MENUJU EFISIENSI BAHAN BAKAR INDUSTRI GULA AREN RAKYAT

MENUJU EFISIENSI BAHAN BAKAR INDUSTRI GULA AREN RAKYAT

Sudah agak lama saya mengendapkan pemikiran tentang kenapa industri gula Aren rakyat tidak begitu berkembang, bahkan terkesan semakin menurun dan ditinggalkan. Begitu juga pada saat mengulang kajian tentang kenapa Aren tidak berkembang seperti Kelapa Sawit. Rupanya hal ini barangkali saling berkaitan, saling berjalin berkelindan, seperti benang kusut.

Prospek produktifitas yang sangat potensial belum tercerahkan dengan benar, mungkin belum banyak yang terpanggil untuk turut mengurai benang kusut tadi. Beberapa hal yang cukup mengganggu sebenarnya secara teknologi relatif sangat gampang diatasi bahkan sudah ada solusinya. Yang saya maksud adalah banyaknya penggunaan bahan bakar untuk mengolah nira menjadi gula Aren.

Mari menghitung kebutuhan kayu bakar

Di beberapa daerah seperti di Sulawesi Selatan, misalnya rata-rata setiap keluarga mengelola antara 20-40 liter nira setiap hari. Nira sebanyak itu dimasak dalam suatu kuwali atau wajan besar yang dipanaskan di atas tungku dari tanah atau semen. Setiap kali pemasakan nira sampai menjadi gula memakan waktu sekitar 4-5 jam per proses. Dalam memasak nira menjadi gula para perajin ini terus menerus melakukan pengadukan, dengan maksud agar panasnya merata dan cairan panas cepat mengental.

Para perajin Gula Aren tradisional ini dalam setiap prosesnya bisa menghabiskan kayu bakar yang cukup banyak bisa mencapai antara 20-40 kg kayu bakar. Atau katakanlah antara nira yang dimasak dengan kayu bakar yang diperlukan berbanding 1 : 1, artinya untuk memasak setiap 1 liter nira sehingga menjadi gula memerlukan 1 kg kayu bakar. Rasio nira : kayu bakar dalam pemasakan gula ini tentu sangat bervariasi antara perajin satu dengan lainnya. Angka di atas untuk memudahkan cara kita menghitung atau membayangkan kebutuhan kayu bakarnya.

Maka bisa dibayangkan kalau setiap petani harus menyediakan kayu bakar 20-40 kg setiap hari, berarti sekitar 600-1.200 kg kayu bakar per bulan. Dalam satu tahun kebutuhan kayu bakar akan mencapai 7.200-14.400 kg kayu bakar per tahun per orang perajin.  

Kalau dihitung dengan rasio nira : kayu bakar bisa lebih mudah untuk menghitung produksi dari suatu areal perkebunan aren. Jika setiap hektar dari kebun Aren dapat disadap nira 1000-2000 liter per hari, maka akan diperlukan kayu bakar antara 1-2 ton katu bakar per harinya atau 360 – 720 ton kayu bakar per tahun per hektar kebun Aren. Kalau satu truk dapat memuat kayu bakar sekitar 5 ton berarti diperlukan 72-144 truk kayu bakar per hektar per tahun. Nah.... itu baru 1 hektar, kalau 10 hektar, 100 hektar, 1000 hektar dan seterusnya. Waah......mungkin hutan kita akan menjadi gundul dalam waktu yang sangat cepat hanya untuk memenuhi kebutuhan kayu bakar guna mengolah nira aren menjadi gula.

Dari gambaran tadi kita dapat menyimpulkan betapa beratnya beban lingkungan dan beban masyarakat petani dalam mengumpulkan kayu bakar, jika teknologi yang digunakan tidak hemat bahan bakar. Pola tradisional dalam memasak nira menjadi gula ini bisa menjadi faktor negatif dalam pengembangan Aren di tingkat masyarakat petani, ditingkat penyusun kebijakan dan di tingkat praktisi pembina di lapangan.  

Inilah barangkali yang menjadi penghambat akan pengembangan Aren oleh petani tradisional kita. Petani menjadi agak sulit jika mengembangkan melebihi kemampuannya dalam mengadakan tenaga penyadap dan tenaga untuk memasak gula. Kalau sekiranya seluruh anggota keluarga sudah dikerahkan petani enggan atau masih belum berani memanggil tenaga dari luar sistem keluarganya. Oleh karena itulah kepemilikan pohon Aren masing-masing keluarga petani kita masih sangat rendah. Belum ada penelitian tentang berapa rata-rata kepemilikan pohon Aren masing-masing petani kita.  

Di Nunukan Kalimantan Timur, di tempat penulis ini tinggal para petani sebenarnya memiliki lahan yang rata-rata sangat luas. Namun pohon Aren yang ditanam tidak terlalu banyak rata-ratanya sekitar 10-20 pohon per keluarga. Seperti juga yang diungkapkan oleh Pak Pawisa seorang mantan petani Aren dari Sulawesi Selatan yang sekarang menjadi petani sawah di Sei Jepun, Nunukan Selatan, dia mengatakan kalau petani memiliki 10 pohon Aren yang produktif saja sudah lumayan penghasilannya, sudah bisa mencukupi keluarganya. Kalau misalnya rata-rata mengeluarkan nira 10 liter per pohon berarti sudah ada 100 liter setiap harinya, berapa tenaga dari keluarganya yang dikerahkan untuk menyadap pohon sekaligus, memasak nira, mencari kayu bakar, dan seterusnya.

Oleh karena itu petani akan memilih alternatif yang paling gampang, tanpa harus repot mengolah atau memasak menjadi gula, yaitu menjualnya menjadi tuak manis. Sebenarnya di hati kecilnya petani tidak ingin menjadi sebab maraknya minuman keras tradisional ini. Apa boleh buat, karena tingkat kesulitannya yang tinggi untuk mencari kayu, memasak nira menjadi gula juga butuh tenaga yang cukup berat, maka terpaksa nira dijual saja karena toh sudah ada yang datang membelinya di kebun. Belum lagi keadaan sekarang mencari kayu sudah semakin sulit, semakin lama juga akan semakin jauh. Mengandalkan dari kebun sendiri juga tidak mungkin karena kebutuhan kayu bakarnya juga setiap hari, nanti lama kelamaan akan habis juga.

Petani Aren kita kebanyakan belum melembagakan diri dalam suatu kelompok tani Aren, hampir semuanya masih sangat tradisional dalam mengembangkan usaha tani Aren. Hal ini memang tidak pernah dirancang sebelumnya, sebab pohon Aren yang dikelolanya adalah warisan dari alam, tidak pernah terpikir menanam dengan pola perkebunan yang teratur dan dalam jumlah banyak. Syukur sekali kalau ada koperasi yang menghimpun petani Aren menampung Gulanya. Mungkin bisa dihitung dengan jari adanya koperasi yang menghimpun nira dari para petani, kemudian koperasi dengan kilangnya mengolah menjadi gula. Kalau ada yang demikian kesulitan-kesulitan petani dapat diatasi, yaaa.. meskipun petani hanya menerima pembayaran dari hasil nira saja.

Teknologi tungku hemat energi

Yang menjadi kendala besar bagi para petani Aren adalah teknologi yang masih sangat sederhana dalam mengolah nira menjadi Gula, sehingga berakibat pada :
~ kebutuhan bahan bakarnya tinggi
~ butuh tenaga yang banyak dan kuat
~ menyita waktu untuk mengerjakan yang lain
~ sumber bahan bakar semakin lama semakin sulit dan mahal

Dari sebab-sebab di atas menjadikan Aren sulit berkembang menjadi komoditi andalan keluarga tani, maka kemudian menyebabkan :
~ karena dikelola kebanyakan jauh dari rumah
~ produk hasil olahan mutunya, penampilannya belum standard
~ belum banyak kreasi produk olahan dari Aren
~ pasar produk gula Aren agak sulit berkembang pasarnya.

Teknologi tungku yang hemat energi, hemat kayu bakar diyakini akan dapat mengurangi tingkat kesulitan petani dalam mengolah nira menjadi gula. Pada industri gula kelapa rakyat di Banyuwangi Jawa Timur sudah dikenal model tungku koloni yang hemat energi kayu bakar. Satu tungku yang sangat panjang terdapat wajan atau kuwali sekitar antara 4,6,8 bahkan 10 sampai dengan 12 buah, tergantung dari berapa banyak jumlah nira kelapa yang disadap.  

Penulis bersyukur sempat menjadi pedagang gula kelapa, sehingga masih ingat betul model tungkunya. Ingin rasanya mengulang nostalgia mengelilingi kebun-kebun kelapa rakyat untuk berburu gula kelapa. Kenapa berburu karena hampir tidak ada perajin gula kelapa yang terbebas dari para tengkulak atau juragan. Semuanya sudah punya hutang, sudah terikat kontrak menjual gula hanya kepada para tengkulak tersebut, berapapun harga pasaran ketika itu. Sehingga kalau pedagang baru ingin mendapatkan gula kelapa, yaa..... mesti bergerilya mencari perajin yang mau menjual gulanya kepada kita, meski dinaikkan sedikit dari harga yang diambil oleh tengkulak. Eh.. ngelantur.....

Adapun bentuk tungku yang diyakini dapat menghemat bahan bakar adalah sebagai berikut :

Model THE DK1

Keterangan gambar :
1. Tungku ini terdiri dari 4 kuwali atau 4 wajan yang disusun rapat sehingga tidak ada celah atau lubang sehingga api atau panas tungku keluar.
2. Cerobong asap ada di bagian paling belakang tungku dibuat meninggi dan bertutup di atas lubangnya namun masih ada celah bagi udara untuk keluar.
3. Di bagian depan tungku ada dua lubang, yang di bagian atas menjadi tempat masuknya bahan bakar yang dibuat dari susunan plat-plat besi baja atau besi beton supaya ada jalan bagi abu jika kayu sudah terbakar untuk turun ke bagian bawah. Lubang tungku bagian bawah digunakan untuk mengambil abu sisa pembakaran kayu, sehingga tidak menutupi perapian.
4. Tungku model ini sudah ada sejak dulu pada perajin-perajin gula kelapa di Kabupaten Banyuwangi, Blitar Jawa Timur. Bahkan jumlah kuwali dari setiap tungku bisa mencapai 10-12 buah, sehingga tungku ni kelihatan sangat panjang.

Dengan model tungku semacam ini energi panas menjadi sangat efisien tidak terbuang, karena memang tidak ada celah api atau panas keluar dari tungku, kecuali energi panas itu sudah melewati kuwali-kuwali yang berderet-deret, baru terbuang melewati cerobong yang berada di belakang tungku. Semakin lama api menyala di tungku, maka ruang udara di cerobong juga akan semakin panas, sehingga berat jenis udara mengembang mengakibatkan daya hisap yang semakin kuat agar udara (O2) yang segar masuk lewat lubang di bagian depan tungku. Karena kencangnya daya hisap udara panas ini bahkan menimbulkan suara yang bergemuruh, sehingga kita tidak perlu lagi untuk mengipasi api. Mengipasi api hanya pada saat pertama kali tungku akan dinyalakan, setelah tungku panas tidak diperlukan lagi, bahkan kita perlu mengurangi daya hisap udara panas itu dengan sedikit menutup celah lubang dengan bahan bakar yang ada.

Pemasakan nira yang utama adalah pada kuwali atau wajan yang pertama, karena panasnya yang langsung dari api bahan bakar, sedang kuwali yang nomor dua dan seterusnya memanfaatkan panas yang berlebih dari perapian pada kuwali petama. Kalau jumlah niranya masih banyak maka akan diisikan pada kuwali-kuwali selanjutnya, dengan harapan akan mendapat pemanasan yang lumayan sebelum mencapai pengadukan di kuwali pertama. Pengadukan dilakukan bisanya hanya dilakukan pada kuwali yang pertama tapi adakalanya kalau cukup panas pengadukan juga dilakukan sampai kuwali yang kedua.  
Proses pembuatan gula dengan tungku model ini bisa menghemat waktu yang sangat banyak, apalagi kalau nira yang disadap cukup banyak. Kalau setiap kuwali itu bisa menampung sampai 20-40 liter, maka tinggal disesuaikan saja berapa hasil nira harian terbesar dengan berapa kuwali yang harus dipasang dalam tungku itu, atau bahkan berapa tungku yang harus dibuat.  

Penghematan pemakaian kayu bakar juga akan sangat dirasakan, karena tungku ini sangat fleksibel dengan hasil produksi nira dari kebun. Atau bahkan kalau kurang kita bisa menampung atau membeli nira dari petani yang lain. Hampir tidak ada lagi kekhawatiran, kecemasan kelebihan produksi nira akan merepotkan kita. Sedikit atau banyaknya nira tidak menyebabkan perajin khawatir tidak sempat mengolahnya. Bahan bakar tungku ini tidak hanya kayu bakar, namun bisa juga menggunakan limbah gergajian kayu, tahi gergaji, sekam padi, limbah cangkang kelapa sawit, dan lain-lain.

Model dari THE (Tungku Hemat Energi) di atas dapat dikembangkan dengan beberapa pola, beberapa alternatif pola pengembangan tungku itu adalah sebagai berikut :

Model THE DK2

Keterangan gambar :

1. Tungku ini terdiri dari 1 kuwali utama dan 1 penampung nira berupa kuwali yang memanjang berbentuk separuh silinder.
2. Cerobong asap sama.
3. Di bagian depan tungku ada dua lubang, sama seperti model tungku terdahulu.
4. Model tungku kedua ini menggabungkan kuwali-kuwali nomor 2 dan seterusnya menjadi satu kuwali yang panjang, untuk meniadakan proses memindahkan nira dari kuwali satu menuju kuwali yang ada di depannya. Agar tenaga hanya terfokus pada kuwali yang pertama, sebab tingkat kekentalan yang tepat harus dikontrol dengan cermat supaya mutu gula yang dicetak nanti pas sesuai standard yang ditetapkan. Besarnya kapasitas kuwali kedua yang panjang ini tergantung dari kira-kira produksi nira maksimal yang dihasilkan oleh petani tersebut.
5. Yang agak sulit adalah mencari bentuk kuwali yang memanjang ini, kecuali jika memesannya pada bengkel. Kuwali panjang ini dapat juga dibuat dari drum yang dibelah separuh kemudian disambung-sambungkan sampai panjang yang dikehendaki. Kalau tinggi suatu drum sekitar 90 cm maka kalau 3 drum utuh yang dibelah menjadi enam bagian kuwali, maka jika disambung akan menjadi sekitar 5 meteran, yang bisa menampung sampai 500 liter nira.

Teknologi mempercepat olah nira menjadi gula

Mempercepat proses pengolahan nira ke gula adalah langkah taktis yang bisa mengurangi kebutuhan bahan bakar yang semakin langka dan semakin mahal. Kalau ingin industri rakyat gula Aren bisa bersaing dan tumbuh sebagai industri yang efisien maka langkah perbaikan teknologi dan manajemen pengolahan nira ke gula menjadi upaya utama yang sangat strategis.
Memahami bahan dasar yang berupa Nira yang rasanya manis tersebut menjadi penting. Nira sebenarnya air tanaman yang mengandung gula atau bahan yang manis. Untuk memperoleh gulanya kita harus mengurangi kandungan airnya dengan cara dipanaskan. Kenapa dipanaskan? Karena air akan menguap menjadi uap air yang melayang ke udara jika sudah mencapai suhu minimal 100 derajat Celcius. Semakin banyak air yang menguap semakin cepat juga cairan nira mengental, karena kandungan airnya semakin sedikit.

Sebenarnya selain panas yang mencapai diatas 100 derajat Celcius penguapan air menjadi uap air akan sangat dipengaruhi oleh luas permukaan penguapan. Jadi pada pengembangan teknologi mempercepat olah nira ke gula selain panas yang cukup juga didalam prosesnya dilakukan tidak sekedar mengaduk, tapi selain meratakan suhunya ke bahan nira, proses juga memperluas permukaan penguapan.
 
Upaya memperluas permukaan penguapan sambil terus dipanaskan secara merata ini merupakan dasar pengembangan tungku yang kedua. Ada beberapa alternatif model tungku, yaitu :

a. Model THE DK 3
 
Keterangan gambar :
1. Di bagian depan tungku ada dua lubang, sama seperti model tungku terdahulu 
2. Cerobong asap sama.
3. Tungku ini terdiri dari 1 kuwali utama dan 1 penampung nira berupa kuwali yang memanjang berbentuk separuh silinder, ditambah unit yang mensirkulasi nira panas kemudian mengalirkan dari tangga-tangga nira dengan maksud agar luas permukaan penguapan bertambah. Dengan luas permukaan penguapan yang semakin luas air yang menguap semakin cepat, sehingga nira dapat semakin cepat mengental karena kandungan airnya cepat menguap ke udara. Kalau sudah cukup kental nira segera dipindah ke kuwali yang pertama untuk dilakukan pengadukan dan kemudian kalau sudah cukup derajat kekentalannya kemudian diambil untuk pencetakan menjadi gula cetak atau gula semut.
4. Yang agak sulit adalah mencari unit yang bisa mensirkulasi air nira panas, selain memerlukan bantuan pompa juga mengatur tangga-tangga penipisan aliran untuk memperluas permukaan air nira panas sehingga uap air yang panas terpisah dari nira. Kapasitas kuwali sirkulasi ini mampu menampung sampai 500 liter nira atau dapat disesuaikan tergantung dari kebutuhannya.

b. Model THE DK4

 

Keterangan gambar :
1. Di bagian depan tungku ada dua lubang, sama seperti model tungku terdahulu 
2. Cerobong asap sama.
3. Tungku ini terdiri dari 1 kuwali besar, ditambah unit yang mensirkulasi nira panas kemudian mengalirkan dari tangga-tangga nira yang berbentuk lingkaran-lingkaran yang kecil di bagian atas kemudian semakin besar di bagian bawahnya, dengan maksud agar luas permukaan penguapan bertambah. Dengan luas permukaan penguapan yang semakin luas uap air panas yang menguap semakin cepat, sehingga nira dapat semakin cepat mengental karena kandungan airnya cepat menguap ke udara. Kalau sudah cukup kental nira segera dipindah untuk dilakukan pengadukan dan kemudian kalau sudah cukup derajat kekentalannya kemudian diambil untuk pencetakan menjadi gula cetak atau gula semut.
4. Yang agak sulit adalah mencari unit yang bisa mensirkulasi air nira panas, selain memerlukan bantuan pompa juga mengatur tangga-tangga penipisan aliran untuk memperluas permukaan air nira panas sehingga uap air yang panas terpisah dari nira. Kapasitas kuwali sirkulasi ini mampu menampung sampai 500 liter nira atau dapat disesuaikan tergantung dari kebutuhannya.

Teknologi prosesing gula sistem kontinyu

Teknologi ini adalah perbaikan dari model pengolahan yang berbasis tungku seperti di atas. Sebenarnya prinsip yang digunakan adalah sama yaitu pemanasan, sirkulasi dan permukaan penguapan yang diperluas. Namun pada teknologi THE di atas sistem pengolahan nira menjadi gula adalah sistem terputus atau batch. Kelemahan sistem terputus ini energi yang diperlukan untuk satu siklus pengolahan relatif sama meskipun bahan baku yang diolah hanya separuhnya. Padahal pada masa-masa tertentu kdang terjadi lonjakan produksi nira yang kadang berflukuasi. Sistem terputus menjadi kurang fleksibel dan dianggap masih relatif kurang efisien, meskipun sudah sangat efisien jika dibanding dengan sistem tradisional yang selama ini dianut oleh para perajin gula Aren tradisional.

Teknologi ini mengadopsi sistem spray dryer pada pembuatan susu bubuk atau pembuatan tepung santan. Semula nira ditampung dalam wadah penampungan yang cukup besar, dalam penampungan ini nira sudah mendapatkan perlakuan pemanasan awal. Oleh karenanya penampung nira ini dibuat dari plat logam dengan bahan yang anti karat, juga sudah dilengkai dengan sistem pemanasan. 

Selanjutnya dengan bantuan pompa, nira dialirkan melalui pipa stainless still berbentuk spiral. Pipa spiral yang sangat panjang ini dipanaskan di dalam ruang pemanasan yang tinggi, dengan maksud agar nira yang mengalir di dalam pipa spiral ini terekspose oleh panas yang sangat tinggi sehingga begitu keluar suhu nira ini sudah mampu meguapkan air yang dikandung dalam pipa spiral ini. Dengan bantuan pompa maka air yang sudah cukup panas keluar dari pipa spiral kemudian disemprotkan dengan semprotan yang sangat halus yang diatur dengan suatu nozel di ujung pipa spiral, dan disemprotkan mengarah ke bawah dari posisi di atas wadah penampung.  

Penyemprotan halus ini dimaksud agar semakin memperluas permukaan penguapan dari air yang terkandung dalam nira. Dengan kondisi yang panas dan partikel nira yang halus air akan menguap meninggalkan nira, sehingga kandungan air pada nira dengan drastis dapat berkurang. Dengan demikian semprotan nira tinggal menyisakan nira yang sudah hampir menjadi serbuk gula.  

Proses ini dapat disesuaikan dengan produk yang dikehendaki, maksudnya jika hanya berupa sirup gula maka tingkat kekentalannya diatur dengan pengaturan pada kecepatan semprot atau nozel. Demikian juga jika dikehendaki untuk pembentukan serbuk gula yang cukup halus pengaturan-pengaturan tingkat panas, kecepatan semprot, ukuran nozel semprot, dan lainnya akan ditentukan sesuai pengalaman dan uji coba.

Gambar skema sistem prosesing gula dengan sistem kontinyu dengan pemanasan tekanan dan penyemprotan halus (spray dryer) ini sebagai berikut :


Dengan penerapan teknologi seperti di atas maka diharapkan gairah untuk pengembangan industri gula aren rakyat dapat kembali marak. Dengan demikian penanaman pohon aren secara besar-besanan dengan pola perkebunan pun tidak akan khawatir lagi dengan kesulitan-kesulitan pengolahan niranya. Usaha penampungan kemudian pemrosesan nira dengan menggunakan teknologi semacam di atas tadi akan semakin menggairahkan petani. Dengan demikian semakin dekatlah kita dengan cita-cita berjaya kembalinya Aren di Indonesia. Bravo Aren Indonesia !!
(Oleh : Dian Kusumanto)