Mengurangi kandungan air dari Nira Aren dengan Teknologi Membran dan Reverse Osmosis

Nira mengalir terus menerus dari pohon melalui pipa-pipa hingga ke tempat penampungan Nira Akhir di Pabrik

Pemanasan awal Nira di Pan Evaporator

Pemasakan Nira yang sudah kental (setelah melalui alat RO) di Pan Evaporator hingga menjadi Syrup dengan kadar Gula (Brix) mencapai sekitar 66 %.

Dapur Pemasakan yang sangat bersih sehingga produk hasil pengolahannya bermutu sangat baik, bersih dan hiegenis, sangat layak ke pasar Super Market dan Pasar Ekspor.

Alat ini berfungsi untuk pemompa nira agar apabila jaringan pipa tidak bisa mengandalkan gaya gravitasi, maka nira tetap akan mengalir menuju penampungan akhir dan sekaligus pengolahan Nira selanjutnya.

Alat RO untuk Nira dari pohon Maple (Maple saccharrum)  di Canada dan Amerika Bagian Utara.  Sekarang hampir setiap perajin di Canada sudah memiliki alat RO ini.

Alat RO untuk mengeluarkan massa air murni dari Nira Maple di Canada

Mengurangi kandungan air  dari Nira Aren dengan Teknologi  Membran dan Reverse Osmosis

Oleh : Dian Kusumanto

Mengolah  Nira menjadi Gula adalah tujuan utama dari perkebunan Aren.   Namun untuk mengolah Nira menjadi Gula Aren Cetak, para perajin tradisional memerlukan bahan bakar berupa kayu bakar yang sangat banyak untuk memasaknya.   Memasak Nira sebenarnya bertujuan untuk  menguapkan air dari Niranya.   Nira yang terdiri dari Gula dan Air, akan semakin mengental pada saat dimasak,  karena air dalam nira berkurang sedangkan kadar Gula semakin meningkat.    

Selama ini,  untuk mengurang kadar air Nira dilakukan dengan cara mendidihkan air, yaitu dengan memasak nira pada suhu yang tinggi dengan waktu yang lama.  Air mulai mendidih pada suhu 100 derajat Celcius,  air akan berubah menjadi uap air yang panas, dan uap air yang panas akan naik ke atas karena memiliki masa jenis yang sangat ringan.   Untuk menguapkan massa air yang sangat banyak maka memerlukan energy panas yang sangat besar dan diekspose dengan waktu yang lama.

Untuk mendidihkan Nira biasanya dilakukan dengan memanaskan Nira di atas wadah logam atau keramik.  Wadah  atau  “Pan” tempat  memanaskan, mendidihkan,  menguapkan Nira sering disebut dengan “Pan Evaporator”.   Wadah  ditaruh di atas tungku, atau pemanas yang terbuat dari tanah liat, batu atau dari logam.  Pada umumnya petani atau perajin Gula Aren menggunakan Dapur tanah liat dengan bahan bakar kayu.

Sistem Tungku dan Wadah Masak Nira yang lazim digunakan, antara lain :

•     Sistem Tungku Tanah Liat dengan Kuali Tanah Liat
•     Sistem Tungku Tanah Liat dengan Wadah Logam (Wajan)
•     Sistem Tungku Tanah Liat dengan Wadah Masak dari Drum bekas
•     Sistem Tungku Semen dengan Wajan Besar dari Logam
•     Sistem Tungku Semen dengan Wadah Nira Drum Bekas
•     Sistem Tungku Semen dengan Wadah masak Nira Stainlees Still
•     Sistem Tungku Tertutup berbahan Semen dan atau Logam dengan Wadah masak Nira Logam/ stainless still.

Sistem dehidrasi Nira (pengurangan air nira)  dengan tungku daan wadah terbuka ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan sebagai berikut :

Kelebihannya adalah :

Kekurangannya :

Biaya pembuatan (investasi)nya murah.   Tidak perlu keahlian khusus dalam pembuatannya.   Bahan-bahan biasanya mudah didapat,  tanah liat, bata semen, drum wajan, wadah keramik  mudah diperoleh. Mudah dioperasikan oleh siapa saja, tinggal mengaduk terus menerus.

Boros bahan bakar, memerlukan bahan bakar yang sangat banyak (4-5 kg kayu per 1 liter Nira).   Memasak Nira memerlukan waktu yang lama (5-6 jam).    Kualitas Gulanya sangat bervariasi tergantung pengalaman si pemasaknya.   Dapur atau tempat masaknya biasanya kotor, penuh jelaga hitam dan kurang hiegenis.  Biasanya dapur dibuat  di tengah-tengah kebun yang agak jauh dari pemukiman.   Biaya operasional  (unit cost) menjadi sangat mahal, namun biasanya tidak disadari.   Kurang efisien, tenaga kerja yang diperlukan banyak.  Seorang perajin biasanya hanya memiliki kemampuan mengolah Gula jadi sekitar 20-50 kg sehari.   Kapasitas pengolahannya sangat terbatas.

Beberapa kemajuan system  tungku  dalam pengolahan Nira menjadi Gula  dapat kita lihat di Canada dan Amerika Utara, yaitu dalam industry Maple Syrup.    Maple (Maple Saccharrum)  adalah satu jenis pohon yang bisa mengeluarkan  Nira  (air yang mengandung Gula) yang banyak tumbuh di Canada dan Amerika Utara.    Perkembangan teknologi pengolahan Nira menjadi Gula Cair atau Syrup sangat pesat.  Oleh karena itu bisa kita jadikan rujukan untuk teknologi pengolahan Nira Aren, Nira Kelapa,  Nira Siwalan dan Nipah sebagai  Gula Sirup, Gula Semut, Gula Merah Serbuk, Gula Merah Cetak, dll.

Pada industry pengolahan Nira Maple di Canada misalnya, system tungku sudah menggunakan system tungku tertutup.  Sistem tungku tertutup memiliki  ciri sebagai berikut :

•      Tempat perapian atau pembakaran tertutup, tidak ada celah untuk keluarnya api pembakaran.
•      Antara tungku dan wadah penampung yang dipanaskan tertutup rapat dan tidak ada celah yang memungkinkan api (energy) keluar percuma.
•      Biasanya dilengkapi dengan Cerobong asap yang ujungnya keluar dari ruangan tempat pemasakan, sehingga dapur bersih dari kemungkinan adanya jelaga atau debu hasil pembakaran.

Pola tungku tertutup sendiri memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut :

Kelebihan	Kekurangan
Energi yang hilang diminimalkan Lebih hemat bahan bakar Lebih cepat Mutu hasil olahan lebih bersih dan baik Lebih hemat  tenaga kerja Ruangan Dapur tidak panas, sehingga Pekerja lebih nyaman	Harganya Mahal Biayanya pembuatannya mahal Pengoperasiannya perlu ketrampilan khusus Teknologi masih langka (tidak semua bengkel bisa). Dll.

 

Pada perkembangan baru teknologi pengolahan Nira, dikenal alat yang dinamakan RO Mechine atau Alat Reverse Osmosis.  Alat RO ini berfungsi untuk memisahkan antara Nira dengan Air murninya dengan system membrane.   Penggunaan RO ini tidak memerlukan pemanasan,  namun hanya energy listrik untuk menjalankan pompa tekanan agar massa Nira yang terdiri dari air dan gula  dapat melalui atau menerobos pori-pori membrane .  Karena molekul Gula lebih besar dari pada pori-pori membrane , maka hanya molekul Air saja yang dapat lolos dari pori-pori membrane.   Sehingga sebagian massa air memisahkan diri dari Niranya,  yang menyebabkan Nira mengalami pengurangan kadar air, sehingga  meningkat kadar gulanya  atau semakin kental.

Teknologi Membran sebenarnya sudah berkembang luas untuk berbagai bidang kehidupan.   Di bidang pengolahan Nira sudah diterapkan sejak 1980-an di Canada dan Amerika Utara pada pengolahan Nira pohon Maple.  Nira pohon Maple yang memiliki kadar Gula 2 % didehidrasi dengan system membrane dengan alat RO sehingga air murni dapat dipisahkan  antara 2/3 sampai  3/4 bagian volumenya dari Nira.   Nira menjadi lebih kental dengan kadar Gula Nira sekitar 12 %.  Dari kadar gula  2% menjadi 12% berarti 6 kali lipatnya, ini seandainya diolah dengan pemanasan tentu sangat lama dan butuh bahan bakar sangat banyak.

Gambar kiri adalah Nira Tebu sebelum di filtrasi, sedangkan gambar kanan adalah Nira Tebu yang sudah difiltrasi menggunakan Teknologi Membran.  Nira yang bersih, jernih dengan warna yang sangat cerah ini diproses tanpa bahan kimia, tanpa pemanasan, dan zat aditif lainnya yang berbahaya, tetapi hanya dengan menggunakan Teknologi Membran.

Dr. Ir. I Gede Wenten dengan alat Filtrasi Membran dari Teknik Kimia ITB Bandung.

Di Indonesia sebenarnya ada Seorang ahli membrane tingkat dunia, yaitu  Dr. Ir. I Gede Wenten dari Teknik Kimia ITB Bandung.    Teknologi Membran yang dikembangkannya  sudah mencakup berbagai bidang, termasuk bidang industry Gula.   Menurut  Dr.  Ir.  I Gede Wenten,  Nira Tebu maupun Nira Aren  juga bisa menggunakan Teknologi Membran.   Nira Aren  jika dilakukan  pengolahan menggunakan alat RO  kandungan  Gula Nira dapat ditingkatkan dari 10-12% awalnya  menjadi sampai  30%.   Artinya massa air murni yang terdapat dalam larutan Nira dapat dipisahkan sebanyak sekitar 60 % (atau hampir 2/3) bagian dari Nira.    Pada proses ini tidak menggunakan energy panas, sehingga sangat hemat bahan bakar.

Alat RO sudah tidak bisa lagi mengeluarkan massa air dari dalam nira yang kandungan Gulanya sudah 30 % .  Oleh karena itu jika ingin diolah menjadi Syrup Arena tau Gula Aren Cair dengan kadar Brix atau kadar Gula 66%, maka tetap diperlukan alat penguapan air nira dengan menggunakan Pan Evaporator,  alat Vacum Evaporator,  Thin Layer Evaporator, Rotary Evaporator, Falling Thin Layer Evaporator, dll.  Karena kadar Gulanya sudah tinggi, maka untuk pemasakan hingga mencapai kadar Gula 66 %, tidak terlalu lama memasaknya.  Inilah yang dikatakan bahwa teknologi membrane  sangat membantu penghematan dalam pengolahan Nira.

Ujicoba Teknologi Membran Filtrasi untuk pengolahan Nira Tebu di salah satu Pabrik Gula di Jawa Timur.

Nira segar yang bersih, jernih dengan warna yang menarik  siap dikemas dalam botol, diproses hanya dengan Teknologi Membran tanpa pemanasan.

Tidak hanya penghematan namun Teknologi Membran ini  dapat membangkitkan ekspektasi yang luar biasa pada bisnis Aren yang cemerlang, karena beberapa hal  antara lain :

•       Nira menjadi sangat bersih dan hiegenis, karena bisa dipisahkan dengan partikel-partikel kotoran yang mungkin terlarut.
•       Nira bisa distrerilkan dari kandungan organisme renik yang menyebabkan mutu nira berubah.
•       Nira bahkan bisa dikemas dan dijual dalam keadaan segar tanpa proses pemanasan.
•       Dll.

Oleh karena itu dalam system pengolahan yang melibatkan alat RO ini maka proses pengolahan Nira menjadi Gula  Aren Cair (Palm Sugar Syrup)  adalah sebagai berikut :

•       Nira menetes dari tandan bunga dan mengalir ke  jaringan pipa  melalui dulu APUS (alat pengaman ujung sadapan).
•       Nira mengalir dari pipa pohon ke pipa antar pohon yang lebih besar ukurannya.
•       Nira kemudian mengalir menuju ke penampungan akhir di pabrik pengolahan, namun di tengah perjalanan Nira melalui pompa pendorong yang berfungsi untuk mendorong Nira ini lebih kuat hingga sampai ke penampungan nira akhir di pabrik.
•       Dari penampungan Nira di pabrik nira, sebelumnya Nira sudah melalui alat-alat penyaring  sebelum penampungan, yaitu yang berada sebelum penampungan akhir.
•       Setelah di penampungan Nira mulai diolah dengan Alat RO Nira guna mengurangi kadar air  hingga  sekitar 60% sekaligus menaikkan kadar Gula hingga sekitar 30 %.
•       Selanjutnya Nira kental ini diolah lanjut untuk menjadi Gula Aren Cair (Syrup) dengan Alat Pan Evaporator.    Nira kental dimasak di atas Pan sampai kadar Gula (Brix) mencapai  66 %.  Pada Pan Evaporator ini nira dipanaskan menggunakan bahan bakar kayu, minyak atau uap panas.  Nira akan mendidih dan menguapkan air yang masih terkandung di dalam nira hingga nira menjadi semakin kental.
•       Bila sudah memenuhi syarat  mutu syrup, maka kemudian dilakukan pengemasan yang menarik dan baik untuk Gula Cair ini dengan  menggunakan wadah botol, wadah kaleng,  plastic kemasan, atau wadah lainnya.

 Dengan cara-cara seperti di atas maka produk Gula Cair kita akan sangat bermutu, tidak kalah dengan Maple Syrupnya Canada, tidak kalah dengan Arenga Syrupnya Malaysia,  dan sirup-sirup dari Negara manapun.

Bagaimana menurut Anda?