77854187 minyak jagung
Post on 16-Feb-2015
111 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
rreknologi dan Diversjfikasi Pengolahan Jagung
Djumali Mangunwidjaja
Deparlemen T no1 i Inclustri Pertanian I~akllitas Teknologi Pertanian
lnsitut Perranian 13ogor 2003
TEKNOLOGI DAN DIVERSIFlKASI PENGOLAHAN JAGUNG
Djumali Mangunwidjaja
Laboratorium Bioindustri Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Kampus Darmaga PO Box 220 Bogor 16602 e-mail fdsapipbindonetidjumalimw(tUhotmailcom
RINGKASAN Jagung (Zea mays indurate Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di Indonesia setelah beras sehingga pendayagunaannya selama ini hanya difokuskan untuk keperluan pangan Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri masih belum banyak dilakukan Berbeda dengan di Indonesia danlatau negara berkembang lain di negara maju jagung merupakan bebijian (serealia) sebagai bahan penting untuk berbagai industri Keistemewaan lain jagung dibanding bebjian lain adalah hampir semua bagian tanaman terutama bijinya dapat dimanfaatkan dan diolah lebih lanjut menjadi bahan yang berharga Skenario pengembangan teknologi pengolahan jagung di Indonesia didasarkan atas potensi tersebut dan dipilah menjadi tiga yaitu (i) pengembangan industri berbasis jagung generasi pertama meliputi pengolahan biji jagung untuk pati dan minyak beserta pemanfaatan limbah pengolahan untuk pakan (ii) pengembangan industri berbasis jagung generasi kedua meliputi pakan ternak berprotein tinggi pengolahan lebih lanjut pati jagung pemanis (gula cair) pati termodifikasi (modified corn starch) dan (iii) pengembangan industri berbasis jagung generasi ketiga yang dicirikan dengan pengolahan lebih lanjut gula (jagung) serta pendayagunaan limbah jagung menjadi produk berharga Diantara produk agroindustri jagung generasi ketiga ini antara lain poliol dan turunannya yang banyak digunakan untuk bahan baku pangan penyehat (health foods) bahan pelarut non konvensional (butanol) bioplastik xanthan dan pululan yang merupakan produk fermentasi furfural Oleh karena sifat multiproduk itu maka pengembangan agroindustri jagung akan sangat layak secara teknis dan ekonomis apabila dikembangkan sebagai industri jagung terpadu (integrated corn industry) Pengembangan agroindustri jagung tentu saja dilakukan sesuai dengan kaedah perancangan industri yang berlaku yang meliputi kajian ekonomis mengenai potensi pasar dari produk jagung pengembangan hasil penelitian dan kajian di Iaboratorium pada skala pilot-plant peraneangan awal peraneangan rinei pabrik kemudian diikuti engineering design start-up dan commissioning
) Makalah disampaikan pada Temu Usaha Pengusaha Jagung - Direktorat Jendral Industri Kimia Agro dan Hasil Hutan Departemen Perindustrian dan Perdagangan Bandarlampung 18 September 2003
1
PENDAHULUAN
Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di
Indonesia setelah padi diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa
Portugis Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan
dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia Seperti halnya tanaman singkong
suku bangsa di pedalaman Meksiko Amerika Tengah dan Amarika Selatan
membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan
pangan Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu dalam perkembangan selanjutnya
memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat meliputi Spanyol Italia dan Perancis
Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa
Sebagai sumber pati di dunia jagung merupakan sumber utama dari bahan berpati lain
dengan kontribusi terhadap pati dunia adalah 70 persen Ketiga sumber pati lain ken tang
gandum dan cassava berturut-turut menyumbang sekitar 20 5 dan 4 persen Sesuai
dengan persyaratan tumbuhnya pad a perkembangannya tanaman jagung mendominasi
sebagai sumber pati penting di Amerika Utara dan Meksiko Sedangkan kentang banyak
didayagunakan di Eropa serta singkong dan padi berkembang di Amerika Latin Afrika
dan Asia Timur
Di Indonesia jagung tersebar di berbagai kawasan dari Sumatera Utara Sumatera
Selatan Lampung Jawa Tengah dan Jawa Timur Nusa Tenggara Sulawesi Utara dan
Selatan sampai Maluku Daerah Jawa Timur merupakan produsen utzma jagung sekitar
40 persen dari hasil nasional Produksi jagung secara nasional selama lima tahun terakhir
rata-rata mencapai 9740600 ton dengan lahan 3 750 000 hadengan kenaikan 51
Meskipun demikian karena kebutuhan jagung terutama untuk bahan baku pakan ternak
terus meningkat tahun 2003 mencapi 10 juta ton Indonesia masih mengimpor jagung
rata-rata 1- 2 juta tontahun Oleh karena itu peningkatan produksi jagung merupakan
salah satu program penting pemerintah dalam rangka swa sembada pangan baik secara
ekstensifikasi (perluasan areal pertanaman) maupun intensifikasi (penggunaan bibit
unggul dll) Provinsi Gorontalo yang baru saja terbentuk secara cepat mengantisipasi
2
dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan
memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan
Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk
setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung
umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai
panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi
beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang
cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)
harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah
diusahakan
Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania
bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung
dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di
bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan
dalam bentuk roti dengan nama Tortillas
Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti
halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku
industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai
bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku
industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati
jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di
Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional
Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling
bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa
Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak
jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak
dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku
dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh
3
PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading
Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini
diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang
beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk
sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung
dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus
diimpor dari Amerika Serikat
JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI
Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan
komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut
dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas
kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut
merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak
Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein
100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14
pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca
massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg
serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak
Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta
pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama
Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan
sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem
Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah
industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung
dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia
yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke
hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat
4
meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting
baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor
Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi
menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added
value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil
pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)
- Lampiran)
bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer
bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan
berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet
bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol
enzim polimer (membran)
bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer
bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin
bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating
corrugated board Bioplastik
bull ENERGI Alkohol Butanol
PATI
Biji Jagung
MINYAK
Industri IIndustri Berbasis jagung
I
Berbasis Jagung I
--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama
Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung
5
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
TEKNOLOGI DAN DIVERSIFlKASI PENGOLAHAN JAGUNG
Djumali Mangunwidjaja
Laboratorium Bioindustri Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Kampus Darmaga PO Box 220 Bogor 16602 e-mail fdsapipbindonetidjumalimw(tUhotmailcom
RINGKASAN Jagung (Zea mays indurate Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di Indonesia setelah beras sehingga pendayagunaannya selama ini hanya difokuskan untuk keperluan pangan Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri masih belum banyak dilakukan Berbeda dengan di Indonesia danlatau negara berkembang lain di negara maju jagung merupakan bebijian (serealia) sebagai bahan penting untuk berbagai industri Keistemewaan lain jagung dibanding bebjian lain adalah hampir semua bagian tanaman terutama bijinya dapat dimanfaatkan dan diolah lebih lanjut menjadi bahan yang berharga Skenario pengembangan teknologi pengolahan jagung di Indonesia didasarkan atas potensi tersebut dan dipilah menjadi tiga yaitu (i) pengembangan industri berbasis jagung generasi pertama meliputi pengolahan biji jagung untuk pati dan minyak beserta pemanfaatan limbah pengolahan untuk pakan (ii) pengembangan industri berbasis jagung generasi kedua meliputi pakan ternak berprotein tinggi pengolahan lebih lanjut pati jagung pemanis (gula cair) pati termodifikasi (modified corn starch) dan (iii) pengembangan industri berbasis jagung generasi ketiga yang dicirikan dengan pengolahan lebih lanjut gula (jagung) serta pendayagunaan limbah jagung menjadi produk berharga Diantara produk agroindustri jagung generasi ketiga ini antara lain poliol dan turunannya yang banyak digunakan untuk bahan baku pangan penyehat (health foods) bahan pelarut non konvensional (butanol) bioplastik xanthan dan pululan yang merupakan produk fermentasi furfural Oleh karena sifat multiproduk itu maka pengembangan agroindustri jagung akan sangat layak secara teknis dan ekonomis apabila dikembangkan sebagai industri jagung terpadu (integrated corn industry) Pengembangan agroindustri jagung tentu saja dilakukan sesuai dengan kaedah perancangan industri yang berlaku yang meliputi kajian ekonomis mengenai potensi pasar dari produk jagung pengembangan hasil penelitian dan kajian di Iaboratorium pada skala pilot-plant peraneangan awal peraneangan rinei pabrik kemudian diikuti engineering design start-up dan commissioning
) Makalah disampaikan pada Temu Usaha Pengusaha Jagung - Direktorat Jendral Industri Kimia Agro dan Hasil Hutan Departemen Perindustrian dan Perdagangan Bandarlampung 18 September 2003
1
PENDAHULUAN
Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di
Indonesia setelah padi diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa
Portugis Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan
dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia Seperti halnya tanaman singkong
suku bangsa di pedalaman Meksiko Amerika Tengah dan Amarika Selatan
membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan
pangan Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu dalam perkembangan selanjutnya
memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat meliputi Spanyol Italia dan Perancis
Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa
Sebagai sumber pati di dunia jagung merupakan sumber utama dari bahan berpati lain
dengan kontribusi terhadap pati dunia adalah 70 persen Ketiga sumber pati lain ken tang
gandum dan cassava berturut-turut menyumbang sekitar 20 5 dan 4 persen Sesuai
dengan persyaratan tumbuhnya pad a perkembangannya tanaman jagung mendominasi
sebagai sumber pati penting di Amerika Utara dan Meksiko Sedangkan kentang banyak
didayagunakan di Eropa serta singkong dan padi berkembang di Amerika Latin Afrika
dan Asia Timur
Di Indonesia jagung tersebar di berbagai kawasan dari Sumatera Utara Sumatera
Selatan Lampung Jawa Tengah dan Jawa Timur Nusa Tenggara Sulawesi Utara dan
Selatan sampai Maluku Daerah Jawa Timur merupakan produsen utzma jagung sekitar
40 persen dari hasil nasional Produksi jagung secara nasional selama lima tahun terakhir
rata-rata mencapai 9740600 ton dengan lahan 3 750 000 hadengan kenaikan 51
Meskipun demikian karena kebutuhan jagung terutama untuk bahan baku pakan ternak
terus meningkat tahun 2003 mencapi 10 juta ton Indonesia masih mengimpor jagung
rata-rata 1- 2 juta tontahun Oleh karena itu peningkatan produksi jagung merupakan
salah satu program penting pemerintah dalam rangka swa sembada pangan baik secara
ekstensifikasi (perluasan areal pertanaman) maupun intensifikasi (penggunaan bibit
unggul dll) Provinsi Gorontalo yang baru saja terbentuk secara cepat mengantisipasi
2
dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan
memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan
Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk
setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung
umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai
panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi
beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang
cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)
harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah
diusahakan
Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania
bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung
dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di
bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan
dalam bentuk roti dengan nama Tortillas
Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti
halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku
industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai
bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku
industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati
jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di
Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional
Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling
bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa
Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak
jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak
dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku
dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh
3
PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading
Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini
diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang
beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk
sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung
dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus
diimpor dari Amerika Serikat
JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI
Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan
komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut
dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas
kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut
merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak
Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein
100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14
pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca
massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg
serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak
Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta
pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama
Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan
sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem
Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah
industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung
dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia
yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke
hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat
4
meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting
baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor
Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi
menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added
value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil
pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)
- Lampiran)
bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer
bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan
berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet
bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol
enzim polimer (membran)
bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer
bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin
bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating
corrugated board Bioplastik
bull ENERGI Alkohol Butanol
PATI
Biji Jagung
MINYAK
Industri IIndustri Berbasis jagung
I
Berbasis Jagung I
--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama
Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung
5
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
PENDAHULUAN
Jagung (Zea mays indurata Sturt) merupakan tanaman pangan penting kedua di
Indonesia setelah padi diduga pertama kali dikenalkan disini sejak abad 15 oleh bangsa
Portugis Tanaman yang berasal dari benua Amerika ini telah lama dikenal dan
dibudidayakan sejak ribuan tahun silam oleh manusia Seperti halnya tanaman singkong
suku bangsa di pedalaman Meksiko Amerika Tengah dan Amarika Selatan
membudidayakan tanaman jagung dan mengkonsumsi bebijiannya sebagai bahan
pangan Penjajah Spanyol yang menguasai daerah itu dalam perkembangan selanjutnya
memperkenalkan dan menyebarkan ke Eropa Barat meliputi Spanyol Italia dan Perancis
Sampai sekarang ketiga negara Latin itu merupakan produsen utamajagung di Eropa
Sebagai sumber pati di dunia jagung merupakan sumber utama dari bahan berpati lain
dengan kontribusi terhadap pati dunia adalah 70 persen Ketiga sumber pati lain ken tang
gandum dan cassava berturut-turut menyumbang sekitar 20 5 dan 4 persen Sesuai
dengan persyaratan tumbuhnya pad a perkembangannya tanaman jagung mendominasi
sebagai sumber pati penting di Amerika Utara dan Meksiko Sedangkan kentang banyak
didayagunakan di Eropa serta singkong dan padi berkembang di Amerika Latin Afrika
dan Asia Timur
Di Indonesia jagung tersebar di berbagai kawasan dari Sumatera Utara Sumatera
Selatan Lampung Jawa Tengah dan Jawa Timur Nusa Tenggara Sulawesi Utara dan
Selatan sampai Maluku Daerah Jawa Timur merupakan produsen utzma jagung sekitar
40 persen dari hasil nasional Produksi jagung secara nasional selama lima tahun terakhir
rata-rata mencapai 9740600 ton dengan lahan 3 750 000 hadengan kenaikan 51
Meskipun demikian karena kebutuhan jagung terutama untuk bahan baku pakan ternak
terus meningkat tahun 2003 mencapi 10 juta ton Indonesia masih mengimpor jagung
rata-rata 1- 2 juta tontahun Oleh karena itu peningkatan produksi jagung merupakan
salah satu program penting pemerintah dalam rangka swa sembada pangan baik secara
ekstensifikasi (perluasan areal pertanaman) maupun intensifikasi (penggunaan bibit
unggul dll) Provinsi Gorontalo yang baru saja terbentuk secara cepat mengantisipasi
2
dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan
memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan
Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk
setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung
umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai
panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi
beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang
cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)
harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah
diusahakan
Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania
bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung
dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di
bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan
dalam bentuk roti dengan nama Tortillas
Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti
halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku
industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai
bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku
industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati
jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di
Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional
Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling
bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa
Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak
jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak
dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku
dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh
3
PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading
Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini
diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang
beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk
sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung
dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus
diimpor dari Amerika Serikat
JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI
Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan
komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut
dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas
kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut
merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak
Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein
100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14
pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca
massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg
serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak
Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta
pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama
Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan
sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem
Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah
industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung
dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia
yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke
hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat
4
meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting
baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor
Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi
menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added
value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil
pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)
- Lampiran)
bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer
bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan
berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet
bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol
enzim polimer (membran)
bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer
bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin
bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating
corrugated board Bioplastik
bull ENERGI Alkohol Butanol
PATI
Biji Jagung
MINYAK
Industri IIndustri Berbasis jagung
I
Berbasis Jagung I
--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama
Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung
5
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
dengan program pembukaan lahan 100 000 ha untuk tanaman jagung dan
memprogramkan terbentuknya industri jagung terpadu pada 5 tahun kedepan
Di beberapa daerah jagung merupakan tanaman penting dan digunakan oleh penduduk
setempat sebagai bahan makanan setelah padi Sebagai bahan pangan biji jagung
umumnya diolah menjadi beras jagung -dimasak menjadi nasi jagung atau berbagai
panganan yang dibuat dari pati jagung Sebagai makanan pokok jagung memenuhi
beberapa persyaratan yaitu (a) mempunyai rasa dan ban yang netral (b) nilai gizi yang
cukup - (lihat komposisi kimia pada uraian dibawah) (c) rasa tidak membosankan (d)
harga lebih murah disbanding beras (e) dapat disimpan lebih lama dan (e) mudah
diusahakan
Jagung sebagai makanan pokok juga dilakukan di beberapa negara antara lain Rumania
bekas Yugoslavia Mesir Peru Afrika Selatan Meksiko dan lain lain Di Italia jagung
dimakan sebagai bubur dengan nama Polenta di Rumania dengan nama Mamaliga di
bekas Yugoslavia dikenal Zgance di Spanyol Meksiko dan Amerika Tengah di makan
dalam bentuk roti dengan nama Tortillas
Pendayagunaan jagung sebagai bahan baku industri belum banyak dilakukan seperti
halnya di Amerika dan Eropa Di Indonesia penggunaan jagung sebagai bahan baku
industri sebagian besar untuk pakan sedangkan di kedua kawasan itu selain sebagai
bahan baku pakan ternak (bersama singkong dan kedelei) jagung merupakan bahan baku
industri penting untuk industri pati dan gula cair (HFCS high fructose corn syrups) Pati
jagung dan derivatnya digunakan pada industri kertas tekstil cat dan farmasi Di
Amerika Serikat HFCS mempunyai porsi 40 dari penggunaan gula nasional
Betapa penting nilai ekonomi HFCS bagi kedua kawasan itu terlihat dari saling
bersaing antara produsen Amerika dan Uni Eropa
Pada tahun 1970 an di Pasuruan Jawa Timur berdiri dan beroperasi pabrik minyak
jagung PT Sitanola yang sangat popular saat itu Namun sayang keberadaannya tak
dapat dipertahankan lama pabrik itu tak beroperasi lagi akibat kekurangan bahan baku
dan problem managemen Rintisan pengusahaan jagung secara industri dilakukan oleh
3
PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading
Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini
diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang
beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk
sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung
dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus
diimpor dari Amerika Serikat
JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI
Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan
komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut
dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas
kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut
merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak
Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein
100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14
pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca
massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg
serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak
Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta
pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama
Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan
sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem
Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah
industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung
dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia
yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke
hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat
4
meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting
baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor
Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi
menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added
value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil
pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)
- Lampiran)
bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer
bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan
berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet
bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol
enzim polimer (membran)
bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer
bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin
bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating
corrugated board Bioplastik
bull ENERGI Alkohol Butanol
PATI
Biji Jagung
MINYAK
Industri IIndustri Berbasis jagung
I
Berbasis Jagung I
--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama
Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung
5
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
PT Suba Indah dengan membuka pabrik jagung terpadu dikawasan pelabuhan Cigading
Cilegon Jawa Barat pada tahun 2003 Pabrik berkapasitas mengolah 10 000 ton hari ini
diharapkan akan memulai produksi pertengahan tahun 2004 dengan produk olahan yang
beragam pati jagung minyak jagung sirup glukosa maltodekstrin beserta produk
sampingannya gluten meal dan fiber meal Sayang dengan kondisi produksi jagung
dalam negeri sebagian besar kebutuhan bahan bakunya (85) jagung terpaksa harus
diimpor dari Amerika Serikat
JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU INDUSTRI
Penggunaan jagung sebagai bahan baku industri didasarkan atas komponen dan
komposisi kimia penyusunnya Secara morfologis buah jagung tersusun berturut-turut
dari luar adalah kulit atau kelobot biji dan tongkoL Biji jagung sendiri tersusun atas
kulit (epicarp) biji ( endosperma) lembaga (germ) dan masing-masing bagian tersebut
merupakan sumber serat (selulosa hemiselulosa) pati dan protein (gluten) dan minyak
Komposisi kimia biji jagung adalah sebagai berikut ( dalam ) air - 135 protein
100 minyakllemak - 4 karbohidrat 707 ( terdiri atas pati - 610 gula 14
pentosan - 60 dan serat kasar - 23 ) abu 14 dan unsur-unsur lain 04 Secara neraca
massa (bahan) dari satu ton jagung diperkirakan dapat dihasilkan 670 kg pati 200 kg
serat 60 kg gluten dan 35 kg minyak
Dalam perkembangan industri berbasis pati di Indonesia biji dan pati jagung serta
pakan temak barangkali dapat disebut sebagai industri berbasis jagung generasi pertama
Yang secara histories telah lama diusahakan baik berupa industri rakyat dengan peralatan
sederhana maupun industri besar yang dilengkapi dengan mesin-mesin modem
Sesuai dengan perkembangan pembangunan nasional yang pada intinya menuju kearah
industri berbasis sumberdaya alam (natural resources based industrially country) jagung
dan sumber pati lain seperti singkong sagu garut menjadi komoditas pertanian Indonesia
yang penting Selain dibudidayakan oleh sbagian besar petani pengolahan lebih lanjut ke
hilir pascapengolahan tepung jagung dan hasilsampingnya (by product) dapat
4
meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting
baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor
Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi
menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added
value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil
pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)
- Lampiran)
bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer
bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan
berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet
bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol
enzim polimer (membran)
bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer
bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin
bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating
corrugated board Bioplastik
bull ENERGI Alkohol Butanol
PATI
Biji Jagung
MINYAK
Industri IIndustri Berbasis jagung
I
Berbasis Jagung I
--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama
Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung
5
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
meningkatkan nilai tambah lebih tinggi dan merupakan produk industri yang penting
baik untuk keperluan dalam negeri maupun untuk tujuan ekspor
Produk jagung ini dengan penerapan teknologi yang tepat dan layak dapat dikonversi
menjadi produk generasi kedua ketiga dan seterusnya dengan nilai tambah (added
value) tinggi dan menjadi bahan baku industri lain (kimia kosmetika kertas tekstil
pangan farmasikedokteran) Gambar 1 (Lihat juga Pohon industri Jagung (LIP I 2001)
- Lampiran)
bull PANGAN Pengasam pengemulsi flavouring pangan sintetis berprotein tinggi pemanis stabilizer
bull MINUMAN Pemanis rendah kalori -_ PETERNAKANPERJKANAN pakan
berprotein tinggi Susu sintetis untuk pedet
bull AGRIKIMIA biofertilizer bull KIMIA Biosurfaktan dete~ien poliol
enzim polimer (membran)
bull KOSMETIKA Pelembab pembentuk pengemulsi stabilizer
bull F ARMASI IKEDOKTERAN PanganMinuman sehat cairan infus formulasi obat encapsulating agent vitamin
bull TEKSTIL Surface agent bull KERTASKEMASAN coating
corrugated board Bioplastik
bull ENERGI Alkohol Butanol
PATI
Biji Jagung
MINYAK
Industri IIndustri Berbasis jagung
I
Berbasis Jagung I
--shy- Generasi - Generasi Kedua Ketiga dst Pertama
Gambar 1 Pengembangan Industri Berbasis Jagung
5
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Strategi pengembangan industri seperti disebut diatas akan memberi peran agroindustri
sebagai industri penghubung antara industri pertanian dan industri lain dan berperan
sebagai industri strategis yang menopang pembangunan nasional suatu negara
Dalam makalah ini dicoba untuk dibuat senarai dan pemerian (deskripsi) singkat
berbagai teknologi dan diversifikasi pengolahan jagung yang punya prospek untuk
dikembangkan di Indonenesia
PENGOLAHAN PATI JAGUNG DAN MINYAK JAGUNG
Di perusahaan besar umumnya pengolahan pati dan minyak jagung merupakan kegiatan
proses yang terpadu bahkan tak jarang disertai pengolahan pati menjadi gula Pada
system pengolahan terpadu ini pada lini pertama merupakan pengolahan tepung jagung
dari biji jagung yang dihasilkan antara lain hasil sampingan embrio (germ) yang
kandungan minyaknya cukup tinggi Embrio ini merupakan masukan untuk lini
pengolahan minyak jagung sedangkan apabila tepung jagung akan diproses lebih lanjut
menjadi gula maka tepung ini akan masuk ke lini ketiga pengolahan gula HasH
samping pengolahan pati jagung antara lain adalah gluten serat (fiber meal) sedangkan
dari lini pengolahan minyak akan dihsilkan produk sampingan ampas embrio (germ
meal)
Pengolahan biji jagung menjadi tepung dapat dilakukan mengikuti dua cara yaitu cara
basah (wet corn milling) dan cara pengolahan kering (dry corn milling)
Pengolahan pati jagung secara proses basah (Corn wet milling process)
Proses ini terdiri atas tiga tahapan yaitu pembersihan biji perendaman pemisahan
embrio penggilingan pemisahan serat pemisahan gluten pencucian penyaringan dan
pengeringan (Lihat Gambar 2) Pada pemberisihan biji jagung dipisahakan dari bend a
benda asing dengan cara diayak penghembusan udara dan tapisan electromagnet Biji
jagung selanjutnya direndam dalam tangki berisi air hang at (46-52deg C) yang mengandung
belerang dioksida (S02) 010 - 030 persen yang mengalir Lama perendaman
beralngsung sampai dua hari dan bertujuan untuk mencegah terjadinya fermentasi dan
6
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
untuk memperlunak kuIit jagung Pada proses baru dalam perendaman ini ditambahkan
enzim protease (dari bakteri) yang berfungsi untuk mempercepat proses peIunakan
Biji yang telah lunak dan bersih ini di giling dalam gilingan pemisah embrio
(degerminator mill) yang akan memisahkan embrio tanpa memecahkannya Suspensi
campuran pati- embrio - serat ini selanjutnya di alirkan ke pemisah hidrosiklon yang
akan memisahkan embrio secara sentrifugasi ( Embrio ini menjadi bahan baku minyak
jagung) sedangkan suspensl mengandung pati gluten dan serat kasar digiIing secara
basah dalam penggiling serat (fiber mill) dan dalirkan dalam tapisan pencuci serat (fibershy
washing sieve) Pada tapisan ini suspensi dicuci dengan air secara berIawanan (countershy
current) yang akan memisahkan pati dan gluten dari serat
Pati yang berbobot jenis leblh besar dipisahkan dari gluten secara sentrifugasi atau
dengan cara pencucian pati secara hidrosiklon Apabila pati akan dijadikan Lahan baku
gula maka keluaran dari hdrosiklon ini dapat langsung dilairkan ke lini pengolahan gula
(Gambar 2) (Lihat uraian lebih rinci tentang produk gula di paragraph dibawah)
Untuk memperoleh pati bermutu commercial starch pati dipisahkan dari suspensi
dalam penyaring -putar hampa (vacuum rotary string-discharge filter) Selanjutnya
bongkahan dihancurkan dan dikeringkan sampai kadar air 10 - 14 dan ditapis Produk
pati ini dikenal sebagai pati mutiara (pearl starch)
Rendemen perolehan pati dengan proses basah sebagai berikut dari 1000 jagung akan
dihasilkan 513 kg pati 392 hasil samping ( pati gluten kulit jagung tepung minyakshy
embrio dan air rendaman (steep water) dan 28 kg minyak jagung Gluten dan serat
sebagai hasil samping pengolahan pati jagung cukup tinggi gizinya dan selama ini
digunakan untuk pakan Gluten mengandung berturut-turut (dalam ) protein (60) serat
(2) lemak (3) dan abu (2) SeIain itu gluten masih kaya akan zat wama xantofil yang
baik untuk perbaikan kuning telur ayam
Selain gluten dan serat pada pengolahan tepung jagung ini dihasilkan hasil samping
berupa airendaman (steepwater) yang kaya kandungan protein Setelah dipekatkan dalam
7
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
evaporator airendaman dapat dicampur dengan gluten dan serat yang dihasilkan dari
tahapan lain dan dijadikan bahan baku formula pakan ternak Selain itu airrendaman
tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber Nitrogen untuk substrat fermentasi berbagai
bioindustri seperti pabrik MSG protein sel tunggal dll
Pengolahan Minyak Jagung
Embrio yang dipisahkan dari hidrosiklon merupakan bahan baku minyak jagung
Suspensi embrio ini dialirkan ke unit ekstraksi berupa expeller yang berfungsi untuk
memeras dan mengekstraksi minyak Minyak kasar yang dihasilkan dari expeller di
saring didinginkan dan disimpan untuk selanjutnya dilakukan pemurnian (refining) Pad a
pabrik yang lebih baru ditambahkan unit ekstraksi berupa ekstraktor dengan bahan
pelarut Ampas yang dihasilkan dad penekanan (expeller) yang masih mengandung
minyak cukup tinggi (2) dilakukan ekstraksi dengan bahan pelarut heksana secara
sinambung Larutan min yak dalam heksana dipisahkan dengan cara penguapan hampa
dan heksana ditampung untuk dapat digunakan kembali sedangkan minyak dialirkan ke
penampung danJatau dicampur dengan minyak kasar pertama
Selartiutnya minyak kasar ini dilakukan pemurnlan Proses pemurnlan terdiri atas
tahapan pemisahan gumllendir dengan cara penggumpalan dengan as am fosfat (005)
penetralan secara alkalis ( dengan natrium hidroksida 01 untuk mengurangi kadar
asam lemak bebas) pemucatan (bleaching) dengan penambahan tanah pemucat
(bentonit) Tahap terakhir berupa penghilangan bau atau deodorisasi pad a suhu 210-275
degc dan tekanan hampa (138-800 Pa)
Kelebihan minyak jagung dibandingkan minyak nabati lain adalah kandungan asam
lemak tidak jenuh yang tinggi mengandung asam lemak esensial (Omega 3 dan Omega
6) serta vitamin E sehingga sangat baik untuk penurunan kadar kolesterol mencegah
penyakit jantung stroke kanker asma diabetes
Ampas yang dihasilkan dari expleller dan hasil ekstraksi dapat digunakan sebagai bahan
pakan dikenal sebagai germ meal dengan kandungan gizi cukup tinggi meliputi
protein (20) serat (7) lemak (1 ) abu (7 )
8
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KEDUA DARI P APROTI GULA
SAMP AI PA TI TERMODIFIKASI
Paproti pakan ternak berprotein tinggi
Paproti adalah singkatan (dari Penulis) untuk Pakan Berprotein Tinggi untuk
membedakan dengan pakan (yang diolah secara) konvensional Pakan konvensional yang
bahan bakunya antara iain biji jagung - masuk generasi pertama - diolah secara
pencampuran (formulasi) dengan bahan lain sebagai sumber protein mineral dan
vitamin Pakan konvensional ini dapat berupa pellet yang juga merupakan komoditas
ekspor Sayang bahan pencampur pakan ini berupa kedelai dan bungkilnya harus
diimport
Adanya pakan yang murah mudah pengo)ahannya dan bermutu (gizi) tinggi
merupakan peluang pasar yang menjanjikan Paproti jawabannya
Pengolahan Paproti berprinsip pada proses fermentasi padat dari bahan baku berpati
untuk menghasilkan PST (protein sel tunggal SCP single cell protein) Prosesnya
mudah karena merupakan modifikasi dari proses pembuatan tempe (Gambar 3)
Beberapa produk yang mirip dengan Paproti terutama menggunakan bahan baku tepung
singkong dikenal dengan beberapa sebutan yang dikenalkan oleh penelitipenemunya
antara lain Cassapro (Wisnunugroho dkk 1989) Bikatein (ubikayu kaya protein)
(Gumbira-Said dkk 1992) Starpro (starch - protein) (Anonim 1994)
9
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Glulen
Penyaringan amp Pengeringan
Penyaringshyan
Gambar 2 Diagram Alir Proses Pengolahan Jagung
Pemurnian
Evaporasi
Pengkristal-
Pengeringan
Gula Dekstrosa
Sirup Jagung
10
Hidrosiklontor
Suspensi embrio
EkstraksiEvaporator Minyak
Ampas
r-------------------~r__~ ~~~---
I Pembersih
I Perendamshy
an
r shy SOz46shy r+shy52degC 2 hari
I Penggiling
Degermina-
Air
Penggilingan Serat Pemisahan
Gluten - Pati
Penapis Pencuci Serat 1
Hidrosiklon
Penangan-an Kimia
Konversi Pali
Asam-Enzim Netralisasi
Evaporator
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Pati jagung bersih Bahan inokulum
PEMASAKAN
PENYIAPAN INOKULUM
Sumber PENYIAPAN protein - --_____On---Y-____--
Sumber serat ~-------INOKULUMFERMENTASI
PEMBENTUKAN PRODUK
PAPROTI
Gambar 3 Diagram proses produksi pakan berprotein tinggi
Dengan proses pengolahan dasar untuk Paproti proses dapat dikembangkan untuk
produksi pakan temak jenis lain Paproti dengan kandungan 20 ditujukan untuk
ransum pakan unggas (10 20 ) Pakan untuk temak ruminansia dan ikan dapat
diproses dengan modifikasi proses terse-but
Pengolahan Gula dari Pati Jagung
Industri pakan minuman dan farmasi memerlukan beragam jenis gula - bukan sekedar
sebagai pemanis Banyak fungsi lain seperti penstabil penahan air pembentuk emulsi
pelapis dan pengikat cairan infus - dapat dilakukan oleh gula yang diolah dari patio Gula
jenis ini hampir 90 lebih kebutuhan dalam negeri masih diimpor Perkembangan
industri pang an dan farmasi yang pesat sepuluh tahun terakhir tentu saja merupakan
peluang yang baik untuk industri gula ini
11
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Pati jagung dan pati lainnya - secara kimia tersusun atas amilosa dan amilopektin - yang
unit penyusun terkecilnya (monomer) adalah glukosa Secara hidrolisis dan proses kimia
lain pati ini dapat diubah menjadi gula dan senyawa lebih sederhana Sebagai ukuran
berapa kandungan gula sederhana (dekstrosa) yang menyusun produk pecahan pati
digunakan DE (dextrose - equivalent) Produk-produk tersebut dekstrin maltodekstrin
high maltose syrups glucose syrups high fructose syrups dextrose
Pabrik gula cair (HFS High Fructose Syrups) di Indonesia pertama kali didirikan pada
paruh tahun 1970-an di Jawa Timur Sayang pabrik ini tak lama beroperasi - tutup konon
katanya terjadi masalah manajemen Beberapa pabrik HFS antara lain di Jawa Barat (2
buah di Bogor) dan masing masing satu buah di Lampung dan Jawa Tengah Keempat
pabrik gulacair tesebut menggunakan bahan baku ubikayu (singkong) Satu-satunya
pabrik gulacair dengan bahan baku jagung didirikan tahun 2003 di Cilegon Jawa Barat
yang saat ini sedang melakukan trial production dan diharapkan pertengahan 2004 dapat
beroperasi penuh Oleh karena produksi jagung dalam negeri yang belum memenuhi
kebutuhan tentu saja pabrik itu mengoah jagung impor (terutama dad Amerika Serikat)
Tahapan Pengolahan
Prinsip pengolahan pati (apasaja) menjadi gula pada intinya adalah proses pemecahan
secara kimiawi hidrolisis polimer pati menjadi monomer (penyusun) nya yaitu glukosa
Proses ini sudah lama dikenal sekitar tahun 1940-an yang dimawali dengan proses
hidrolisis asam Sampai dengan tahun 1960-an berkembang menjadi proses asam-enzim
yang terdiri atas proses likuifaksi (asam) dan sakarifikasi (enzim amiloglukosidase
AMG) Proses ini berkembang dengan modifikasi enzim-enzim sampai tahun 1970-an
likuifaksi (enzim ami lase) dekstrinasi (enzim beta amilase) dan sakarifikasi (AMG)
Pada tahun 1970-1975 digunakan enzim amilase tahan panas (termostabiI) pada likuifaksi
dan dektrinisasi Perkembangan selanjutnya banyak dilakukan terhadap jenis proses
hidrolisis enzimatik ini antara lain batch menjadi continuous process dari system enzim
bebas ke enzim imobil serta penggunaan enzim hasil modifikasi rekayasa genetika
12
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Pada pengolahan gula cair yang terpadu dengan pengolahan pati jagung maka pati yang
dihasilkan dad Hni proses pati sebagian dialirkan ke bagian pemurnian dan pengemasan
sebagian masih berupa slurry dialirkan ke lini proses pengolahan gula masuk ke tanki
penampungan Dad tanki penampungan larutan pati dialirkan ke tangki penyagaan
(buffering tank) untuk mengatur pH dan kandungan mineral dengan penambahan larutan
penyangga (buffer) terdiri atas NaOH Na2C03 dan CaCh selanjutnya dilakukan
likuifaksi secara bertingkat dengan pencampuran enzim amiIase Pertama larutan pati
dialirkan kedalam flash jet cooker (llOOC) dicampur dengan suspensi enzim Selanjutnya
campuran ini dialirkan kedalam bak penampungan (retention tank) dan didiamkan selama
2-25 jam dan kolom likuifaksi (15-20 menit) Dengan melalui pemisah (separator) yang
berfungsi melakukan pemisahan partikel padatan dan cair dikeluarkan hasil likuifaksi
berupa dekstrin (nilai DE sekitar 60)
Proses selanjutnya adalah sakarifikasi menggunakan enzim AMG pada tangki
sakarifikasi selama 40 48 jam pada suhu 60oC dan diperoleh cairan gula dengan DE
36-42 Cairan gula ini selanjutnya dilakukan penyaringan melalui penyaring karbon
aktif untuk menghilangkan warna (pemucatan) kemudian cairan jernih dilakukan
pemisahan mineral dalam kolom penukar ion (ion exchanger) secara sed berturut-turut
kation anion kation masing-masing selama 1- 2 jam Dari kolom ini dihasilkan sirup
dengan konsentrasi gula 25 - 30 (DE 93- 95) Untuk menghasilkan sirup dengan
konsentrasi gula 78- 82 sirup ini dilakukan penguapan (evaporasi) dalam triple effect
evaporator Selanjutnya sirup glukosa ditampung dalam tangki penampungan Sirup
glukosa menjadi bahan baku untuk produk gula dan turunannya (Lihat uraian pada
paragraph berikutnya)
Untuk pengolahan sirup glukosa menjadi fruktosa maka sirup encer yang dihasilkan dari
kolom penukar ion dialirkan kedalam tangki penyaagga untuk buffering dengan
penambahan Na2C03 dan MgS047 H20 Selanjutnya larutan dialirkan kedalam tangki
atau kolom isomerisasi dengan penambahan larutan enzim isomerase Selama proses
isomerasasi glukosa diubah menjadi fruktosa Selanjutnya campuran glukosa dan
fruktosa ini dipucatkan melalui kolom atau penyaring karbon aktif dan penghilangan
13
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
mineral dalam kolom atau tangki penukar ion secara seri (lihat uraian sebelumnya)
Tahap terakhir adalah pemekatan dalam multiple effect evaporator sehingga diperoleh
sirup fruktosa dengan kadar bahan kering 71 dan gula (campuran) 92-95 Sirup ini
disebut HFCS 42 Selain HFCS 42 diperdagangan dikenal juga HFCS 55 (kandungan
fruktosa 55) dan HFCS 80 (kandungan fruktosa 80)
HFCS 55 dihasillkan dengan pencampuran HFCS 42 dan HFCS 80 Yang terakhir ini
diperoleh dengan cara pemisahan secara kromatografi Glukosa dan gula lain yang
dihasilkan pada proses pembuatan HFCS dialirkan kembali (recycling) ke proses awal shy
isomerisasi Deskripsi lebih lanjut mengenai gula cair tersebut diuraikan pada paragraph
berikut Sifat fisik dan kimiawi sirup fruktosajagung tersebut disajikan pada Tabel 1
Tabel 1 Ciri- ciri sirup fruktosa
I Ciri HFCS42 HFCS 55 HFCS90
IPadatan () 71 77 80
PH 3-4 3-4 3-4
Kemanisan 90-100 100-110 120 - 160
(glukosa = 100)
Fruktosa bahan kering 42 55 80
Glukosa bahan kering 52 41 8
oIigosakarida bahankering 6 4 2
Viskositas (cp 378) 75 150 520
Abu () 003
Pengunaan Beragam Gula
Dekstrin
Produk ini dapat diproses secara sederhana dengan melakukan pemanasan suspensi pati
dengan penambahan asam Dekstrin banyak digunakan pada industri kertas untuk bahan
pelapis (adesif) dan pengkilap
14
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Maltodekstrin (DE = 10 - 20)
Diperoleh dengan proses likuifikasi suspensi pati pada suhu 95 105degC pada pH 60 shy
65 selama 2 - 3 jam dengan penambahan enzim a - amilase MD ini tingkat
kemanisannya kurang mudah dicerna sifat elektronlitik rendah MD cocok digunakan
untuk makanan bayi pangan diabetik (tak meningkatkan kadar gula penderita diabetes)
campuran kreamer kopiteh instan minuman olah raga pembentuk tekstur (krim saus
salad) chewing-gum pengganti lemak
High Maltose Syrups (DE = 20 - 45)
Dihasilkan dengan proses likuifikasi yang dilanjutkan dengan sakarifikasi Untuk
meningkatkan perolehan maltosa digunakan enzim f3 - amilase dan pulunase
Sakarifikasi dilakukan pada suhu 55 - 60degC selama 40 - 48 jam Sifat sirup maltosa
sarna dengan sirup glukosa tetapi lebih tinggi viskositasnya dan lebih rendah
higroskopis tingkat kemanisan 30 40 sukrosa
Glucose Syrups (DE =68 - 98)
Glukosa (atau dekstrosa) dan sirup glukosa dengan DE tinggi banyak digunakan untuk
perbaikan sifatfisik dan kimia produk (pangan dan non pangan) pengawet jam dan jeli
Glukosa kristal sangat penting fungsinya dalam bidang medisfannasi dan dietetik Di
bidang medis digunakan sebagai larutan infus Oleh karena D-glukosa secara kimia dan
biokimiawi (fennentasi) maka gula ini merupakan bahan baku yang penting untuk
bioindustri antara lain untuk produksi sorbitol dan mannitol (reduksi hidrogenasi) asam
glukoronat (oksidasi) vitamin C as am amino (fennentasi) isoglukosa (enzimatik)
bioplastik (kimia atau fennentasi) Oleh karena itu produk-produk tersebut dipilah
sebagai produk industrtberbasis jagung generasi ketiga (lihat uraian) Sirup glukosa
diproduksi melalui tahapan proses likuifikasi dan sakarifikasi Sakarifikasi dimulai saat
hasil likuifikasi mencapai DE = 15 20 dengan penambahan enzim AMG
(amiloglukosidase) pada suhu 60degC pH 38 - 45 Waktu yang digunakan untuk
mencapai DE optimal (97 98) berkisar antara 48 -72 jam
15
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Proses pembuatan sirup glukosa dapat juga merupakan satu kesatuan proses untuk
memproduksi HFS (high fructose syrups) dengan melanjutkan ke satu tahapan proses
berikutnya yaitu isomerisasi (lihat high fructose syrups pada paragrafberikut)
High Fructose Syrups (DE =97)
Isomerisasi glukosa merupakan tahapan akhir dari proses konversi pati menjadi fruktosa
Isomerisasi dilakukan dengan enzim isomerase Sirup glukosa (45 bobot kering) pada
pH 7 - 5 dan adanya kofaktor Mg2+ disterilkan kemudian dipanaskan pada suhu suhu 60
degC dan dialirkan pada reaktor kolom - yang berisi enzim (imobilisasi) Proses
berlangsung selama 100 - 200 jam Selepas isomerisasi dilakukan filtrasi dan penjemihan
(menggunakan karbon aktif) dan penghilangan mineral (demineralisasi) melalui penukar
ion (ion exchanger) kemudian evaporasi sampai diperoleh kadar padatan kering antara 70
-72
Produk yang dihasilkan adalah HFS dengan kandungan fruktosa 42 atau disingkat HFS
42 Penerapan teknik kromatografi di awal tahun 1980-an memungkinkan dihasilkan
HFS 90 disebut juga UHFS (ultra high fructose syrups) Banyak negara menggunakan
HFS dengan kandungan 55 fruktosa HFS 55 ini dapat dihasilkan dengan pencampuran
HFS 42 dan HFS 90
HFSSS
Sirup ini banyak digunakan sebagai pemanis dan pembentuk (forming agents) pada
marmalade jam buah kaleng jus buah dan produk-produk susu Oleh karena tingkat
kemanisan fruktosa adalah 12 - 18 kali sukrosa dengan kalori lebih rendah gula ini
banyak digunakan untuk pemanis rendah kalori dan aman untuk penderita diabetes
Selain itu fruktosa ditambahakn ke dalam bahan pangan untuk memperbaiki rasa wama
konsistensi serta ketahanan produk Diagram alir proses produksi HGS dan HFS (terpadu
dengan minyakjagung) dari pati jagung dapat dilihat pada Gambar 2
Siklodekstrin (cyclodextrins CD)
Sesuai dengan namanya CD adalah merupakan polimer (dekstrin) yang tersusun oleh
molekul gJukosa secara melingkar Bentuk molekul yang tersusun oleh CD menyerupai
16
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
kue donat dengan cincin luar bersifat hidrofobik dan bag ian dalam rongga bersifat polar
(hidrofilik) CD banyak digunakan sebagai bahan pengikat dan penstabil serta
antioksidan pada industri farmasi pangan kosmetika dan parfum CD merupakan
penurun kolesterol sehingga banyak digunakan untuk bahan dietik CD juga berfungsi
dalam industri medis untuk proteksi suatu gugus fungsional dari obat
CD dapat diproduksi secara fermentasi atau enzimatik dengan bahan dasar patio Secara
fermentasi pengubahan dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan enzim CGTase (cycloshy
glycosyl transferase) secara aerobik pada suhu 45degC selama 24 - 48 jam Pada proses
enzimatik pengubahan dikatalisis dengan enzim CGTase pada suhu 40 45degC selama
48-72 jam
CPati~ I
I I I Hidrolisis asamenzim I Likuifikasi1 I
I II
I 1SakarifikasiMaltodekstrin I Hidrolisat pati I1 I
I Sirup glukosa II Sirup maltosa l I Siklodekstrin 1 I D-alukosa I
I
I Isomerisasi I I
l Sirup fruktosa 42 I I
I Sirup fruktosa 55 dan 90 l T I
I HidrooAnasi I Hidrogenasi 1 f Hidrogenasi I I Hidrogenasi I DekstrinasiI I Lycasin Mannitol Sorbit I I PolidekstrosaMaltilol I
Gambar 4 Konversi Pati Menjadi Gula dan Turunannya 17
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
PENGOLAHAN LANJUT DARI PATI JAGUNG MENJADI DERIVAT PATI
Pati Termodifikasi (Modified Starch
Modifikasi pati dapat dilakukan secara fisik (dengan pemanasan) atau secara kimiawi
Dengan modifikasi terse but sifat-sifat fisik dan kimia pati berubah sesuai dengan
kegunaan yang diinginkan Pati termodifikasi banyak digunakan untuk bahan pelapis dan
permukaan industri kertas dan tekstil Selain itu beberapa jenis digunakan untuk pengikat
(makanan bayi salad) dan pengisi (saus)
Tabel 2 berikut menyajikan beberapa contoh pati termodifikasi dan proses
pembuatannya
Tabel2 Pati termodifikasi dan prinsip proses pembuatannya
Jenis Proses
Pregelatinized starch
Biodegradable
plastic
Oxydized starch
Anionic starch
Cationic starch
Cross-linked starc
Pemanasan secara ekstrusi (250degC) bertekanan tinggi
selama 10 60 detik
Pemanasan kering ---tIo- pembentukan struktur amorf
dilanjutkan dengan ekstrusi pada 140 170degC dengan
penambahan pembentuk plastik (gliserol sorbitol) dan
pembentuk tekstur (oksida silikonlti tan)
Oksidasi alkalis dengan NaOCI
Reaksi alkalis dengan karboksimetil-Na
Reaksi substitusi dengan gugus amino tersier atau amonium
kuartener
Pengikatan silang (retikulasi) gugus hidroksil pada pati
dalam sua sana alkalis dengan pereaksi berfungsional
turunan chloroepoxyde
turunan fosfat Na-trimetafosfatJoifat oxychlorat
asam dianhidrida asetat asetat - sitrat
turunan aldehida = formol
18
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
INDUSTRI BERBASIS JAGUNG GENERASI KETIGA DARI HEAL THYshy
FOODS BUTANOL SAMPAI POLIOL
Terminologi generasi ketiga bukan semata pengembangan produk yang relatifbaru tetapi
juga proses yang diterapkan bukan lagi dari bahan dasar pati (jagung) an sich melainkan
pada produk hilir pati terutama gula (glukosa fruktosa maltosa) dan hidrolisis
hemiselulosa (ksilosa) sebagai hasil samping industri pati danlatau minyakjagung
Heatty foods (HF) Pangan penyehat
Jenis pangan dan minuman sehat ini berkembang secara pesat pada dasawarsa terakhir
ini baik di pasar global maupun domestik Faktor pendorong utama adalah tuntutan
kebugaran dan kesehatan tetap prima di tengah dinamika kerja dan hidup yang semakin
kompleks Ciri-ciri HF ini antara lain rendah kalori mengandung anti oksidan
menurunkan kolesterol serta kandungan bioaktif tertentu Tentu saja tidak semuanya
dapat diramu dalam satu prod uk HF Satu atau dua ciri HF dapat dikemas dalam produk
turunan pati inL Komponen HF antara lain berasal dari polyol dan turunannya Pangsa
pasar HF cukup prospektif dan menjanjikan
Butanol
Butanol merupakan salah satu sumber energi selain alkohoI (etanol) yang dapat diproses
melalui fermentasi anaerobik pati atau glukosa Apabila pati dipilih sebagai baha dasar
maka fermentasi dilakukan dengan biakan campuran yaitu kapang (Aspergillus sp) atau
bakteri (Bacillus p) dan bakteri pembentuk aseton-butanol-etanol (ABE) Sebaliknya
apabila dipilih glukosa maka femlentasi dilakukan secara anaerobik dengan bakteri
penghasil ABE (Clostrodium butylicum )
Pululan dan Xantan Bahan Bioplastik
Selain secara fisiko-kimiawi pengembangan polimer untuk bioplastik dari pati jagung
dapat dilakukan secara bioproses dengan fem1entasi aerobik Fermentasi dengan bantu an
kapang Aerobasidium pullulans pada substrat pati selama 48 - 72 jam akan dihasilkan
polimer yang disebut pululan Sedangkan fermentasi dengan bakteri Xanthomonas
19
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
campettis pada substrat pati pH 70 pada suhu 28-30degC selama 3-5 hari akan dihasilkan
Xanthan Kedua biopolimer tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi bioplastik
Poliol
Polyols adalah turunan gula (monosakarida) yang diperoleh secara hidrogenasi (reduksi)
Secara alami senyawa polyols dapat ditemukan pada buah-buahan dan bahan nabati
Polyols pada umumnya banyak digunakan pada formula pangan dietiklsehat atau pemanis
rendah kalori Bebcrapa sifat khas polyol daya kemanisan dan nilai kalorinya lebih
rendah dibandingkan sukrosa namun mempunyai sifat osmotic lebih tinggi dibanding
gula asalnya
Sesuai dengan gula sebagai bahan dasamya maka kelompok poliol dikenal dan telah
diperdagangkan secara meluas sorbitol (glukosa) mannitol (mannosa) maltilol
(maltosa) xylitol (ksilosa) lactitol (laktosa) isomalt (sakarosa) Konversi secara reaksi
reduksi dapat berlangsung secara kimiawi ataupun biokonversi (enzimatik
mikrobiologis) Gambar 4 menyajikan diagram alir proses kimiawi
Bahan dasar yang digunakan larutan gula scderhana (dari glukosa monohidrat glukosa
anhidrat fruktosa ksilosa campuran glukosafruktosa) atau larutan gula disakarida (dari
maltosa campuran maltosaglukosa ) gas hydrogen (dengan kemumian gt 995) dan
katalis (logam nikel) Larutan gula dan suspensi katalis dipompakan ke dalam reactor
hidrogenasi dengan penambahan gas hydrogen secara sinambung pada suhu 140 oC dan
tekanan 40 bar Oleh karena reaksi bersifat eksotermal reactor perlu dilengkapi dengan
system pendingin Setelah reaksi sempuma produk dikeluarkan dengan penghembusan
udara ke dalam tangki penyangga (buffer tank) dilakukan penapisan untuk memisahkan
limbah padat (lumpur) dan pengawamineralan (demineralisasi) dalam penukar-ion (ionshy
exchanger) Dengan melakukan penguapan pada penguap-ganda (multiple-effect
evaporator) akan diperoleh konsentrat poliol dengan kadar sekitar 70 Apabila
dikehendaki poliol kristal maka dapat dilakukan proses lanjut penguapan secara hampa
dan penghabluran dan penapisan hablur (kristal) berdasarkan ukurannya
20
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Sorbitol
Dalam industri pangan digunakan sebagai pengganti gula invert nilai kemanisan
setengah dari nilai sukrosa efek penghambat pembentukan kristal sukrosa dan glukosa
Sorbitol dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembentukan poli-ester dengan
mereaksikannya dengan asam lemak Poliester ini dikenal sebagai lemak berkalori
rendah dan cocok untuk tujuan diet
Mannitol
Mannitol diperoleh dari reduksi mannosa dan bersifat kurang higroskopis digunakan
sebagai gula diabetik serta pengganti lemak (fat replacersubstitutes)
Maltilol
Maltilol juga banyak digunakan sebagai pemanis rendah kalori dan gula diabetik salah
satu penyusun Minuman Penyehat
Campuran Poliol
Untuk memperoleh sifat fisiologis tertentu antara lain tingkat kemanisan yang rendah
(30- 60) dan nilai kalori rendah (25-50 nilai kalori glukosa atau sorbitol) dilakukan
pencampuran poliol antara lain SUMTL (sorbitollmaltitol) SUML (sorbitolmannitol)
XilitoJ
Xilitol dapat diperoleh dari proses hidrogenasi kimiawi (katalitik) atau fermentasi xilosa
Secara fermentasi microbial perolehan xilitol dapat mencapai 48 dari gula awai Xilosa
dihasilkan dari hidrolisis hemiselulosa yang pada jagung ban yak terdapat di bagian kulit
dan bonggol nya
XilitoI banyak digunakan untuk minuman diabetik dan bah an baku industri farmasi
(Lihat uraian pada paragraph Pemanfaatan hasil samping dan limbah jagung)
21
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
i
Tabel 2 Sifat Penting Poliol
(Larutan 10
)
Higroskopis
Kelarutan
(25 degC)
glOO mI t------
Panas
Pelarutan
bull (JIg)
Nilai
SUKROSA MAL TITOL LACTITOL SORBITOL MANNITOL XILITOL
Derajat
Kemanisan
Iarutan 05 05 1010 09 03
+
210
I
-17 -80
150
-50
i
I + -
22235
-112 -121
+
185
-155
Energi (kj 17 12 85 17 17 i
g i I I
22
17
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
PEMANFAATAN HASIL SAMPING DAN LIMBAH JAGUNG
Pada paragraph ini secara selintas akan diuraikan mengenai pengolahan hasil samping
dan limbah jagung berupa kulit dan bonggol jagung Kedua limbah itu secara kimiawi
tersusun atas tiga komponen utama yaitu selulosa hemiselulosa dan lignin sebagai
perekat Oleh karena itu bahan tersebut (dan bahan serupa) disebut limbah
lignoselulosik Ketiga bahan penyusun lignoselulosa masing-masing dapat
didayagunakan dengan melalui proses fisik mekanik kimiawi danlatau bioproses
menjadi produk bernilai ekonomi tinggi
Oleh karena itu apapun produk yang ingin dihasilkan dari kulit atau bongo jagung
tahapan awal proses berupa pemisahan ketiga komponen tersebut berupa delignifikasishy
penghilangan lignin Lignin pada struktur lignoselulosik berfungsi sebagai perekat
sehingga dengan pelepasan lignin selulosa dan hemiselulosa dapat dipisahkan dengan
mudah Delignifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara dan metoda antara lain (a)
fisik-mekanik dengan pencacahan dan pemanasan bertekanan (b) fisiko-kimiawi
pemanasan dalam larutan asam atau soda (c) biokimiawi penggunaan mikroba
misalnya kapang untuk perombakan lignin
Turunan lignin
Lignin yang diperoleh dari delignifikasi bukan merupakan limbah atau bahan buangan
melainkan dapat didayagunakan menjadi produk berharga Dengan reaksi sulfonasi dari
lignin dapat dihasilkan sulfonated alkali lignin dan sulfite lignosulfOllUtes Kedua bahan
terse but dapat digunakan sebagai bahan pengambil minyak pada pengeboran minyak
(drilling fluid additives) dan pengganti deterjen sintetik Lignosulfonat dapat juga
digunakan sebagai penyetabil aspal pendispersi yang mempunyai nilai ekonomi
menarik Dalam batas tertentu misalnya permintaan pasar lignin dapat diproses menjadi
vanillin dengan pemanasan bertekanan (900 - 1400 kPa) selama Y2 - 1 jam dalam
kondisi alkalis (Na2C03)
23
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Xilosa dan xilitol dari hemiselulosa
Hemiselulosa sebagi polimer tersusun sebagian besar atas xHosa dan pentosa Dengan
cara hidrolisis (asam atau enzimatik) hemiselulosa akan dihasilkan gula xilosa yang
apabila dilanjutkan dengan hidrogenasi (katalitik) diperoleh xilito1 Kedua produk
tersebut dapat digunakan sebagai pemanis untuk diabetik (lihat paragraph sebelumnya)
Selulosa dan turunannya
Dari bahan dasar selulosa dapat didayagunakan lebih lanjut menjadi produk produk yang
mempunyai nilai ekonomi dan komersial penting Produk produk dan proses
kimiawinya tersebut antaralain CMC karboksi metil selulosa metil dan etil selulosa
(eterifikasi) selulosa nitrat selulosa asetat selulosa propionat selulosa asetat-butirat
(esterifikasi) Produk selulosa tersebut banyak digunakan sebagai pengental (pangan
kosmetika farmasi) pelapis bahan penahan (protektif) pada kertas dan tekstil plastik
dan bahkan bahan peledak (selulosa nitrat )
Bahan plastik- resin termoplastik dan rayon dapat diperoleh dari selulosa antara lain
selofan busa selulosa dan rayon
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS JAGUNG
Uraian terdahulu memberikan gambaran singkat produk-produk potensial yang
dapat dihasilkan dan diproduksi dari pengolahan jagung danatau turunannya Untuk
pengembangannya pada skala industri tentu saja kaidah umum rules ofthe thomb dalam
kajian pengembangan industri berlaku
Tahapan pengembangan industri meliputi (a) sebelum kegiatan investasi (b) fasa
investasi (c) operasional Fasa kegiatan sebelum investasi sangat penting artinya untuk
menjawab bahwa industri yang bakal dikembangkan akan menguntungkan Pada
kegiatan ini dilakukan kegiatan rinci meliputi (a) identifikasi peluang investment (b)
pemilihan awal atau kajian pn-kelayakan (c) formulasi proyek atau studi kelayakan
tekno-ekonomis dan (d) tahapan evaluasi dan keputusan
Apabila pada kegiatan pra-investasi iini diperoleh hasil Jayak baik secara finansial dan
teknis serta kriteria lain maka fasa pengembangan dilanjutkan kepada investasi yang
24
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
meliputi (a) kontrak dan negosiasi (b) perancangan proyek (c) konstruksi dan (d)
percobaan operasi (start up)
Berdasarkan evaluasi pada tahapan start up yang dinilai secara teknis berkaitan dengan
operasional pabrik spesifikasi mutu pabrik yang dihasilkan maka operasi pabrik
sesungguhnya pada kapasitas yang ditetapkan berlangsung
Hal-hal yang harus di analisis pada tahapan kajian peluang adalah
1 Sumber bahan baku dalam hal ini adalah ketersediaan jagung
2 Pola pertanian yang ada sebagai pendukung agroindustri berbasis jagung
3 Kebutuhan konsumen atas produk yang mau dikembangkan
4 Jumlah impor produk serupa
5 lndustri pengolahan yang serupa di lain negara yang menunjukan keberhasilan
dengan kesamaan pengembangan modal pekerja sumber daya alam dan ekonomi
6 Kemungkinan hubungan dengan industri lain baik dalam negeri ataupun
intemasional
7 Kemungkinan pengembangan pada lini pengolahan baik secara integrasi hulu atau
hilir
8 Peluang diversivikasi produk
9 Peluang pengembangan kapasitas industri yang ada untuk mencapai skala
industri yang menguntungkan
10 lklim investasi secara umum
11 Kebijakan industri dari pemerintah
12 Biaya dan ketersediaan faktor-faktor produksi
13 Kemungkinan ekspor produk yang dihasilkan
Pada kegiatan pra-kelayakan dikaji secara rind dan menyeluruh terhadap altematifshy
altematif ekonomis yang meliputi
1 Pasar dan kapasitas pabrik yang dirancang kajian permintaaan dan pasar
penjualan dan pemasaran produksi dan kapasitas pabrik
2 Bahan-bahan baku dan energi
3 Lokasi dan tapak pabrik yang direncanakan
4 Project engineering teknologi proses dan peralatan kerja-kerja teknik sipil
25
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
5 Overheads Perusahaan administrasi dan penjualan
6 Sumber daya manusia pekerja dan staf
7 Implementasi proyek
8 Analisis finansial Biaya investasi pendanaan proyek biaya produksi dan
profitabilitas komersial
Dalam beberapa hal survei pra-kelayakan menunjukkan perlunya data tambahan
mengenai penelitian laboratorium atau pilot plant Pengembangan proses pada skala pilot
plant atau semi industri umumnya diperlukan untuk mendapatkan data perancangan yang
akurat
Strategi Pengembangan Agroindustri
Industri berbasis jagung pada era perdagangan global tidak terlepas dari perubahanshy
perubahan preferensi konsumen dalam memilih dan membeli produk berbasis jagung
Pesatcya perubahan preferensi konsumen yang begitu cepat tersebut tidak terlepas dari
berbagai faktor yang mempengaruhi an tara lain
a Semakin baiknya tingkat kesejahteraan masyarakat
b Semakin tingginya kesadaran masyarakat terhadap pangan dan gizi
c Semakin baiknya tingkat pendidikan
d Semakin pesatnya libelarisasi perdagangan
e Semakin besarnya investasi yang semakin terbuka
f Semakin globalisasinya masalah sosial ekonomi dan
g Adanya arus informasi serta berkembangnya teknologi yang semakin tidak dapat
kita hindari
Perubahan yang besar pad a preferensi konsumen tentu akan mempengaruhi proses
produksi Makin cepat adanya perubahan preferensi konsumen maka makin besar pula
investasi yang ditanamkan di peru3ahaan agroindustri tersebut mengingat proses
produksi harus disesuaikan dengan irama berkembangnya permintaan pasar Mungkin
kualitas bahan baku agroindustri yang perlu diperbaiki peralatan pabrik yang perlu
diu bah atau mekanisme prosesing yang perlu diganti Hal yang demikian perlu bantuan
permodalan dari pihak perbankan
26
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
Pada umumnya unruk meningkatkan penjualan (volume dan nilai penjualan) pengusaha
agroindustri dapat melaksanakan kebijakan penetrasi produk pengembangan pasar
diversifikasi produk atau memproduksi produk yang baru Kebijakan penetrasi produk
dilakukan bila konsumsi atau konsumsi per kapita terhadap produk tersebut mulai
menurun kemudian kebijakan pengembangan pasar dilakukan bila konsumsi di suatu
daerah pemasaran tertentu (target pasar) sudah mulai menurun dan kemudian mencari
daerah pasar baru Sedangkan kebijakan diversifikasi produk dilakukan bila permintaan
akan produk yang dihasilkan sudah mulai jenuh kemudian diproduksilah produk
substitusi atau produk komplemen sebagai langkah diversifikasi Selanjutnya strategi
memproduksi produk baru dilakukan bila langkah tida strategi tersebut (penetrasi pasar
pengembangan pasar diversifikasi prod uk) sudah mulai sulit dilaksanakan Kebijakan
seperti ini lazim disebut product mix strategy dalam pemasaran
Untuk mengubah kebijakan produksi tersebut diperlukan langkah-Iangkah kebijakan
untuk mendukungnya antara lain diperlukan peningkatan mutu sumber daya manusia
baik melalui penataran jangka pendek maupun jangka panjang peningkatan kualitas
sumber daya manusia memerlukan waktu yang relatif lama padahal perubahan preferensi
konsumen berubah secara cepat
Perubahan dan peningkatan permintaan pasar menuntut pula peningkatan tersedianya
bahan baku padahal produk pertanian seperti dijelaskan sebelumnya tidak bisa begitu
saja kuantitasnya atau kualitasnya dinaikkan dalam waktu singkat Hal ini disebabkan
karena pengusaha agroindustri umumnya tidak mempunyai lahan pertanian untuk
berproduksi dan walaupun ada luasnya tidak mencukupi untuk memenuhi peningkatan
permintaan pasar tersebut Disinilah sebenamya salah satu persoalan mendasar dari
pengembangan agroindustri di Indonesia
Pengembangan industri hilir yang begitu cepat yang didorong pula oleh adanya asosiasishy
asosiasi perusahaan agroindustri hilir danlatau eksportir yang kadang-kadang cenderung
bersifat kartel maka masalah agroindustri akan kian lebih serius lagi Apalagi produksi
pertanian yang dipakai sebagai bah an baku dihasilkan oleh jutaan petani kecil yang relatif
27
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
sulit unruk membuat asosiasi produsen Hal seperti ini membuat adanya kesenjangan
antara pennintaan dan penawaran yang semakin besar sehingga bisnis produk
agroindustri menjadi lebih berat menanggung beban resiko (risk) dan ketidakpastian
(uncertainty) yang relatif tinggi bila keterkaitan agroindustri di hilir dan di hulu tidak
diperhatikan Untuk itulah maka perlu dilakukan dan dikembangkan program kemitraan
antara pengusaha dan petani dan antara industri hulu dan hiiir yang saling
menguntungkan
PURNAVACANA
Berdasarkan paparan pendek diatas terlihat bahwa jagung merupakan komoditas
pertanian yang mempunyai potensi sangat besar untuk bahan baku industri hilirnya
Konsep pengembangan agroindustri terpadu atau agroindustri bernilai tambah tinggi
dapat diterapkan untuk jagung Hampir semua komponen jagung bahkan tennasuk
bagian tanamannya (batang dan daun) yang diluar pembahasan makalah ini dapat
diproses menjadi prod uk bernilai ekonomi tinggi Produk olahan jagung ini lebih lanjut
merupakan bahan baku industri pangan kimia kosmetika dan fannasi
Seperti halnya komoditas pertanian lain di Indonesia sayang pengembangan ke arah
agroindustri seperti ditampilkan diatas kurang terfokus Bahkan kita masih selalu saja
mengimpor bahan bahan pertanian diantaranya jagung dari negara negara lain Paradoks
ini mesti diputus dan diakhiri Kebijakan pemerintah yang mencenninkan pengembangan
pertanian sebagai penggerak pembangunan harus nampak Agroindustri sebagai industri
harus diyakini dapat memberikan kemakmuran bagi negara agraris seperti Indonesia ini
sebagaimana telah ditunjukkan oleh negara maju lain Peranan lembaga pengembangan
teknologi seperti universitas dan litbang sangat strategis dan diharapkan menghasilkan
inovasi inovasi teknologi yang dapat diterapkan oleh industri Demikian pula pihak
industri harus mulai mengubah pijakan bisnisnya berani menggunakan
dan menerapkan inovasi teknologi domestik tersebut dari semula sebagai turnkey
industry
28
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
BAHAN RUJUKAN
Anonim 1998 Pohon Industri Jagung leaflet LIPI Jakarta AustinGT 1984 Shreves Chemical Process Industries- fifth edition McGraw Hill Book
Co New York Koch H Roper H dan Hopcke R 1993 New Industrial Uses of Starch didalam
FMeuser et al (eds) Plant Polymeric Carbohydrates Royal Society of Chemistry Cambridge
Linden G dan Lorient D 1994 Biochimie Agroindustrielle valorization alimentaire de la production agricole Masson Paris
Mangunwidjaja D dan Suryani A 1994 Teknologi Bioproses Penerbit Penebar Swadaya Jakarta
Mangunwidjaja D 1999 Strategi pengembangan proses untuk bioindustri Makalah Seminar Nasional 3 Agroindustri Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
MangunwidjajaD 2003 Peluang pengembangan industri berbasis cassava Makalah disampaikan pada Temuusaha Cassava Deperindag Bandarlampung Agustus
Soekartawi 2000 Pengantar Agroindustri Penerbit Rajawali Press Jakarta Suryani A dan Mangunwidjaja D 2000 Rekayasa Proses Bahan Ajar Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Depdiknas Jakarta Uhligh U 1998 Enzymes in the Starch and Sugar Industries didalam H Urligh (editor)
Industrial Enzymes and their Application John Wiley amp Sons Inc New York UNIDO 1980 Manual for the Preparation of Industrial Feasibility Studies United
Nations Roma
29
top related