ANALISA PERSAMAAN PANAS DAN NILAI STERILISASI PADA PROSES STERILISASI MAKANAN KALENG

Transkripsi

1 ANAISA PERSAMAAN PANAS DAN NIAI SERIISASI PADA PROSES SERIISASI MAKANAN KAENG Hea Equaon Analze and Selzed Value o Canned Food Selzaon Poess Ole : Ded Adan 9 6 Pembmbng :. Ds. uman Hana, M.S. Da. Madla, M. ABSRAK Sala sau da beagam masala ang dapa dselesaan dengan lmu pepndaan panas adala pesamaan panas pada poses selsas maanan aleng. Opmas poses selsas maanan aleng dpeluan unu dapa menenuan ombnas suu dan wau selama pemanasan ang dapa memenu ea eamanan pangan dan muu. Penelesaan dan smulas model da pemasalaan menggunaan meode beda ngga unu mendapaan solus numena. Meode beda ngga meupaan sala sau benu penelesaan nume ang dgunaan unu menelesaan pesamaan densal. Kaa un : ea anse, pesamaan panas, selsas, maanan, aleng I. Pendauluan Peembangan lmu pengeauan dan enolog ang ada saa n memeluan suau solus ang epa da pemasalaan ang ada, euama dalam bdang ndus. Pesoalan ang mbul adala bagamana membawana e dalam benu maemaa sengga nanna dapa dselesaan menggunaan meode maemaa dengan mempeaan saa-saa baasna. Dalam edupan sea-a bana dumpa al-al ang beaan dengan pepndaan panas, euama dalam bdang ndus. Pepndaan panas aau ea anse adala lmu ang meamalan pepndaan eneg ang ead aena adana pebedaan empeau danaa benda aau maeal. Ilmu pepndaan panas da ana menoba menelasan bagamana eneg panas u bepnda da suau benda e benda lana, eap uga dapa meamalan lau pepndaan ang ead pada ondsonds eenu. sala sau da beagam masala ang dapa dselesaan dengan lmu pepndaan panas adala pesamaan panas pada poses selsas maanan aleng. Poses selsas maanan aleng dengan pemanasan dlauan unu penenuan amnan eselamaan baan maanan. amnan n melpu epa aau dana anggal adaluwasa ang eanum pada label, usa dana ualas maanan dan umla andungan nus ang ada. Namun deman, poses selsas maanan ang dbean da semaa-maa membunu moba, eap uga aus mempembangan muu a da podu, dmana eusaan muu ole pemanasan aus dmnmalan. Dengan deman, opmas poses selsas maanan aleng dpeluan unu dapa menenuan ombnas suu dan wau selama pemanasan ang dapa memenu ea eamanan pangan dan muu. uuan da ugas a n adala menusun pesamaan maemaa da poses selsas dan peumbuan moogansme pada maanan aleng aga dapa dselesaan seaa nume dengan meode beda ngga. Sengga dapa membean nomas epada ndus maanan dalam melauan selsas pada maanan aleng. II. nauan Pusaa. Huum Dasa`emodnama emodnama adala abang lmu pengeauan ang membaas ubungan anaa panas dan benu-benu eneg lana. emodnama membaas ssem dalam esembangan. Ilmu n dapa dgunaan unu meamalan eneg ang dpeluan unu menguba da eadaan sembang e eadaan sembang ang lan, eap da dapa meamalan eepaan pepndaan u. Huum peama emodnama, menaaan bawa eneg da dapa dpaan maupun dlangan eap ana dapa duba da sau benu menad benu lana. sedangan uum edua emodnama menaaan panas aan mengal seaa ooma da ang besuu leb ngg e ang besuu leb enda. Semua poses pepndaan panas menangu pepndaan dan pengubaan eneg. Kaenana poses-poses u aus mengu uum

2 peama maupun edua emodnama, ap sepe ang a eau bawa lmu emodnama da dapa meamalan lau pepndaan alo. Ilmu enang pepndaan panas membean meode unu menelesaan masala lau pepndaan alo.. Pepndaan Panas Dalam buu pnsp-pnsp pepndaan panas Ke.F,994 dsebuan bawa panas adala suau benu eneg ang dpndaan melalu baas ssem ang ada pada empeau ang leb ngg e ssem lan aau lngungan ang mempuna empeau ang leb enda. Suau benda da dapa meml panas, aan eap panas dapa denal pada saa melalu baas ssem. Sedangan pepndaan panas adala belangsungna pepndaan eneg aena adana pebedaan empeau anaa dua ssem ang beggungan, dmana aa pepndaanna da daea ang beempeau leb enda ddalam suau medum ba pada, a maupun gas. Pepndaan panas mengenal ga aa pemndaan ang bebeda au:. Kondus aau anaan. Konves 3. Radas aau Panaan..3 Konds Pepndaan Panas Masala Pepndaan Panas da ana beganung pada posesna eap uga beganung pada onds poses belangsungna pepndaan panas esebu. Umumna onds belangsungna poses pepndaan panas ada dua maam au :. Konds Sead una.. Konds Unsead da una.4 Konduas emal Pesamaan lau pepndaan panas ondus meupaan pesamaan dasa onduvas emal. Konduvas emal eganung pada empeaue, bla alan panas dnaaan dalam sauan wa, maa sauan onduvas emal adala wa pe mee pe deaa elus/kelvn. Anga onduvas emal menunuan panas ang mengal pada baan eenu..5 Densal Nume Meode nume adala en unu menelesaan masala- masala ang domulasan seaa maemas dengan aa opeas ungan. Pada meode Nume dlauan opeas ungan dalam umla besa dan beulang-ulang. Ole aena u, dpeluan banuan ompue unu melauan opeas ungan esebu. Sedangan densal nume dgunaan unu mempeaan benu densal onnu menad benu dse. Benu esebu dapa duunan bedasaan dee alo. Dee alo dapa delasan sebaga beu, pandang ungs sedeman ngga, ', '',., n adala onnu dalam selang a,a+ dan n dalam selanga,a+,maa: '' a n n a a... a Rn! n! n n Dengan Rn = a ;, dan n! benu ssa Rn n dsebu suu ssa lagange. Unu menelesaan pesamaan deensal dpeluan saa baas, saa baas dan saa awal pesamaan deensal pasal aus spes unu mendapaan penelesaan numena..6 Meode Beda ngga Suau ungs da suau vaable bebas dan dapa ddeeensalan sampa n al ddalam neval, dmana uup el, dapa duaan dalam benu dee panga nenuu eoema alo sebag beu: n n " '! n! n n n " '! Pesamaan.6 dan.7 dau embal sengga dpeole: n d n "....8 d! d "... d! n! n n! n n! n.9 Da pesamaan.8 dan.9 dbua aga pendeaan uunan peama d, au d. d d. d Da pesamaan. dan. aan mbul esalaan E. Kesalaan E n dapa dnaaan dalam benu suu peama aau suu ebesa da ssa dee au: E ".! Dengan menggunaan pesamaan.6 dan.7, dpeole benu pendeaan uunan peama ang lan, au

3 d d.3 Dengan ode esalaan 3 E, 6 dengan Ja sumbu dbag edalam bebeapa neval ang panangna sama, maa abss s dapa suls dalam benu sengga benu pendeaan unan peama d s menad. Pendeaan beda mau d.4 d. Pendeaan beda mundu d d.5 3. Benu pendeaan beda pusa d.6 d dengan,,,,..., N Pesamaan. damba dengan pesamaan. dan, maa dpeole benu pendeaan uunan edua au: d.8 d Dengan ode esalaan 4 E, Dengan Pendeaan benu uunan ungs da ungs vaable bana dapa dlauan dengan aa ang sama..7 Poses selsas maanan aleng Poses selsas meupaan poses uama pada poses podus pangan sel omesal, ususna unu menamn eapana eamanan pangan sel omesal. Selsas Poesg pada pengalengan adala poses pemanasan wada sea a pada suu dan anga wau eenu unu menglangan aau menguang ao-ao penebab eusaan maanan, anpa menmbulan geala lewa pemasaan ove oong pada maananna. Wau dan suu ang dpeluan unu poses selsas basana eganung pada onssens aau uuan pael baan, deaa easaman s aleng, uuan eadspae, besa dan uuan aleng, emunan uap a seam ang dgunaan, dan eepaan peambaan panas..8 Nla selsas Moba mempuna eaanan panas ang bebeda-beda. Sepe ang dunuan pada abel mempelaan ombnas suu dan wau ang dpeluan unu membunu moba. Sel vegea am dan apang dapa dnaan pada suu ang leb enda 6 88 C, sedangan bae emol dan mesol pelu suu ang leb ngg unu membununa umumna pada suu sanda C. abel. Kombnas suu dan wau ang dpeluan unu menuunan umla moba pada level ang sama. Ogansme Wau Suu men C Sel Vegea 8 Kam 5 6 Kapang Bae emol : Closdum emosaaalu 3 4 m Balus 4 Bae Mesol Closdum 3 Boulnum, o Boulnum A,5 & B Closdnum,6 Spoogenes men Ballus Sublls Apabla suspens moba dpanasan pada suu onsan, maa penuunan umla moba mengu pola logam sebaga ungs da wau. Pada suu eenu,lau naas moba selama wau pemanasan pada suu eenu dapa dnaaan sebaga beu : dn N.9 d dengan : N : Jumla moba ssa ang mas dup seela pemanasan : Wau pemanasan : lau eas apabla pesamaan.9 dnegalan, maa dpeole pesamaan beu : 3

4 N ln N. Pesamaan. menunuan plo uva semlogama N eadap pesamaan esebu dapa duba menad leb sedeana N.33 log N aau log N N.33. Nla slope.33/ seng dnaaan dengan nla, sengga : N log. N Dengan =.33/, au wau penuunan desmal demal eduon me. Nla dpengau ole suu, seman ngg suu pemanasan, maa wau ang dpeluan unu mengnavas moba aan seman pende. Gamba mempelaan pengau suu eadap nla. Pada suu pemanasan ang leb ngg uva aan seman uam ang membean slope uva -/ seman besa aau nla seman Kel. Gamba. Pengau suu eadap nla Nla da seap moba meml sensvas ang bebeda eadap peubaan suu. Sensas ang bebeda eadap peubaan suu. Sensas nla eadap suu seng dnaaan dengan nla e, au peubaan suu ang dpeluan unu meuba nla sebesa 9% aau slus logama. Msalna, Closdum boulnum meml nla sebesa C, ana unu meuba nla moba esebu da.5 men pada suu C menad.5 men menuun sebesa 9% aau sau slus logama, suu e pemanasan aus dnaan sebesa menad 3 C. og β men β βe β og β = og β e/σe Suu elus log slope z C, au / Gamba 3. uva sem-logam ubungan ana nla dengan suu. Kuva sem logam n bebenu lnea dengan slope-na adala -/ seaa maemas, nla pada suu eenu dapa dnaaan dengan pesamaan beu : e log.3 e dengan : : wau ang dbuuan unu menguang bae sebana 9 pesen men : nla pada suu eenu men : suu pemanasan eenu C / F : suu sanda ang dgunaan unu nla e C / F : sensas nla eadap suu e C / F III. Meode Penelan Meode ang dgunaan pada ugas A n adala sebaga beu:.menguaan landasan eo.analsa pepndaan panas pada poses selsas maanan aleng. 3.Membangun solus nume menggunaan meode beda ngga 4.Menusun algoma dan pogam dalam baasa pemogaman MAAB. 5.Runnng pogam 6.Analss asl 7.Mena esmpulan dan menusun lapoan ugas a e 4

5 IV. ANAISIS DAN PEMBAHASAN 4. Pemodelan Maemas Poses selsas maanan aleng meml seangaan endala ang aus dpeaan. Kendala ang ada danaana adala poses peambaan panas ang dmodelan dengan pesamaan densal pasal ode dua dan endala ang lan beupa nla selsas dengan mempeaan deaa peumbuan moogansme dalam maanan aleng. Poses pemodelan pesamaan panas dmens ga d dmula da ssem oodna aesus emudan dansomasan edalam ssem oodna abung. Pemaaan ssem oodna abung aena leb sesua dengan masala ang aan dselesaan, au aleng bebenu abung. Selanuna aan da model maemas peambaan panas ang ead. Namun unu selanuna pemanasan eganung da ens baanna ang dama, sepe maanan aleng eganung ens maananna ang ela da alo ens baan, onduas suu baan dan masa ens baan ρ. Pesamaan ondus pada ga dmens dapa duunan da benu onol volume ang ep-epna,, dan z mag-mag seaa dengan sumbu,, dan z sepe ang dunuan pada gamba 4. q qz z q q z qz q Gamba 4. onol volume benda dmens ga Kaena volume da elemen esebu adala V z, maa massana adala m V z. Jumla panas pada elemen n saa wau adala : Q,, z,,, m,, z. z,, z, 4. Raa-aa peubaan umla panas pada elemen n dbean ole : dq z,, z, d 4. Sesua dengan pnsp eealan eneg, au aa-aa peubaan panas aus sama dengan alan panas ang masu duang alan panas ang elua, maa ddapa : dq q q q z q q q zz d 4.3 Sedangan uanas eneg d unuan ole pesamaan dbawa n, au: q z 4.4 q z 4.5 q z 4.6 q z 4.7 q z z 4.8 qz Z z z z z 4.9 Pesamaan 4. dan 4.4 sampa dengan pesamaan 4.9 dsubusan e pesamaan 4.3 emudan pesamaan esebu dbag dengan z ddapa: 4. z Kaena onduasna emalna eap, maa pesamaan 4. dapa duls 4. z dengan adala onsana pengambuan panas dan adala opeao laplae dan pesamaan 4. nla ang dsebu sebaga pesamaan panas pada benda dmens ga dalam oodna aesus 5

6 6 Gamba 4. Kaleng bebenu abung Selanuna a =,,z, dansomasan dalam oodna abung =,,z, sepe ela pada gamba 4. dengan ansomas sebaga beu, = dan Z = z, maa ddapa uunan pasal peama = aau dapa duls sebaga beu dan dalam benu mana dapa dnaaan sebaga beu selanuna uunan pasal eduana dpeole 4.9 u 4. aau dapa duls sebaga beu : 4. selanuna dengan Subsus pesamaan 4. e pesamaan 4. maa ddapa z 4.

7 dan pesamaan 4. nla ang dsebu sebaga pesamaan panas pada benda dmens ga dalam oodna abung. Kaena aleng ang dpelaan bebenu abung ang besa sme sengga peambaan panas da beganung pada besa sudu. Gamba 4.3 Peambaan panas pada ss aleng maa, dan, sengga ddapa 4.3 z Pesamaan 4.3 adala pesamaan panas pada aleng ang bebenu abung, dengan,z, adala suu baan maanan d loas aleng,z dengan R dan z / z / saa wau. Unu melengap pemodelan endala ang dbean pada peambaan panas, dambaan saa awal dan saa baas sebaga beu. Saa Awal pada wau nal me suu awalna adala, z, [, R z [, ] 4.4 Saa Baas Suu d Seellng, dasa dan aas aleng dbean ole [,z,] = z [, ] [,, ] = [, R] 4.5 [,, ] = [, R] sedangan suu d sepanang sumbu z, au = da beuba eadap u, z, Penelesaan dan smulas model penelesaan Penelesaan dan smulas model da pemasalaan menggunaan moode beda ngga unu menenuan solus numena. Konsep ang dgunaan pada meode beda ngga adala menguba ssem pesamaan densal pasal e ssem pesamaan deensal basa dengan mendsan uang domanna. Ruang,z, ddssas dengan N =,,3,...,N unu dmens, M =,,3,...,M unu dmens z dan P =,,3,..,Punu dmens dengan R 4.7 z z dengan R N 4.3 z M 4.3 P 4.3 Pesamaan beda ngga dgunaan unu pendeaan uunan pasal da,z, dengan, z,,,, z,, z,, z z dan unu mempemuda noas dbean, sengga,,, 4.37,, z,,, z,,, ,, pesamaan dsubsusan e Pesamaan 4.3 sengga ddapa,,,,,,,,,,,, 4.4 z unu =,3,4,...,N-, =,3,4,...,M-, =,,3,...,P Sedangan unu saa baasna, dbean ole 7

8 ,,, =,,3,...,M, =,3,...,P 4.43,,, =,,3,...,N, =,3,...,P 4.44, M,, =,,3,...,N =,3,...,P 4.45 Pada pusa aleng dan sepanang ngg aleng gaden sengga ddapa da pesamaan 4.33 unu =, = N, maa R, z, = R, z, aau N, N, dan emudan dsubsusan e Pesamaan 4.4 ddapa N, N, N, N, N,, N, N,, 4.46 z Cono 4. Msalan dbean pesamaan panas 4.3 dengan saa awalna dapa pula dengan nla besaan 7 ang lan, msal =, onsana, m / s, a-a aleng R =,5 m dan ngg aleng =,6 m, maa solus nume pada pusa aleng dbean ole gamba 4.4 beu Gamba 4.4 Solus nume ono 4. Da Gamba daas dapa delasan onds suu pada pusa aleng dengan onds saa awalna benla nol dan saa baasna benla sau da melewa suu saa baasna sepanang pegeaan wauna. 4.3 Bebeapa model enomena lan da selsas maanan aleng Sepe ang ela dsampaan sebelumna, poses selsas maanan aleng dengan pemanasan dlauan unu penenuan amnan eselamaan baan maanan, amnan n melpu epa dana anggal adaluwasa ang eanum pada label, usa dana ualas maanan dan umla andungan nus ang ada. Hal esebu ead aba ebeadaan moogansme maanan aleng. Sebaga nauan ambaan eadap pemanasan maanan aleng aan dbean enomena lan mengena moogansme esebu Pemodelan nla selsas Fenomena lan da selsas maanan aleng ang sanga penng adala penenuan nla selsas pada a wau. Nla selsas n menenuan deaa eanuan moogansme ddalam baan maanan dan ela eadap onsenas moogansmena, nla selsas d dbean dengan besaan F a,z, adala onsenas da moogansme pada loas,z saa wau, maa,, adala onsenas moogansme pada pusa aleng saa wau. Sepe ang dsebuan d aas, nla selsas n leb dla pada pusa aleng aena empa n leb lamba menema panas sengga emungnan besa mempuna onsenas moogansme ebesa. Keanuan moogansme aba pemanasan dbean ole pesamaan densal beu : d,,,, d,, 4.47 Dengan adala onsenas awal, paamee meupaan sebua ungs da suu. Keeganungan ungs n dapa dla pada paamee umla wau ang dbuuan unu meedus onsenas moogansme. In 4.48 dan suu ang daslan dbuuan unu meedus besa da ang beubungan dengan sebua suu auan e ole sebua ao da,, e e ep ln 4.49 e dengan,, adala suu pada pusa aleng. subsus 4.48 e 4.47 ddapa nla e 8

9 ln,, e epln e e a pesamaan 4.46 dselesaan maa ddapa d d d d d d ln ln ln d ln d 4.5 ln,, e ep epln d e e ln,, e = ep epln d e e,, ln,, e 4.5 ep epln d e e Pada pesamaan ea 4.5 daas, nla selsas pada wau ddensan dengan ln F e ep,, d 4.5 e Ja dbean deaa selsas F ang dngnan pada a wau, maa aus dpasan F F 4.53 begu pula unu suu a aus,, 4.54 dan onsenas da moogansme saa a wau aus memenu: ln,, ep F 4.55 e Cono 4.3. Msalan dbean pesamaan panas 4.46 sebaga pusa aleng dengan saa awalna dapa pula dengan nla besaan ang lan, msal =, onsana 7, m / s, a-a aleng R =,5 m dan ngg aleng =,6 m, dengan gd ngg = 3, gd a-a = dan gd wau = maa onds pada pusa aleng ea dpanasan selama men dunuan ole gamba 4.5 Gamba 4.5 Konds pusa aleng seela dpanasan selama men V. Kesmpulan dan Saan 5. Kesmpulan Bedasaan analsa dan pembaasan ang ela dlauan eadap pepndaan panas pada poses selsas maanan aleng, maa dapa dsmpulan bawa:. Poses peambaan panas pada poses selsas maanan aleng ang bebenu abung dapa dulsan dalam benu PDP ode dua sebaga beu. Ja,z, adala suu baan maanan d loas aleng,z dengan R dan z z saa wau, maa pesamaan panasna adala z Dan saa awal dan baasna,z, =, R z,,, =,,,, =, R,,, =, R,, = z,, 9

10 . da smulas model ang dlauan unu bebeapa 7 paamee. m / s R =,5m dan =,6m dapa dsmpulan bawa suu pada pusa aleng dengan onds saa awalna benla nol dan saa baasna benla sau a melewa suu saa baasna sepanang pegeaan wauna. 5. Saan Adapun saan da ugas A n adala mas ebua unu penelan lanuan, ususna mengena penelesaan model onol opmal pada nla selsas maanan aleng. DAFAR PUSAKA Ke F, Pono A 997, Pnsp-pnsp Pepndaan Panas, Eds ega. Elangga, Jaaa Holman J.P., Jas E.994, Pepndaan alo. Elangga, Jaaa Basaudn, 994, Meode Beda ngga unu pesamaan densal, Ele Meda Kompundo, Jaaa Soeado, 996, Maemaa 4, IS, Suabaa. Kannan A, Gousana P.C., Sandaa 8. Hea anse Analss o anned ood Selzaon n a Sll Reo. Jounal o Food Engneeng Kusnanda F,d. 8. Aspe Mobolog Maanan Kaleng,p:// gan/op6/modul/ dases anggal 8 Febua 9.