tek. pengeringan
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
1/60
I. PENGERINGAN
Hasil pertanian merupakan bahan biologi yang pada saat dipanen
merupakan bahan yang masih hidup. Dalam proses pengolahan hasil
pertanian banyak cara yang dapat ditempuh dan salah satu cara adalah
pengeringan yang secara umum dapat diartikan sebagai upaya untuk
mengurangi kandungan air bahan pangan dengan jalan penguapan
sampai batas aman untuk disimpang lama. Dengan pengeringan ini
merupakan kegiatan themis dan mikrobiologis yang dapat menurunkan
kadar air sehingga produk pertanian dapat dipertahankan mutunya.
Diperkirakan 40 sampai 60 persen dari tanaman serelia dankacang-kacangan di Negeri ASAN dipanen pada musim hujan.
!mumnya panenan dilakukan pada kadar air "0 sampai #0 persen.
Agar produk tersebut dapat disimpan dengan aman harus dikeringkan
sampai dengan kadar air sekitar $4 persen.
%anenan yang dilakukan bertepatan dengan musim hujan tentu
tidak mendukung untuk dapat dilakukan pengeringan secara alamiah
dengan sinar matahari sehingga menimbulkan kerugian dan kerusakan.
&esarnya susut pasca panen karena pengeringan di 'ndonesia
diperkirakan sebesar " persen( ini merupakan kerugian yang tidak bisa
dihindari( dan gabah bisa menjadi kuning.
%engeringan adalah merupakan suatu proses penghantaran
massa dan panas dengan perpindahan dari cairan bahan menjadi uap
dan dihantarkan ke udara( juga karena adanya perbedaan suhu dai
dalam dan di luar bahan.
&eberapa pengertian yang berkaitan dengan proses pengeringan
adalah)
$. %engeringan adalah pengurangan*penurunan kadar air sampai
dengan keadaan yang seimbang dengan udara luar
+lingkungan,". Dehidrasi adalah penguapan*penurunan kadar air sampai
dengan kering mutlak
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
2/60
#. aporasi adalah penguapan lengas dari suatu suspensi atau
cairan.4. Desikasi adalah penguapan air dari bahan dengan memakai
bahan-bahan kimia.
ehilangan hasil akibat ketidaktepatan dalam melakukan proses
pengeringan dapat mencapai "($# /. %ada saat ini cara pengeringan
padi telah berkembang dari cara penjemuran secara alamiah dengan
sinar matahari menjadi pengering buatan.
Deasa ini banyak model dan tipe mesin pengiring +dryer,
dipergunakan buat pengeringan biji-bijian. Namun secara umum perlu
diperhatikan tujuan pengeringan bahan yang dihadapi( yaitu untukdipergunakan sebagai benih atau untuk konsumsi. 1ika untuk konsumsi
suhu pengeringan dapat mencapai 22 sampai 60o3( sedangakan bila
akan digunakan untuk benih hendaknya suhu panas tidak lebih dari
4"o3.
!ntuk mengeringkan biji-bijian dengan baik diperlukan suhu
udara yang tinggi( udara lembab dan penghembusan udara terus
menerus dalam jumlah besar. %ada aktu hari cerah biasanya suhu
udara tinggi dan kelembaban nisba relati rendah( udaranya kering(
sehingga benda-benda menjadi cepat kering. Sebaliknya pada aktu
hujan atau cuaca mendung suhu udara rendah( kelembaban nisba
relati tinggi( udara mendandung banyak uap air( sehingga pengeringan
berlangsung lama atau sulit( untuk mengurangi hal tersebut harus
diperlukan alat pengeringan tiruan sebagai sumber panas.
5esin pengering yang sederhana terdiri dari satuan baling-baling
kipas angin( satuan alat pemanas( satuan alat pengering dan satuan
motor penggerak*listrik sebagai sumber panas. 5esin pengering ini ada
yang bekerja secara terus menerus dan ada yang terputus-putus(
sedangkan kontak panas dengan bahan yang dikeringkan dapat secara
langsung atau secara kontak tidak langsung.
1) Pengeringan Padi dengan Cara Penjemuran
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
3/60
%enjemuran merupakan proses pengeringan gabah basah dengan
memanaatkan panas sinar matahari. !ntuk mencegah
bercampurnya kotoran( kehilangan butiran gabah( memudahkan
pengumpulan gabah dan menghasilkan penyebaran panas yangmerata( maka penjemuran harus dilakukan dengan menggunakan
alas. %enggunaan alas untuk penjemuran telah berkembang dari
anyaman bambu kemudian menjadi lembaran plastik*terpal dan
terakhir lantai dari semen*beton.
&erikut ini cara penjemuran gabah basah.
+a, 3ara penjemuran dengan lantai jemur
Dari berbagai alas penjemuran tersebut( lantai dari semen
merupakan alas penjemuran terbaik. %ermukaan lantai dapat
dibuat rata atau bergelombang. antai jemur rata pembuatannya
lebih mudah dan murah( namun tidak dapat mengalirkan air
hujan secara cepat bahkan adakalanya menyebabkan genangan
air yang dapat merusakkan gabah. antai jemur bergelombang
lebih dianjurkan( karena dapat mengalirkan sisa air hujan
dengan cepat.
&erikut ini cara penjemuran dengan lantai jemur )
o 1emur gabah di atas lantai jemur dengan ketebalan 2 cm 7 8
cm untuk musim kemarau dan $ cm 7 2 cm untuk musim
penghujan.
o akukan pembalikan setiap $ 7 " jam atau 4 7 6 kali dalam
sehari dengan menggunakan garuk dari kayu.
o 9aktu penjemuran ) pagi jam 0:.00 7 jam $$.00( siang jam
$4.00 7 $8.00 dan tempering time jam $$.00 7 jam $4.00.
o akukan pengumpulan dengan garuk( sekop dan sapu.
+b, 3ara penjemuran dengan alas terpal*plastik
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
4/60
Alas terpal*plastik dapat juga dipakai untuk alas
penjemuran. &eberapa keuntungan penggunaan alas
terpal*plastik adalah )
o 5emudahkan pengumpulan untuk pengarungan gabah pada
akhir penjemuran.
o 5emudahkan penyelamatan gabah bila pada aktu
penjemuran hujan turun secara tibatiba.
o Dapat mengurangi tenaga kerja buruh di lapangan.
&erikut cara penjemuran dengan alas terpal*plastik )
o 1emur gabah di atas alas terpal*plastik dengan ketebalan 2 7
8 cm untuk musim kemarau atau $ 7 2 cm untuk musim
penghujan.
o akukan pembalikan secara teratur setiap $ 7 " jam sekali
atau 4 7 6 kali dalam sehari. %embalikan dianjurkan tanpa
menggunakan garuk karena dapat mengakibatkan alas sobek.
o 9aktu penjemuran ) pagi jam 0:.00 7 jam $$.00( siang jam
$4.00 7 $8.00( dan tempering time jam $$.00 7 jam $4.00.
o akukan pengumpulan dengan cara langsung digulung.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
5/60
Gambar : Penjemuran denan tikar (terpal)
Gambar : Penjemuran dengan lantai jemur
2) Pengeringan Padi dengan Pengering Buatan
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
6/60
%engeringan buatan merupakan alternati cara pengeringan padi
bila penjemuran dengan matahari tidak dapat dilakukan. Secara
garis besar pengeringan buatan dibagi atas # bentuk( yaitu
tumpukan datar +Flat Bed ,( Sirkulasi +Recirculation Batch, dankontinyu +3ontinuous-;lo Dryer,.
(a) Flat Bed Dryer merupakan mesin pengering yang terdiri dari)
o otak pengering terbuat dari plat lembaran( berbentuk kotak
persegi panjang dengan ukuran berariasi sesuai dengan
kebutuhan. %ada kira-kira bagian kotak terdapat sekat*lantai
yang berlubang terbuat dari plat baja lembaran( terbagi
menjadi " ruangan( atas dan baah.
o &loer*kipas dan kompor panas terletak di sebelah luar kotak
pengering( dihubungkan dengan cerobong.
o ompor pemanas memakai bahan bakar minyak tanah.
%engeringan dengan menggunakan Flat Bed Dryer
dilakukan dengan cara sebagai berikut )
o %adi yang akan dikeringkan di tempatkan pada kotak
pengering.
o Api dari sumber panas akan dihembuskan ke
bagian*ruangan baah dari kotak pegering oleh bloer
yang digerakkan motor penggerak.
o !dara panas naik ke ruang atau kotak pengering yang berisi
padi melalui sekat yang berlubang.
o !dara panas akan menurunkankadar air padi.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
7/60
Gambar : Alat Pengering Model Rak Dengan Sumber Panas SinarMatahari
Gambar : Alat Pengering Model Lantai dengan Sumber Panas SinarMatahari
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
8/60
(b) Continuous Flow Dryer Continuous Flow Dryer merupakan mesin
pengering dengan bagian komponen mesin yeng terdiri dari
kotak pengering( komponen pemanas seperti kompor( kipas *
blower ( motor penggerak( dan screw conveyor discharge.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
9/60
keluar setelah prosentase kadar air antara sel menjadi lebih ke#il
-rendah. Proses pengaliran air se#ara osmosis ini, memakan !aktu
yang lama, tergantung pada besarnya kadar air mula+mula dan suhu
panas yang dipergunakan. Agar supaya hubungan antara sel satudengan lainnya tidak patah -rusak, proses pengeringannya tidak
berlangsung terus+menerus dengan tujuan supaya terjadi
keseimbangan kadar air antara bagian luar dengan bagian yang lebi
dalam dari butiran biji. Guna men#apai keseimbangan kadar air, bahan
yang dikeringkan tidak diberi udara panas melainkan alirkan udara
biasa dan !aktu yang dipergunakan selama proses ini disebut istirahat
atau tempering priod. /aktu pengeringan adalah jumlah !aktu
pengaliran udara panas ditambah dengan !aktu istirahat seluruhnya.Proses pengeringan dapat dilakukan dengan secara langsung dengan penjemuran
sinar matahari, pengaliran panas dengan paksaan (rekayasa) atau gabungan diantara
keduanya.
a. Pengeringan menjemur langsung sinar matahariPenjemuran merupakan proses pengeringan dengan memanfaatkan panas sinar
matahari. Untuk mencegah bercampurnya kotoran, kehilangan, memudahkan
pengumpulan dan menghasilkan penyebaran panas yang merata, maka penjemuran harus
dilakukan dengan menggunakan alas. Penggunaan alas untuk penjemuran telah
berkembang dari anyaman bambu kemudian menjadi lembaran plastik/terpal dan terakhir
lantai dari semen/beton.
b. Pengeringan buatanPengeringan buatan merupakan alternatif cara pengeringan padi bila penjemuran
dengan matahari tidak dapat dilakukan. Secara garis besar pengeringan buatan dibagi atas
3 bentuk, yaitu tumpukan datar ( Flat Bed ), Sirkulasi ( Recirculation Batch) dan kontinyu
(ontinuous!"lo# $ryer).1) Pengeringan Tray Tetap
Pengeringan %ray %etap umumnya digunakan untuk mengeringkan produk
padat berbentuk. &arena sudah berbentuk sebelum dikeringkan, maka produk
tersebut bisa diletakkan pada suatu permukaan atau tray untuk diekspose pada
udara yang telah dipanaskan.
a) Pengering Lemari
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
10/60
Produk pangan yang dikeringkan dengan pengering tipe lemari diletakkan pada
tray!tray yang selanjutnya dipindahkan kedalam suatu ruang pengering tempat
dimana produk tersebut diekspose pada udara pengering..
b) Pengering Lorong
Pada pengering tipe lorong ini, produk yang akan dikeringkan diletakkan pada
tray!tray, tray tersebut kemudian disusun per unit tumpukan seperti pada pengering
tipe lemari,
2) Pengeringan Bed Bergerak
Perbedaan utama sistem pengeringan tipe ini dengan sistem pengeringan tipetray tetap adalah adanya pergerakan produk yang menciptakan efek pengadukan
sehingga membantu proses pengeringan yang terjadi.
a) Conveyor Drying
Pada pengeringan tipe ini produk yang akan dikeringkan diletakkan
sebagai suatu lapisan pada suatu kon'eyor bergerak yang berlubang pada
bagian dasarnya. Udara panas pengeringan mele#ati lubang!lubang tersebut
bisa dengan arah dari ba#ah keatas atau sebaliknya. iasanya pengering ini
hanya dipakai untuk mengeringkan produk hingga kadar air sekitar *+,
selanjutnya diteruskan dengan alat pengering lain.
b) Belt Drying
Pengadukan pada sistem pengering tipe ini tercipta karena gerakan belt
selama pengeringan, sehingga partikel produk pangan yang dikeringkan lebihseragam keringnya.
) Pengeringan !dara Bergerak1) Pengeringan "emprot
Sistem Pengeringan ini biasa dipakai untuk mengeringkan bahan bentuk
cair yang bisa disemprotkan. ahan cair tersebut dilalukan melalui atomizer
sehingga menjadi droplet halus yang kemudian kontak langsung dengan aliranudara panas, yaitu melalui proses atomisasi atau pembentukan droplet cair dan
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
11/60
proses e'aporasi kandungan air pada droplet sehingga didapatkan partikel
produk padat yang kering. al inilah yang membuat pengering semprot cocok
untuk mengeringkan produk yang labil terhadap panas seperti ensim dan susu.
2) #luidi$ed Bed Drying
Pada proses pengeringan fluidi-ed bed, udara panas dipaksa melalui
partikel!partikel produk dengan kecepatan yang cukup tinggi agar melebihi
gaya gra'itasi, sehingga partikel!partikel produk yang dikeringkan tersebut
selalu dalam posisi melayang!layang dalam udara panas pengering. Produk
kering yang dihasilkan dengan sistem pengeringan ini seragam karena masing!
masing partikel yang dikeringkan kontak langsung dengan udara panas
pengering.
%) Pengeringan DrumSystem Pengeringan $rum dipakai untuk mengeringkan bahan pangan
berbentuk bubur. $rum berbentuk silinder dipanaskan dan berputar pada suatu
poros. ahan berbentuk bubur akan mengering bila dijatuhkan melekat pada
permukaan drum tersebut, yang selanjutnya setelah kering di kerat dengan aksi
sebuah pisau untuk mendapatkan produk keringnya. da dua tipe, single ataudouble drum dryer . $rum pada double drum dryer akan bergerak berla#anan arah,
jarak antara kedua drum dipakai untuk mengontrol ketebalan lapisan yang
dikeringkan
&. Pengeringan gabungan
System pengeringan adalah merupakan gabungan antara penjemuran
dengan pengeringan buatan, sehingga kalau matahari cerah maka dipakai
penjemurannya dan apabila hujan dipakai sumber panas lain, baik dari listrik
maupun sumber api.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
12/60
ambar0 kerangka dalam ambar 0 kerangka bagian luar
lat Pengering lat Pengering
Pengeringan dapat berlangsung perpindahan panas dari sumber panas,
maik dari sumber panas dari matahari maupun sumber panas lain yang dapat berlangsung perpindahan panas, baik secara konduksi, kon'eksi maupun
radiasi.
3) Penentuan Kadar Air (KA)
'adar air suatu bahan produk pertanian merupakan salah sat
indikator apakah serealiatersebut telah #ukup kering untuk dipanen
atau #ukup aman untruk di simpan. 'adar air -kadar lengas0moisture
#ontent, dapat dinyatakan atas dasar berat basah -!et basis atau
dasar kering -dry basis. $alam proses perngeringan serealia biasanya
tidak men#apai kering mutlak, karena produk yang dikeringkan tersebut
akan mengalami keseimbangan hygroskopis dengan lingkungan
sekelilingnya. ntuk mendapat gambar tentang kadar air dapat dilihat
pada skema di ba!ah ini. $alam proses pengeringan yang diu#apkan
hanya uap air sehingga berat kering dari produk tersebut akan tetap.
/m) 1 berat lengas
sebelum pengeringan -kg
/2
/m) /m* 1 berat lengas
sesudah pengeringan -kg
dikeringkan /m*
/ d 1 berat
kering -kg
/d /d /2 1 berat
lengas yang diu#apkan -kg
&ila : M), M* 1 kadar air a!al dan akhir berat dasar kering -3
m), m* 1 kadar air a!al dan akhir berat dasar basah -3
maka :
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
13/60
/m) m) 1 4 )55 3
/m) 6 /d
/m*
m* 1 4 )55 3 /m* 6 /d
/m) M) 1 4 )55 3
/d
m) 1 4 )55 3
)55 + m)
/m* M* 1 4 )55 3
/d
m* 1 4 )55 3
)55 + m*
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
14/60
/2 m) + m* M) 7 M* 1 1
/m) )55 7 m* )55 7 M)
/2 m) + m* M) 7 M*1 1/m* )55 7 m) )55 7 M*
ara Penentuan Kadar Air
$alam penentuan kadar air ini terdapat beberapa #ara yang
tergantung kepada :
). &entuk ikatan air*. /atak dari produk -mudah dioksidasi atau de#omposis
(. 8umlah relati9 air yang ada dalam produk. 'e#epatan dari penentuan;.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
15/60
atau
=a -5,* 6 5,; 1 /d 1-tg* 7 tg) 6 C!-tg* 7 tg) M)
6 -M) + M* h9g2
/d 1-tg* 7 tg) 6 C! -tg* 7 tg) M) 6 -M) + M* h9g2=a 1
-5,* 6 5,;
'eterangan :C! 1 panas sepesi?k air, kkal0kg 5CCg 1 panas sepesi?k bahan, kkal0kg 5Ctg) 1 suhu a!al bahan, 5Ctg* 1 suhu akhir bahan, 5C
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
16/60
< 1E-)0*D 4 -Pv0-P 7 PvF
< 1 5,** Pv0-P 7 Pv
&ila P 1 ) atm, maka < 1 5,** -Pv-) 7 Pv
&ila Pv rendah, maka
< 1 5,** Pv
'eterangan :
ma 1 massa udara kering
mv 1 massa uap air
1 volume udara
> 1 suhu udara
Bv 1 konstane gas untuk uap air
Ba 1 konstanta gas untuk udara kering
Pa 1 tekanan udara
Pv 1 tekanan uap air
G 1 konstanta gas universial
Ma 1 berat molekul udara kering 1 *D
Mv 1 berat molekul uap air 1 )
# 'elembaban relati9 -B
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
17/60
'eterangan :5,* 1 kalor spesi?k udara kering kkal0kg5C5,; 1 kalor spesi?k rerata uap air kkal0kg5C
!# 2ntalpi -h2ntalpi dari udara kering dan uap air yaitu merupakan jumlah
kandungan panas dari ) kg udara kering denga uap airnya. &ila
sebagai suhu dasar 55C dan tekanan ) atm, maka entalpi pada
t5C adalah :
h 1 Cp tdb 6 < hshs 1 tdb 6 Ldp 6 5,; -tdb 7 tdp
h 1 Cp tdb 6 < 1tdb 6 Ldp 6 5,; -tdb 7 tdp2
&eterangan 0
Cp 1 panas spesi?k udara, kkal0kg5C
tdb 1 suhu udara kering 5C
< 1 kelembaban absolut, -kg
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
18/60
# olume jenuholume jenuh adalah volume ) kg udara kering dan udara
basah
*# >itik embun >itik embun adalah suhu dimana #ampuran udara dan uap air
didinginkan sampai men#apai titik jenuh.$ari hal tersebut di atas merupakan perhitungan se#ara impiris,
untuk memudahkan dalam perhitungan dapat digunakan dra?g yang
disebut PS+'R,M-.R/ 'AR.. $alam menggunakan gra?k
psy#hrometri# #hart ini minimal kita ketahui * unsur utama, terutama
suhu yaitu suhu bola basah -!et bulb dan bola kering -dry bulb. Suhu
bola kering adalah suhu udara yang diukur dengan termometer biasa.
Sedangkan suhu bola basah adalah suhu dari udara yang diukur dengan
termometer biasa diselubungi dengan kain yang basah.
Suhu bola basah pada psy#hrometri# #hart adalah #ondong ke
atas kiri dan sejajar garis entalpi. Sedankang suhu bola kering adalah
merupakan garis tegak lurus, udara lembab -kelembaban relati9 adalah
merupakan garis #ekung ke atas kanan, volume spesi?k membentuk
garis lebih tajam daripada garis suhu bola basah, titik embun persis
pada kelembaban )55 3 -ujung suhu bola basah kiri atas dengan
kelembaban relati9nya yang )55 3, dan kelembaban absolut -humidity
absolut merupakan garis horiIontalnya.
>@J>@< S@AL
dara dengan tekanan ) atm pada kondisi suhu dry bulb -tdb *5C
dan kelembaban absolut 1 5,5) kg entukan dengan perhitungan, td!, B
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
19/60
$it. td!, B
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
20/60
*H( 6 * 1 E-5,HH 6 ),**
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
21/60
B'B ((. P*'+'"'+ P'+,'+
a. Pindah Panas
Pindah panas adalah sebuah operasi yang sering terjadi berulang!ulang pada
industri pangan. Pindah panas adalah proses yang dinamis yaitu panas dipindahkan
secara spontan dari satu badan lain ke badan lain yang lebih dingin. &ecepatan pindah
panas tergantung pada perbedaan suhu antara kedua badan, makin besar perbedaan,
makin besar kecepatan pindah panas.
Perbedaan suhu antara sumber panas dan penerima panas merupakan gaya tarik
dalam pindah panas. Peningkatan perbedaan suhu akan meningkatkan gaya tarik
sehingga meningkatkan kecepatan pindah panas. Panas yang melalui satu badan dari
badan lain, pindah menembus beberapa perantara, yang pada umumnya memberikan
penahanan pada aliran panas. &edua faktor ini, yaitu perbedaan suhu dan penahan aliran
panas, mempengaruhi kecepatan pindah panas.
"aktor!faktor ini dihubungi oleh persamaan 0
-e&epatan pindah gaya tarik / penahan
Untuk pindah panas 0
Laju pindah panas perbedaan suhu / penahan perantara aliran panas
Selama pengolahan, suhu banyak berubah, sehingga laju pindah panas akan
berubah. al ini disebut pindah panas tidak tetap, sebagai la#an pindah panas tetap, yaitu
suhu selama proses tidak berubah. Pindah panas tidak tetap jauh lebih kompleks, karena
adanya penambahan 'ariabel #aktu masuk ke dalam persamaan kecepatan
&ondukti'itas Panas
&ondukt'itas panas merupakan jumlah panas yang dile#atkan secara konduksi
setiap unit #aktu melalui satu unit ketebalan dengan satu gradien suhu pada ketebalan
tersebut (4/(m. o )). Semakin tinggi kadar air produk pangan, maka kondukti'itas
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
22/60
panasnya mendekati konduksti'itas air.
$iffusi'itas Panas
5erupakan rasio antara kondukti'itas panas produk pangan dengan massa jenis
dan panas spesifiknya (m /jam).
Konduksi ('antaran)
'onduktivitas panas&ondukti'itas panas adalah parameter yang menunjukan kemampuan bahan untuk
mentransmisikan panas dari satu titik ke titik lainnya dari bahan tersebut dalam satuan
#aktu tertentu. Pengetahuan dari sifat ini bermanfaat untuk berbagai aplikasi, di antaranya
untuk menentukan #aktu sterilisasi dari proses pengalengan bahan pangan, menentukan
besarnya energi yang digunakan dalam proses pemanasan atau pendinginan, dan
menentukan lama pendinginan/pembekuan. esarnya nilai kondukti'itas panas dari suatu
bahan bergantung pada struktur fisik, densitas, temperatur, komposisi kimia (air, protein,
lemak, dan sebagainya), dan fase bahan (padat, cair, atau gas).
Secara umum, kondukti'itas diilustrasikan dengan persamaan0
di mana,
adalah panas yang diberikan -8oule,
adalah !aktu -detik,
adalah temperatur -',
adalah panjang atau tebal -m,
https://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_panashttps://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_panashttps://id.wikipedia.org/wiki/Panashttps://id.wikipedia.org/wiki/Sterilisasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Sterilisasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Pengalenganhttps://id.wikipedia.org/wiki/Pengalenganhttps://id.wikipedia.org/wiki/Energihttps://id.wikipedia.org/wiki/Energihttps://id.wikipedia.org/wiki/Energihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemanasan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemanasan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pendinginan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pendinginan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Panashttps://id.wikipedia.org/wiki/Sterilisasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Pengalenganhttps://id.wikipedia.org/wiki/Energihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemanasan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pendinginan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Konduktivitas_panas
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
23/60
adalah luas penampang -m*, dan
adalah konduktivitas termal -/0m'
Panas $ang mengalir persatuan 0aktu dalam suatu bahanadalah :
1 2 k#A (d.4 ∆ X ) atau
' . A
= 1 - >) + >*
∆ X
.& R . .&
.
∆ X
k # A∆ X
Apabila bahan itu berlapis maka masingmasing hantaran
panas itu dihitung
.& R . .& .
.3 .!
∆ X
A ∆ X
5 ∆ X
.! k A # A
k 5 # A k # A∆ X
A ∆ X
5 ∆ X
Pada berbagai bahan $ang tersusun6 diperoleh :
>) + >
= 1
k
kC
k&
kA
>*
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
24/60
∆ X A 6∆ X
& 6∆ X
C
kA . AA k& . A& kC . AC
7 5,55((H >*FE5,HD 6 5,55D(-3 airF 4 )5+
(
keterangan > 1 suhu dalam 5C
S!eat -)DH konduktivitas thermal 'A K 5 3
Apel : k 1 5,) 6 5,55D( -3 air
kan : k 1 5,5(* 6 5,(*D -mL
Sejenis jagung : k 1 5,; 6 ,5; -mL
ntuk bahan pangan yang mengandung beberapa komposisi 9raksi -M. 8.
Le!is, )DH nilai k dapat ditentukan dengan persamaan:
a. ntuk aliran panas sejajar dengan susunan bahan,
=
k 1 S kS 6 L kL 6 ++++++++ 6 n kn
b. ntuk aliran panas tegak lurus dengan susunan bahan,
=
) S Ln 1 6 6 +++++6 k kS kL
& A
A
&
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
25/60
kn
# Kon7eksi (Aliran)6aitu perpindahan energi yang terjadi saat molekul mengalami proses energi
tingkat tinggi yang berpindah ke bagian lain pada sistem tersebut. erakan konstan
yang terjadi karena molekul berpindah dari satu posisi dan digantikan posisinya
oleh molekul lainnya dinamakan konveksi alami. Sedangkan jika perpindahan
molekul dipengaruhi oleh gerakan atau dorongan dari luar dinamakan konveksi
paksa.
= 1 h A ∆ >
.&. A A& .3 R& R
R3 .! .& .
.3 .! &
∆ X &
∆ X h # A
k # A h # A Pada berbagai bahan $ang tersusun6 diperoleh :
>) + > = 1
) 6 ∆ X & 6 )
< . A) k . A h . A*
3# Radiasi (Pan%aran)6aitu perpindahan energi dari materi yang satu ke materi yang lainnya dengan
menggunakan gelombang elektromagnetik. %idak ada kontak antar molekul
dalam hal perpindahan panas dengan cara radiasi.
2 1 eσ A >.
dimana σ : konstanta &oltImann : ;,H )5+ /0 m* ' .
k
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
26/60
e : emitansi -5 ≤ e ≤ )b. "i0at Thermal Pangan
7. Panas Spesifik
ahan pertanian dipanaskan dengan pemanasan listrik. 8nergi listrik yang
dikeluarkan dibandingkan dengan perbedaan panas yang didapatkan bahan pertanian.
Persamaam umum yang digunakan yaitu0
$engan
adalah panas yang dihasilkan -8oule, 8,
adalah panas jenis -k80kg ',
adalah massa sampel -kg,
adalah perubahan temperatur -',
adalah tegangan listrik -olt,
adalah kuat arus listrik -ampere,
adalah !aktu pemanasan -detik, dan
adalah e?siensi pemanasan.
9umlah panas yang bertambah atau hilang dari produk pangan setiap ada perubahan
satu unit suhu tanpa terjadinya perubahan bentuk (9/(kg. o )). Panas spesifik ini
merupakan fungsi dari beberapa komponen dari produk pangan, diantaranya adalah
kadar air, suhu dan tekanan.
Panas spesifik bahan pangan tidak sama satu dengan yang lainnya, tergantung dari
komposi masing!masing bahan pangan, secara impiris dapat ditentukan dengan
persamaan yaitu 0
! Panas spesifik menurut Seibel (7:;) adalah sebagai berikut0
dimana
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
27/60
dimana
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
28/60
1. Panjang sebuah pipa air panas yang terbuat dari tembaga adalah 2 m dan
tebalnya adalah :;::% m dan mempunyai luas permuakaan sebesar :;12
m2
. jika temperatur air itu adalah
D(-. L 2 *
∆
? :;::% m
' :;12 m2
k %:: 6/m -
T 1
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
29/60
!ntuk menentukan komponen 0raksi volume padatan adalah
ms/ ρs
v s 1
ms/ ρs 6mw / ρw
E,7FG ¿1590
kg/ m3
v s =
E,7FG/7F;E kg/ m3
> E,:HH/7EEE kg/ m3
:;1:%
"edangkan 0raksi volume airnya adalah
vW 1
v s 1 :;1:%
:;
1. !ntuk aliran panas sejajar ikan adalah untuk menentukan konduktivitas
thermal masingEmasing komposisi konduktivitas thermal bahan pangan dapat
dilihat pada tabel 1. yaitu >
k s :.28 6/m -
k W :;8 6/m -
"(+,,' >
k IKAN v s .
k s FvW .
k W
5:;1:% . :;28 6/m -) F 5:;
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
30/60
k ikan 5,* /0m ' 5, /0m '
:;72< 6/m -
"(+,,' -+D!-T(3(T'" T4*'L (-'+ 4'T'E4'T' 'D'L'
-5,;; 6 5,;* /0m '
k ikan 1
*
:;7%: 6/m -
. "uatu bahan pangan yang mempunyai massa 1: kg akan diproses mulaEmula
mempunyai temperatur 29
℃
dan setelah proses berlanjut temperaturnya naik
menjadi 129 ℃ .
bahan pangan tersebut mengandung air
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
31/60
P+.
1. *DL "(BL
:;
1;2%2 ? :;18 F 1;7% ? :;:2 F 1;897 ? :;::1 F :;9 ? :;:: F %;1
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
32/60
A. kH/kg℃
"(+,,' >
@ m Cp∆
T
1: kg ? A. kH/kg℃
? 5129 29)℃
A.. kH
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
33/60
B'B (((. P+,C(L'+ B''+
Pengecilan ukuran meliputi pemotongan, penghancuran, dan penggilingan
Pentingnya pengecilan ukuran adalah mengubah sifat!sifat phisik bahan yang sangat
diperlukan untuk penanganan lanjut, seperti 0
7. perlakuan pemindahan,
. pengaliran dan pengangkutan bahan
3. perlakuan pemanasan,
H. pendinginan sampai dengan pencampuran bahan baik yang mencakup
a. perubahan phisik,
b. mekanis ,
c. kimia dand. mikrobia#i bahan.
1. -arakteristik !kuran
Penge&ilan ukuran bahan digolongkan dalam kelas 5*uljohardjo; 1
a. -isaran Dimensi/ dimension range 5ukuran terke&il ;127 mm)
b. -isaran 'yakan/ sieve range5:;:9E;127 mm)
&. -isaran *ikroskopis 5kurang dari :;:9 mm)
!kuran yang digunakan dinyatakan dengan mesh maupun mm. *esh
adalah jumlah lubang yang terdapat dalam satu in&hi persegi 5sIuare in&h);
jika dinyatakan dalam mm maka angka yang ditunjukkan merupakan besar
material yang diayak.
2. Pengayakan
a. Proses pemisahan partikel yang berdasarkan atas ukuran partikel terutama
dalam keadaan kering dan dikenakan terhadap bahanEbahan yang bersi0at
heterogen padat.
b. Bahan yang lolos ayakan disebut oversize atau overflow
&. 'yakan Tyler
d. "alah satu &ara penentuan kelembutan butiran hasil penggilingan
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
34/60
e. *esin pengayak disebut 4otap memiliki gaya ayakan tertentu dan dapat
diatur =aktu pengoperasiannya
. *odulus -ehalusan 5Fineness Modulus; #*)
a. *enyatakan keseragaman bahan 5tingkat kehalusan) dengan jumlah berat
bagian yang tertinggal pada tiapEtiap ayakan/saringan yang digunakan dibagi
1::.
Humlah G bahan tertinggal kumulati0
#*
1::
b. !kuran rataErata sebuah bahan 5D) dinyatakan dalam in&hi dengan
menggunakan rumus>
D :;::%1 52)#*
&. Perhitungan hasil pengayakan
Mesh# 8o 95ahan .ertinggal 9 .ertinggal Kumulati
(0
)
(5
;5
)55
Pan
4)
4*
4(
4
4;
4
4H
4
4)
4)64*
4)64*64(
4)64*64(64
4)64*64(6464;
4)64*64(6464;64
4)64*64(6464;6464H
>otal )55 8umlah >otal
Menentukan Oraksi 3 &ahan >ertinggal
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
35/60
Pemotongan
Partikel yang dihasilkan memiliki de9ormasi minimum dan
permukaan baru yang dihasilkan relati9 tidak mengalami kerusakan.
Pemotongan dilakukan pada buah dan sayurAlat pemotong yang tepat digunakan adalah pisau yang Sangat
tajam dan setipis mungkin sehingga menghasilkan pemotongan yang
halus dan energi yang digunakan ke#il.# Penghan%uran
Memberikan sejumlah daya yang melebihi keperluan daya
yang sesungguhnya diperlukan. @perasi ini dilakukan untuk
mengekstrak #airan dan untuk merusak struktur bagian bahan
Penghan#uran menggunakan roll baja.Contoh: penggilingan sorgum merupakan aplikasi gaya
statis dan hammer mill penghan#uran dengan gaya dinamis3# Geseran
Merupakan 'ombinasi dari pemotongan dan penghan#uran.
$igunakan untuk bahan berserat keras dimana beberapa potongan
lebih menguntungkan.!# Siat dan ;ungsi .epung
a. Siat kimia
Si9at kimia pada bahan pangan menunjukkan perubahankomposisi kimia yang terkandung setelah mengalami proses
pengolahan maupun penyimpanan. 'omposisi kimia jagung sangat
bervariasi tergantung dari varietas, #ara menanam, iklim dan tingkat
kematangan.Si9at kimia tepung meliputi kadar air, abu, protein total,
lemak, pati, dan amilosa. Pengujian karakteristik kimia juga
bertujuan untuk memperoleh tepung sesuai standar mutu yang
teregulasi. Mutu tepung jagung berdasarkan Standar Jasional
ndonesia -SJ 5)+(H*H -)DD( disajikan pada >abel *. 'husus untuk
kadar pati jumlah minimum menurut S -Standar ndustri ndonesia
adalah H; 3.b. Siat
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
36/60
) Bendemen
Bendemen merupakan perbandingan berat produk yang
diperoleh terhadap berat bahan baku yang digunakan.
Perhitungan rendemen dilakukan berdasarkan berat kering bahan.
Bendemen tepung menyatakan nilai e?siensi dari proses
pengolahan sehingga dapat diketahui jumlah tepung yang
dihasilkan dari bahan dasar a!alnya.
* "tarch #amage
"tarch damage terjadi terutama diakibatkan oleh gaya
mekanis yang diperoleh dalam proses penepungan. Selama
proses penepungan, ;+)* 3 pati mengalami kerusakan. Granula
pati yang lebih besar biasanya mengalami kerusakan yang lebih
besar. >erdapat dua jenis starch damage, yakni crac!s dan $rea!s.
'edua tipe jenis starch damage dapat dilihat sebagai berikut.
"tarch damage dapat berpengaruh positi9 maupun negati9.
Adanya starch damage menyebabkan daya serap air menjadi
lebih tinggi menjadi *+ kali berat semula. Pati dikatakan )553
mengalami kerusakan bila menyerap air sebanyak jumlah pati
pada suhu (5C. Sedangkan pati alami -native starch hanya
mampu menyerap 5, kali berat mula+mula.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
37/60
( $ensitas kamba
$ensitas kamba menunjukkan perbandingan antara berat
suatu bahan terhadap volumenya. $ensitas kamba merupakan
si9at ?sik bahan pangan khusus biji+bijian atau tepung+tepungan
yang penting terutama dalam pengemasan dan penyimpanan.
&ahan dengan densitas kamba yang ke#il akan membutuhkan
tempat yang lebih luas dibandingkan dengan bahan dengan
densitas kamba yang besar untuk berat yang sama sehingga
tidak e?sien dari segi tempat penyimpanan dan kemasan
$erajat putih -L
Pengukuran !arna se#ara objekti9 penting dilakukan karena
pada produk pangan !arna merupakan daya tarik utama sebelum
konsumen mengenal dan menyukai si9at+si9at lainnya. /arna
tepung dapat diamati se#ara kuantitati9 dengan metode
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
38/60
Jilai p< berpengaruh terhadap pembentukan gel yang
optimum. Pembentukan gel pati yang optimum terjadi pada p< +
H -/inarno, *55. Oaktor utama pembentukan gel adalah
gelatinisasi pati bukan dari pembentukan gluten seperti yangterdapat dalam tepung terigu.
S2M -"canning %&ectron 'icroscoe.
&entuk granula pati merupakan #iri khas masing+masing
pati. Pati jagung mempunyai ukuran yang #ukup besar dan tidak
homogen yaitu untuk viskositas yang #enderung tinggi dan tetap
dipertahankan atau meningkat selama pemanasan.
#. Siat ungsionalSi9at 9ungsional merupakan si9at ?sikokimia yang mempengaruhi
perilaku komponen tersebut dalam makanan selama persiapan,
pengolahan, penyimpanan, dan konsumsi -Metirukmi, )DD*. Si9at ini
meliputi :) 'apasitas penyerapan air -'PA
'apasitas penyerapan air digunakan untuk mengukur besarnyakemampuan tepung untuk menyerap air dan ditentukan dengan
#ara sentri9ugasi. 'apasitas penyerapan air berkaitan dengan
komposisi granula dan si9at ?sik pati setelah ditambahkan dengan
sejumlah air. 'apasitas penyerapan air menentukan jumlah air yang
tersedia untuk proses gelatinisasi pati selama pemasakan. &ila
jumlah air kurang maka pembentukan gel tidak dapat men#apai
kondisi optimum. $engan demikian kemampuan hidrasi yang rendahkurang #o#ok untuk produk olahan yang membutuhkan tingkat
gelatinisasi yang tinggi. 'apasitas penyerapan air juga
mempengaruhi kemudahan dalam menghomogenkan adonan
tepung ketika di#ampurkan dengan air. >ingkat homogenitas adonan
akan berpengaruh terhadap kualitas hasil pengukusan. Adonan yang
homogen, setelah dikukus akan mengalami gelatinisasi yang merata
yang ditandai tidak terdapatnya spot+spot putih atau kuning pu#at
pada adonan tepung yang telah dikukus. ->am et a&., *55.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
39/60
* "we&&ing vo&me dan kelarutan
'elarutan merupakan berat tepung terlarut dan dapat diukur
dengan #ara mengeringkan dan menimbang sejumlah supernatan.
"we&&ing vo&me merupakan kenaikan volume dan berat maksimum
pati selama mengalami pengembangan di dalam air.
( 'apasitas emulsi
'apasitas emulsi merupakan kemampuan larutan atau
suspensi untuk mengemulsikan lemak. Adanya emulsi?er yang
terkandung pada tepung dapat berpengaruh pada tektur produk
yang dihasilkan. 2mulsi?er ber9ungsi mengontrol kohesivitas,
kelengketan dan kekentalan tepung.
3# ara penge%ilan (peme%ah ukuran bahan pangan
Se#ara umum tujuan daro siIe redu#tion atau peme#ah atau
penge#ilan ukuran adalah sebagai berikut :). Menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesi?k
permukaan tertentu*. Meme#ahkan bagian dari mineral atau 'ristal dari
persenya!aan kimia yang terpaut dalam padatan tertentu
&eberapa #ara untuk memeperke#il ukuran Iat padat dapat
dilakukan dengan menggunakan berbagai #ara berkut :
). 'ompresi tekanan*. mpak -pukulan(. Atrisi -gesekan
. Pemotongan
'ompresi umumnya digunakan utnuk peme#ahan kasar Iat
padat keras, dengan menghasilkan relati9 sedikit halusan. Pukulan
menghasilkan hasil yang berukuran kasar, sedang dan
halus.&erdasarkan ukuran Iat padat yang akan dike#ilkan
-umpan, maka peralatan peme#ah atau penge#ilan ukuran
dibedakan atas
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
40/60
). Peme#ah kasar, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran
umpan antara * sampai D in#hi*. Peme#ah antara, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran
) sampai ( in#hi
(. Peme#ah halus, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran
5,*; sampai 5,; in#hi
Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan
se#ara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel.
Pengayakan -s#reening dipakai dalam skala industri, sedangkan
penyaringan -sieving dipakai untuk skala laboratorium.
. Proses pengayakan0penyaringan bahan pangan
Produk dari proses pengayakan0penyaringan ada * -dua, yaitu :
+ kuran lebih besar daripada ukuran lubang+lubang ayakan
-oversiIe
+ kuran yang lebih ke#il daripada ukuran lubang+lubang ayakan
-undersiIe
$alam proses industri, biasanya digunakan material yang
berukuran tertentu dan seragam. ntuk memperoleh ukuran yang
seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Pada proses
pengayakan Iat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan
pengayak. Partikel yang di ba!ah ukuran atau yang ke#il -ndersi*e,
atau halusan -nes, lulus mele!ati bukaan ayak, sedang yang di
atas ukuran atau yang besar -oversi*e, atau buntut -tai&s tidak lulus.
Pengayakan lebih laIim dalam keadaan kering
&eberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:
). 8enis ayakan
*. Cara pengayakan
(. 'e#epatan pengayakan
https://www.blogger.com/nullhttps://www.blogger.com/null
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
41/60
. kuran ayakan
;. /aktu pengayakan
. Si9at bahan yang akan diayak
>ujuan dari proses pengayakan ini adalah:
). Mempersiapkan produk umpan -9eed yang ukurannya sesuai
untuk beberapa proses berikutnya.
*. Men#egah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam
peremukan -Primary #rushing atau oversiIe ke dalam proses
pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali
proses peremukan tahap berikutnya -se#ondary #rushing.
(. ntuk meningkatkan spesi?kasi suatu material sebagai produk
akhir.
. Men#egah masuknya undersiIe ke permukaan
Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering dan
dalam keadaan basah
Permukaan ayakan yang digunakan pada s#reen bervariasi, yaitu:
). Plat yang berlubang -pun#hed plate, bahan dapat berupa baja
ataupun karet keras.
*. Anyaman ka!at -!oven !ire, bahan dapat berupa baja, nikel,
perunggu, tembaga, atau logam lainnya.
(. Susunan batangan logam, biasanya digunakan batang baja
-pararel rods.
Sistem bukaan dari permukaan ayakan juga bervariasi, seperti
bentuk lingkaran, persegi ataupun persegi panjang.
Penggunaan bentuk bukaan ini tergantung dari ukuran,
karakteristik material, dan ke#epan gerakan s#reen.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
42/60
Oaktor+9aktor yang mempengaruhi ke#epatan material untuk
menerobos ukuran ayakan adalah :
). kuran buhan ayakan
Semakin besar diameter lubang bukaan akan semakin banyak
material yang lolos.
*. kuran relati9 partikel
Material yang mempunyai diameter yang sama dengan
panjangnya akan memiliki ke#epatan dan kesempatan masuk
yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang
dan lainnya membujur.
(. Pantulan dari material
Pada !aktu material jatuh ke s#reen maka material akan
membentur kisi+kisi s#reen sehingga akan terpental ke atas dan
jatuh pada posisi yang tidak teratur.
. 'andungan air 'andungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila
hanya sedikit akan menyumbat s#reen.
Alat A$akan
&erdasarkan gerak pengayak, alat ayakan dibagi menjadi * jenis:
• Stationary s#reen
• $ynami# s#reen.
&eberapa alat ayakan :
). Stationary
*. GriIIly
(. ibrating
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
43/60
. @s#illating
;. Be#ipro#ating
. >romel0Bevolving
Oaktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan s#reen:
). kapasitas, ke#epatan hasil yang diinginkan.
*. 'isaran ukuran - siIe range,
(. Si9at bahan : densitas, kemudahan mengalir -Qo!ability,
. nsur bahaya bahan : mudah terbakar, berbahaya, debu yang
ditimbulkan.
;. Ayakan kering atau basah.
Pemilihan s#reen berdasarkan ukuran.
Kapasistas S%reen
'apasitas s#reen se#ara umum tergantung pada:). Luas penampang s#reen*. kuran bahan(. Si9at dari umpan sepertiT berat jenis, kandungan air,
temperature. >ipe me#hani#al s#reen yang digunakan.
4andemen hasil penge&ilan bahan pangan
Dandemen hasil pengecilan bahan pangan dapat diperoleh dengan persamaan 0
5erat a0al = berat akhirRandemen 2 4 )55 3 Berat akhir
5erat a0al = berat akhirRandemen mesh 2 4 )55 3 Berat a=al
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
44/60
B'B (3. P4"" P*("''+
$alam &imia dan teknik kimia, proses pemisahan digunakan untuk mendapatkan dua
atau lebih produk yang lebih murni dari suatu campuran senya#a kimia. Sebagian besar senya#a
kimia ditemukan di alam dalam keadaan yang tidak murni. iasanya, suatu senya#a kimia berada
dalam keadaan tercampur dengan senya#a lain. Untuk beberapa keperluan seperti sintesis senya#a
kimia yang memerlukan bahan baku senya#a kimia dalam keadaan murni atau proses produksi
suatu senya#a kimia dengan kemurnian tinggi, proses pemisahan perlu dilakukan. Proses
pemisahan sangat penting dalam bidang teknik industry pertanian dan industry kimia.
Secara mendasar, proses pemisahan dapat diterangkan sebagai proses perpindahan
massa. Proses pemisahan sendiri dapat diklasifikasikan menjadi proses pemisahan secara
mekanis atau kimia#i. Pemilihan jenis proses pemisahan yang digunakan bergantung pada
kondisi yang dihadapi. Pemisahan secara mekanis dilakukan kapanpun memungkinkan
karena biaya operasinya lebih murah dari pemisahan secara kimia#i. Untuk campuran
yang tidak dapat dipisahkan melalui proses pemisahan mekanis (seperti pemisahan minyak
bumi), proses pemisahan kimia#i harus dilakukan.
Proses pemisahan suatu campuran dapat dilakukan dengan berbagai metode.
5etode pemisahan yang dipilih bergantung pada fase komponen penyusun campuran.
Suatu campuran dapat berupa campuran homogen (satu fase) atau campuran heterogen
(lebih dari satu fase). Suatu campuran heterogen dapat mengandung dua atau lebih fase0
padat!padat, padat!cair, padat!gas, cair!cair, cair!gas, gas!gas, campuran padat!cair!gas,
dan sebagainya. Pada berbagai kasus, dua atau lebih proses pemisahan harus
dikombinasikan untuk mendapatkan hasil pemisahan yang diinginkan.
Prinsip proses pemisahan
Untuk proses pemisahan suatu campuran heterogen, terdapat empat prinsip utama
proses pemisahan, yaitu0
7. Sedimentasi
. "lotasi
3. Sentrifugasi
https://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Campuranhttps://id.wikipedia.org/wiki/Campuranhttps://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_massahttps://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_massahttps://id.wikipedia.org/wiki/Sedimentasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Flotasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Sentrifugasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Campuranhttps://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_massahttps://id.wikipedia.org/wiki/Perpindahan_massahttps://id.wikipedia.org/wiki/Sedimentasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Flotasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Sentrifugasi
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
45/60
H. "iltrasi
Proses pemisahan suatu campuran homogen, prinsipnya merupakan pemisahan dari
terbentuknya suatu fase baru sehingga campuran menjadi suatu campuran heterogen yang
mudah dipisahkan. "asa baru terjadi / terbentuk dari adanya perbedaan sifat fisik dan
kimia#i masing!masing komponen.
ampuran memang adalah materi yang tersusun dari dua jenis -at murni atau lebih
dan masih memiliki sifat!sifat dari -at penyusunnya. &ebanyakan materi yang berada di
alam ini tidak murni, melainkan masih berupa campuran. Seperti halnya udara yang kita
hirup setiap hari sampai air laut yang berada di samudera. Udara sendiri terdiri dari
beberapa macam -at seperti oksigen, nitrogen, uap air dan yang lainnya. Sedangkan airterdiri dari air, garam, dan -at yang lainnya.
Untuk memperoleh -at murni, kita harus memisahkannya dari campurannya.
Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat!sifat fisis -at penyusunnya,
diataranya seperti #ujud -at, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik,
kelarutan, dan lain sebagainya. erikut ini adalah beberapa metode dalam memisahkan
campuran.
erbagai metode tujuh digunakan untuk terjadinya suatu fase baru sehingga
campuran homogen dapat dipisahkan adalah0
7. orong pisah
. "iltrasi (penyaringan)
3. $ekantasi
H. Sentrifugasi
F. 8'aporasi (penguapan)
G. $estilasi (penyulingan)
*. &ristalisasi
https://id.wikipedia.org/wiki/Filtrasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kristalisasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Filtrasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kristalisasi
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
46/60
:. Sublimasi
;. &romatografi
7E. 8kstraksi
a. Leaching
b. 8kstraksi cair!cair
c. 8kstraksi padat!cair
77. %raksi
7. dsorpsi7. Corong Pisah
orong pisah atau corong pemisah adalah peralatan laboratorium yang
digunakan untuk memisahkan komponen!komponen suatu campuran yang tersusun oleh
dua jenis cairan yang tidak saling melarutkan. ontohnya memisahkan campuran air
dan minyak.
orong pemisah berbentuk kerucut yang ditutupi setengah bola. orong inimempunyai penyumbat di bagian atas dan keran di bagian ba#ah. orong pemisah
yang digunakan dalam laboratorium terbuat dari kaca borosilikat dan kerannya terbuat
dari kaca ataupun %eflon. Untuk memakai corong ini, campuran dimasukkan ke dalam
corong dari atas dengan corong keran ditutup. orong ini kemudian ditutup dan
digoyang dengan kuat supaya larutan tercampur. orong kemudian didiamkan agar
terjadi pemisahan komponen penyusun campuran. Penyumbat dan keran corong
kemudian dibuka dan dua fase larutan ini dipisahkan dengan mengontrol keran corong.
. #iltrasi 5penyaringan)
https://id.wikipedia.org/wiki/Sublimasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografihttps://id.wikipedia.org/wiki/Ekstraksihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Leaching&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekstraksi_cair-cair&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekstraksi_padat-cair&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsihttp://wp.me/p2BQb7-p5https://id.wikipedia.org/wiki/Sublimasihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografihttps://id.wikipedia.org/wiki/Ekstraksihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Leaching&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekstraksi_cair-cair&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekstraksi_padat-cair&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsihttp://wp.me/p2BQb7-p5
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
47/60
"iltrasi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk memisahkan cairan
dan padatan yang tidak larut dengan menggunakan penyaring (filter) berdasarkan
perbedaan ukuran partikel. Sebagai contoh menyaring air yang bercampur pasir
disaring dengan kertas saring sehingga pasir akan tertinggal di kertas saring.
3. Dekantasi
$ekantasi dapat digunakan sebagai salah satu alat alternatif selain filtrasi untuk
memisahkan cairan dan padatan. $ekantasi dilakukan dengan cara menuang cairan
secara perlahan!lahan, dengan demikian padatan akan tertinggal di dalam #adahtersebut. 5etode jenis memang terbilang lebih cepat daripada filtrasi, namun hasilnya
masih kurang efektif. asil akan menjadi lebih efektif bila ukuran -at padat jauh lebih
besar, misalnya campuran air dengan kerikil.
H. "entri0ugasi
https://bisakimia.com/2013/12/13/pemisahan-campuran-dekantasi/http://wp.me/p2BQb7-pBhttps://bisakimia.com/2013/12/13/pemisahan-campuran-dekantasi/http://wp.me/p2BQb7-pB
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
48/60
5etode jenis ini sering dilakukan sebagai pengganti filtrasi bila partikel
padatan sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit. 5etide sentrifugasi
digunakan secara luas untuk memisahkan sel!sel darah dan sel!sel darah putih dari plasma darah. $alam hal ini, padatan adalah sel!sel darah dan akan mengumpul di
dasar tabung reaksi, sedangkan plasma darah berupa cairan berada di bagian atas.
;. -7aporasi (penguapan)
Penguapan merupakan suatu teknik untuk dapat bisa
memisahkan suatu #ampuran, dengan Iat terlarut dalam #ampuran
tersebut adalah Iat padat dan pelarutnya adalah Iat #air. Penguapan
yang terjadi ini dapat dilakukan dengan #ara memanaskan larutanhingga suhu tertentu. 8ika suatu larutan dipanaskan melebihi titik
didih pelarutnya maka partikel pelarutanya pun akan semakin
menguap, sedangkan padatan yang terlarut akan tertinggal 8ika garam di#ampur dengan air akan terbentuk larutan,
larutan tersebut tidak dapat dipisahkan dengan metode ?ltrasi
maupun sentri9ugasi. Metode yang digunakan untuk memisahkan
Iat padat yang terlarut dari larutannya disebut evaporasi. Sebagai
#ontoh adalah larutan garam, larutan dipanaskan se#ara perlahan
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
49/60
dengan uap air. Selama pemanasan, air dibiarkan menguap
perlahan+perlahan hingga habis dan meninggalkan kristal garam
sebagai residuG. Pen$ulingan (destilasi
Penyulingan ialah suatu teknik dalam suatu pemisahan
#ampuran yang terjadi berdasarkan pada perbedaan suatu titik didih
yang terdiri dari masing+masing komponen yang ada dalam suatu
#ampuran. Proses pemisahan #ampuran ini dilakukan dengan
#aradengan #ara penyulingan dilakukan dengan dua #ara, yaitu
yang pertama adalah dengan #ara penguapan pengembunan.
Campuran itu mula+mula dipanaskan sampai di atas titik didih Iat
yang akan dipisahkan. 'arena titik didih Iat yang akan dipisahkanlebih rendah dari titik didih #ampuran maka Iat tersebut akan
menguap lebih dahulu. ap yang terbentuU: selanjutnya didinginkan
sehingga menjadi #airan.
H. 'ristalisasi
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
50/60
Vat padat itu nggak bakal dapat dipisahkan dari larutan
dengan #ara disaring. Vat padat dipisahkan dari larutan meialui
proses kristalisasi. 'ristalisasi dapat terbentuk jika uap dari partikel
yang sudah mengalami sublimasi menjadi dingin. Pada kristalisasi,bahan+bahan lain yang tidak diinginkan, tetapi terdapat dalam
#ampuran, akan tetap ber!ujud #air.. Sublimasi
Sublimasi merupakan perubahan dari !ujud Iat padat menjadi
gas, atau sebaliknya. >etpai ntuk dapat dipisahkan melalui metode
sublimasi ini Iat terlarut harus dapat memiliki perbedaan titik didih
yang tiWnggi sehingga dapat menghasilkan suatu uap dengan tingkat
kemurniannya yang tinggi. Vat yang dapat menyublim, antara lainkapur barus, iodium, dan ka9ein.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
51/60
D. 'romatogra?'romatogra? merupakan suatu tekniik dalam pemisahan suatu
#ampuran dengan #ara menguraikan partikel yang ber!arna. $alam
#ampuran tersebut penguraian partikel tersebut berubah menjadi
komponen+komponen penyusunnya. 'romatogra? biasa digunakan
dalam industri makanan yang berguna untuk mengetahui suatu
pe!arna makanan berbahaya atau tidak bagi kesehatan.)5. 2kstraksi
2kstraksi ialah pemisahan dalam suatu Iat dari #ampurannya dengan
#ara melarutkan Iat tersebut pada pelarut yang sesuai. 2kstraksi biasanya
dilakukan pada industri teh botol.
)). >raksi
Straksi ialah pemisahan dalam suatu Iat dari #ampurannyadengan #ara melarutkan Iat tersebut pada pelarut yang sesuai.
2kstraksi biasanya dilakukan pada industri teh botol.)*. Adsorbsi
Adsorbsi merupakan penarikan yang dilakukan dengan kuat
sehingga Iat tersebut dapat menempel pada permukaan absorben
atau yang lebih dikenal dengan Iat penyerap. Vat yang biasa
digunakan sebagai penyerap itu seperti karbon akti9 yang gunanya
itu mampu menyerap gas, Iat !arna, dan bahkan mikroorganisme.
Adsorbsi ini biasa dilakukan pada industri gula yang bertujuan untuk
dapat memutihkan gula yang kotor.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
52/60
B'B 3. 4L,( B''+ P'+,'+
1. Pendahuluan
Setiap makanan atau produk pangan pasti memiliki #arna, bau dan rasa. $emikian
pula mereka masing!masing memiliki sifat mekanis yang unik, bisa keras atau lunak, liat
atau empuk, lembut atau kasar, rapuh, renyah, mudah dan tidak mudah mengalir, dan
seterusnya.
da dua cara yang bisa dilakukan untuk menguji sifat mekanis produk pangan.
Pertama, menggunakan indera manusia, dengan cara menyentuh, memijit, menggigit,
mengunyah, dan sebagainya, selanjutnya kita sampaikan apa yang kita rasakan. Bni yang
disebut dengan analisa sensori. &arena reaksi kita sebagai manusia yang menguji berbeda!
beda, maka diperlukan analisa statistik untuk menyimpulkan skala perbedaan ataupun
tingkat kesukaan penguji terhadap produk tersebut. ara uji kedua dengan pendekatan
fisik, menggunakan instrument atau peralatan tertentu, hasilnya dinyatakan dengan unit
satuan meter (m), kilogram (kg) dan detik (dt). Pendekatan fisik untuk mempelajari sifat
mekanis bahan disebut rheology. D8@?@6 adalah suatu cabang ilmu fisik yang
didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari perubahan bentuk suatu mat erial. esekan
antara bahan padat, sifat alir material bentuk tepung, bahkan pengecilan ukuran suatu
partikel seperti pada proses penggilingan, proses emulsifikasi dan atomisasi juga
termasuk.
*engapa kita mempelajari Rheology ?
da beberapa alasan utama kenapa kita mempelajari sifat reologi suatu bahan.
Pertama, &ita bisa melihat lebih dalam struktur suatu bahan. misalnya hubungan antara
ukuran molekul dan bentuk nya dalam suatu larutan terhadap kekentalan, hubungan antara
tingkat cross-linkage polymers dengan elastisitasnya. &edua, test reologi sering
diterapkan untuk mengontrol bahan dasar dan mengontrol proses suatu pengolahan.
ontohnya0 sifat reologi adonan tepung gandum pada pengolahan roti. &etiga,
pengetahuan reologi diperlukan didalam mendesain alat tertentu seperti pompa, pipa!pipa
aliran. dan lainnya. $esain akan lebih efektif bila reologi bahan yang menggunakan
pompa atau melalui pipa alir tersebut diketahui. &eempat, Penerimaan konsumen terhadap
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
53/60
suatu produk dipengaruhi oleh sifat reologinya. 5isalnya, mudah tidaknya jam atau selai
dioleskan, liat dan empuknya daging, dan sebagainya.
&endala dalam mempelajari reologi suatu produk pangan secara garis besar
disebabkan oleh0 pertama, sangat ber'ariasinya produk pangan, ada yang bersifat padat,
cair atau gas, dan ada yang dalam bentuk!bentuk antaranya. &edua, disebabkan karena
masing!masing produk tersebut mempunyai sifat berbeda pada kondisi yang berbeda.
ontohnya, sebuah batu bersifat sebagai bahan padat, tapi kumpulan batu bisa
dikatagorikan bersifat sebagai bahan cair. &apankah hal ini terjadiI
4e0erensi
&arena ber'ariasinya sifat reologi bahan, maka ahli reologi mendefinisikan
bentuk!bentuk bahan ideal. ahan padat ideal dan bahan cair ideal. rtinya kalaupun ada
bahan!bahan padat yang pada kondisi tertentu bisa bersifat sebagai bahan cair yang bisa
mengalir, tidak demikian halnya bahan padat ideal, yang selalu sebagai bahan padat, tidak
pernah tidak. ahan padat ideal disebut juga Hooked Solid atau Hookean untuk
mengenang Dobert ooke (7G3F!7*EF) pencetusnya, seorang arsitek dari Bnggris. ahan
cair ideal disebut Newton Liquid atau sering juga disebut Newtonian untuk mengenang
pencetusnya Sir Bsaac Ae#ton (7GH!7*G) seorang ahli matematik dari Bnggris. 9adi
didunia ini tidak ada bahan yang lebih padat dari pada ooked Solid dan tidak ada yang
pernah lebih cair dari pada Ae#ton ?iJuid. &edua bahan ini tidak mempunyai struktur
dan bersifat isotropik, artinya bersifat sama kesemua arah, dan mengikuti hukumnya
sebagai bahan padat dan bahan cair. %entu saja kedua bahan ideal ini tidak pernah ada
nyata didunia ini.
$engan mengkombinasi kedua model reologi ideal ini dikenal ingham 5odel
yang me#akili material ideal plastik. 5odel 5aK#ell merupakan model ideal isco-
elastic liquid dan model !ein-"oigt me#akili suatu bahan padat.
2. 4eologi Bahan Pangan Padat
$alam mempelajari reologi bahan pangan padat kita perlu mempelajari konsep
mendasar tentang stress dan strain#
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
54/60
"T4""
7# Force adalah suatu beban atau gaya yang dikenakan pada suatu benda yang
mengakibatkan terjadinya deformasi, biasanya tercatat berunit g, kg atau Ae#ton
(7 kg f = ;.:E* A).
. Stress adalah intensitas beban force pada suatu luas permukaan.
stress = (beban force)/luas lintang permukaan
rtinya beban force yang sama dikenakan pada luas lintang permukaan
yang lebih kecil akan memberikan stress yang lebih besar. ontoh0 sebuah balok
segi empat dengan ukuran tinggi cm, tebal 7 cm, panjang balok H cm, ditekan
dengan beban force H A pada salah satu ujungnya, maka stress pada setiap titik
didalam balok tersebut adalah sebesar0
s = ( H A) / (E.E m K E.E7 m) = E EEE A/m = E EEE Pa = E kPa
3. Satuan Stress. Stress didefinisikan sebagai beban force per satuan luasan, seperti
halnya tekanan. %ekanan hidrostatik pada kenyataannya adalah satu contoh bentuk
stress, satuannya pun sama dengan satuan stress.
H. ompressi'e Stress. ontoh terapan compressi'e stress bila kita menekan bola atau
suatu adonan roti misalnya dengan kedua telapak tangan kita.
F. %ensile Stress.ontoh terapan tensile stress terjadi bila kita menarik atau meregang
karet gelang.
G. Aormal Stress. $idalam perhitungan, baik compressi'e maupun tensile stress yang
arah sumbu force nya tegak lurus atau bersudut ;E derajat terhadap lintang
permukaannya disebut dengan normal stress.
*. Shear Stress
$idalam perhitungan, shear stress ini disebut sebagai tangential stress
:. Bsotropic Stress adalah stress yang seragam pada semua arah, seperti halnya pada
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
55/60
tekanan hidrostatis.
"T4'(+
7. $eformasi. ila suatu bahan padat dikenakan beban stress, maka satu atau lebih
dimensinya akan berubah. Perubahan dimensi ini mengakibatkan apa yang disebut
dengan deformasi.
. Strain. Strain adalah perubahan dimensi relatif terhadap dimensi a#al.
3. Satuan Strain. Strain merupakan perbandingan antara dua dimensi panjang,
karenanya tidak memiliki satuan.
H. $%ial Strain dan Lateral Strain.
F. PoissonLs ratio adalah perbandingan antara lateral strain dan a%ial strain.
G. Columetric Strain
*. Shear Strain
!B!+,'+ "T4"" and "T4'(+
7. ahan 8lastik. @bjek padat yang dikenai stress akan mengalami deformasi. ila
stress tersebut dihilangkan bahan kemungkinan akan kembali atau mungkin tidak
akan kembali kepada kekeadaan atau bentuk semula. ila kembali ke bentuk atau
kekeadaan semula, maka objek padat tersebut merupakan bahan elastik ideal.
. ookedLs ?a#. ukum ooked ini mengatakan bah#a strain yang terjadi
berbanding langsung dengan stress yang dikenakan.
3. 5odulus 6oung ( & ) &onstanta 8 pada ukum ooked disebut dengan 5odulus
6oung, yang merupakan ketahanan material terhadap deformasi.
H. ulk modulus ( ! )
F. Shear modulus ( ' ) adalah the ratio antara shear stress dan shear strain.
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
56/60
9adi sifat reologi bahan padat dikaraterisasikan oleh H konstanta yaitu 5odulus 6oung
( & ), 5odulus Shear ( () *oisson+s ratio , ( dan Bulk .odulus , ! (# &eempat
konstanta ini dihubungkan dengan persamaan
& / 0!,1-2 ( / 2,1 3 ('
rtinya, hanya konstanta yang perlu ditentukan melalui percobaan. Untuk
bahan padat dengan nilau / 4)5 maka persamaan bisa disederhanakan
menjadi 0
& / 0 '
4eologi Bahan Pangan Likuid dan Bahan Pangan "emi Padat
ahan pangan likuid seperti susu, madu, sari buah dan minuman lainnya
serta minyak sayur menunjukkan sifat alir yang sederhana. ahan pangan likuid
yang leih kental seperti saus salad, saus tomat dan mayonais mempunyai sifat yang
lebih rumit. ahan pangan semipadat seperti selai kacang dan margarin beraksi
diantara bahan padat dan likuid, ampir semua bahan pangan ini dialirkan dengan
pompa pada suatu tahap pengolahan ataupun pengemasannya, oleh karena itu
karakteristik sifat alirnya penting untuk menentukan kebutuhan tenaga pada proses
pemompaan, untuk menentukan ukuran pipa yang digunakan. Pengangkutan bahan
pangan likuid dengan pemompaan ini ditentukan oleh massa jenis dan
'iskositasnya.
CBS&@SB%S
"?UB$ A84%@ABA B$8?
Untuk fluida ne#tonian ideal shear stress merupakan fungsi linear shear rate,
dengan konstanta merupakan dynamic 'iscosity.
I = ! ,d6dy(
eberapa bahan pangan likuid seperti susu, jus apel, jus jeruk, bir dan #ine
menunjukkan bah#a mereka adalah bahan pangan likuid Ae#tonian. Satuan 'iskositas
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
57/60
likuid adalah Poise.
7 P = 7EE cP (centiPoise) 7cP = 7 mPa.s
"?UB$ A@A!A84%@ABA
ahan pangan fluida non!ne#tonian seperti krim, larutan gula, sirup, madu, saus
salad mempunyai karakteristik hubungan shear stress dan shear rate yang tidak linear.
ahkan beberapa bahan pangan tipe ini memiliki yield stress yang harus dicapai sebelum
mulai mengalir. ahan ini dikelompokan kedalam fluida tipe plastik Bingham ,
contohnya saus tomat dan pasta tomat.
ahan pangan fluida tipe pseudoplastic atau shear tinning pada proses shearing
akan menjadi encer atau 'iskositasnya menurun, contohnya pada selai kacang dan saus
salad.
ahan pangan fluida tipe dilatant atau shear thickening akan mengental atau
'iskositasnya naik pada proses shearing , contohnya suspensi pati.
ila fluida memiliki yield stress serta kur'a shear stress-shear rate nya conec
kearah sumbu shear, fluida tersebut disebut sebagai tipe Casson Plastic.
5@$8? D8@?@B
Po#er ?a# 5odel
3.7 Perilaku Stress dan Strain ahan Pangan
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
58/60
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
59/60
3.. Sifat!sifat Suspensi dan &onsentrat
3.3. Sifat!sifat Pangan iji!bijian
3.H. 5odel Ciskositas dan %ekstur Pangan Padat
-
8/16/2019 Tek. Pengeringan
60/60
D'#T'4 #!"T'-'
1. Le=is; *; H;. 1