EVAPORASI DAN DISTILASIOleh: Wiludjeng Trisasiwi

Pengertian: memisahkan komponen khusus dari pangan untuk meningkatkan nilai berdasarkan perbedaan tekanan uap (volatilitas) komponen-komponen, menggunakan panasPenguapan/peningkatan konsentrasi (pemekatan) dengan cara pendidihan yaitu: air meninggalkan pangan cair dengan mendidihkan dan menguapkan air tsb.Meningkatkan bahan padat dan mengawetkan krn aw turun.Digunakan pada operasi pre-concentrate, pengeringan, pembekuan, sterilisasi, dan utk mengurangi berat dan volume.Misal: juice buah, susu, dan kopiMenghemat energi pada operasi penyimpanan, menurunkan biaya transportasi dan distribusi, meningkatkan kenyamanan konsumen dan paengusaha/pabrikPerubahan mutu bisa diminimasi dg disain peralatan yg baik Konsumsi energi pd evaporasi tinggi dibandingkan membrane concentration maupun freeze concentration

Selama evaporasi panas sensibel ditransfer dr uap ke pangan untuk meningkatkan suhu sampai titik didih.Panas laten penguapan disuplai oleh uap utk membentuk gelembung uap yg akan meninggalkan permukaan cairan yang mendidih.Kecepatan evaporasi ditentukan oleh laju pindah panas ke pangan dan laju pindah massa uap dari pangan.

Kesetimbangan panas dan massamf (1-Xf) = mp (1-Xp) + mvdengan:mf = laju pindah massa dari pangan cair (kg/s)Xf = fraksi padatan pangan cair mp = laju pindah massa produk (kg/s)Xp= fraksi padatan dari produk panganmv = laju pindah massa uap (kg/s)Massa padatan yg masuk ke evaporator = massa padatan yg keluar dari evaporatormf Xf = mp XpKesetimbangan massa total:mf = mp + mv

Jika diasumsikan tidak ada panas yg hilang dr evaporator, maka kesetimbangan panasnya adl: jumlah panas yg diberikan oleh uap yg terkondensasi sama dengan jumlah panas yg digunakan oleh pangan utk meningkatkan suhu sampai titik didih dan kemudian mendidih dan menguapQ = ms s = mf cp (b - f) + mv v Dengan:cp = kapasitas panas spesifik pangan cair (J/kgoC) s = panas laten uap yg terkondensasi (J/kg)v = panas laten penguapan air (J/kg)panas yg disuplai oleh uap panas = panas sensibel + panas laten penguapan

Faktor2 yg mempengaruhi laju pindah panas:Perbedaan suhu antara uap panas dan cairan yg mendidih. Ada 2 cara utk meningkatkan beda suhu tsb yaitu 1) meningkatkan tekanan dan suhu uap panas atau 2) menurunkan suhu cairan yg mendidih dg cara menguapkan pd konsisi vakum. Keuanya butuh biaya tinggi dan konsumsi energi besar Luas permukaan pindah panasLapisan batasPengehematan energi bisa dilakukan dg:Rekompresi uapPreheatingMultiple effect evaporation

Peralatan evaporatorKelengkapan:Heat exchangerPeralatan pemisah produk yg diuapkanPompa mekanis atau steam ejector vacuum pumpContoh:Natural circulation evaporatorShort tube evaporatorLong tube evaporatorForced circulation evaporatorPlate evaporatorExpanding flow evaporatorMechanical thin-film evaporatorMultiple effect evaporators: forward feed, reverse feed, mixed feed, parallel (Fig. 13.2 p. 285)

Pemilihan dan pengoperasian alat hrs mempertimbangkan:Kapasitas operasi (kg/jam dari air yg diuapkan)Konsentrasi yg ingin dicapai (% bahan kering)Sensitivitas produk thd panasFasilitas utk menjaga komponen volatilKemudahan membersihkan/mencuciOperasi yg reliable dan sederhanaUkuran atau kapasitas evaporatorBiaya modal dan biaya operasi hubungannya dg kapasitas dan kualitas produk