cara, yaitusebagai berikut:•Pengendapan kotoran•Penghilangan kesadahan air•Penambahan bahan kimia•Penyaringan•Demineralisasi
KESEHATAN
INSTRUMENTASINo Nama Alat Kode Alat Alat Kontrol
1. Storage Tank F-110 LI
2. Heat Exchanger E-122 TC
3. Centrifugal Separator H-120 TC
4. Coumpondimg Tank M-130 LI
5. Tangki pasteurisasi Q-140 TC
6. Homogenizer H-210 FC
7. Evaporator V-220 A/B/C TC
8. Heat Exchanger E-223 TC
9. Spray Dryer D-230 TC
10. Blower G-311 PC
11. Tangki Mixer M-310 LI, AC
12. Tangki Zat Adiktif F-313/318 LI
13. Blower G-321 PC
14. Tempa Tablet X-320 PC
15 Belt Dryer B-330 TC
PENGOLAHAN
Pengolahan limbah
pada pabrik susu tablet effervescent ini menggunakan
metode
Waste Water Treatment Plant (WWTP).
LIMBAH INDUSTRI
KIMIA
1. Rencana Operasi
Pabrik susu tablet effervescent dari susu kambing etawa ini direncanakan beroperasi secara semi kontinyu selama 330 hari operasi/ tahun dan 24 jam/ hari.
2. Kapasitas Produksi
Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 14.000 ton/tahun susu.
3. Bahan Baku dan Bahan Pembantu
Bahan Baku
Bahan baku utama pabrik ini adalah susu Kambing Etawa.
Bahan baku utama yang diperlukan sebesar 151.852,364 kg/hari.
Bahan Pembantu :
Maltodekstrin = 893,142 kg/hari
Sukrosa = 8.038,277 kg/hari
Aspartam = 4.465,710 kg/hari
Asam Sitrat = 6.698,564 kg/hari
Asam Tartrat = 5.358,852 kg/hari
Natrium Bikarbonat = 8.931,42 kg/hari
PVP = 1.786,283 kg/hari
4. Proses
Proses yang digunakan adalah Metode Granulasi Basah
5. Utilitas
Air sanitasi : 112 m3/hariAir pendingin : 259,987 m3/hariAir umpan boiler : 76,341 m3/hari
6. Limbah
•Limbah gas : berupa steam yang akan dialirkan ke hot well yang berasal dari evaporator.•Limbah padat : berupa sisa-sisa proses packaging yang akan digunakan sebagai bahan tambahan pembuatan kertas. •Limbah cair : berasal dari laboratorium dan proses produksi yang biasanya mengandung racun sehingga akan dinetralisasikan terlebih dahulu dan kemudian akan ditimbun dalam tanah.
7. Spesifikasi Produk
Dari proses produksi yang dilakukan, didapatkan spesifikasi produk susu tablet
effervescent dari susu kambing etawa sebagai berikut:
Spesifikasi Produk
Nama Bahan Kadar
(%)
Jumlah bahan
yang terkandung
(kg/hari)
Lemak 2 848,484
Protein 8 3.393,939
Laktosa 6 2.545,454
Mineral 1 424,242
Maltodekstrin 2 848,484
Air 2 848,484
Sukrosa 18 7.636,363
Aspartam 10 4.242,424
Asam Sitrat 15 6.363,636
Asam Tartrat 12 5.090,909
Natrium
Bikarbonat20 8.484,848
PVP 4 1.696,969
TOTAL 100 42.500