## SOSIALISASI TEKNOLOGI TEPAT GUNA DALAM PRODUKSI GULA AREN DI DESA KALIABU, MAGELANG
Heri Septya Kusuma 1), *, Bambang Sugiarto 1) , Didi Saidi 2) , Retno Dwi Nyamiati 1)
1 Fakultas Teknik Industri, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta
2 Fakultas Pertanian, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta email: heriseptyakusuma@gmail.com* , bambang_tekim@upnyk.ac.id , didisaidi@yahoo.com , retno.dwinyamiati@upnyk.ac.id

## Abstract
Palm sugar has wide scope as an alternative sweetener in the Indonesian market. Palm sugar is a natural alternative to cane sugar which is less healthy and also more beneficial for farmers. The taste, sensory profile, and nutritional content of palm sugar vary based on the species, growing region, and climatic conditions. Currently, the traditional processing of palm sap in Kaliabu village results in lower  yields  and  higher  costs.  There  is  enormous  potential  in  the  field  of  developing  processing techniques  (traditional  processing,  spray  drying,  membrane  technology,  and  vacuum  drying)  to optimize palm sugar production in Kaliabu village. Spray drying is a non-conventional method that has  the  potential  to  be implemented  in  palm  sugar  production  in  Kaliabu  village.  This  is  because spray drying is quite good in terms of increasing antioxidant and phenolic content as well as storage capacity.
Keywords:  membrane technology, palm sugar, spray drying, traditional processing, vacuum drying.

## Abstrak
Gula  aren  memiliki  cakupan  yang  luas  sebagai  pemanis  alternatif  di  pasar  Indonesia.  Gula  aren adalah alternatif alami pengganti gula tebu yang kurang sehat dan juga lebih bermanfaat bagi petani. Rasa,  profil  sensorik,  dan  kandungan  nutrisi  dari  gula  aren  bervariasi  berdasarkan  spesiesnya, wilayah pertumbuhannya, dan kondisi iklim. Saat ini, pengolahan nira aren  di desa Kaliabu yang dilakukan secara tradisional menyebabkan diperolehnya rendemen yang lebih rendah dan biaya yang lebih  tinggi.  Terdapat  potensi  yang  sangat  besar  dalam  bidang  pengembangan teknik  pengolahan (pengolahan  tradisional,  spray  drying,  teknologi  membran,  dan  pengeringan  vakum)  untuk mengoptimalkan  produksi  gula  aren  di  desa  Kaliabu. Spray  drying  merupakan  metode  non- konvensional yang memiliki potensi untuk dapat diimplementasikan dalam produksi gula aren di desa Kaliabu. Hal ini karena spray drying cukup baik dalam hal peningkatan kandungan antioksidan dan fenolik serta kapasitas penyimpanannya.
Kata  kunci: gula  aren,  pengeringan  vakum,  pengolahan  tradisional,  spray  drying,  teknologi membran.

## 1. PENDAHULUAN
Kaliabu adalah sebuah desa di kecamatan Salaman,  Magelang,  Jawa  Tengah,  Indonesia (Gambar  1).  Desa  ini  letaknya  lebih  tinggi dibandingkan  desa  lain  di  kabupaten  yang sama.  Suhu  pada  malam  hari  di  desa  ini  bisa sangat  dingin.  Desa  Kaliabu  berjarak  sekitar 10  km  dari  ibu  kota  kabupaten  dan  dapat dicapai  dengan  berbagai  sarana  transportasi. Dari kota Magelang, desa Kaliabu bisa dicapai desa  dengan  menggunakan  minibus  jalur Magelang-Sapuran melalui Salaman.
Di  desa  Kaliabu  juga  terdapat  pasar tradisional  yang  berada  di  ujung  barat  desa yang  berbatasan  dengan  desa  Kwaderan, Kajoran dan Magelang. Nama pasar ini adalah Ngebruk, terletak di cekungan desa. Di bawah pasar  terdapat  sungai  yang  masyarakat setempat  sering  menyebutnya  Kali  Buthek karena  air  sungainya  selalu  keruh  sepanjang tahun ( buthek ).
Gambar 1. Lokasi desa Kaliabu yang diambil dari Google Maps [1]
Desa  Kaliabu terdiri  dari  beberapa  dusun antara lain Jamblang, Krajan, Kopen,
Ngampel, Demangan Timur, Demangan Barat,
Losari, dan Kantor [2]. Beberapa tempat diberi nama  berdasarkan  letak  geografisnya,  seperti Punthuk  karena  letaknya  paling  atas,  lalu Cawangan  karena  ada  pertigaan  menuju  desa lain di kecamatan lain.
Pekerjaan  masyarakat  sangat  beragam  di desa  Kaliabu,  ada  yang  berprofesi  sebagai petani,  pedagang,  penjahit,  sekretaris,  guru,
TNI/Polri,  dan  lain-lain.  Banyak  orang  dari desa  ini  juga  yang  merantau  ke  berbagai wilayah  Indonesia  dan  meraih  kesuksesan  di luar negeri.
Desa  Kaliabu  merupakan  salah  satu  desa penghasil  gula  aren  terbesar  di  kabupaten Magelang. Aren merupakan salah satu produk perkebunan  yang  mempunyai  nilai  ekonomi tinggi.  Saat  ini  produksi  gula  aren  masih merupakan industri sampingan dan dilakukan dalam skala rumah tangga sehingga berdampak pada rendahnya produktivitas serta mutu yang tidak merata dan terkendali.
Tantangan yang dihadapi para perajin gula aren  saat  ini  adalah  bagaimana  memahami dengan baik teknologi proses pembuatan gula aren. Selain itu, peralatan produksi tradisional seperti  wajan,  panci,  saringan,  dan  cetakan bambu untuk memasak gula aren di area yang tidak  bersih  masih  digunakan,  sehingga produk  yang  dihasilkan  menjadi  kurang higienis. Pengrajin gula aren juga masih belum mengetahui tentang pengendalian proses yang pada akhirnya dapat menyebabkan mutu gula aren dapat menjadi tidak seragam. Oleh karena itu,  perlu  adanya  inovasi  teknik  dalam meningkatkan mutu gula aren yang dihasilkan oleh para perajin gula aren di desa Kaliabu.
Gambar 2 . Tim pelaksana dalam kegiatan sosialisasi teknologi tepat guna dalam produksi gula aren di desa Kaliabu, Magelang
Tim pelaksana dalam kegiatan pengabdian kepada  masyarakat  ini  berasal  dari  2  jurusan yang berbeda dan relevan dengan permasalahan  yang  ada  dan  solusi  yang  akan diimplementasikan  (Gambar  2).  Ketua  tim dalam kegiatan pengabdian
kepada masyarakat  ini  berasal  dari  jurusan  Teknik Kimia  dengan  bidang  keahlian  teknologi proses.  Dalam  tim  kegiatan  pengabdian kepada masyarakat ini terdapat 2 anggota yang juga  berasal  dari  jurusan  Teknik  Kimia  yang memiliki  kompetensi  di  bidang  teknologi proses, technopreneur , dan teknologi membrane .  Selain  itu,  dalam  tim  kegiatan pengabdian  kepada  masyarakat  ini  juga terdapat  1  anggota  yang  berasal  dari  jurusan Ilmu Tanah yang memiliki rekam jejak dalam hal  penerapan  teknologi  tepat  guna  dalam pelaksanaan  kegiatan  pengabdian  kepada masyarakat.

## 2. IDENTIFIKASI MASALAH
Salah  satu  desa  penghasil  gula  aren terbesar  di  wilayah  Magelang  adalah  Desa Kaliabu. Gula aren yang diproduksi oleh para perajin gula aren di desa Kaliabu saat ini masih memiliki  kualitas  yang  kurang  baik.  Perajin gula  aren  masih  belum  mengetahui  praktik pengelolaan yang dapat mempengaruhi kualitas  gula  aren.  Sehingga  diperlukan inovasi teknik dan sosialisasi untuk meningkatkan  kualitas  gula  aren  yang dihasilkan  oleh  perajin  gula  aren  di  desa Kaliabu.

## 3. METODELOGI PELAKSANAAN
Metode  pengabdian  kepada  masyarakat dapat dibagi dalam beberapa tahapan (Gambar 3) yaitu diantaranya:
1. Pra-Persiapan Pengabdian Pada  tahap  pra-persiapan  pengabdian kepada  masyarakat  dilakukan  dengan menganalisa  terkait  permasalahan  dan kebutuhan dari perajin gula  aren di desa Kaliabu
2. Persiapan Pengabdian Masyarakat Pada  tahapan  ini  tim  melakukan survey dan  meminta  izin  serta  berkoordinasi dengan perajin gula aren di desa Kaliabu.
Selain itu, tim juga melakukan literature review terhadap  beberapa  inovasi  teknik yang  dapat  diimplementasikan  sebagai bagian dari solusi yang akan disosialisasikan kepada perajin gula aren di desa Kaliabu.
3. Pelaksanaan Pengabdian Masyarakat Tahapan  pelaksanaan  pengabdian  ini meliputi  penyampaian  materi  kepada perajin  gula  aren  di  desa  Kaliabu  yang berisi  tentang  beberapa  inovasi  teknik yang  dapat  diimplementasikan  sebagai bagian  dari  solusi  dalam  meningkatkan mutu  gula  aren  yang  dihasilkan  oleh perajin gula aren di desa Kaliabu
4. Evaluasi Pengabdian Masyarakat
Evaluasi  dilakukan  melalui  wawancara secara langsung dengan perajin gula aren di  desa  Kaliabu  setelah  selesainya penyampaian materi
Gambar 3. Tahapan dalam kegiatan sosialisasi teknologi tepat guna dalam produksi gula aren di desa Kaliabu, Magelang

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengolahan gula aren pada industri mikro dan kecil secara umum dilakukan dengan cara tradisional.  Padahal  teknologi  membran, pengolahan dengan vakum ( vacuum processing ), dan spray drying adalah beberapa teknik  yang  lebih  canggih  dan  dapat diterapkan  sampai  pada  industri  skala menengah.
Pada  pembuatan  gula  aren  dengan  cara tradisional,  pengolahannya  dilakukan  dengan mengambil  panci/wadah  besar  kemudian dituangkan  nira  aren  yang  telah  disaring  ke
dalamnya. Nira aren dipanaskan dan dimasak dengan  cara  diaduk  secara  manual  selama sekitar  3–4  jam  hingga  air  menguap  dan diperoleh penampakan yang sangat kental dan lengket. Kemunculan ini menunjukkan tingginya  kadar  gula merah  (sekitar  93  g/100 g).  Gula  berwarna  coklat  karena  reaksi Maillard  [3].  Gula  ini  dituangkan  ke  dalam cetakan  kelapa,  kayu,  atau  bambu.  Gula selanjutnya  mendingin  dan  mengeras  dalam waktu 1 jam [4].
Kerugian dari metode ini antara lain warna yang tidak diinginkan (coklat tua). Selain itu, sifat  antioksidan  dan  kandungan  fenolik  gula aren  berkurang  karena  perlakuan  panas  yang lama.  Inversi  sukrosa  dapat  menjadi  lebih besar  dan  hidroksil  metil  furfural  dapat terbentuk  karena  digunakannya  evaporator panci  terbuka  ( open  pan  evaporator ).  Rasa gula  yang  dihasilkan  dari  metode  ini  sedikit pahit [4].
Gambar 4. Teknologi spray drying untuk pembuatan gula aren [5]
Salah  satu  teknik  lain  yang  pada pembuatan  gula  aren  adalah spray  drying .
Pada  teknik  ini  nira  aren  yang  telah  disaring dimasukkan ke dalam tangki umpan pengering semprot ( spray dryer ). Suhu masuk dan keluar pengering  semprot  ( spray  dryer )  telah  diatur sebelumnya.  Suhu  masuk  dan  keluar  optimal adalah  220  °C  dan  85  °C.  Penggunaan  pada suhu masuk yang lebih rendah (140, 160, 180 dan  200  °C)  dapat  menyebabkan  gula cenderung  terlihat  lengket  dan  terbentuk gumpalan  besar.  Namun  warna  gelap  gula yang  terbentuk  juga  semakin  meningkat seiring dengan kenaikan suhu. Tahap pertama adalah  kontak  dengan  aliran  udara  dan pemanas. Nira aren mulai mengalir dari tangki umpan  ke  nosel.  Aliran  ini  selanjutnya  akan
berkontak  dengan  udara  panas.  Parameter operasi  yang  sangat  mempengaruhi  proses pembentukan gula aren pada teknik ini adalah laju  umpan,  suhu  masuk  dan  keluar,  suhu udara  pengeringan,  warna  partikel,  ukuran partikel,  berat  jenis,  kandungan  nutrisi  dan kelembaban  [4].  Gambar  4  mengilustrasikan gambaran umum pembuatan gula aren melalui teknologi spray drying .
Metode  ini  sangat  efektif  dalam  kondisi optimal.  Gula  yang  dibentuk  dengan  metode ini memiliki kadar air lebih rendah dibandingkan  gula  yang  dibentuk  dengan teknik  pengeringan  lainnya  dan  lebih  mudah disimpan.  Kadar  air  awal  (basis  basah) berkisar  1,06–2,95%  dan  meningkat  menjadi 1,15–3,10% setelah 6 bulan penyimpanan pada suhu  30  °C.  Kandungan  antioksidannya  pun tetap terjaga, berbeda dengan cara konvensional. Meskipun metode ini
menggunakan suhu yang lebih tinggi dibandingkan pemanasan konvensional, kandungan fenoliknya lebih tinggi dibandingkan  metode  konvensional.  Alasan dibalik  hal  ini  adalah  waktu  kontak  yang singkat antara udara panas dengan tetesan nira [4].
Salah  satu  kelemahan  metode  ini  adalah dinding  pengering  dari  pengering  semprot ( spray dryer ) menjadi lengket akibat fenomena adhesi-kohesi. Dalam kohesi, partikel-partikel saling  menempel  membentuk  gumpalan. Sebaliknya,  dalam  adhesi,  partikel  bubuk menempel pada dinding. Gumpalan yang tidak diinginkan merupakan  tantangan  besar  dalam proses  ini.  Hasil  akhir  produk  juga  cukup rendah [4].
Teknik  lain  yang  pada  pembuatan  gula aren  adalah  teknologi  membran.  Ada  banyak bidang dalam industri gula yang menggunakan teknologi membran. Misalnya pengolahan sari buah  setelah  pengapuran  (ultrafiltrasi)  dan molase yang diolah menggunakan ultrafiltrasi atau elektrodialisis. Bahan baku pembuatan jus adalah  garam,  protein,  asam,  dan  pektin. Kalsium oksida (CaO) dapat menyimpan asam organik dan magnesium serta feri-hidroksida. Membran  ultrafiltrasi  dapat  menghilangkan senyawa dengan berat molekul tinggi sebelum proses  pengapuran.  Membran  ultrafiltrasi
dapat mengurangi penggunaan kalsium oksida [4].
Dalam  teknologi  membran,  membran yang  umum  digunakan  adalah  membran ultrafiltrasi.  Metode  ini  memusatkan  larutan dan
memisahkannya sekaligus
mempertahankan  komponen-komponen  yang diinginkan. Membran yang banyak digunakan dalam  metode  ini  adalah  membran  keramik. Dalam metode ini, nira mengalami mikrofiltrasi  diikuti  dengan  ultrafiltrasi  dan terakhir  penguapan  dan  kristalisasi  [4]. Gambar  5  mengilustrasikan  gambaran  umum pembuatan  gula  aren  melalui  teknologi membran.
Gambar 5. Teknologi membran untuk pembuatan gula aren [6]
Ada  kemungkinan  terjadinya fouling dalam  metode  ini.  Bahan  baku  mungkin terpengaruh  sehingga  mengurangi  kandungan gula  dalam  sirup  nira.  Ada  pengurangan kandungan  sukrosa  dan  pektin.  Kandungan fenolik  gula  yang  dihasilkan  dengan  metode konvensional adalah 352,3 mg GAE/mL, lebih tinggi  dibandingkan  total  polifenol  yang dihasilkan dengan teknologi membran sebesar 328,36  mg  GAE/mL.  Aktivitas  antioksidan gula hasil proses termal sebesar 3,76 mg/mL, sedangkan  aktivitas  antioksidan  gula  hasil ultrafiltrasi  sebesar  4,93  mg/mL.  Karena kandungan  antimikroba  bergantung  pada kandungan fenolik total, maka dapat disimpulkan  bahwa  kandungan  antimikroba dengan  teknologi  membran  lebih  besar dibandingkan dengan proses termal [4].
Pengeringan vakum juga dapat digunakan untuk  menghasilkan  gula  aren.  Metode  ini mengurangi  hilangnya  senyawa  fenolik  dan karakteristik  antioksidan.  Peningkatan  suhu
dan  waktu  menyebabkan  perubahan  sifat fisikokimia gula aren yang dikeringkan secara vakum. Parameter pengeringan vakum optimum adalah pada suhu 40°C selama 3 jam. Hal  ini  juga  mengurangi  fenomena  inversi sukrosa.  Metode  ini  memiliki  efisiensi  yang rendah,  biaya  operasi  dan pemeliharaan  yang tinggi,  serta  membutuhkan  tenaga  kerja terampil [7].
Singkatnya,  pada  dasarnya  ada  empat metode  pembuatan  gula  aren.  Meskipun metode tradisional lebih sederhana dan murah untuk  digunakan  [3,4],  namun  metode tradisional  tidak  dapat  mengendalikan  mutu gula  aren  yang  dihasilkan.  Metode  non- konvensional  yang  cukup  baik  dalam  hal peningkatan  kandungan  antioksidan  dan fenolik  serta  kapasitas  penyimpanan  adalah spray  drying [4].  Namun,  pembentukan gumpalan  yang  tidak  diinginkan  dan  lengket pada dinding pengering semprot ( spray dryer ) harus  diatasi  dengan  beberapa  teknik  pasca- pemrosesan [8,9].

## 5. KESIMPULAN
Di desa Kaliabu, produksi dan pengolahan gula  aren  masih  bersifat  lokal  dan  berskala kecil.  Teknologi  yang  lebih  modern  perlu dikembangkan  agar  produksi  gula  aren  skala besar  dapat  memenuhi  standar  pasar  nasional dan internasional.

## 6. UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada
Masyarakat (LPPM) Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta yang  telah  memberikan  dukungan  finansial terhadap  pelaksanaan  kegiatan  pengabdian kepada masyarakat ini.

## 7. REFERENSI
[1] Google  Maps,  Kaliabu,  Salaman, Magelang  Regency,  Central  Java, (2024).
https://www.google.com/maps/place/ Kaliabu,+Salaman,+Magelang+Regen cy,+Central+Java/@-
7.5519116,110.0733028,3336m/data=! 3m1!1e3!4m6!3m5!1s0x2e7a9170f23 32b2f:0xf508c90ac3dd3fa2!8m2!3d- 7.550233!4d110.0836775!16s%2Fg% 2F120yrdqy!5m1!1e2?entry=ttu (accessed April 2, 2024). [2] Desa Kaliabu, Desa Kaliabu, Kecamatan Salaman, Kabupaten Magelang,  Propinsi  Jawa  Tengah, (2024). https://desakaliabu.magelangkab.go.id/
First/data_dusun  (accessed  April  2, 2024).
[3] C.W.  Ho,  W.M.  Wan  Aida,  M.Y. Maskat,  H.  Osman,  Effect  of  thermal processing of palm sap on the physico- chemical  composition  of  traditional palm  sugar,  Pakistan  Journal  of Biological  Sciences  11  (2008)  989– 995. https://doi.org/10.3923/pjbs.2008.989. 995.
[4] T.  Kurniawan,  J.  Jayanudin,  I.
Kustiningsih,  M.  Adha  Firdaus,  Palm sap sources, characteristics, and utilization  in  Indonesia,  Journal  of Food and Nutrition Research 6 (2018) 590–596.
[5] T.T.T. Nguyen, T.V.A. Le, N.N. Dang, D.C.  Nguyen,  P.T.N.  Nguyen,  T.T. Tran,  Q.  V  Nguyen,  L.G.  Bach,  D. Thuy Nguyen Pham,
Microencapsulation  of  Essential  Oils by  Spray-Drying  and  Influencing Factors,  J  Food  Qual  2021  (2021). https://doi.org/10.1155/2021/5525879.
[6] H. Zhang, J. Luo, L. Liu, X. Chen, Y. Wan,  Green  production  of  sugar  by membrane  technology:  How  far  is  it from industrialization?, Green Chemical Engineering 2 (2021) 27–43. https://doi.org/10.1016/j.gce.2020.11.0
06.
[7] M.  Tuseef  Asghar,  Y.A.  Yusof,  M.N. Mokhtar,  M.  Effendy  Yaacob,  H.
Mohd Ghazali, L. Sin Chang, A review of nutritional facts, production, availability  and  future  aspects  of coconut palm sugar, J. Nutr. Food Sci. 715 (2021).
[8] K.  Muzaffar,  G.A.  Nayik,  P.  Kumar, Stickiness  problem  associated  with spray  drying  of  sugar  and  acid  rich foods: A mini review, J. Nutr. Food Sci. S12 (2015) 11–13.
[9] M. Sobulska, I. Zbicinski, Advances in spray  drying  of  sugar-rich  products,
Drying  Technology  39  (2021)  1774–
1799.
https://doi.org/10.1080/07373937.202 0.1832513.