Garam

Latar Belakang

Garam adalah nama umum untuk zat natrium klorida (NaCI), yang terjadi dalam bentuk kristal kubik transparan. Meskipun garam paling dikenal sebagai suplemen makanan, kurang dari 5% garam yang diproduksi di Amerika Serikat digunakan untuk tujuan itu. Sekitar 70% digunakan dalam industri kimia, sebagian besar sebagai sumber klorin. Garam juga digunakan untuk tujuan lain yang tak terhitung jumlahnya, seperti menghilangkan salju dan es dari jalan, melunakkan air, mengawetkan makanan, dan menstabilkan tanah untuk konstruksi.

Manusia paling awal memperoleh garam mereka dari konsentrasi garam alami, yang disebut licks, dan dari daging. Orang-orang yang tinggal di dekat laut mungkin juga mendapatkannya dengan mengunyah rumput laut atau dari penguapan alami kolam kecil air laut. Daging menjadi sumber garam yang lebih penting seiring berkembangnya perburuan, seperti halnya susu ketika domba, kambing, kuda, unta, rusa kutub, dan sapi dijinakkan. Bahkan saat ini, orang-orang tertentu—seperti Inuit di ujung utara, Badui di gurun Timur Tengah, dan Masai di Afrika timur—tidak menggunakan garam dalam bentuk lain.

Seiring berkembangnya pertanian, yang mengarah pada peningkatan populasi dan pola makan yang sebagian besar terdiri dari tanaman, menjadi perlu untuk menemukan cara untuk mendapatkan garam dalam jumlah yang lebih besar. Metode produksi garam paling awal adalah penguapan air laut oleh panas matahari. Metode ini sangat cocok untuk daerah yang panas dan gersang di dekat laut atau di dekat danau asin dan masih digunakan di daerah tersebut. Penguapan matahari segera diikuti oleh penggalian massa garam batu yang terbuka, yang dengan cepat berkembang menjadi penambangan deposit garam bawah tanah. Dua ribu tahun yang lalu, orang Cina mulai menggunakan sumur untuk mencapai kolam air asin bawah tanah, beberapa di antaranya memiliki kedalaman lebih dari 0,6 mil (1,0 km).

Di daerah di mana iklim tidak memungkinkan penguapan matahari, air garam dituangkan ke atas kayu yang terbakar atau batu yang dipanaskan untuk merebusnya. Garam yang tertinggal kemudian dikerok. Selama masa kekaisaran Romawi, panci timah dangkal digunakan untuk merebus air asin di atas api terbuka. Pada Abad Pertengahan ini diganti dengan besi panci yang dipanaskan dengan arang. Pada tahun 1860-an prosedur yang dikenal sebagai proses Michigan atau proses grainer ditemukan, di mana air asin dipanaskan dengan uap yang mengalir melalui pipa yang direndam dalam air. Proses ini masih digunakan untuk menghasilkan jenis garam tertentu. Pada akhir 1880-an panci terbuka digantikan oleh serangkaian panci tertutup, dalam perangkat yang dikenal sebagai evaporator vakum multi-efek, yang telah digunakan dalam industri gula selama sekitar 50 tahun.

Saat ini Amerika Serikat adalah produsen garam terbesar di dunia, diikuti oleh Cina, Rusia, Jerman, Inggris, India, dan Prancis.

Bahan Baku

Garam diperoleh dari dua sumber:garam batu dan air garam. Garam batu hanyalah garam yang mengkristal, juga dikenal sebagai halit. Ini adalah hasil dari penguapan lautan purba jutaan tahun yang lalu. Deposit besar garam batu ditemukan di Amerika Serikat, Kanada, Jerman, Eropa Timur, dan Cina. Terkadang tekanan dari dalam perut bumi memaksa massa besar garam batu untuk membentuk kubah garam. Di Amerika Serikat, kubah garam ditemukan di sepanjang Pantai Teluk Texas dan Louisiana.

Air garam adalah air yang mengandung garam dengan konsentrasi tinggi. Sumber air asin yang paling jelas adalah laut, tetapi juga dapat diperoleh dari danau asin seperti Laut Mati dan dari kolam bawah tanah air asin. Deposit besar air asin ditemukan di Austria, Prancis, Jerman, India, Amerika Serikat, dan Inggris. Air garam juga dapat diproduksi secara artifisial dengan melarutkan garam batu yang ditambang atau dengan memompa air ke dalam sumur yang dibor menjadi garam batu.

Air asin alami selalu mengandung zat lain yang terlarut bersama dengan garam. Yang paling umum adalah magnesium klorida, magnesium sulfat, kalsium sulfat, kalium klorida, magnesium bromida, dan kalsium karbonat. Zat-zat ini mungkin bernilai komersial seperti garam itu sendiri. Garam batu mungkin cukup murni, atau mungkin mengandung berbagai jumlah zat ini bersama dengan kotoran berbatu seperti serpih dan kuarsa.

Untuk garam meja, bagaimanapun, aditif biasanya dicampur. Kebanyakan garam meja beryodium untuk memberikan elemen jejak yodium ke makanan. Ini membantu mencegah gondok, penyakit kelenjar tiroid. Untuk memasok yodium, sejumlah kecil kalium iodida ditambahkan. Garam meja juga mengandung sejumlah kecil berbagai bahan kimia yang digunakan untuk menjaga garam agar tidak menyerap air dan menggumpal. Bahan kimia ini termasuk magnesium karbonat, kalsium silikat, kalsium fosfat, magnesium silikat, dan kalsium karbonat.

Manufaktur
Proses

Mengolah garam batu

• 1 Deposit garam bawah tanah biasanya ditemukan oleh para penambang yang mencari air atau minyak. Ketika garam terdeteksi, bor berongga berujung berlian digunakan untuk mengambil beberapa sampel inti dengan jarak teratur di seluruh area. Sampel ini dianalisis untuk menentukan apakah penambangan garam akan menguntungkan.
• 2 Ketika sebuah situs dipilih untuk penambangan, poros ditenggelamkan ke tengah deposit garam. Kemudian, sebuah mesin yang terlihat seperti gergaji rantai raksasa digunakan untuk memotong lubang setinggi kira-kira 15 cm, lebarnya kira-kira 66 kaki (20 m), dan kedalaman garam sekitar 10 kaki (3 m) di permukaan lantai. Proses ini dikenal sebagai undercutting. Serangkaian lubang dibor ke dalam garam undercut dengan bor listrik yang berisi bit tungsten karbida. Lubang-lubang ini diisi dengan bahan peledak seperti dinamit atau amonium nitrat. Tutup peledakan listrik yang terhubung ke kabel panjang terpasang, dan bahan peledak diledakkan dari jarak yang aman. Pemotongan dan peledakan dilakukan berulang-ulang dengan pola yang menyisakan tiang-tiang garam untuk menopang atap areal pertambangan. Ini dikenal sebagai metode kamar-dan-pilar dan juga digunakan di tambang batu bara.
• 3 Potongan garam batu yang dihancurkan diangkut ke area penghancuran bawah tanah. Di sini mereka melewati kisi-kisi yang dikenal sebagai grizzly yang mengumpulkan potongan-potongan yang lebih kecil dari sekitar 9 inci (23 cm). Potongan yang lebih besar dihancurkan dalam silinder yang berputar di antara rahang logam dengan gigi berduri. Garam tersebut kemudian diangkut ke luar tambang ke area penghancur sekunder di mana grizzly yang lebih kecil dan penghancur yang lebih kecil mengurangi ukuran partikel menjadi sekitar 3,2 inci (8 cm). Pada titik ini benda asing dikeluarkan dari garam, proses yang dikenal sebagai pemetikan. Logam dihilangkan dengan magnet dan bahan lainnya dengan tangan. Bahan berbatu juga dapat dihilangkan dalam pemutus Bradford, drum logam berputar dengan lubang kecil di bagian bawah. Garam dibuang ke dalam drum, pecah saat menyentuh dasar, dan melewati lubang. Materi berbatu umumnya lebih keras daripada garam, sehingga tidak pecah dan tidak tembus. Garam yang dipetik kemudian pergi ke area penghancuran tersier, di mana grizzly dan crusher yang lebih kecil menghasilkan partikel berukuran sekitar 1,0 inci (2,5 cm). Jika partikel yang lebih kecil diperlukan, garam dilewatkan melalui penggiling yang terdiri dari dua silinder logam yang saling berguling. Jika garam yang lebih murni diperlukan, garam batu dilarutkan dalam air untuk membentuk air garam untuk diproses lebih lanjut. Jika tidak, garam yang dihancurkan atau digiling dilewatkan melalui saringan untuk disortir berdasarkan ukuran, dituangkan ke dalam tas, dan dikirim ke konsumen.

Memproses air garam

• 4 Metode paling sederhana untuk menguapkan air garam adalah penguapan matahari, tetapi hanya bisa Garam batu hanyalah garam yang mengkristal. Ini adalah hasil dari penguapan lautan purba jutaan tahun yang lalu. Deposit besar garam batu ditemukan di Amerika Serikat, Kanada, Jerman, Eropa Timur, dan Cina. digunakan di tempat yang panas, kering, dan cerah. Air garam dikumpulkan ke kolam dangkal dan dibiarkan menguap di bawah sinar matahari. Pengotor yang tidak larut seperti pasir dan tanah liat dan pengotor yang sedikit larut seperti kalsium karbonat mengendap di dasar saat penguapan dimulai. Air garam dipompa atau dipindahkan oleh aliran gravitasi ke kolam lain di mana kalsium sulfat mengendap saat penguapan berlanjut. Air garam yang tersisa dipindahkan ke kolam lain di mana garam mengendap saat penguapan berlangsung. Air garam dipindahkan sekali lagi sebelum penguapan selesai untuk mencegah pengotor yang sangat larut seperti magnesium klorida, magnesium sulfat, kalium klorida, dan magnesium bromida mengendap dengan garam. Zat-zat ini dapat dikumpulkan secara terpisah untuk penggunaan komersial.
• 5 Garam diambil dengan mesin yang berjalan di rel kereta api sementara yang diletakkan di atas lapisan garam. Kemudian dicuci dengan air garam yang sangat pekat. Air ini mengandung begitu banyak garam sehingga tidak dapat menampung lebih banyak lagi, sehingga garam tersebut dicuci bersih dari kotoran apa pun tanpa larut. Garam yang sudah dicuci dikeluarkan dari air garam, dibilas dengan sedikit air tawar, dan ditumpuk menjadi tumpukan besar untuk dikeringkan selama dua atau tiga bulan. Pada titik ini garam sekitar 99,4% murni dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan industri. Jika diperlukan garam yang lebih murni, garam tersebut dicuci kembali dalam air asin dan air tawar, dibiarkan mengalir selama satu atau dua hari, kemudian dikeringkan dalam oven udara panas pada suhu sekitar 365 °F (185 °C). Garam ini sekitar 99,8% murni dan dapat digunakan untuk pengolahan makanan.
• 6 Sebagian besar air garam diproses dengan evaporator vakum multi-efek. Perangkat ini terdiri dari tiga atau lebih silinder logam tertutup dengan dasar berbentuk kerucut. Air garam pertama kali diolah secara kimia untuk menghilangkan senyawa kalsium dan magnesium. Itu kemudian mengisi bagian bawah Air garam adalah air yang mengandung garam dengan konsentrasi tinggi. Sumber air asin yang paling jelas adalah laut, tetapi juga dapat diperoleh dari danau asin dan kolam bawah tanah air asin. dari silinder. Air garam di silinder pertama melewati tabung yang dipanaskan oleh uap. Air garam mendidih dan uapnya memasuki silinder berikutnya, di mana ia memanaskan air garam di sana. Uap dari air garam ini memanaskan air garam di silinder berikutnya, dan seterusnya. Di setiap silinder kondensasi uap menyebabkan tekanan di dalam turun, memungkinkan air garam mendidih pada suhu yang lebih rendah. Garam dikeluarkan dari bagian bawah silinder sebagai bubur kental. Ini disaring untuk menghilangkan kelebihan air garam, dikeringkan, dan melewati saringan untuk menyortir partikel berdasarkan ukuran. Garam yang dibuat dengan cara ini dikenal sebagai garam panci vakum dan terdiri dari kristal kubik kecil.
• 7 Air garam juga dapat diproses dalam grainer. Air garam dimurnikan secara kimiawi dan dipompa ke dalam panci terbuka panjang yang dipanaskan oleh uap yang mengalir melalui pipa yang direndam dalam air garam. Air garam dipanaskan sampai suhu sedikit di bawah titik didih dan serpihan garam terbentuk di permukaannya saat menguap. Biasanya suhu sekitar 194°F (90°C) digunakan. Suhu yang lebih rendah menghasilkan serpihan yang lebih besar dan suhu yang lebih tinggi menghasilkan serpihan yang lebih kecil. Serpihan tumbuh sampai tenggelam ke dasar panci, di mana mereka dikumpulkan dan dikeringkan. Garam butir terdiri dari serpihan kecil daripada kubus dan lebih disukai untuk kegunaan tertentu dalam pengolahan makanan. Terkadang proses Alberger digunakan, di mana air garam pertama-tama diuapkan sebagian dalam evaporator vakum kemudian dipindahkan ke grainer. Proses ini menghasilkan campuran serpihan dan kubus.
• 8 Pada titik ini garam yang digunakan untuk sebagian besar tujuan siap untuk dikemas dalam tas atau kotak dan dikirim ke konsumen. Namun, untuk membuat garam meja beryodium, ditambahkan kalium iodida, kemudian ditambahkan magnesium karbonat, kalsium silikat, kalsium fosfat, magnesium silikat, atau kalsium karbonat agar dapat mengalir bebas. Garam tersebut kemudian dikemas dan dikirim ke restoran dan toko kelontong.

Kontrol Kualitas

Spesifikasi garam sangat bervariasi sesuai dengan tujuan penggunaan. Garam yang dimaksudkan untuk konsumsi manusia harus jauh lebih murni daripada garam yang digunakan untuk mencairkan salju dan es, tetapi garam yang digunakan untuk tujuan ilmiah tertentu mungkin perlu lebih murni lagi.

Untuk sebagian besar tujuan, garam batu diizinkan memiliki semburat abu-abu, merah muda, atau cokelat daripada putih murni. Kotoran yang menyebabkan warna-warna ini dapat membuat sebanyak 4% dari sampel uji. Untuk menguji kelarutan, sampel 0,7 ons (20 g) ditempatkan dalam 6,8 ons cairan (200 ml) air. Ini harus benar-benar larut dalam waktu tidak lebih dari 20 menit.

Garam evaporasi yang dimaksudkan untuk pengolahan makanan sangat murni, mengandung sebanyak 99,99% natrium klorida sebelum bahan tambahan dicampur. Hal ini penting tidak hanya untuk keamanan dan rasa yang enak, tetapi karena kotoran tertentu dapat menyebabkan masalah pada makanan tertentu. Misalnya, sejumlah kecil kalsium cenderung membuat sayuran menjadi keras. Jejak tembaga atau besi cenderung merusak vitamin C dan meningkatkan kecepatan makanan berlemak menjadi tengik. Selain itu, kalsium dan magnesium keduanya cenderung membuat garam menyerap lebih banyak air, menyebabkannya menggumpal.

Aspek Kesehatan

Asupan garam—atau lebih tepatnya, asupan natrium—adalah topik kontroversial dalam perawatan kesehatan saat ini. Orang dewasa yang sehat dapat dengan aman mengonsumsi 0,2-0,4 ons (6-11 g) garam setiap hari, yang setara dengan 0,08-0,14 ons (2400-4400 mg) natrium. Bagi sebagian orang dengan tekanan darah tinggi, asupan garam harus dikurangi. Sekitar sepertiga hingga setengah dari semua penderita hipertensi peka terhadap garam dan akan mendapat manfaat dari diet rendah natrium. Karena tidak ada cara untuk mengetahui siapa orang-orang ini, kebanyakan penderita hipertensi di bawah perawatan medis akan menjalani diet seperti itu untuk melihat apakah itu membantu. Diet rendah sodium biasanya bertujuan untuk mengurangi asupan sodium menjadi kurang dari 0,08 ons (2400 mg) per hari. Sementara beberapa orang menyarankan bahwa setiap orang harus mengurangi asupan garam, yang lain menunjukkan bahwa tidak ada bukti bahwa pembatasan garam bermanfaat bagi individu yang sehat.