Stephen’s House – Upaya menghilangkan gula dari molase belum mendapatkan momentum

Apa yang terjadi dengan rumah Stephen, yang dulunya merupakan fitur penting dari pabrik gula bit, terutama di Eropa? Rumah Stephen sangat penting bagi keberhasilan ekonomi pabrik gula bit sehingga Henry Oxnard, salah satu pemain utama dalam bisnis pembangunan dan pengoperasian pabrik gula bit pada awal abad ke-20, mengatakan dia akan menerima kontrak dengan pembangunan pabrik gula kecuali jika itu termasuk Steffen House.

Ukuran utama kinerja tanaman bit dulu dan sekarang adalah kandungan sukrosa dalam molase. Munculnya sukrosa apa pun dalam molase adalah bukti bahwa gula yang dimaksudkan untuk depot justru berakhir di molase. Pada zaman Oxnard, molase dianggap sebagai produk limbah, dan karena itu sering dibuang ke sungai-sungai yang berdekatan dengan pabrik gula. Biasanya, di pabrik standar yang tidak memiliki Steffen House, atau dalam periode yang lebih baru ini, proses pertukaran ion, molase bit akan terdiri dari lima puluh persen sukrosa, kerugian yang tidak dapat diterima bagi mereka yang terlibat dalam menjalankan pabrik bit. Manajer pabrik menyebut keberadaan gula dalam molase sebagai “kemurnian”. Kemurnian tinggi, kemudian, mencerminkan kerugian gula yang besar untuk molase – seperti memompa uang ke saluran pembuangan.

Produksi molase umumnya setara dengan lima persen bit yang diproses, jadi mengoperasikan pabrik 1.000.000 ton bit dapat menghasilkan produksi 50.000 ton molase yang mengandung sekitar 25.000 ton gula dengan nilai pasar sepuluh juta dolar, dengan asumsi Gula itu terjual seharga $20 per pon, setelah dikurangi biaya produksi. Harus disebutkan bahwa mencegah kehilangan gula dari molase merupakan tantangan besar bagi manajer pabrik bit. Sejak awal, teknologi menangkap jumlah gula yang diizinkan oleh peralatan pada saat itu, dan perawatan selanjutnya adalah menghilangkan gula dari molase. Ini menjadi peran Steffen House.

Proses Stephen adalah metode untuk mengekstraksi gula dari molase yang ditemukan oleh Karl Stephen Austria kelahiran Wina yang mematenkan proses tersebut pada tahun 1883 saat bekerja di industri gula di Moravia. Meskipun metodenya memiliki banyak variasi, prosesnya pada dasarnya dimulai dengan mengencerkan molase dengan air (cukup untuk membuat larutan sukrosa 5-12%) dan mendinginkannya hingga suhu yang sangat rendah (di bawah 18°C) setelah itu kapur (kalsium) adalah tanah. ). oksida) dalam jumlah yang cukup untuk menciptakan hubungan 130 persen dengan kandungan sukrosa secara terus menerus sambil diaduk pada kecepatan yang seragam dan lambat. Gula dalam molase bergabung dengan jeruk nipis dan membentuk kantong kapur yang tidak larut dalam cairan. Gula kemudian dipisahkan dan dicuci dalam filter press. Kue dari filter press (gula jeruk nipis) dicampur dengan air manis hingga konsistensi krim dan menggantikan susu kapur dalam proses karbonasi.

Sekitar sembilan puluh persen gula yang awalnya dalam bit diekstraksi di pabrik-pabrik yang menggunakan proses Steffen. Di beberapa fasilitas, air limbah dari proses Stephen, yang kaya akan sifat pupuk (terutama kalium sulfat), digunakan untuk mengairi lahan yang berdekatan dengan pabrik. Sebuah struktur yang dirancang untuk mengakomodasi peralatan yang digunakan dalam proses Steffen telah menjadi sering disebut dalam industri sebagai “Rumah Steffen”.

Proses Steffen mendapatkan popularitas yang cepat di Eropa tetapi tidak disukai di Amerika Serikat kemungkinan karena prosesnya lebih kompleks dalam hal kimia yang terkait dengannya daripada yang telah diperkenalkan ke dalam pabrik bit hingga saat itu. Operasi semacam itu pertama kali dipasang pada tahun 1888 di Watsonville, California. Itu adalah pabrik percontohan kecil dengan tiga pendingin 5 kaki yang dipasok oleh Perusahaan Mesin Grevenbroich Jerman. Griffinbroich akhirnya memasok banyak peralatan ke tiga pabrik terkemuka di California, Watsonville, Los Alamitos, dan Chino, dan terus memasok peralatan ke proses Steffen Oxnard sampai perusahaannya dan Kilby Manufacturing dari Cleveland, Ohio, mulai memproduksi model yang ditingkatkan beberapa tahun kemudian. .

Di Amerika Serikat, daftar ahli kimia brilian yang menduduki posisi terdepan di pabrik bit tidak signifikan. Pengawas pabrik sering kali menghormati teknologi yang telah dicoba dan benar dari masa lalu, lebih memilih metode yang dipelajari dari pengalaman daripada beasiswa. Dipandu oleh pengalaman praktis daripada teori, mereka akan menolak ide-ide dan metode-metode yang tidak memiliki dasar untuk mereka pahami tanpa niat jahat. Proses percontohan Steffens di Watsonville tidak banyak berguna, misalnya, karena pengawas pabrik “tidak mempercayainya”.

Daya tarik utama dari proses Stephen terletak pada keunggulan komparatif. Molasses pada saat itu adalah komoditas yang tidak diinginkan dan menampilkan dirinya lebih sebagai limbah daripada produk yang dapat dijual. Menghilangkan gula dari molase dipandang sebagai mendapatkan nilai baik dari sesuatu yang dapat dibuang ke sungai, sebuah praktik yang sejak awal industri bit di Amerika Serikat telah membuat jengkel mereka yang bergantung pada sungai untuk keperluan industri lainnya, termasuk penangkapan ikan. Seiring waktu, tetes tebu, yang pada dasarnya adalah sirup gula yang diperkenalkan ke pabrik beberapa kali dan dibuat melalui proses pembuangan limbah bit gula yang mengandung lima puluh persen sukrosa, ditemukan di berbagai pasar. Awalnya, itu menjadi sumber etil alkohol tetapi kehilangan favoritnya selama bertahun-tahun karena rendahnya biaya minyak mentah asing. Minat produksi etil alkohol dihidupkan kembali pada 1970-an ketika harga minyak mentah naik. Molase juga merupakan bahan baku utama untuk produksi ragi roti dan merupakan sumber utama untuk produksi monosodium glutamat (MSG) dan asam sitrat. Namun, volume yang diminta oleh pengguna ini rendah dibandingkan dengan kuantitas yang dipasok oleh perusahaan gula bit di dalam negeri. Akibatnya, harga tetes tebu menjadi rendah.

Tahun 1970-an melihat perubahan sikap terhadap limbah pabrik dari penerimaan oleh masyarakat umum ke penolakan hampir total hipotesis bahwa karena pabrik yang baik (ketersediaan produk yang berguna dan kekuatan ekonomi) limbah mereka harus ditoleransi. Dengan demikian, proses Steffens yang menghasilkan limbah dengan alkalinitas dan pH tinggi serta kandungan organik tinggi dan senyawa berbau busuk menjadi tidak disukai. Pete Stevens membuang air limbah dalam jumlah hingga delapan ratus persen volume molase yang diproses.

Berbagai penelitian menunjukkan bahwa ada kemungkinan untuk meningkatkan kekuatan bau yang dikeluarkan oleh limbah Steffen. Namun, biaya pemasangan dan pengoperasian sistem yang efisien akan mengimbangi keuntungan ekonomi yang diberikan oleh proses tersebut. Jadi manajer pabrik yang menggunakan proses Steffens mulai menutupnya, dan mereka yang menginginkan manfaat dari proses semacam itu mencari di tempat lain. Selain kelemahan lingkungan, proses Steffens hanya memulihkan sekitar 60% gula dalam molase. Pabrik gula mulai mencari solusi di tempat lain untuk tugas memulihkan gula dari molase. Membocorkan pikiran mereka adalah gagasan bahwa yang terbaik adalah menghindari pembuatan molase. Mereka beralih ke pertukaran ion, sebuah proses yang akan mencegah pembuatan molase dalam pengertian tradisional.

Pertukaran ion, atau deionisasi, adalah metode untuk mengurangi pengotor dari jus yang kemudian memungkinkan peningkatan ekstraksi gula. Prinsip pertukaran ion telah dikenal selama lebih dari 125 tahun tetapi jarang digunakan dalam pembuatan gula bit karena kebiasaan yang tidak menguntungkan meningkatkan kandungan natrium dari jus gula yang menunda kemampuan gula untuk mengkristal. Namun, produsen gula kemudian beralih ke praktik kromatografi eksklusi ion yang pertama kali berhasil digunakan untuk memproduksi sirup jagung fruktosa tinggi (HFCS). Proses ini didasarkan pada pengecualian senyawa ionik dan masuknya senyawa non-ionik.

Jadi, molase, yang dianggap sebagai pencuri yang mengambil sejumlah besar gula berharga selama proses pembuatan gula, akhirnya dibuat untuk menyerahkan penjarahannya dengan pertukaran ion dengan tingkat pemulihan gula setinggi sembilan puluh persen versus enam puluh persen di dunia. Old Stevens House dan tidak ada dampak lingkungan yang negatif. Bonus lain menunggu pabrik gula yang telah beralih ke pertukaran ion.

Pabrik modern di awal 1990-an mulai memproduksi betaine dari molase, bahan tambahan makanan yang berharga dengan manfaat obat tambahan. Pusat Medis Universitas Maryland mencatat dalam salah satu penelitiannya bahwa minuman keras murah yang menggunakan gula bit untuk meningkatkan kandungan alkoholnya mengandung betaine. Beberapa ahli menyarankan bahwa ini mungkin menjelaskan mengapa peminum anggur Prancis memiliki tingkat penyakit jantung yang lebih rendah meskipun diet tinggi lemak dan kolesterol. Namun, yang lebih meyakinkan adalah nilai betaine sebagai suplemen makanan untuk ayam dan babi. Sejumlah eksperimen telah menunjukkan bahwa menambahkan betaine ke feed meningkatkan performa. Studi pada babi juga menunjukkan efek betaine pada metabolisme energi dan peningkatan tajam dalam hormon pertumbuhan. Manusia juga menemukan kegunaan betaine sebagai suplemen makanan dengan nama yang berbeda, trimetilglisin atau TMG.

Dengan demikian, proses Stephen, yang pernah menjadi penyelamat produsen gula, menjadi jelek karena masalah lingkungan dan biaya, tetapi membuka jalan bagi pertukaran ion yang lebih efisien dan ramah lingkungan.

Sumber daya:

GREAT WESTERN GUAR, TEKNOLOGI PEMBUATAN GULA BEET Great Western Sugar Company, Denver, Colorado, 30 Juni 1920 – Buklet instruksi yang sebagian besar disiapkan oleh DJ Roach untuk digunakan oleh karyawan pabrik gula bit Perusahaan.

Gottlen, Dan, The Sugar Tramp-1954- Michigan, dicetak ulang oleh: Bay City Duplicating Co, San Francisco, 1954

McGINNIS, R.A. (Ed.) 1982, Teknologi Gula Bit, Fort Collins, Colorado, Yayasan Pengembangan Gula Bit

Leave a Reply

Comment
Name*
Mail*
Website*