Tebu adalah tanaman yang ditanam untuk bahan baku gula. Tebu ini ada jenis rumput-rumput rumputan. Tanaman tebu dapat tumbuh hingga 3 meter dikawasan mendukung. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun.
Tebu dapat dipanen dengan cara manual atau menggunakan mesin pemotong tebu. Daun kemudian dipisahkan dari batang tebu, kemudian baru dibawa kepabrik untuk diproses menjadi gula.
Tahapan dalam proses pembuatan gula dimulai dari proses ekstrasi, pembersihan kotoran, penguapan, kristalisasi, afinasi, karbonasi , proses pembungkusan hingga bisa sampai ketangan konsumen.
- Ekstaksi
Ekstrasi adalah proses dimana tebu diambil sarinya. Caranya dengan menghancurkan tebu dengan mesin penggiling agar kulit tebu dan ampas bisa dipisahkan dari cairannya. Kemudian cairan tebu dipanaskan dengan boiler. Jus yang dihasilkan masih berupa cairan yang kotor (tanah, serat kulit tercampur aduk didalam gula). Cairan dari hasil ekstraksi mengandung ± 50% air, 15%gula dan juga bagase yang mengandung 2% gula dan abu (batu-batu kecil yg dibawah tanaman dari lahan.
- Pengendapan
Sari tebu dibersihkan dengan menggunakan semacam kapur (slaked lime) yang akan mengendapkan sebanyak mungkin kotoran. Kotoran tersebut bisa dikembalikan kelahan (Liming). Sari tebu dipanaskan sebelum dilakukan liming untuk mengoptimalkan proses penjernihan. Kapur berupa kalsium hidroksida atau Ca(OH)2 dengan perbandingan yang diinginkan dan sari yang sudah diberi kapur ini kemudian dimasukan kedalam tangki-tangki penjernihan (clarfier). Dengan kelajuan yang rendah sehingga padatan dapat mengendap dan sari yang keluar merupakan sari yang jernih.
Kotoran berupa lumpur dari clafier masih mengandung sejumlah gula sehingga biasanya dilakukan penyaringan dalam penyaring vakum putar (rotasi) dimana sari residu diekstrasi dan lumpur tersebut dapat dibersihkan sebelum dikeluarkan, dan hasilnya berupa cairan manis. Sari dan cairan manis ini kemudian dikembalikan ke proses.
- Penguapan (evaporasi).
Setelah mengalami proses liming, proses evaporasi dilakakukan untuk mengentalkan sari menjadi sirup dengan cara menguapkan air menggunakan uap panas (steam). Terkadang sirup dibersihkan lagi tetapi lebih sering langsung menuju ke tahap pembuatan kristal tanpa adanya pembersihan lagi.
Jus yang sudah jernih mungkin hanya mengandung 15% gula tetapi cairan (liquor) gula jenuh (yaitu cairan yang diperlukan dalam proses kristalisasi) memiliki kandungan gula hingga 80%. Evaporasi dalam 'evaporator majemuk' (multiple effect evaporator) yang dipanaskan dengan steam merupakan cara yang terbaik untuk bisa mendapatkan kondisi mendekati kejenuhan (saturasi).
- Pendidihan /kristalisasi
pada tahap akhir pengolahan. Sirup ditempatkan kedalam wadah yang sangat besar untuk dididuhkan . Didalam wadah ini air diuapkan sehingga kondisi untuk pertumbuhan kristal gula tercapai. Pembentukan kristal diawali dengan mencampurkan sejumlah kristal kedalam sirup. Sekali kristal terbentuk, kristal campur yg dihasilkan dan larutan induk (mother liquor) sentrifugasi untuk memisahkan keduanya, bisa diumpamakan seperti proses mencuci dengan menggunakan pengering berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum disimpan.
Larutan induk hasil pemisahan dengan sentrifugasi masih mengandung sejumlah gula sehingga biasanya kristalisasi diulang beberapa kali. Sayangnya, materi-materi non gula yang ada didalamnya menghambat proses kristalisasi. Hal ini terutama terjadi karena keberadaan gula-gula lain seperti glukosa dan fruktosa yang merupakan hasil pecahan sukrosa. Oleh karena itu tahapan-tahapan berikut menjadi semakin sulit, sampai kemudian pada suatu tahap dimana kristalisasi tidak mungkin lagi dilanjutkan.
Sebagai tambahan karena gula dalam jus tidak dapat diekstrak semuanya, maka terbuatlah produk samping (byproduck) yang manis : Molasses. Produk ini biasanya diolah lebih lanjut menjadi pakan ternak atau ke industri penyulingan untuk dibuat alkohol (etanol).
Belakangan ini Molasses dari tebu diolah menjadi bahan energi alternatif dengan meningkatkan kandungan etanol sampai 99.5%.
- Penyimpanan
gula kasar yang dihasilkan akan membentuk gunungan coklat coklat lengket selama penyimpanan dan terlihat menyerupai gula coklat lunak yang sering dijumpai di dapur-dapur rumah tangga. Gula ini sebenarnya sudah dapat digunakan, tetapi karena kotor dalam penyimpanan dan memiliki rasa yang berbeda maka kebanyakan gula ini tidak diinginkan konsumen. Oleh karena itu gula kasar biasanya dimurnikan lebih lanjut ketika sampai dinegara pengguna.
- Afinasi (afination).
Tahap pertama pemurnian gula yang masih kasar adalah pelunakan dan pembersihan lapisan cairan induk yang melapisi permukaan kristal dengan proses yang dinamakan dengan 'afinasi'. Gula kasar dicampur dengan sirup kental (konsentrat) hangat dengan kemurnian sedikit lebih tinggi dibandingkan lapisan sirup sehingga tidak akan melarutkan kristal, tetapi hanya sekeliling cairan (coklat). Campuran hasil (magma) disentrifugasi untk memisahkan kristal dari sirup sehingga kotoran dapat dipisahkan dari gula dan dihasilkan kristal yang siap untuk dilarutkan sebelum proses karbonatasi.
Cairan yang dihasilkan dari pelarutan kristal yang telah dicuci mengandung berbagai zat warna, partikel-partikel halus, gum, dan resin dan subtansi bukan gula lainnya. Bahan-bahan ini semua dikeluarkan dari proses.
- Karbonatasi
tahap pertama pengolahan cairan (liquor) gula berikutnya bertujuan untuk membersihkan cairan dari berbagai padatan yang menyebabkan cairan gula keruh. Pada tahap ini beberapa komponen warna juga akan ikut hilang.
Salah satu dari 2 teknik pengolahan umum dinamakan dengan karbonatasi. Karbonatasi dapat diperoleh dengan menambahkan kapur / lime (kalsium hidroksida, Ca(OH)2) kedalam cairan dan mengalirkan gelembung gas karbondioksida kedalam campuran tersebut.
Gas karbondioksida ini akan bereaksi dengan lime membentuk partikel – partikel kristal halus berupa kalsium karbonat yang menggabungkan berbagai padatan supaya mudah untuk dipisahkan. Agar gabungan gabungan padatan tersebut stabil, perlu diadakan pengawasan yang ketat terhadap kondisi-kondisi reaksi.
Gumpalan – gumpalan yang terbentuk tersebut akan mengumpulkan sebanyak mungkin materi -materi non gula , sehingga dengan menyaring kapur keluar maka substansi non gula dapat ikut dikeluarkan. Setelah proses ini dilakukan, cairan gula siap untuk proses selanjutnya berupa penghilangan warna.
Selain karbonasi , teknik lain berupa fosfatasi. Secara kimiawi teknik ini sama dengan karbonatasi tetapi yang terjadi adalah pembentukan fosfat dan bukan karbonat. Fosfatasi merupakan proses yang sedikit lebih kompleks, dan dapat dicapai dengan menambahkan asam fosfat ke cairan setelah liming seperti yang sudah dijelaskan di atas.
Penghilangan warnaAda dua metoda umum untuk menghilangkan warna dari sirup gula, keduanya mengandalkan pada teknik penyerapan melalui pemompaan cairan melalui kolom-kolom medium. Salah satunya dengan menggunakan karbon teraktivasi granular [granular activated carbon, GAC] yang mampu menghilangkan hampir seluruh zat warna. GAC merupakan cara modern setingkat “bone char”, sebuah granula karbon yang terbuat dari tulang-tulang hewan.
Karbon pada saat ini terbuat dari pengolahan karbon mineral yang diolah secara khusus untuk menghasilkan granula yang tidak hanya sangat aktif tetapi juga sangat kuat. Karbon dibuat dalam sebuah oven panas dimana warna akan terbakar keluar dari karbon.
Cara yang lain adalah dengan menggunakan resin penukar ion yang menghilangkan lebih sedikit warna daripada GAC tetapi juga menghilangkan beberapa garam yang ada. Resin dibuat secara kimiawi yang meningkatkan jumlah cairan yang tidak diharapkan.
Cairan jernih dan hampir tak berwarna ini selanjutnya siap untuk dikristalisasi kecuali jika jumlahnya sangat sedikit dibandingkan dengan konsumsi energi optimum di dalam pemurnian. Oleh karenanya cairan tersebut diuapkan sebelum diolah di panci kristalisasi.
PendidihanSejumlah air diuapkan di dalam panci sampai pada keadaan yang tepat untuk tumbuhnya kristal gula. Sejumlah bubuk gula ditambahkan ke dalam cairan untuk mengawali/memicu pembentukan kristal. Ketika kristal sudah tumbuh campuran dari kristal-kristal dan cairan induk yang dihasilkan diputar dalam sentrifugasi untuk memisahkan keduanya.
Proses ini dapat diumpamakan dengan tahap pengeringan pakaian dalam mesin cuci yang berputar. Kristal-kristal tersebut kemudian dikeringkan dengan udara panas sebelum dikemas dan/ atau disimpan siap untuk didistribusikan.
