lapak microwave rian
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM
MESIN PERALATAN PENGOLAHAN PANGAN
(Mesin Pengolahan Pangan Inovatif: Microwave)
Oleh :
Nama : Muhammad Rian Fajar
NPM : 240110110019
Hari, Tanggal Praktikum : Rabu, 23April 2014
Waktu : 15.00-16.00 WIB
Co. Ass : Siti Hajar
LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES
TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2014
BAB I
LATAR BELAKANG
1.1 Latar Belakang
Bahan pangan yang terdapat di pasaran, memiliki cara perlakua yang berbeda-
beda. Ada yang digoreng, direbus, di panggang, atau hanya dihangatkan saja.
Perbedaan perlakuan ini tergantung dari jenis bahan pangan tersebut, jika bahan
pangan tersebut sudah matang maka cukup dipanaskan untuk siap disajikan. Selain
itu dengan menghangatkan makanan, minyak/lemak yang terserap pun akan lebih
sedikit karena tidak menggunakan minyak.
Salah satu alat untuk memanaskan makanan yaitu microwave. Microwave yaitu
alat pemanas makanan yang bekerja dengan menggunakan gelombang mikro untuk
menghangatkan makanan. Spectrum gelombang microwave yang berada pada 300
Mhz sampai 300 Ghz, merupakan gelombang mikro yang dibangkitkan oleh sebuah
alat yang disebut magnetron. Alat ini berfungsi untuk mengkonversi energy listrik
menjadi energy elektromagnetik. Energi microwave dapat menembus produk
makanan dan berinteraksi dengan daerah muatan positif dan negative dari molekul air
sehingga menghasilkan panas di sepanjang bahan.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini yaitu:
Mahasiswa dapat mempelajari pengoperasian mesin pengolahan pangan
inovatif : Microwave
Mahasiswa dapat menganalisis laju adsorpsi daya microwave (power output)
dalam produk pangan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Microwave
Pada microwave dan pemanas frekuensi radio, gelombang elektromagnetik
digunakan sebagai pemanas produk pangan. Frekuensi itu terbagi 2, yaitu 915 dan
2,450 MHz untuk frekuensi pada microwave, sedangkan 13.56, 27.12, dan 40.68
MHz untuk frekuensi radio. Pemanas dielektrik menggerakkan molekul air dalam
pangan dan kemudian memicu pergerakan dari ion-ion dalam bahan pangan
sehingga menghasilkan panas. Hal tersebut dipengaruhi oleh gerakan medan
elektrik dari alat tersebut.
Microwave terdiri dari :
Magnetron
Magnetron Control Circuit
Pengarah gelombang
Ruang memasak
Gambar 1. Blok Diagram Microwave
2.2 Jenis Pengolahan Dengan Microwave
Pengolahan tersebut meliputi thawing dan tempering, reheating, drying,
cooking, baking, sterilization, pasteurization, dan blanching.
1. Thawing dan tempering
Dengan metode konvensional, suhu akhir tempering dan thawing tidak dapat
diketahui secara pasti, yaitu ± -2°C. Dengan demikian jika suhu tersebut
meningkat dengan sendirinya tanpa disadari, maka salah satu resiko adalah
pertumbuhan mikroba. Sedangkan dengan metode microwave, kita mampu
mengontrol suhu tersebut dengan kisaran suhu -4 – (-2°C). Dengan demikian
bahan pangan beku masih tetap kokoh dan bagus. Gelombang yang digunakan
pada tempering dan thawing pada microwave adalah 915 Mhz
2. Reheating
Kemampuan microwave dalam meningkatkan suhu pangan dari suhu normal
menjadi lebih tinggi dengan kecepatan yang efisien merupakan kelebihan
microwave.
3. Drying
Banyak kelebihan yang dimiliki microwave dalam pengeringan. Pada metode
pengeringan konvensional, panas harus dikontrol dan dikondisikan terhadap jenis
bahan. Panas tersebut menguapkan bagian dalam bahan dan kemudian air
menguap ke permukaan dan kemudian menguap keluar. Hal ini membutuhkan
waktu yang sangat lama. Dengan menggunakan microwave, frekuensi dari alat ini
langsung menuju ke polar system, yaitu air. Sehingga mampu dengan cepat
menggerakkan air tersebut menuju permukaan dengan panas yang dihasilkan.
Selain itu, metode frekuensi microwave ini juga melindungi dari pengerasan
bahan pangan dan reaksi browning.
4. Cooking
Pada pemasakan, microwave dapat menghindarkan cookingloss pada produk
pangan. Ada 2 cara untuk menghindari cookingloss yaitu, dengan cara
memberikan pereheating untuk proses selanjutnya yang salah satunya
menggunakan microwave atau dengan cara menggunakan microwave saja untuk
proses awal sampai akhir.
5. Baking
Kelebihan microwave adalah dapat menghindari adanya crust dan browning
sehingga produk pangan berkesan segar. Hal ini berlawanan dengan proses
baking. Proses baking adalah proses dimana crust dan browning sangat
dibutuhkan. Dengan demikian, hal tersebut merupakan masalah besar. Oleh
karena itu dibutuhkan gabungan teknik pemanasan, yaitu frekuensi microwave
dan ditambah suplai udara panas sesuai suhu baking. Kombinasi 2 teknik tersebut
mampu menghemat 66% waktu total. Selain itu juga dapat memperpanjang daya
simpan produk bakery karena suhu akhir proses lebih rendah. Selain itu juga
dapat digunakan untuk mempercepat pertumbuhan yeast pada adonan roti. Waktu
normalnya 25 – 30 menit, dengan microwave hanya 4 menit.
6. Sterilization dan Pasteurization
Dengan keefisiensian panas yang dihasilkan oleh frekuensi terhadap reaksi
pada bahan pangan, microwave dapat menekan waktu yang dibutuhkan untuk
sterilisasi dan pasteurisasi. Pada konteks ini, frekuensi yang digunakan adalah
2450 Mhz.
7. Blanching
Pada proses blanching, yang diharapkan adalah menghindari enzim aktif dan
jumlah mikroba awal. Selain itu juga tidak dikesampingkan masalah off flavor
dan off color. Dengan menggunakan microwave, frekuensi dapat menghasilkan
panas untuk menginaktifkan enzim dan tidak membuat off flavor dan off color.
Hal ini sudah ada bukti penelitian tentang tomat. Diberikan suuhu 105°C selama 2
menit, enzim inhibitor mampu di non-aktifkan. Padahal dengan metode
konvensional setidaknya membutuhkan watu 30 menit dengan suhu yang sama
untuk menginaktifkan enzim inhibitor.
8. Precooking
Pada saat precooking, dapat meningkatkan efisiensi proses dan meningkatkan
hasil dengan rendah limbah.
2.3 Mekanisme Microwave
Mekanisme pada microwave ada 2 yaitu:
a. Ionic Polarization
Ion dipercepat dengan medan listrik. Energi medan listrik dirubah menjadi
energi kinetik, yang kemudian dikonversikan menjadi energi kinetik tak
beraturan yang dikenal sebagai panas.
b. Dipole Rotation
Dipole dipengaruhi oleh perubahan medan listrik yang cepat. Kemudian
medan listrik dikonversi ke suatu energi potensial yang tersimpan dalam
bahan, lalu diubah menjadi energi kinetik acak tersimpan atau energi termal
dalam bahan.
2.4 Aplikasi proses microwave di dunia industri
Aplikasi microwave pada dunia industry yaitu:
Tempering produk beku
Pengeringan pasta, teh instan, jamur,bawang, kue beras, snack food
Cooking daging dan kentang
Pengeringan vakum untuk jus jeruk dan bijian
Pengeringan beku daging, buah dan sayur
Pasteurisasi atau sterilisasi prepared food
Baking roti dan kue
Roasting kacang, biji coklat, biji cocoa
BAB IV
HASIL PERCOBAAN
4.1 Hasil Pengukuran
Tabel 1. Hasil Pengukuran Suhu pada Agar-agar
Agar-agar (t = 1 menit)
Power input 100%
(W)Posisi
Suhu sebelum
dipanaskan (Ti)
(ºC)
Suhu setelah
dipanaskan (Te)
(ºC)
Atas 1 7,8 32,6
2 7,3 33,0
3 6,3 33,7
4 6,0 32,5
5 5,8 37,5
Tengah 1 -0,9 41,0
2 1,8 36,6
3 1,6 35,1
4 3,1 34,0
5 3,1 42,6
Bawah 1 -2,7 36,3
2 0,7 39,5
3 1,2 36,5
4 3,4 35,5
5 2,6 46,3
Tabel 2. Hasil Pengukuran Suhu pada Air
Air (3 menit)
Power InputWt
(g)
Ti
(ºC)
Te
(ºC)
Power Output
(J/s=w)
Efisiensi
(%)
100% = 900 W 100 27 145 274,02 30,45
200 21,4 108,8 405,92 45,10
300 24,5 95,5 494,63 54,96
400 26 81,7 517,39 57,53
500 25,5 72,4 544,56 60,51
70% = 630 W 100 24,5 112,1 203,43 32,29
200 24,5 92,9 317,68 50,43
300 24,5 67,15 297,13 47,16
400 23,3 63,3 371,56 58,98
500 23,5 51,5 325,11 51,60
50% = 450 W 100 23,1 90 155,35 34,52
200 25 78,2 247,08 54,90
300 26 55,5 205,52 45,67
400 26 53 250,80 55,73
500 24,5 45,1 238,02 52,89
4.2 Perhitungan
4.2.1 Menghitung Power Output
Power Output 100 (900W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,1 . 4,18 . (145-27)
= 49,324 kJ
= 49324 J/180 s
= 274,02 watt
Power Output 200 (900W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,2 . 4,18. (108,8-21,4)
= 73,066 kJ
= 73066 J/180 s
= 405,924 watt
Power Output 300 (900W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,3 . 4,18. (95,5-24,5)
= 89,034 kJ
= 89034 J/180 s
= 494,633 watt
Power Output 400 (900W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,4 . 4,18. (81,7-26)
= 93,130 kJ
= 93130 J/180 s
= 517,74 watt
Power Output 500 (900W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,5 . 4,18. (72,4-25,5)
= 98,021 kJ
= 98021 J/180 s
= 544,561 watt
Power Output 100 (630W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,1 . 4,18. (112,1-24,5)ºC
= 36,617 kJ
= 36617 J/180 s
= 203,427 watt
Power Output 200 (630W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,2 . 4,18 . (92,9-24,5)
= 57,182 kJ
= 57182 J/180 s
= 317,68 watt
Power Output 300 (630W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,3 . 4,18 . (67,15-24,5)
= 53,4831 kJ
= 53483,1 J/180 s
= 297,128 watt
Power Output 400 (630W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,4 . 4,18 . (63,3-23,3)
= 66,88 kJ
= 66880 J/180 s
= 371,56 watt
Power Output 500 (630W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,5 . 4,18 . (51,5-23,5)
= 58,52 kJ
= 58520 J/180 s
= 325,11 watt
Power Output 100 (450W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,1 . 4,18 . (90-23,1)
= 27,9642 kJ
= 27964,2 J/180 s
= 155,357 watt
Power Output 200 (450W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,2 . 4,18 . (78,2-25)
= 44,4752 kJ
= 44475,2 J/180 s
= 247,084 watt
Power Output 300 (450W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,3 . 4,18 . (55,5-26)
= 36,993 kJ
= 36993 J/180 s
= 205,517 watt
Power Output 400 (450W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,4 . 4,18 . (53-26)
= 45,144 kJ
= 45144 J/180 s
= 250,8 watt
Power Output 500 (450W) = m . Cp . (Te-Ti)
= 0,5 . 4,18 . (45,1-24,6)
= 42,845 kJ
= 42845 J/180 s
= 238,02 watt
4.2.2 Menghitung Efisiensi
Efisiensi 100 (900W) = Power outputPower input
x 100 %
= 274,02
900x100 %
= 30,45%
Efisiensi 200 (900W) = Power outputPower input
x 100 %
= 405,924
900x100 %
= 45,1%
Efisiensi 300 (900W) = Power outputPower input
x 100 %
= 494,633
900x 100 %
= 54,96%
Efisiensi 400 (900W) = Power outputPower input
x 100 %
= 517,74
900x 100 %
= 57,53%
Efisiensi 500 (900W) = Power outputPower input
x 100 %
= 544,561
900x100 %
= 60,5%
Efisiensi 100 (630W) = Power outputPower input
x 100 %
= 203,427
630x 100 %
= 32,3%
Efisiensi 200 (630W) = Power outputPower input
x 100 %
= 317,68
630x100 %
= 50,43%
Efisiensi 300 (630W) = Power outputPower input
x 100 %
= 297,128
630x100 %
= 47,16%
Efisiensi 400 (630W) = Power outputPower input
x 100 %
= 371,55
630x100 %
= 58,98%
Efisiensi 500 (630W) = Power outputPower input
x 100 %
= 325,11
630x 100 %
= 51,6%
Efisiensi 100 (450W) = Power outputPower input
x 100 %
= 155,357
450x 100 %
= 34,5%
Efisiensi 200 (450W) = Power outputPower input
x 100 %
= 247,084
450x 100 %
= 54,9%
Efisiensi 300 (450W) = Power outputPower input
x 100 %
= 205,517
450x 100 %
= 45,7%
Efisiensi 400 (450W) = Power outputPower input
x 100 %
= 250,8450
x100 %
= 55,7%
Efisiensi 500 (450W) = Power outputPower input
x 100 %
= 238,02
450x100 %
= 52,9%
4.3 Grafik
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.505
101520253035404550
Perbandingan Posisi dan Suhu Akhir Agar-agar
Atas
Tengah
Bawah
Posisi
Suhu
Akh
ir (T
e)
Gambar 1. Grafik Perbandingan Posisi dan Suhu Akhir Agar-agar
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5500
10
20
30
40
50
60
70
Perbandingan Massa Air dengan Nilai Efisiensi
power input 50%
power input 70%
power input 100%
Massa Air (g)
Efisie
nsi (
%)
Gambar 2. Grafik Perbandingan Massa Air dengan Nilai Efisiensi
40 50 60 70 80 90 100 1100
100
200
300
400
500
600
Perbandingan Power Input dengan Massa Air
Power Input (%)
Mas
sa A
ir (g
)
Gambar 3. Grafik Perbandingan Power Input dengan Massa Air
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Microwave. http://microwave-kpip.blogspot.com/2010/12/all-about-
microwave.html(diakses pada 28 April 2014 pukul 21.00 WIB)
Julianti, Nisa. 2013. Proses Pengolahan Pangan.
http://elisajulianti.files.wordpress.com/2013/01/novel-process-compatibility-
mode.pdf (diakses pada 28 April 2014 pukul 21.00 WIB)
Rahma, Aulia. 2012. Microwave.
http://rizkaauliarahma.wordpress.com/2012/01/05/microwave/(diakses pada
28 April 2014 pukul 20.00 WIB)
Widyasanti, Asri. 2014. Penuntun Praktikum Mk. Mesin Peralatan Pengolahan
Pangan. FTIP UNPAD.