INDUSTRI MAKANAN

 

INDUSTRI MAKANAN

PEMBUATAN GARAM

Oleh : Oliver Gideon Parsaoran (@S10-Oliver)

 

ABSTRAK

Garam merupakan salah satu kebutuhan yang merupakan pelengkap dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia. Walaupun Indonesia termasuk negara maritim, namun usaha meningkatkan produksi garam belum diminati, termasuk dalam usaha meningkatkan kualitasnya. Di lain pihak untuk kebutuhan garam dengan kualitas baik (kandungan kalsium dan magnesium kurang banyak diimpor dari luar negeri, terutama dalam hal ini garam beryodium serta garam industri.

Kata Kunci : Garam, Elektrolit, Yodium

 

A. PENDAHULUAN

Seiring dengan kemajuan jaman, pembangunan di segala bidang makin harus diperhatikan. Salah satu jalan untuk meningkatkan taraf hidup bangsa adalah dengan pembangunan industri, termasuk diantaranya adalah industri kimia, baik yang menghasilkan suatu produk jadi maupun produk antara untuk diolah lebih lanjut.

Pembangunan industri kimia yang menghasilkan produk antara ini sangat penting, karena dapat mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap industri luar negeri, yang pada akhirnya akan dapat mengurangi pengeluaran devisa untuk mengimpor bahan tersebut, termasuk diantaranya garam dapur.

Garam merupakan salah satu kebutuhan yang merupakan pelengkap dari kebutuhan pangan dan merupakan sumber elektrolit bagi tubuh manusia. Walaupun Indonesia termasuk negara maritim, namun usaha meningkatkan produksi garam belum diminati, termasuk dalam usaha meningkatkan kualitasnya. Di lain pihak untuk kebutuhan garam dengan kualitas baik (kandungan kalsium dan magnesium kurang banyak diimpor dari luar negeri, terutama dalam hal ini garam beryodium serta garam industri.

Kualitas garam yang dikelola secara tradisional pada umumnya harus diolah kembali untuk dijadikan garam konsumsi maupun untuk garam industri. Pembuatan garam dapat dilakukan dengan beberapa kategori berdasarkan perbedaan kandungan NaCl nya sebagai unsur utama garam. Jenis garam dapat dibagi dalam beberapa kategori seperti; kategori baik sekali, baik dan sedang. Dikatakan berkisar baik sekali jika mengandung kadar NaCl >95%, baik kadar NaCl 90–95%, dan sedang kadar NaCl antara 80–90% tetapi yang diutamakan adalah yang kandungan garamnya di atas 95%. Garam industri dengan kadar NaCl >95% yaitu sekitar 1.200.000 ton sampai saat ini seluruhnya masih diimpor, hal ini dapat dihindari mengingat Indonesia sebagai negara kepulauan.

 

B. PERMASALAHAN

1.     Apa sifat dan spesifikasi dari garam serta bahan baku ataupun produk yang dihasilkan dalam pembuatan garam?

2.     Apa saja metode - metode yang digunakan dalam produksi garam?

3.     Apa saja limbah yang dihaslikan dalam proses produksi garam?

 

C. HASIL & PEMBAHASAN

Secara fisik, garam adalah benda padatan berwarna putih berbentuk kristal yang merupakan kumpulan senyawa dengan bagian terbesar natrium klorida (>80%) serta senyawa lainnya seperti magnesium klorida, magnesium sulfat, kalsium klorida, dan lain-lain. Garam mempunyai sifat / karakteristik higroskopis yang berarti mudah menyerap air, bulk density (tingkat kepadatan) sebesar 0,8 - 0,9 dan titik lebur pada tingkat suhu 801⁰C.

Garam natrium klorida untuk keperluan masak dan biasanya diperkaya dengan unsur iodin (dengan menambahkan 5 g NaI per kg NaCl) yang merupakan padatan kristal berwarna putih, berasa asin, tidak higroskopis dan apabila mengandung MgCl₂ menjadi berasa agak pahit dan higroskopis. Digunakan terutama sebagai bumbu penting untuk makanan, sebagai bumbu penting untuk makanan, bahan baku pembuatan logam Na dan NaOH ( bahan untuk pembuatan keramik, kaca, dan pupuk ), sebagai zat pengawet.

 

Natrium klorida
Nama lain Garam dapur
Sifat
Rumus molekul	NaCl
Massa molar	58.44 g/mol
Penampilan	Tidak berwarna/berbentuk kristal putih
Densitas	2.16 g/cm3
Titik lebur	801 °C (1074 K)
Titik didih	1465 °C (1738 K)
Kelarutan dalam air	35.9 g/100 mL (25 °C)

 

Ada beberapa cara yang umum dilakukan untuk memproduksi garam. Proses produksi garam tergantung dari bahan baku yang digunakan. Salah satunya yang akan dibahas adalah cara solar evaporation atau penguapan air laut.

      Penguapan Air Laut (Solar Evaporation)

      Langkah–langkah yang dibutuhkan dalam pembuatan garam melalui solar evaporation yakni

a. Pengeringan Lahan

Tahap Pengeringan Lahan untuk pembuatan garam terdiri dari :

       1). Pengeringan Lahan Pemenihan.

       2). Pengeringan Lahan Kristalisasi.

Lahan pembuatan garam dibuat secara berpetak-petak secara bertingkat, sehingga dengan gaya gravitasi air  dapat  mengalir  ke  hilir  kapan  saja dikehendaki. Kalsium dan magnesium sebagai unsur yang  cukup  banyak  dikandung dalam air laut selain NaCl perlu diendapkan agar kadar NaCl yang diperoleh meningkat. Kalsium dan magnesium dapat terendapkan dalam bentuk garam sulfat, karbonat dan oksalat.  Dalam proses pengendapan atau kristalisasi garam karbonat dan oksalat mengendap dahulu, menyusul garam sulfat, terakhir bentuk garam kloridanya.

Tanah untuk penggaraman yang dipilih harus memenuhi kriteria yang berkaitan dengan ketinggian dari permukaan laut, topografi tanah, sifat fisis tanah, kehidupan  (hewan/ tumbuhan) dan gangguan bencana alam.

      1). Letak terhadap permukaan air laut :

        · Untuk mempermudah suplai air laut

        · Untuk mempermudah pembuangan

      2). Topografi :

        · Dikehendaki tanah yang landai atau kemiringan kecil.

        · Untuk mengatur tata aliran air dan meminimilisasi biaya konstruksi

      3). Sifat fisis tanah :

   Dikehendaki sifat-sifat :

       · Permeabilitas rendah

       · Tanah tidak mudah retak

       · Pasir                        : Permeabilitas tinggi

       · Tanah liat                : Permeabilitas rendah dan Retak pada kelembaban rendah

       · Untuk peminihan    : tanah liat untuk penekanan resapan air (kebocoran)

       · Untuk meja-meja    : campuran pasir dan tanah liat guna kualitas dan kuantitas hasil produksi

 Pengujian laborat tanah, yang diperlukan :

       · Grain size (ukuran)

       · Kelakuan pada pengerasan (proctor test)

Bila diperlukan daya dukung untuk lokasi gudang dan pondasi pompa

    4). Gangguan kehidupan :

        · Tanaman pengganggu

        · Binatang tanah

    5) Gangguan bencana alam : Daerah banjir / gempa / gelombang pasang 

    b. Pengolahan Air Peminian/ Waduk

    1) Pemasukan air laut ke Peminian

    2) Pemasukan Air laut ke lahan kristalisasi..

    3) Pengaturan air di Peminian

    4) Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan selama seminggu.

   5) Pengeluaran Brine ke meja kristal dan setelah habis dikeringkan, untuk pengeluaran Brine selanjutnya dari peminian tertua melalui Brine Tank.

  6) Pengembalian air tua ke waduk. Apabila air peminihan cukup untuk memenuhi meja kristal, selebihnya dipompa kembali ke waduk 

    c.    Pengolahan Air dan Tanah

    1)   Proses Kristalisasi

      a)      Pemeliharaan meja beragam

      b)      Aflak (perataan permukaan dasar garam)

    2)   Proses Pungutan

      a)      Umur kristal garam 10 hari secara rutin (tergantung intensitas cahaya matahari).

      b)      Pengaisan garam dilakukan hati-hati dengan ketebalan air meja cukup atau 3-5 cm.

     c)      Angkut garam dari meja ke timbunan membentuk profil (ditiriskan), kemudian diangkat ke gudang dan siap untuk proses pencucian.

    d.   Proses Pencucian

    1)   Pencucian bertujuan untuk meningkatkan kandungan NaCl dan mengurangi unsur Mg, Ca, SO₄ dan kotoran lainnya.

   2)   Air pencuci garam yang digunakan semakin bersih dari kotoran maka akan menghasilkan garam cucian lebih baik dan lebih bersih.

    3)   Air garam (Brine) dengan kepekatan 20-24 ^oBe. (Secara kasar, 1 ^oBe nilainya 10 gram per liter. Jadi kalau air laut itu 3,0 ^oBe berarti kandungan garamnya 30 gram per liter).

    4)   Kandungan Mg ≤ 10 gr/Liter.

Gambar 1.1 Flow Sheet Pembuatan Garam Evaporasi

Sumber : http://www.oocities.org/trisaktigeology84/Garam.pdf

 

Pada proses pengkristalan apabila seluruh zat yang terkandung diendapkan/dikristalkan akan terdiri dari campuran bermacam-macam zat yang terkandung, tidak hanya Natrium Klorida yang terbentuk tetapi juga beberapa zat yang tidak diinginkan ikut terbawa (impurities). Proses kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”.

Untuk mengurangi impuritis dalam garam dapat dilakukan dengan kombinasi dari proses pencucian dan pelarutan cepat pada saat pembuatan garam. Sedangkan penghilangan impuritis dari produk garam dapat dilakukan dengan proses kimia, yaitu mereaksikannya dengan Na₂CO₃ dan NaOH sehingga terbentuk endapan CaCO₃ dan Mg(OH)₂. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut:

CaSO₄                     +                      Na₂CO₃      ->    CaCO₃             (putih) +      Na₂SO₄

MgSO₄             +                    2NaOH        ->      Mg(OH)₂            (putih) +          Na₂SO₄ 

CaCl₂               +                      Na₂SO₄          ->     CaSO₄   (putih) +     2NaCl

MgCl₂              +                      2NaOH       ->      Mg(OH)₂     (putih) +      2NaCl

CaCl₂               +                     Na₂CO₃       ->      CaCO₃       (putih) +     2NaCl

     

 Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi garam NaCl melalui penguapan air laut diantaranya yaitu :

    a)      Air Laut

Mutu air laut (terutama dari segi kadar garamnya (termasuk kontaminasi dengan air sungai), sangat mempengaruhi waktu yang diperlukan untuk pemekatan (penguapan).

    b)      Keadaan Cuaca

    ·Panjang kemarau berpengaruh langsung kepada “kesempatan” yang diberikan kepada kita untuk membuat garam dengan pertolongan sinar matahari.

       · Curah hujan (intensitas) dan pola hujan distribusinya dalam setahun rata-rata merupakan indikator yang berkaitan erat dengan panjang kemarau yang  kesemuanya mempengaruhi daya penguapan air laut.

    · Kecepatan angin, kelembaban udara dan suhu udara sangat mempengaruhi kecepatan penguapan air, dimana makin besar penguapan maka makin besar jumlah kristal garam yang mengendap.

    c)      Tanah

    · Sifat porositas tanah mempengaruhi kecepatan perembesan (kebocoran) air laut  kedalam tanah yang di peminihan ataupun di meja.

     · Bila kecepatan perembesan ini lebih besar daripada kecepatan penguapannya, apalagi bila terjadi hujan selama pembuatan garam, maka tidak akan dihasilkan garam.

    · Jenis tanah mempengaruhi pula warna dan ketidakmurnian (impurity) yang terbawa oleh garam yang dihasilkan.

    d)     Pengaruh air

    · Pengaturan aliran dan tebal air dari peminihan satu ke berikutnya dalam kaitannya dengan faktor-faktor arah kecepatan angin dan kelembaban udara merupakan gabungan penguapan air (koefisien pemindahan massa).

      · Kadar/kepekatan air tua yang masuk ke meja kristalisasi akan mempengaruhi mutu hasil.

    · Pada kristalisasi garam konsentrasi air garam harus antara 25–29°Be. Bila  konsentrasi air tua belum mencapai 25°Be maka gips (Kalsium Sulfat) akan banyak mengendap, bila konsentrasi air tua lebih dari 29°Be Magnesium akan banyak mengendap.

     e)      Cara pungutan garam

Segi ini meliputi jadwal pungutan, umur kristalisasi garam dan jadwal pengerjaan tanah meja (pengerasan dan pengeringan). Demikian pula kemungkinan dibuatkan alas meja dari kristal garam yang dikeraskan, makin keras alas meja makin baik.

     f)       Air Bittern

Air Bittern adalah air sisa kristalisasi yang sudah banyak mengandung garam-garam magnesium (pahit). Air ini sebaiknya dibuang untuk mengurangi kadar Mg dalam hasil garam, meskipun masih dapat menghasilkan kristal NaCl. Sebaiknya kristalisasi garam dimeja terjadi antara 25–29°Be, sisa bittern ≥ 29°Be dibuang.

Kondisi operasi proses produksi garam dapur dilakukan pada T = 30^oC yang merupakan suhu lingkungan dan tekanan 1 atm karena proses evaporasi air laut menggunakan tenaga surya dan dilakukan di ruang terbuka. Air laut yang diuapkan sampai kering mengandung setiap liternya sejumlah 7 mineral seperti CaSO4, MgSO4, MgCl2, KCl, NaBr, NaCl, dan air dengan berat total 1.025,68 gram. Setelah dikristalkan pada proses selanjutnya akan diperoleh garam dengan kepekatan 16,75 - 28,5 ^oBe yang setara dengan 23,3576 gram. Untuk menghasilkan garam dapur hanya akan diperoleh 40,97 % dari jumlah semula.

Limbah proses produksi garam

Proses produksi garam rakyat, melalui berbagai tahapan, diantaranya : penyediaan lahan (tambak), pengaliran air laut kelahan, proses penguapan air laut, proses kristalisasi garam, pemisahan garam dari airnya sehingga diperoleh garam rakyat.

Air sisa dari proses produksi garam rakyat ini, berwarna kuning muda, dibuang (tidak dimanfaatkan), disebut dengan istilah "Air Tua" atau "Bittern". Air tua (bittern) ini merupakan air limbah dari proses produksi garam rakyat, jumlahnya cukup besar sehingga dibutuhkan pengelolaan yang dapat dimanfaatkan. Kualitas air limbah industri garam ini (bittern) :

Kandungan ion magnesium (Mg) : 36,45 gram/L

Kandungan ion kalium (K)           : 10,95 gram/L

Kandungan ion kalsium (Ca)        : 0,14 gram/L

Kandungan ion sulfat (SO₄)          : 52,14 gram/L

Berat Jenis                                     : 1,250 gram/ml

 

D. KESIMPULAN

Garam bisa di hasilkan dari berbagai sumber antara lain yaitu dari airlaut, air danau asin, deposit dalam tanah, tambang garam, sumber air dalam tanah, larutan garam alamiah, dll. Bukan hanya sebagai penyedap rasa, tetapi garam juga memilki berbagai macam manfaat lainnya antara lain sebagai minuman kesehatn, garam mandi, garam konsumsi, cairan infus, sabun dan shampoo, cairan dialisat, dsb.

   Ada beberapa cara yang umum dilakukan untuk memproduksi garam. Proses produksi garam tergantung dari bahan baku yang digunakan, diantaranya dengan cara solar evaporation, rekristalisasi, multiple effect evaporation, open pan dan pembuatan garam dari batuan garam. Selain itu untuk memperoleh kualitas garam yang lebih baik lagi dengan kandungan NaCl yang tinggi, ada beberapa cara yang dapat dilakukan antara lain dengan kristalisasi bertingkat maupun sengan pengikatan pengotor pada garam dengan menambahkan bahan kimia.

Proses produksi garampun juga menghasilkan limbah yaitu berupa air bittern yang merupakan air sisa proses kristalisasi garam. Air bittern ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain sebagai pupuk multinutrien, penyelamat jantung, dsb.

 

E. DAFTAR PUSTAKA

http://rumahpintarkimia.blogspot.com/2011/06/laporan-praktikum.html

http://www.scribd.com/doc/76868720/Kristalisasi-garam-Kasar

http://chemedu09.wordpress.com/2011/04/28/pemurnian-garam-dapur/

http://yusufzae.blogspot.com