Pembangunan reaktor Nuklir di China

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama kali di dunia yang berbasis pada teknologi reaktor AP1000 dari U.S. Westinghouse Electric diumumkan oleh China pada bulan April 2009 kemarin. Pembangunan yang dimulai dengan menuangkan 5200 meter kubik semen di pulau nuklir Sanmen provinsi Zhejiang. Dua unit plant akan dibangun dalam tiga tahap, dan reaktor pertama akan memulai operasi pada tahun 2013 kemudian dilanjutkan reaktor kedua pada 2014.

Selama berlangsungnya pengerjaan untuk dua unit reaktor tersebut, China juga akan mulai membangun dua lagi reaktor nuknir berbasis AP1000 di lokasi Haiyang provinsi Shandong, sebagaimana kontrak yang telah ditandatangani antara Westinghouse dengan State Nuclear Power Technology Pwer Corp (SNPTC) China.

Diluar empat unit reaktor yang sedang dibangun, sekarang negara tersebut telah memiliki total 11 unit pembangkit listrik tenaga nuklir yang sedang beroperasi. Tiga unit reakor diantaranya menggunakan teknologi dalam negri, dua unit menggunakan teknologi Russia, empat unit dengan teknologi dari Perancis dan sisanya menggunakan desain dari Kanada. Atas dasar pemenuhan kebutuhan dari permintaan yang terus meningkan dan kekhawatiran dari isu pemanasan global akhir-akhir ini, China sudah mulai mempercepat pembagunan plant nuklirnya hingga mencapai 60 GW pada tahun 2020.

Bagan reaktor AP1000

Walaupun negara tersebut menggunakan berbagai macam desain reaktor nuklir, AP1000 akan menjadi pemain utama dalam desain reaknot ini, menurut SNPTC. Empat buah reaktor yang sedang dibangun sekarang, menggunakan “self-reliance program” dari China sendiri. Hal ini berarti negara tersebut sepenuhnya mempercayakan teknologi AP1000 berdasarkan kemajuan teknologi dalam negri. Untuk lebih jauh lagi, China akan membangun reaktor AP1000 secara masal atas kuasa SNPTC. Untuk pembangunan di pulau Sanmen misalnya, SNPTC menharapkan pembangunan enam unit lagi reaktor nuklir.

Penuangan semen di Sanmen untuk reaktor China generasi ketiga juga menjadi batu loncatan utama bagi Westinghouse Electric. Toshiba Corp. (dibeli oleh Westnghouse pada tahun 2006) yang menjadi suplier reaktor pressurezed water pertama di dunia pada tahun 1957 untuk plant di Shippingport. Pa., dan sekarang teknologi perusahaan ini menjadi basis hampir setengah dari jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia, termasuk penggunaan 60 persen teknologinya di U.S. Akan tetapi benerasi baru dari reaktor tersebut tidak terlihat sesukses generasi sebelumnya. Dan AP1000 hanyalah satu-satunya desain yang disertifikasi oleh Komisi Peraturan Nuklir (NRC) U.S. Faktanya Empat buah reaktor AP1000 tahun 2007 China seharga 5,3 Milyar U.S. Dollar merupakan reaktor pertama dari Westinghouse sejak tahun 1987.

Perhatian kepada desain AP1000 kini mulai meningkat. Di U.S., Westinghouse dengan AP1000nya telah menjadi teknologi pilihan dari sekitar 14 unit plant baru, termasuk enam unit yang telah ditandatangani kontraknya oleh perusahaan tersebut. Dilain pihak, UK yang persiapan plant nuklir generasi barunya menarik minat berbagai perusahaan di seluruh Eropa, kini sedang mengurus sertifikasi hanya untuk dua desain reaktor barunya. Yang pertama UK-EPR yang didesain oleh AREVA dan Electricite de France; dan desain lainnya menggunakan AP1000.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Kopi instan mengandung 2/3 kafein kopi asli

Kopi adalah salah satu minuman terfavorit dunia. Dengan sedikit kandungan kafein yang menyegarkan, rasanya yang beda dan aroma dari senyawa volatil seperti 4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanone, akan membuat kopi terasa nikmat. Bagi anda yang tidak memiliki cukup waktu luang untuk menikmati seduhan biji kopi, kopi instan lah solusiya.

Kopi instan yang cukup stabil pertama kali diproduksi ilmuan jepang bernama Satori Kato, pada tahun 1901. Selama Perang Dunia II, kopi instan mulai terkenal diantara tentara-tentara U.S setelah Nestlé memasarkan brand Nescafé sejak tahun 1910an. Minuman ini kemudian dikembangkan lagi pada tahun 1963 ketika Kraft mulai mengenalkan Maxwell House freeze-dried instant cofee. Dan dalam beberapa tahun saja, kopi instan jenis freeze-dried sudah mendominasi pasar.

Dengan mengkesampingkan aroma dan rasanya, banyak orang menginginkan kopi karena sensasi menyegarkan dari suatu komponen alkaloid yang disebut caffeine. Menurut National Nutrient Database for Standard Reference, kopi instan memiliki sekitar dua per tiga kandungan kafein kopi asli. Untuk lebih tepatnya, 8 oz kopi asli akan mengandung 95mg kafein, sedangkan pada takaran yang sama kopi instan hanya mengandung 62mg kafein saja. Tapi, bagaimanapun juga kandungan kafein turut dipengaruhi oleh spesies biji kopi, kandungan biji dan proses pengolahannya.

Semua produksi kopi instan mencakup proses pemanggangan biji kopi dan memasaknya didalam air panas. Sebelum hasinya diproses lebih lanjut menjadi kopi instan, oksigen dan partikel-partikel tidak latur didalamnya dipisahkan terlebih dahulu. Setelah itu, hasil masakan kopi dikeringkan dengan beberapa jenis metode untuk menghasilkan kopi instan.

Metode Pengeringan

Salah satu metode yang paling sering digunakan untuk mengeringkan kopi adalah menggunakan spray-drying. Kopi disemprotkan melalui nozzle untuk memproduksi tetesan-tetesan sebesar 300 µm yang akan jaruh ke drying tower, kopi sudah berbentuk bubuk pada saat tetesan tersebut mencapai dasar. Drying tower dijaga pada tekanan tinggi dan temperatur mendekati 270 derajad C. Produk kopi yang bagus akan dibasahi untuk membentuk butiran yang lebih besar sebelum masuk ke bagian pengemasan.

Freeze Dryer

Metode lainnya adalah dengan roses freeze-drying. Hasil masakan kopi pertama-tama dibekukan kemudian dihancurkan untuk membentuk butiran yang diinginkan. Standard & Alternative Products (SAAP), salah satunya menentukan butiran kopi standar sekitar diameter 3mm. Butiran yang terlalu besar atau terlalu kecil akan dilelehkan dan dibekukan kembali. Butiran yang beku dengan ukuran yang sudah sesuai akan diletakkan pada tempat dengan tekanan rendah dengan temperatur -50 derajad C, dan air dipisahkan dengan cara sublimasi ketikan drying chamber mulai menghangat.

Apapun prosesnya, produk akhir biasanya dikemas pada kondisi bebas oksigen menggunakan karbon dioksida atau nitrogen. Proses pengemasan seperti ini dilakukan karena kehadiran oksigen akan mempengaruhi rasa dan aroma kopi. Kopi instan biasanya memiliki kandungan oksigen yang sangat kecil dan kandungan air antara 1 sampai 4 persen. Kandungan air tersebut menyebabkan mikroba tidak dapat berkembangbiak. Kondisi-kondisi tersebutlah yang menyebabkan kopi instan dapat bertahan selama dua tahun sebelum batas kadaluarsanya.

“Sekarang, perusahaan besar kopi instan sudah menggunakan freeze-drying pada proses utamanya”, menurut Daniel Gedance, president dari SAAP. “Walaupun biaya utama kopi instan berasal dari biaya yang menyangkut distribusinya, biaya produksi kopi instan dengan menggunakan proses freeze-drying akan 35 persen lebih tinggi dibandingkan dengan proses spray-drying“, beliau menambahkan. Proses Freeze-drying menjadi lebih mahal dikarenakan oleh metode ini membutuhkan biji kopi berkualitas dengan jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan proses spray-drying.

Keterangan lengkap mengenai Teknologi Pengeringan Bahan Makanan.

Sumber:
American Chemical Society
Wikipedia
Chemical & Engineering News

kakao

Kakao merupakan salah satu komoditas ekspor yang dapat memberikan kontribusi untuk peningkatan devisa Indonesia. Indonesia merupakan salah satu negara pemasok utama kakao dunia setelah Pantai Gading (38,3%) dan Ghana (20,2%) dengan persentasi 13,6%. Permintaan dunia terhadap komoditas kakao semakin meningkat dari tahun ke tahun. Hingga tahun 2011, ICCO (International Cocoa Organization) memperkirakan produksi kakao dunia akan mencapai 4,05 juta ton, sementara konsumsi akan mencapai 4,1 juta ton, sehingga akan terjadi defisit sekitar 50 ribu ton per tahun (Suryani, 2007). Kondisi ini merupakan suatu peluang yang baik bagi Indonesia karena sebenarnya Indonesia berpotensi untuk menjadi produsen utama kakao dunia.

Namun, kualitas biji kakao yang diekspor oleh Indonesia dikenal sangat rendah (berada di kelas 3 dan 4). Hal ini disebabkan oleh, pengelolaan produk kakao yang masih tradisional (85% biji kakao produksi nasional tidak difermentasi) sehingga kualitas kakao Indonesia menjadi rendah. Kualitas rendah menyebabkan harga biji dan produk kakao Indonesia di pasar internasional dikenai diskon USD200/ton atau 10%-15% dari harga pasar. Selain itu, beban pajak ekspor kakao olahan (sebesar 30%) relatif lebih tinggi dibandingkan dengan beban pajak impor produk kakao (5%), kondisi tersebut telah menyebabkan jumlah pabrik olahan kakao Indonesia terus menyusut (Suryani, 2007). Selain itu para pedagang (terutama trader asing) lebih senang mengekspor dalam bentuk biji kakao (non olahan).

Peningkatan produksi kakao mempunyai arti yang strategis karena pasar ekspor biji kakao Indonesia masih sangat terbuka dan pasar domestik masih belum tergarap. Permasalahan utama yang dihadapi perkebunan kakao dapat diatasi dengan penerapan fermentasi pada pengolahan biji pasca panen dan pengembangan produk hilir kakao berupa serbuk kakao.

Coklat

Proses fermentasi akan menghasilkan kakao dengan cita rasa setara dengan kakao yang berasal dari Ghana. Selain itu, kakao Indonesia memiliki kelebihan tidak mudah meleleh sehingga cocok untuk blending.

Fermentasi merupakan suatu proses produksi suatu produk dengan mikroba sebagai organisme pemroses. Fermentasi biji kakao merupakan fermentasi tradisional yang melibatkan mikroorganisme indigen dan aktivitas enzim endogen. Fermentasi biji kakao tidak memerlukan penambahan kultur starter (biang), karena pulp kakao yang mengandung banyak glukosa, fruktosa, sukrosa dan asam sitrat dapat mengundang pertumbuhan mikroorganisme sehingga terjadi fermentasi.
Tahapan pengolahan pasca panen kakao yaitu buah hasil panen dibelah dan biji berselimut pulp dikeluarkan, kemudian dikumpulkan pada suatu wadah. Jenis wadah yang digunakan dapat bervariasi, diantaranya drying platforms (Amerika), keranjang yang dilapisi oleh daun, dan kontainer kayu. Kontainer disimpan di atas tanah atau di atas saluran untuk menampung pulp juices yang dihasilkan selama fermentasi (hasil degradasi pulp). Pada umumnya, dasar kontainer memiliki lubang kecil untuk drainase dan aerasi. Kontainer tidak diisi secara penuh, disisakan 10 cm dari atas dan permukaan atas ditutupi dengan daun pisang yang bertujuan untuk menahan panas dan mencegah permukaan biji dari pengeringan. Fermentasi dalam kotak dapat dilakukan selama 2 – 6 hari, isi kotak dibalik tiap hari dengan memindahkannya ke kotak lain.

Fermentasi biji kakao akan menghasilkan prekursor cita rasa, mencokelat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa-rasa pahit, asam, manis dan aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (cokelat) dan kacang (nutty), dan mengeraskan kulit biji menjadi seperti tempurung. Biji yang tidak difermentasi tidak akan memiliki senyawa prekursor tersebut sehingga cita rasa dan mutu biji sangat rendah. Fermentasi pada biji kakao terjadi dalam dua tahap yaitu fermentasi anaerob dan fermentasi aerob. Keberadaan asam sitrat membuat lingkungan pulp menjadi asam sehingga akan menginisiasi pertumbuhan ragi dan terjadi fermentasi secara anaerob. Fermentasi aerob diinisiasi oleh bakteri asam laktat dan bakteri asam asetat. Produk fermentasi yang dihasilkan berupa etanol, asam laktat, dan asam asetat yang akan berdifusi ke dalam biji dan membuat biji tidak berkecambah.

Selama fermentasi terjadi pula aktivitas enzimatik, enzim yang terlibat adalah endoprotease, aminopeptidase, karboksipeptidase, invertase (kotiledon dan pulp), polifenol oksidase dan glikosidase. Enzim-enzim ini berperan dalam pembentukan prekursor cita rasa dan degradasi pigmen selama fermentasi. Prekursor cita rasa (asam amino, peptida dan gula pereduksi) membentuk komponen cita rasa di bawah reaksi Maillard (reaksi pencoklatan non-enzimatis) selama penyangraian.

Untuk menghentikan proses fermentasi, biji kakao kemudian dikeringkan. Pengeringan dilakukan sampai kadar air menjadi 7 – 8 % (setimbang dengan udara berkelembaban 75 %). Kadar air kurang dari 6 %, biji akan rapuh sehingga penanganan serta pengolahan lanjutnya menjadi lebih sulit. Kadar air lebih dari 9 % memungkinkan pelapukan biji oleh jamur. Pengeringan dengan pemanas simar surya dapat memakan waktu 14 hari, sedangkan dengan pengeringan non surya memakan waktu 2 – 3 hari.

Setelah pengeringan, biji disortir untuk membersihkan biji dan dilanjutkan dengan penyangraian pada suhu 210 C selama 10 – 15 menit. Tujuan dari penyangraian adalah untuk mensterilisasi biji serta pembentukan cita rasa dari prekursor cita rasa (hasil fermentasi) melalui reaksi Maillard.

Pada saat panen, petani coklat Indonesia memiliki kecenderungan untuk mengolah biji coklat tanpa fermentasi dengan cara merendam biji dalam air untuk membuang pulp dan dilanjutkan dengan penjemuran, dengan demikian biji siap dijual tanpa memerhatikan kualitas. Langkah tersebut diambil petani untuk mendapatkan hasil penjualan yang cepat karena jika melalui fermentasi diperlukan waktu inkubasi sehingga petani harus menunggu untuk mendapatkan keuntungan dari penjualan, sedangkan fermentasi merupkan kunci penting untuk memberikan cita rasa coklat. Dengan demikian, pengetahuan mengenai pentingnya fermentasi pada biji kakao perlu disebarluaskan pada petani coklat.

Produk yang melalui proses fermentasi sehingga diperoleh cita rasa coklat yang sesungguhnya dengan cost production yang relatif rendah. Fermentasi dapat dilakukan secara tradisional dan tidak memerlukan treatment khusus, hanya diperlukan wadah fermentasi dari kayu, ruang penyimpanan, lahan untuk menjemur, dan mesin penyangrai.

Sumber:

• TK-4231 / Industri PanganPengolahan Cokelat/Kakao (1), Dr. Tatang H. Soerawidjaja
• Suryani, Dinie, Zulfebriansyah, 2007. Komoditas Kakao : Potret dan Peluang Pembiayaan. Economic Review : 210 . Desember 2007.
• Carl E Hansen, Margarita del Olmo and Christine Burri. 1998. Enzyme Activities in Cocoa Beans During Fermentation. J Sci Food Agric: 77, 273È281.

Deterjen

Deterjen berhubungan dengan pembersihan benda padat. Pembersihan benda padat adalah penyingkiran benda yang tak diinginkan dari permukaannya. Pembersihan ini dapat dilakukan dengan berbagai metode, antara lain pemisahan mekanik sederhana (misalnya mengucek dan mencelupkan kain ke air), pemisahan dengan pelarut (misalnya penambahan pelarut organik), dan pemisahan dengan menambahkan air dan bahan kimia seperti surfaktan.

Sistem pencucian dengan deterjen terdiri dari benda padat yang akan dibersihkan, yang disebut substrat, pengotor yang akan dibersihkan melalui proses pencucian, dan liquid bath (cairan yang mengandung air dan surfaktan untuk membersihkan). Hasil pencucian akan bergantung pada interaksi elemen-elemen tersebut dan kondisi pencucian yang digunakan, seperti temperatur, waktu, energi mekanik yang diberikan, dan kesadahan air yang digunakan. 

Deterjen memiliki formula untuk membersihkan substrat yang kotor di bawah kondisi pencucian yang bervariasi. Beberapa deterjen, seperti sabun toilet, hanya terdiri dari satu komponen. Beberapa deterjen lainnya, memiliki lebih dari satu komponen. Secara umum, formula deterjen yang mengandung lebih dari satu komponen terdiri dari surfaktan, builder, dan aditif.

Surfaktan dalam deterjen berguna untuk mempengaruhi sudut kontak sistem pencucian, sedangkan builder memiliki fungsi untuk membantu efisiensi surfaktan dalam proses pembersihan kotoran. Salah satu kemampuan buider yang penting dan banyak digunakan adalah untuk menyingkirkan ion penyebab kesadahan dari cairan pencuci dan mencegah ion tersebut berinteraksi dengan surfaktan. Hal ini dilakukan karena interaksi tersebut akan menyebabkan penurunan efektivitas pencucian. Secara umum, builder memberikan alkalinitas ke cairan pencuci sehingga berfungsi juga sebagai alkali. Selain itu, builder juga memberikan efek anti-redeposisi. Beberapa contoh builder yang banyak digunakan antara lain:

1. Zeolit (Na2Ox.Al2O3y.SiO2z.pH2O). Zeolit berfungsi sebagai builder penukar ion. Zeolit yang banyak digunakan adalah zeolit tipe A. Ion natrium akan dilepaskan oleh kristal zeolit dan digantikan dengan ion kalsium dari air sadah. Hal ini akan menyebabkan penurunan kesadahan dari air pencuci.
2. Clay. Clay, seperti kaolin, montmorilonit, dan bentonit juga dapat digunakan sebagai builder. Natrium bentonit, misalnya dapat melunakkan air akibat kemampuannya menyerap ion kalsium. Namun, clay dipertimbangkan sebagai bahan yang memiliki efektivitas pelunakkan air yang lebih rendah dibandingkan zeolit tipe A. Penggunaan clay sebagai builder juga memiliki nilai tambah lain. Clay montmorilonit, misalnya, dapat berfungsi sebagai komponen pelembut. Komponen ini akan diserap dan difilter ke dalam pakaian selama proses pencucian dan pembilasan.
3. Nitrilotriacetic acid. Senyawa N(CH2COOH)3 atau biasa disebut NTA ini, merupakan salah satu builder yang kuat. Senyawa ini merupakan tipe builder organik. Namun, penggunaaannya memiliki efek samping pada kesehatan dan lingkungan.
4. Garam netral. Natrium sulfat dan natrium klorida merupakan garam-garam netral yang dapat digunakan sebagai builder. Selain itu, senyawa-senyawa ini juga dipertimbangkan sebagai filler yang dapat mengatur berat jenis deterjen. Natrium sulfat juga dapat menurunkan Critical Micelle Concentration (CMC) dari surfaktan organik sehingga konsentrasi pencucian efektif dapat tercapai.

Aditif organik dalam deterjen juga dapat ditambahkan untuk meningkatkan daya cuci. Peningkatan daya cuci yang dimaksud dapat meliputi beberapa hal, yaitu:

1. Menurunkan pengendapan kembali kotoran
2. Meningkatkan efek whiteness dan brightness
3. Meningkatkan kemudahan terlepasnya kotoran
4.  Menurunkan atau menigkatkan pembusaan seperti yang diinginkan
5. Menaikkan tingkat kelarutan deterjen (Jika deterjen semakin larut, maka fungsi pencucian juga meningkat)
6. Menaikkan daya dorong terhadap logam-logam
7. Menurunkan injury (misalnya iritasi pada kulit manusia, barang atau kain, dan mesin)

Beberapa aditif organik yang dapat digunakan dalam deterjen adalah:

1. Na-CMC. Natrium Carboxyl Methyl Cellulose sebagai aditif berfungsi sebagai agen anti-redeposisi yang paling umum digunakan pada kain katun. Namun, senyawa ini tidak berfungsi baik pada serat sintetis.
2. Blueing Agent. Blueing agent memiliki fungsi untuk memberi kesan biru pada kain putih sehingga kain akan terlihat semakin putih. Selain itu, blueing agent juga dapat memberi kesan warna yang lembut.
3. Fluorescent. Fluorescent merupakan agen pemutih yang pertama kali dikombinasikan dengan deterjen pada tahun 1940. Agen ini akan menyerap radiasi ultraviolet dan mengemisi sebagian energi radiasi tersebut sebagai sinar-sinar biru yang tampak. Konsentrasi aditif harus diperhatikan dalam penggunaannya karena jika konsentrasi aditif yang digunakan salah, fluoroecent tidak akan memberikan efek absorbsi sinar ultraviolet.
4. Proteolytic enzyme. Proteolytic enzyme banyak digunakan pada formula deterjen. Tujuan penggunaannya adalah untuk mendegradasi bercak-bercak pada substrat yang dapat didegradasi oleh enzim. Penggunaan aditif ini membutuhkan waktu lebih lama daripada aditif lainnya karena merupakan bioteknologi. Enzim-enzim yang dapat digunakan sebagai aditif antara lain enzim amilase, trigliserida, dan lipase.
5. Bleaching agent. Bleaching agent anorganik yang banyak digunakan dalam formula deterjen adalah natrium perborat. Pada temperatur pencucian yang tinggi, sekitar 70-80 derajat Celcius, senyawa ini akan memucatkan (efek bleaching) bercak-bercak seperti bercak wine dan buah-buahan secara efektif. Namun, untuk memenuhi syarat lingkungan, sebbelum dibuang, air sisa cucian harus didinginkan hingga temperatur di bawah 50 derajat Celsius. Bleaching agent organik yang juga dapat digunakan adalah TAED (Tetra Acetyl Ethylene Diamine). Senyawa ini efektif digunakan pada temperatur pencucian 50-60 derajat Celcius.
6. Foam Regulator. Foam regulator seperti amin oksida, alkanolamida, dan betain terdapat dalam produk deterjen jika jumlah busa yang banyak diinginkan sehingga aditif ini umumnya ditemui pada cairan pencuci tangan dan sampo.
7. Organic sequestering. Aditif ini berfungsi untuk memisahkan ion logam dari bath deterjen. Beberapa aditif yang berfungsi sebagai organic sequestering adalah EDTA dan nitrilotriacetic acid.

Sumber: File kuliah Dasar-Dasar Rekayasa Produk, G. Handi A.
Gambar: http://www.asia.ru/Catalog/10151.html

Plant dengan penerapan aset-aset terintegrasi dan diversifikasi produk

Industri di tahun 1990-an sampai sekarang mengalami kemajuan pesat seiring dengan teknologi yang terus menemukan celah-celah baru dalam pengembangannya. Cara-cara tradisional yang menggunakan tenaga manusia sudah semakin ditinggalkan, bahkan bagi beberapa jenis industri rumah tangga. Mekanisasi dan automatisasi semakin menggeser peran manusia dalam pengerjaan proses industri. Efek dari hal ini lebih terasa lagi dalam pabrik skala besar. Para operator plant mengalami tantangan besar karena peningkatan automatisasi, meningkatnya diversifikasi struktur produk, dan kecenderungan integrasi aset-aset industri.

Seiring dengan peningkatan kompleksitas plant, meningkat pula kebutuhan akan prosedur produksi dan perawatan yang lebih terorganisir dan efisien. Strategi modern yang dapat meningkatkan produktivitas dan efisiensi aset sambil meningkatkan ketersediaan, kehandalan, dan keamanan adalah sebuah keharusan. Manajemen Kinerja Aset (Asset Performance Management) yang efisien dapat membantu untuk memenuhi kebutuhan ini, memastikan peningkatan proses bisnis dan memberikan kontribusi penting untuk meningkatkan nilai proses.

Asset Performance Management merupakan metode holistik untuk optimasi teknologi dan organisasi proses tertentu. Tujuannya adalah untuk mencegah downtime dan kerugian, yang berujung pada perolehan produksi yang terukur dan berkelanjutan. Seperti juga pencapaian aset utilitas yang paling efektif, fokus utama adalah pada rasio biaya/keuntungan yang seimbang.

Overall Equipment Efficiency (OEE)

Langkah pertama dalam mengidentifikasi potensi peningkatan adalah menganalisis situasi saat ini. Apa aset atau komponen yang paling penting? Hubungan teknis apa yang ada? Di mana ‘bottle neck‘ terjadi dalam proses produksi, di mana kelemahan dalam teknis dan prosedur organisasi? Pada tahap mana berulang kali timbul masalah yang membuat sisa proses lebih sulit dan berpengaruh negetif terhadap aset kinerja? Semua pertanyaan-pertanyaan ini harus terlebih dahulu dijawab oleh pakar dalam optimasi pemeliharaan. Begitu pula analisis mendatail dari semua proses yang terjadi pada plant, kunci indikator spesifik dapat digunakan untuk mengevaluasi situasi saat ini.

Indikator yang paling penting untuk menilai profitabilitas perusahaan adalah Overall Equipent Efficiency (OEE). Metrik ini memberikan informasi mengenai output dari mesin sebenarnya dibandingkan output yang diinginkan. Meskipun perencana produksi mendasarkan perencanaan jadwal produksi pada jumlah unit maksimum, pada kenyataannya, hal-hal di luar dugaan terjadi lagi dan lagi, tidak bisa diantisipasi pada tahap perencanaan. Misalnya, dalam kasus bottling plant, jenis botol tertentu dapat menyebabkan keterlambatan pada conveyor belt karena satu gripper botol mengganggu transportasi karena sedikit perbedaan dalam bukaan botol. Pada saat perencanaan, tidak akan pernah diduga bahwa jenis kontainer ini akan menimbulkan masalah. Kini, anggota staf yang bertanggung jawab menentukan apakah gripper harus diganti atau apakah jenis kontainer yang berbeda harus digunakan.

Seperti halnya kinerja keseluruhan mesin (overall performance of a machine), OEE dapat digunakan untuk menentukan efektivitas dari lini produk atau plant selengkapnya. Dalam menilai suatu plant, indeks OEE terdiri dari metrik pada kerugian selama plant downtime, changeover, dan prosedur setup (ketersediaan), metrik pada kerugian selama deviance dari jadwal yang direncanakan, downtime yang lebih kecil dan waktu idle (tingkat kinerja), dan metrik pada waktu yang hilang akibat kerusakan komponen dan pemeliharaan (kualitas).

Setelah penyebab kerugian dari aspek teknis telah diidentifikasi, langkah berikutnya adalah untuk lebih memahami prosedur organisasi untuk menemukan potensi optimisasi yang tersembunyi. Dalam semua kasus, pada tahap ini berkonsultasi spesialis eksternal bisa membantu, misalnya konsultan manajemen. Spesialis eksternal memiliki pandangan yang objektif dan independen serta dapat memberikan nasihat berharga karena pengalaman mereka dalam proyek-proyek dengan tantangan serupa.

Konsultan spesialis menganalisis produktivitas dan mengevaluasi baik proses teknologi maupun organisasi, serta kondisi hubungan kontraktor dan mitra perusahaan. Dengan dasar ini, mereka dapat mengembangkan strategi pemeliharaan dan produksi yang dapat diimplementasikan oleh operator plant. Mereka mendukung optimasi pemeliharaan dengan membantu staf untuk mencapai tujuan mereka dan memastikan bahwa OEE dikembangkan, produktivitas plant meningkat, dan biaya produksi per unit turun. Ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih baik untuk memenuhi kebutuhan pelanggan di masa yang akan datang dan margin profit dapat ditingkatkan.

Penyebab kerugian yang paling frekuentif:

1. Downtime: penghentian yang disebabkan kegagalan atau kerusakan mesin; setup waktu saat perubahan jenis produk, waktu yang dibutuhkan untuk mengganti alat dan mereset parameter mesin
2. Speed losses: waktu idle dan penghentian kecil karena masalah teknis; menurunkan waktu kerja (diidentifikasi dengan perbedaan waktu yang direncanakan dan waktu sebenarnya)
3. Process error: kesulitan awal di antara start up dan stabilisasi proses, penurunan pada kualitas produk-produk awal sebelum sistem mencapai keadaan tunak

Disadur dari: http://www.engineerlive.com/Process-Engineer/Plant_Management (Asset performance management: improving process productivity)

Untuk keperluan tersebut, beberapa industri tekstil telah mengupayakan pemanfaatan batubara sebagai bahan bakar. Namun bahan bakar minyak maupun batubara, keduanya merupakan sumber daya alam yang terbatas dan dapat habis pada suatu saat. Oleh karena itu perlu dicari teknologi alternatif yang lebih efisien, hemat energi serta lebih ramah lingkungan. Salah satu dari teknologi alternatif tersebut adalah energi plasma. Penggunaan energi plasma mempunyai manfaat yang cukup besar karena dapat menyebabkan proses pengikisan (etching) dan pembentukan radikal bebas, disosiasi ikatan kimia, pembentukan ikatan silang pada permukaan polimer, dan lain-lain.

Contoh-contoh serat alami maupun yang dibuat oleh manusia telah membuktikan bahwa banyak potensi yang dimiliki plasma dalam pengolahan material tekstil. Ini telah dibuktikan dengan suksesnya pengolahan anti-penyusutan pada wool dengan simultan efek posif pada dyeing and printing. Bukan hanya stuktur kimia pada permukaan yang dimodifikasi menggunakan gas plasma yang berbedam tetapi juga topografi permukaanya. Permukaan yang sangat hidrofobik dengan topografi tertentu berkontak dengan air bisa menimbulkan debu dan kotor and mungkin terkontaminasi oleh bakteri dan jamur.

Penggunaan Plasma Untuk Inisiasi Grafting

Kapas

Kain kapas adalah kain yang terbuat dari serat kapas 100% yang molekulnya terdiri dari polimer selulosa. Serat kapas adalah serat selulosa alam yang mempunyai kutikula, lumen dan dinding sel yang kuat sehingga mempunyai kekuatan yang tinggi. Proses etching menggunakan GDP (glow discharge plasma) selama 20 menit menurunkan berat serat kapas sebesar 1, 9 %, sedangkan kekuatan benangnya dari 266 g turun menjadi 230 g, atau turun sebesar 13,5%. Serat kapas dengan ekspos 60 detik sudah dapat untuk inisiasi pada polimerisasi tempel (grafting) terhadap berbagai monomer. Monomer hidroksi etil metakrilat (HEMA) adalah yang paling besar kemampuannya untuk grafting pada kapas, disusul n-isopropil akrilamid (NIPA), metoksi etil akrilat (MEA), hidroksi etil akrilat (HEA), asam akrilat (AA) dan akrilamid (AMD).

Rayon Viskosa

Serat rayon viskosa adalah serat regenerasi selulosa yang dibuat dari pulp kayu cemara dan sejenisnya yang melalui serangkaian proses dan pemintalan basah dapat terbentuk serat. Oleh karena bahan dasarnya selulosa maka serat tersebut termasuk serat yang hidrofil. Serat rayon mempunyai berat molekul dan kristalinitas yang rendah dibanding serat kapas. Sehingga mempunyai kekuatan yang lebih rendah dan kandungan air (moisture regain) yang lebih tinggi, kurang lebih 12% (kandungan air kapas 8%). Pada proses etching dengan GDP selama 20 menit serat rayon mengalami penurunan berat sebesar 6%, sedangkan kekuatan benangnya turun dari 142g menjadi 105g atau turun sebesar 25,06%. Serat rayon viskosa yang terinisiasi selama 60 detik sudah mampu melakukan polimerisasi tempel (grafting) terhadap berbagai monomer. Kemampuan rayon viskosa untuk di-grafting dengan beberapa monomer berbeda dengan kemampuan kapas.

Poliester

Poliester adalah serat sintetik yang terbuat dari kopolimerisasi antara asam tereftalat dengan etilen-glikol membentuk polimer yang strukturnya sangat kristalin. Serat poliester sangat sedikit mengandung gugus hidrofil sehingga termasuk serat hidrofob dan pada kondisi normal mempunyai kandungan air (moisture regain) hanya 0,4%. Etching dengan GDP selama 20 menit menurunkan berat serat poliester sebesar 0,6%, sedangkan kekuatannya turun sebesar 19,2%. Sama halnya dengan serat kapas maupun rayon viskosa, serat poliester dapat melakukan polimerisasi tempeL terhadap berbagai monomer.

Nilon

Nilon (nilon 66) adalah serat sintetik yang terbuat dari kopolimerisasi antara asam adipat dan heksametilendiamin membentuk polimer dengan struktur supermolekuler yang sangat kristalin. Serat nilon relatif sedikit mengandung gugus hidrofil dan mengandung gugus amina, sehingga sifatnya lebih hidrofil dibanding poliester. Pada kondisi normal serat nilon mempunyai kandungan air (moisture regain) sebesar kurang lebih 4%. Proses etching dengan GDP selama 20 menit menurunkan berat serat nilon sebesar 6%, sedangkan kekuatannya turun dari 228g menjadi 219g atau sebesar 4,4%.

Akrilik

Serat akrilik termasuk serat sintetik yang merupakan polimer hidrokarbon linier yang mengandung banyak gugus akrilonitril (lebih dari 85%). Proses etching GDP selama 20 menit menurunkan berat serat akrilik sebesar 6%, sedangkan kekuatannya turun dari 202g menjadi 198g atau sebesar 1,98%.

Rayon Asetat

Serat rayon asetat adalah serat regenerasi selulosa yang dimodifikasi, sehingga mengandung gugus asetat dan sifat-sifatnya jauh berbeda dengan serat rayon viskosa maupun serat kapas.

Grafting serat-serat tekstil dengan monomer tidak menurunkan kekuatannya tetapi justru meningkatkan. Adanya monomer tertentu dapat menambah friksi antara serat satu dengan yang lainnya, sehingga kemungkinan terjadi selip lebih kecil.

Sumber:
Kailani, Zubaidi A. 2005. Pemanfaatan Energi Plasma dalam Proses Tekstil Untuk Memperbaiki Sifat-Sifat Kain.
Sparavigna, Amelia. Plasma Treatment Advantages for Textiles.
Höcker, Hartwig. 2002. Plasma Treatment of Textile Fiber. Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 3, pp. 423–427.

Jenis-jenis kemasan susu

Pengisian dan penyegelan makanan susu tergantung dengan cara pengolahannya. Ada tiga cara pengolahan yang umum dilakukan pada susu, yaitu pasteurisasi, sterilisasi, dan Ultra High Temperature (UHT)-aseptik. Kualitas dari susu pasteurisasi tergantung kepada kondisi aseptik dari mesin pengemas. Packaging pada susu dibagi menjadi dua jenis, yaitu returnable container dan single service container.

Returnable Container

Cara ini biasa digunakan bagi susu pasteurisasi dan sterilisasi karena susu yang diolah dengan cara ini hanya tahan disimpan untuk beberapa hari saja. Pasteurisasi biasanya hanya tahan untuk 7-16 hari sedangkan sterilisasi dapat tahan sampai dengan 3 minggu. Susu pasteurisasi dapat menggunakan botol dan kaleng, sedangkan susu sterilisasi hanya menggunakan botol.

Dasar sistem menggunakan returnable container adalah pengumpulan kontainer kosong dan pencucian sebelum mengisi ulang. Penyimpanan kontainer yang belum dicuci biasanya penting dan dapat diperpanjang semalam sehingga pencucian dan pengisian operasi berikutnya dapat dimulai di pagi hari sebelum pasokan kontainer kosong yang belum dicuci lainnya tiba. Setelah dicuci, container berbentuk kaleng dapat disimpan karena memiliki tutup sedangkan botol tidak karena botol-botol ini tidak memiliki tutup sehingga dapat terkontaminasi oleh udara. Biasanya, penyimpanan dilakukan setelah kaleng-kaleng dan botol-botol tersebut diisi sehingga distribusi dapat dilakukan dengan lebih fleksibel.

Volumetric fillers lazim digunakan dalam pengisian bahan makanan yang berbentuk cairan, termasuk susu. Pengisian dapat dilakukan dengan pengaturan in-line maupun carousel (atau rotasi). Filler harus dapat mengisi container dengan akurat tanpa spoilage dan tanpa kontaminasi dari proses penyegelan.

Kontainer dengan segel tidak diisi sepenuhnya. Ruang kosong pada bagian atas kontainer diperlukan untuk memciptakan kondisi vakum parsial. Kondisi ini mereduksi perubahan tekanan di dalam kontainer selama proses dan mereduksi reaksi oksidatif produk selama penyimpanan. Botol dan kaleng seharusnya memiliki ruang kosong sekitar 6-10% dari keseluruhan volume kontainer pada temperatur normal penyegelan.

Susu yang diisi biasanya masih berupa susu dengan pemrosesan yang minim. Pasteurisasi maupun sterilisasi susu biasanya dilakukan setelah kontainer diisi dan disegel untuk menghindari kontaminasi yang mungkin terjadi. Penyegelan pada botol susu biasanya memakai segel normal, seperti tutup dari alumunium foil atau cork stopper dari tembaga atau alumunium. Sedangkan tutup pada kaleng susu biasanya disegel dengan double seam.

Botol dengan leher lebar (36-40 mm), cocok untuk disegel dengan tutup alumunium foil adalah sistem yang paling sering digunakan untuk pengemasan susu pasteurisasi dalam returnable container. Sedangkan botol yang digunakan untuk susu sterilisasi mempunyai leher yang lebih ramping (26 mm) sehingga segel yang efektif dapat dibuat. Prefabricated crown seal digunakan untuk menyegel botol-botol ini.

Botol gelas sebagai selah satu jenis returnable container

Saat susu dalam botol dipanaskan dan memuai selama pemanasan lebih dari botol, udara di atas susu terkompresasi dan tekanan di dalam botol melebihi tekanan di luar. Kontraksi susu saat didinginkan dibawah temperatur pengisian menyebabkan terbentuknya ruang vakum di atas susu. Ruang vakum ini dapat menyebabkan kontaminasi melalui segel di antara botol dan tutupnya. Oleh karena itu, sangat penting bagi segel untuk benar-benar rapat.

Kaleng susu dari alumunium biasanya memiliki tutup yang tidak memerlukan gasket karet, penyegelan cukup dilakukan dengan sunken grip ataupun mushroom lids. Oleh karena masalah pencucian mekanik, tutup yang dirantai pada kaleng tidak lagi digunakan.

Single Service Container

Seluruh produk yang dikemas dalam single service container dapat langsung dibuang setelah cairan di dalamnya selesai dikonsumsi. Dua tipe dasar dari kontainer ini terbuat dari karton dan sachet plastik (kantong). Bahan dasar yang lazim digunakan adalah polietilen (PE), baik yang berdensitas rendah maupun tinggi.

Pada susu pasteurisasi, karton dibuat secara kontinyu dari plastic coated paper yang dibentuk menjadi sebuah tube. Tube diisi secara kontinyu dengan susu yang telah dipasteurisasi. Segel treansvers dibuat pada sudut yang tepat di atas ketinggian susu sehingga tidak ada ruang kosong dan bentuk kemasan menjadi tetrahedron.

Pada susu UHT (Ultra High Temperature), karton diproduksi secara kontinyu dari plastic coated paper yang telah disterilisasi secara kimia dan termal sebelum dibentuk menjadi tube. Tube diisi secara kontinyu oleh susu hasil UHT, kemudian disegel di atas level cairan dan dibentuk menjadi bentuk rektangular.

Karton susu sebagai salah satu jenis single-service ontainer

Pada susu pasteurisasi dalam sachet, sachet dibuat secara kontinyu dari film polietilen dengan ketebalan 70-90 mikrometer. Mesin membentuk film menjadi silinder dengan penyegelan panas vertikal, kemudian menjadi kantong dengan segel horizontal pada bagian bawah. Setelah itu kantong diisi dengan susu pasteurisasi dari small balance tank. Sebuah keran dengan kontroler waktu digunakan untuk mengisi tube dengan jumlah susu yang sama. Penyegel transvers dibuat di atas level susu. Setelah pengisian dan penyegelan bagian atas kantong, dilakukan pemotongan untuk menghasilkan satu sachet susu.

Untuk kemasan 10-20 liter susu, kemasan yang dipakai adalah kemasan yang mudah untuk dibuang, khusus dibuat untuk penggunaan bersama. Kemasan ini memiliki segel berupa screw cap.

Sejarah Coklat

Chocolate, coklat berasal dari pohon Theobroma cacao asli benua amerika, tepatnya daerah tropis amerika selatan dan amerika tengah. Coklat pertama kali dikonsumsi oleh bangsa Aztecs sekitar 600 tahun sebelum masehi. Kata coklat berasal dari bahasa Nahuatl chocolatl (dieja xocolatl), yang berarti bitter water (air pahit). Sejarah penyebaran coklat di daerah Eropa dimulai ketika bangsa Aztecs menghidangkan coklat panas kepada penjelajah asal Spanyol Hernán Cortés pada tahun 1519. Ia kemudian memperkenalkan coklat di Eropa sekembalinya ke Spanyol tahun 1528. Pertama kalinya coklat dibuat untuk konsumsi langsung (choco bar) dilakukan oleh perusahaan “Fry and Sons of Bristol” di Inggris pada tahun 1847. Milk chocolate dibuat pertama kali pada tahun 1975 di Switzerland.

Industri Coklat

Coklat dibuat dari biji cacao yang dipanen lalu difermentasi selama 6-7 hari, kemudian dikeringkan. Cokelat yang berualitas baik berasal didapat dari biji cokelat yang dikeringkan dengan sinar matahari langsung. Di tingkat industri, biji coklat dibersihkan dari impurities seperti pasir dan sebagainya. kemudian biji cokelat di panggang dan ditumbuk. Bagian dalam dari biji dihancurkan menjadi potongan-potongan kecil yang disebut “nibs”. Nibs kemudian digiling. Dari hasil proses tersebut akan didapat cairan kental yang disebut chocolate liquor. Chocolate liquor tersebut kemudian diproses lebih lanjut untuk diekstrak lemaknya (cocoa butter). Setelah lemak cokelatnya diambil, bentuk liquor tadi dikeringkan (dry) hingga menjadi bubuk (cocoa powder).

Didalam industri pembuatannya, coklat terbagi menjadi tiga tipe yakni: Dark chocolate, milk chocolate, dan white chocolate. Dark chocolate terdiri dari sejumlah campuran coklat padat atau cairnya, tambahan cocoa butter, gula, dan vanilla yang dicampur dengan menggunakan proses conched dan tempered (didinginkan pada kondisi tertentu) untuk menjaga agar gula dan lemak terkristalisasi dalam bentuk yang paling stabil. Sedangkan untuk pembuatan milk chocolate, ditambahkan lagi susu atau cream, susu cair, atau susu bubuk kedalam campuran dark chocolate tadi. White chocolate tidak menganding chocolate liquor, hanya terdiri dari cocoa butter, susu, lemak susu, dan pemanis seperti gula atau sirup yang kaya akan fructosa.

“Apabila saya membuat minuman coklat dari buah atau biji cocoa langsung dari pohonnya, maka akan banyak sekali lemak pada permukaan minuman saya. Minuman tersebut akan sangat aneh bentuknya,” dijelaskan oleh Stephen T. Beckett, Kepala departemen di Nestlé Product Technology Centre, York, England, dan penulis buku “The Science of Chocolate” (Cambridge, U.K.: Royal Society of Chemistry , 2000).

Coklat yang kita konsumsi biasanya terdiri dari sekitar 25 sampai 35 persen lemak dan 50 persen gula. Penyedap rasa seperti vanila biasanya ditambahkan pada produk tertentu. Gula juga terkadang digantin dengan produk lain yang rendah kalori. Berbagai macam modifikasi memang dilakukan untuk membuat coklat dengan rasa tertentu.

Selama proses pembuatannya, sebagian besar coklat diproses dalam bentuk liquid. Viskositas, properti aliran dan ukuran partikel menjadi faktor penting dalam pembuatan coklat. Lemak adalah kunci untuk menentukan properti dari coklat, menurut Beckett, lemak dapat memberikan dampak yang besar pada viskositas coklat. Sebagai contoh, dengan meningkatkan kandungan lemak didalam coklat dari 27 persen menjadi 28 persen dapat menurunkan viskositas menjadi setengahnya. Viskositas coklat dapat juga dikurangi dengan penambahan emulsifier seperti lecithin.

Beckett menambahkan bahwa didalam coklat terdapat sekitar 800 senyawa kimia. Walaupun didalam coklat terdapat sedikit sekali nutrisi, tetapi coklat mengandung sebuah grup polyphenolic seperti flavanoids atau catechins. Senyawa yang berfungsi sebagai anti oksidan untuk mencegah kolesterol rendah dan melindungi dari berbagai penyakit pembuluh darah. Didalam milk chocolate 40-g contohnya, terdapat sekitar 300-mg senyawa tersebut. Dark chocolate mengandung lebih banyak flavanoids dibanding milkchocolate.

Sumber:
C&EN, Microsoft Encarta, Rhamnosa-Buletin

Milk as pasteurization-sterilization product

Liquid milk for consumption is mostly either pasteurized or sterilized. Pasteurization is a mild process, designed to inactivate the major pathogenic and spoilage bacteria in raw milk. Further improvements in shelf-life can be obtained by careful control of post-pasteurization contamination (PPC), by use of good quality raw milk and manipulations of the processing conditions. Eventually, however, such milks will spoil due to survival and growth of thermoduric bacteria or any post-pasteurization contaminants.

To keep milk for longer than few days at ambient temperature, it needs to be sterilized. The traditional process involves heating milk in a sealed container in the temperature range 114-120 Celcius degree for 20-30 minutes. More recently UHT processes have been introduced. These are continuous sterilization processes and involve temperatures in excess of 135 Celcius degree for times of greater than 1s, followed by aseptic packaging.

One of the main purposes of heat treatment is to reduce the microbial population in raw milk. Also, when milk is heated enzymes are inactivated, chemical reactions take place and there are changes in physical properties. Some important ones are a decrease in pH, precipitation of calcium phosphate, denaturation of whey proteins and interaction with casein, Maillard browning and modifications to the casein micelle.

The two most important kinetic parameters are the rate of reaction or inactivation at a constant temperature and the effect of temperature change on reaction rate. The heat resistance of vegetative bacteria and microbial spores at a constant temperatures is characterized by their decimal reduction time (D value), this is the time required to reduce the population of 90% or one decimal reduction (one log cycle). The number of decimal rductions (log N0/N) can be evaluated from:

log (N0/N) = heating time/D

where N0 = the initial population, N = final population

The two important points follow from this. Firstly, it is not possible to achieve 100% reduction. Secondly, for a spesified heat treatment, the final population will increase as the initial population increases.

Pasteurization

The first stage in the history of pasteurization between 1857 and the end of the nineteenth century might well be called the medical stage, as the main history in heat-treating milk came chiefly from the medical profession interested in infant feeding. In 1927, North and Park established a wide range of temperature-time conditions to inactivate tubercle bacillus.

milk pasteurization

HTST (high temperature-short time) continuous processes were developed between 1920 and 1927 and for some time the ability of the HSTS process to produce safe milk was questioned. One method of pasteurization produces as good bottle of pasteurized milk as does the other when good methods are used and when conditions are comparable. These included test of the following:

1. Raw milk quality (platform test)
2. Pasteurizability (survival of thermodurics)
3. Efficiency of pasteurization (pathogens and phosphatase)
4. Recontamination (thermophilic and coliform bacteria and the methylene blue test)
5. General bacteria quality, including organisms surviving pasteurization plus contaminating organisms (plate court)

Enzymes in raw milk may give rise to problems in pasteurized milk. However, it is unlikely that bacterial lipases and proteases, which are very heat resistant, will cause problems in pasteurized milks because of their relatively short shelf-life and refrigerated storage conditions.

In general, the lower the storage temperature, the better is the keeping quality. Raw milk is typically stored at 4 Celcius degree, temperatures in the cold chain are slightly higher and they are likely to be higher still in domestic refrigerators.

There is a requirement to further increase the shelf-life of pasteurized products, both for the convenience of the consumers and to provide additional protection against temperature abuse. However it is important to avoid the onset of cooked flavor, which would result from more severe pasteurization temperatures.

Sterilization

Sterilization of milk become a commercial proposition in 1894. Milk can be sterilized either in bottles or other sealed containers or by using ultra-high temperature (UHT) processing, which involves continuous sterilization followed by aseptic packaging.

Foods have been sterilized in sealed containers, such as cans, for over 200 years. Milk was originally sterilized in glass bottles sealed with a crown cork but more recently plastic bottles are used. The main aim is to inactivate heat-resistant spores, thereby producing commercially sterile product with an extended shelf-life.

Ultra-high temperature (UHT) offers some distinct advantages over in-container sterilization. Chemical reactions are less temperature sensitive so the use of higher temperatures, combined with more rapid heating and cooling rates, helps to reduce the amount of chemical reaction. There is also a choice of indirect heat exchangers for milk, such as plate or tubular types, as well as direct steam injection or infusion plants, all of which heat products at different rates and shear conditions.

For extended shelf-life and UHT products, aseptic packaging should be used of which a number are available. They are involve putting a sterile product into a sterile container in an aseptic environment. superheated steam has been used for sterilization of cans. Irradiation may be used for plastic bags.

Package should be inspected regularly to ensure that they are air-tight, again focusing upon those more critical part of the process. Sterilization procedures should be verified. The seal integrity of the package should be monitored as well as the overall microbial quality of packaging material itself. Rinsing, cleaning, and disinfecting procedures are also very important.

Reference:

Smit, Gerrit (editor). 2000. Dairy Processing: Improving Quality. Cambridge: Woodhead Publishing Limited. Improvements in the pasteurisation and steriliation of milk by M.J. Lewis, The University of Reading, UK.

Proses tradisional pembuatan garam

Berdasarkan catatan Departemen Perindustrian dan Perdagangan, dalam satu tahun Indonesia membutuhkan garam lebih dari 2,1 juta ton. Akan tetapi industri garam rakyat hanya mampu memproduksi 112.000 ton garam dan sisanya mencapai 900.000 ton garam masih diimpor. Pada data tahun 2000, tercatat kebutuhan garam nasional mencapai 855.000–950.000 ton untuk kebutuhan konsumsi dan 1.150.000–1.345.000 ton untuk kebutuhan industri. Hal ini sangat ironis, melihat negara Indonesia yang memiliki garis pantai 81.000 km dan intensitas panas yang cukup, tapi kualitas dan kuantitas garam rakyat masih sangat rendah.

Walaupun Indonesia merupakan negara kepulauan, pembuatan garam masih terkonsentrasi di pulau Jawa dan pulau Madura.

Luas area yang dikelola oleh PT Garam hanya 5.116 Ha dan seluruhnya berada di pulau Madura hanya mampu memproduksi 60 ton/Ha/tahun. Luas area penggaraman 25.542 Ha yang dikelola secara tradisional oleh rakyat dan hanya memproduksi 40 ton/Ha/tahun. (Dini Purbani, data dari PT. Garam Persero, 2000).

Kualitas garam yang dikelola secara tradisional pada umumnya harus diolah kembali agar layak dijadikan garam konsumsi maupun untuk garam industri. Pembuatan garam 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 diatas 95 persen, kategori baik dengan kadar NaCl 90–95 persen, dan kategori sedang dengan kadar NaCl antara 80–90 persen. Di Indonesia, kebutuhan kadar garam diatas 95 persen yang mencapai 1,2 juta ton seluruhnya masih diimpor.

Sistem penggaraman rakyat sampai saat ini menggunakan kristalisasi total sehingga produktifitas dan kualitasnya masih kurang. Pada umumnya garam dengan proses tradisional memiliki kadar NaCl kurang dari 90 persen dan banyak mengandung pengotor padahal luas lahan penggaraman rakyat 25.542 Ha atau sekitar 83,31 persen dari luas areal penggaraman nasional.

Jika saja 50% dari luas area penggaraman ini ditingkatkan produktifitasnya menjadi 80 ton/Ha/tahun, maka produksi garam dapat mencapai 1,5 juta ton sehingga total produksi garam nasional meningkat menjadi 1,8 juta ton. Dengan demikian kebutuhan impor garam industri dapat dikurangi dari 1,2 juta ton menjadi hanya sekitar 300.000 ton. Angka yang cukup besar untuk menghemat devisa negara.

Sumber:
Proses Pembentukan Kristalisasi Garam. Dini Purbani. Departemen Kelautan dan Perikanan. 2003
http://www.dkp.go.id

Pada proses pembuatan semen secara tradisional, semen menghasilkan gas rumah kaca dari proses pemanasannya dan proses memasak bahan baku seperti limestone (batu kapur). Pembakaran dan kebutuhan energi tersebut menghasilkan CO2. Dan sampai sekarang, belum ada orang yang mampu merubah fundamental pembuatan semen tersebut, hingga Nikolaos Vlasopoulos mengungkapkan hasil penelitiannya.

“Formula baru yang ramah lingkungan ini dapat merubah industri semen menjadi penyerap karbon yang baik,” kata kepala peneliti Novacem yang berbasis di London. Penelitian yang mendapat dukungan dari para pecinta lingkungan ini, menggunakan material berbeda untuk bahan dasar pembuatan semen. Novacem yang didirikan oleh Vlasopoulos dan rekan-rekannya di Imperial College London telah menarik perhatian perusahaan konstruksi besar seperti Rio Tinto Minerals, WSP Group dan Laing O’Rourke, dan banyak investor termasuk Carbon Trust.

Semen Novacem tersebut berbasis magnesium silikat dan tidak membutuhkan energi yang besar pada pemanasannya. Semen tersebut juga akan menyerap CO2 pada saat ia mengeras. Perusahaan ini pemulai Pilot Plant senilai £1.5m didanai oleh Technology Strategy Board, sebuah badan milik pemerintah UK. Bila sema berjalan lancar, Vlasopoulos memperkirakan produk Novacem akan ada di pasaran dalam lima tahun lagi. “Di UK perubahan iklim ini memaksa kita untuk mengurangi emisi CO2 dan seluruh sektor harus berperan didalamnya. Industri konstruksi harus bertanggung jawat penuh atas pengaruh lingkungan yang disebabkan oleh industri itu sendiri.” dikatakan oleh Jonathan Essex, seorang civil engineer konsultan Bioregional yang juga duduk dalam panel kepedulian lingkungan untuk Institusi Civil Engineers. Bila Novacem dapat membuat semen mereka dengan harga yang kompetitif,m langkah selanjutnya adalah menggunakan energi terbarukan untuk tungku pemanas agar dapat mengurangi lagi emisi CO2-nya.

Menurut Novacem, peroduknya dapat menyerap sekitar 0,6 ton CO2 setiap ton semen. Dapat dibandingkan dengan emisi karbon 0,4 ton setiap pembuatan semen standar. Sebelumnya telah ada beberapa usaha untuk membuat semen yang lebih ramah lingkungan, ada yang menggunakan tambahan aggregate pada campuran konsentratnya sehingga menggunakan semen yang lebih sedikit, akan tetapi belum mampu mengatasi permasalahan utama emisi CO2 proses pembuatan semennya. Usaha lainnya adalah dengan membuat campuran polimer tapi tetap tidak berpengaruh besar pada pasar.

Pembicara dari Asosiasi Semen British mengungkapkan keraguannya pada berbagai penelitian laboratorium untuk semen-semen jenis baru dan permasalahannya. “Realitanya terdapat ketersedian geologis dan distribusi globan dari sumber daya alam yang sesuai, disandingkan dengan besarnya validasi yang dibutuhkan untuk memastikan kesesuaian tujuan, membuat semen-semen tersebut sangat tidak sesuai sebagai alternatif yang realistis bahan bangunan.”

Vlasopoulos merespon bahwa magnesium silikat banyak sekali terdapat di seluruh dunia, sekitar 10.000 milyar ton tersedia menurut beberapa perkiraan. “Sebagai tambahan, proses produksi semen ini adalah alamiah secara kimia, artinya semen ini dapat menggunakan berbagai produk samping industri yang terdapat magnesium didalamnya.” Ia percaya bahwa material ini cukup kuat untuk digunakan sebagai bahan bangunan, tetapi ia mengakui bahwa untuk mendapatkan lisensi kebenarah hal itu membutuhkan waktu beberapa tahun percobaan.

Perbandingan: Semen Ecofriendly dengan Tradisional

Semen standar, biasa diketahui dengan Portland cement, dibuat dengan cara memanaskan batu kapur (limestone) atau tanah liat (clay) pada temperatur sekitar 1.500 C. Dari proses ini, pembakaran bahan baku tersebut melepaskan 0,8 ton CO2 setiap ton semen yang diproduksi. Ketika dicampur dengan air untuk digunakan sebagai bahan bangunan, setiap ton semen dapat menyerap 0,4 ton CO2, tapi tetap saja keseluruhan proses menyisakan emisi karbon 0,4 ton setiap ton semen.

Semen Novacem, yang masih belum dipatenkan, menggunakan magnesium silikat sehingga tidak menghasilkan CO2 dari proses pembuatannya. Proses produksinya juga berjalan pada temperatur yang lebih rendah yakni 650 C. Hasil akhir menunjukkan bahwa semen Novacem menghasilkan emisi CO2 sebesar 0,5 ton setiap ton semen. Akan tetapi, dengan formula Novacem ini, semen mampu menyerap CO2 lebih banyak, sekitar 1,1 ton. Sehingga proses keseluruhannya adalah carbon negative, mampu menyerap 0,6 ton CO2 dari udara setiap ton semen yang digunakan.

Sumber:
Guardian Enviromental Network

Produk terbaru Coca Cola, Zero. Yang diklaim tidak mengandung gula sama sekali.

Seorang penerjun payung bersiap-siap meloncat dari pesawat. Dilengkapi dengan parasut, google, dan safety suit, ia pun terjun bebas. Selang beberapa lama kemudian, seorang pemuda dengan jeans dan kemeja flannel tiba-tiba saja ikut terjun bersamanya. Kaget, si penerjun pun berteriak, “Where’s your ‘chute, Man?” Namun pemuda itu malah menjawab dengan girang, “I don’t need one!” Kemudian diperlihatkannya botol minuman di tangannya, “Look, it’s Coca Cola zero sugar, Man! Great taste! I must be dreaming!”

Dari cuplikan iklan terbaru Coca Cola di atas, kita bisa menyimpulkan bahwa pemuda itu pasti tidak mendapat pelajaran Kimia Organik di bangku kuliah. Sugar atau gula adalah rantai karbon yang terdiri dari C dan H. Gula memiliki rasa manis, terutama jenis fruktosa yang biasa dipakai dalam industri makanan. Namun, setelah berbagai penelitian berbasis kimia, kini sejumlah bahan-bahan anorganik telah dapat dipakai untuk menggantikan fungsi gula sebagai pemanis pada makanan.

Segala yang menyangkut ‘less sugar‘ atau ‘less calorie‘ memang menjadi momok besar dalam masyarakat dewasa ini. Pemicunya bisa jadi karena tingkat kepedulian masyarakat terhadap kesehatan semakin tinggi, terutama berkaitan dengan penyakit diabetes. Atau bisa juga simpel karena alasan kecantikan: takut gemuk. Maka Coca Cola yang hadir dengan konsep ‘great taste, zero sugar‘ bagaikan angin segar bagi para pecinta softdrink.

Sebagai pengganti gula, Coca Cola menggunakan siklamat dan sakarin. Siklamat atau cyclohexylsulfamic acid (C6H13NO3S) digunakan dalam bentuk natrium siklamat. Sedangkan sakarin digunakan dalam bentuk natrium sakarin (C7H4NaNO3S.2H2O). Secara umum, siklamat dan sakarin berbentuk kristal putih, tidak berbau (atau berbau aromatik lemah bagi sakarin), tidak berwarna, dan mudah larut dalam air, serta berasa manis. Siklamat memiliki tingkat kemanisan relatif sebesar 30 kali tingkat kemanisan sukrosa dengan tanpa nilai kalori. Sementara sakarin memiliki tingkat kemanisan relatif sebesar 300 sampai dengan 500 kali tingkat kemanisan sukrosa, juga tanpa nilai kalori. Kalau diperhatikan, kandungan soda dalam Coca Cola Zaro terasa lebih kental. Hal ini berkaitan dengan usaha untuk menutupi after taste yang pahit karena tingkat kemanisan sakarin yang sangat tinggi tersebut.

Dalam sebuah penelitian disebutkan bahwa pemberian siklamat dengan dosis yang sangat tinggi pada tikus percobaan dapat menyebabkan tumor kandung kemih, paru, hati, dan limpa. Penelitian itu juga mengklaim bahwa siklamat dapat menyebabkan kerusakan genetik dan atropi testikular. Namun, informasi yang dikumpulkan oleh CCC (Calorie Control Council) menyebutkan bahwa konsumsi siklamat tidak menyebabkan kanker dan non-mutagenik. Pada tahun 1984, FDA (Food and Drug Administration) menyatakan bahwa siklamat tidak bersifat karsinogenik. Sebagai takaran saji, JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) menyatakan siklamat merupakan bahan tambahan pangan yang aman untuk dikonsumsi manusia dengan ADI (Acceptable Daily Intake) sebanyak 11,0 mg/kg berat badan. CAC mengatur maksimum penggunaan sakarin pada berbagai produk pangan berkisar antara 100 sampai dengan 2.000 mg/kg produk. Namun meski telah dinyatakan aman, negara-negara seperti Kanada dan Amerika Serikat tidak mengizinkan penggunaan siklamat sebagai bahan tambahan pangan.

Sakarin di sisi lain, tidak dimetabolisme oleh tubuh, lambat diserap oleh usus, dan cepat dikeluarkan melalui urin tanpa perubahan. Hasil penelitian menyebutkan bahwa sakarin tidak bereaksi dengan DNA, tidak bersifat karsinogenik, tidak menyebabkan karies gigi, dan cocok bagi penderita diabetes. JECFA menyatakan sakarin merupakan bahan tambahan pangan yang aman untuk dikonsumsi manusia dengan ADI sebanyak 5,0 mg/kg berat badan. Sejak bulan Desember 2000, FDA telah menghilangkan kewajiban pelabelan pada produk pangan yang mengandung sakarin, dan 100 negara telah mengijinkan penggunaannya. CAC mengatur maksimum penggunaan sakarin pada berbagai produk pangan berkisar antara 80 sampai dengan 5.000 mg/kg produk.

Referensi:
http://www.pom.go.id/nonpublic/makanan/standard/News1.html

J'adore by Dior

For a long time, jasmine has become one of the most important scents in perfumery industry. Some of the finest perfume producers in the world even launched statement-scent-perfumes like Jasmin by Guerlain and J’adore Les Jasmin by Dior. But amazingly, the jasmine scent itself doesn’t have to be extracted from real jasmines. For example, C7 aldehyde or heptaldehyde is mainly used in perfumery in the form of  jasmine aldehyde compound (alpha amyl cinnemic aldehyde).

Heptaldehyde is a chemical compound that is pyrolyzed from plant oil such as castor oil. Castor, mainly known in Indonesia as ‘jarak‘, has been one of the biggest non-gas commodity of Indonesian export for a long time. However, castors are exported only as seeds and oil.

The uses of heptaldehyde are:

1. As chemical intermediates for perfumes and flavors
2. As jasmine aldehyde compounds (alpha amyl cinnemic aldehyde) and coconut aldehyde for perfumery industries
   
3. Manufacturing of heptyl alcohol, heptonoic acid etc., which have subsequent usage in various industries
4. Rubber industry, in the preparation of vulcanization accelerators
5. As a solvent in rubber & plastic industries
6. As emulsifiers and plasticizers

Jatropha (Jarak)

Castor-seed processing to castor oil is like any other type of seed processing. Firstly, ripe castor fruits are harvested and left onto the sun to ease the seeds picking. Those seeds are dried to make it easily picked up from the castor fruits. The seeds are then washed and heated before finally conveyed into the extraction tube. The heating process is needed to coagulate protein and to release the oil so that the extraction process become more efficient. The heating process takes place at 80 Celcius in non-vacuum condition. Then, the drying process takes place at 100 Celcius degree with a constraint of percent of impurities at +/- 4%.

Meanwhile, castor fruits are conveyed into high pressure screw-press to produce first grade oil. During the process, waste is also produced. Oils are filtered and precipitated to separate impurities, which are known as foot. Foot is then fed back into screw-press as the oils are kept in a tank for purification. Waste is conveyed back into a ponder and then extracted with hexane or heptane solvent, or a mixing of both. The product is distilled and the solvent can be reused as solvent for other waste extractions while raw oil is produced and kept to be purified as well as first grade oil.

There are two methods of castor oil pyrolysis. The first method is the direct pyrolisis of castor oil while the second method is the synthetization of methyl ricinoleate through the methanolysis process from castor oil and continued with a thermal splitting process. It has been previously reported that the thermal splitting of methyl ricinoleate has some advantages over the direct splitting of castor oil because direct pyrolysis easily results in tarry materials and poisonous gas.

It is reported that the pyrolysis of castor oil at 400-400 Celcius degree under reduced pressure yields heptaldehyde and undecenoic acid in 16.0-24.0% and 17.0-35.0%, respectively [G. Das, R.K. Trivedi, and A.K. Vasishthat, J. Am. Oil. Chem. Soc., 66, 938 (1989)]. It is also reported that methyl ricinoleate is pyrolyzed at 558-638 Celcius degree under atmosphere yielding 25.8% of heptaldehyde and 45.7-44.6% of methyl undecenoate [G.-B. Han, Z.-Y. Liu, S.-L. Yao, and R.-F. Yan, J. Am. Oil. Chem. Soc. 73.1109 (1996)].

Castor oil has been produced in Indonesia since the Dutch colonization and is exported as lubricant material. In the Japanese colonization, Indonesians were forced to plant castor in order to produce lubricants for Japanese war equipments. After hundreds of years, we’re still exporting castor seeds and oils while in fact there are a lot more valuable materials can be manufactured from them. Dare to ask why?

References:
Handout kuliah Minyak dan Lemak oleh Dr. Tatang Hernas S.
Hu et al. Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol. 6, No. 4, July 2000, 238-241.

http://www.castoroil.in/extraction/extraction.html

http://www.castoroil.in/reference/glossary/heptaldehyde.html

An aerosol is made up of several basic components: (1) an aerosol can, (2) the product, (3) the propellant, (4) a valve with dip tube, and (5) an actuator.

An aerosol-can can be defined as:
“An integral ready-to-use package incorporating a valve and a product which is dispensed by pre-stored pressure in a controlled manner when the valve is operated”

Aerosol-can works in a basic concept: one high-pressure fluid expands to force another fluid through a nozzle. Initially, it was inspired by self pressurized carbonated beverages that can create an expanded pressure. Table below will describe some history from inspiring self pressurized carbonated beverages introduction until recent date now.

From aerosol concept’s, one fluid stored under high pressure is used to propel another fluid out of a can, the contents of the aerosol are made up of two components:

1. The propellant, fluid that boils well below room temperature, which can be a liquefied gas, or even a compressed gas.
2. The product, in the form of a liquid, emulsion or suspension that boils at a much higher temperature.

Eric Rotheim

The ‘Classic’ aerosol delivers the product in the form of a spray, which may be made up of small, medium or large droplets, depending upon the function of the aerosol.  As an example, an air freshener will consist of very small droplets in order to disperse a fragrance into the air; a furniture polish will consist of larger droplets, as it is only necessary to deliver the spray to a surface.  Other aerosol formats include, foams, gels, etc. The outlet product depends on several factors, including:

• The chemical makeup of the propellant and product
• The ratio of propellant to product
• The pressure of the propellant
• The size and shape of the valve system

The choice of these components is critical, and fortunately the manufacturers are able to produce a wide variety of aerosol devices by configuring these elements in different combinations.

In all cases it is the propellant pressure within the can that pushes the product through the various components until it reaches the actuator and emerges as a spray, or one of the other formats. The way in which the liquid is turned into a spray depends on a number of factors which include:

1. The valve specification
2. The actuator specification
3. The type and amount of propellant

There are two ways to configure this aerosol system based on the propellants: (1) Liquefied Propellants, and (2) Compressed Gas Propellants.

The idea is simple: it uses the evaporation of a liquid to absorb heat, making a cold environment. Refrigerator is designed to keep food cold because cold temperatures help food stay fresh longer. The activity of bacteria, which all food contains, will be slower in cold surroundings so that it takes longer for the bacteria to spoil the food.

What do actually happen inside a refrigerator? How can it be so cold like that? Well, it is simply one of the most important thermodynamic cycle: the refrigeration cycle. This is what happens to keep the refrigerator cool:

The refrigeration cycle

In the cycle, a circulating refrigerant such as Freon and ammonia enters the compressor as a vapor. The vapor is compressed at constant entropy and exits the compressor superheated. The superheated vapor travels through the condenser which first cools and removes the superheat and then condenses the vapor into a liquid by removing additional heat at constant pressure and temperature. Then, the liquid refrigerant goes through the expansion valve (also called a throttle valve) where its pressure abruptly decreases, causing flash evaporation and auto-refrigeration of, typically, less than half of the liquid.

That results in a mixture of liquid and vapor at a lower temperature and pressure. The cold liquid-vapor mixture then travels through the evaporator coil or tubes and is completely vaporized by cooling the warm air (from the space being refrigerated) being blown by a fan across the evaporator coil or tubes. The resulting refrigerant vapor returns to the compressor inlet to complete the cycle.

It is interesting to understand how the a box of refrigerator, which have a variety of shapes, sizes, and functions, actually operates based on a thermodynamic cycle. Do you imagine how difficult the food preservation is without this technology? Well, just don’t. And should any of you be interested in buying any kind of refrigerator, you can read these refrigerators reviews from Wize.com. In addition to your comprehensive understanding about the refrigeration cycle, you may sharpen you aesthetic skill a bit by reading their refrigerators reviews .