LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN OPERASI INDUSTRI PENGERINGAN

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN OPERASI INDUSTRI PENGERINGAN Oleh Aftin Ardheasari A1H KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 2011

2 I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Proses pengeringan merupakan proses pangan yang pertamadilakukan untuk mengawetkan makanan. Selain untuk mengawetkanbahan pangan yang mudah rusak atau busuk pada kondisipenyimpanan sebelum digunakan, pengeringan pangan jugamenurunkan biaya dan mengurangi kesulitan dalam pengemasan,penanganan, pengangkutan, dan penyimpanan, karena denganpengeringan bahan m enjadi pa da t dan kering, s ehingga v olumebahan lebih ringkas, mudah dan hemat ruang dalam pengangkutan,pengemasan maupun penyimpanan (Wirakartakusumah, 1992). Istilah dehidrasi digunakan untuk menunjukan pengeringanbuatan untuk membedakan dengan pengeringan penjemuran. Beberapa buku mendefinisikan pengeringan sebagai metoda untuk m engeluarkan atau menghilangkan s ebagian air d ari s u atu b ahandengan cara m enguapkannya hingga kadar a ir s eimbang d engankondisi udara normal atau kadar air yang setara dengan nilai aktifitas a i r ( a w ) y ang a man d ari k erusakan mikrobiologis, enzimatis d an kimiawi. Sedangkan dehidrasi adalah proses pengeluaran ataupenghilangan a ir d ari s u atu bahan d engan cara menguapkannya hingga kadar air yang sangat rendah hingga mendekati nol (Wirakartakusumah, 1992). B. TUJUAN Mengeluarkan m enggunakan e nergy panas. s ebagian air d ari s u atu b ahan p a ngan yang I. TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Pengeringan

3 Pengeringan merupakan operasi pengurangan kadar air bahan padat sampai batas tertentu sehingga bahan tersebut bebas terhadap serangan mikroorganisme, enzim, dan insekta yang merusak. Secara lebih luas, pengeringan merupakan proses yang terjadi secara simultan (serempak) antara perpindahan panas dari udarapengeringan ke bahan yang dikeringkan dan terjadi penguapan uapair dari bahan yang dikeringkan. Pengeringan dapat terjadi karena adanya perbedaan kelembapan (humidity) antara udara kering dengan bahan yang dikeringkan (Wirakartakusumah, 1992). Pengeringan adalah pemisahan air dari bahan yang mengandung a ir d a lam j umlah kecil d engan mengalirkan udara m elalui bahan. P engeringan a dalah m engeluarkan a taumenghilangkan sebagian air dari suatu bahan pangan dengan cara menguapkan s e bagian air yang terkandung da lam bahan p angan dengan menggunakan energi panas. Penghilangan kadar air dengan tingkat kadar air yang sangat rendah mendekati kondisi bone dry (Suharto, 1998) P engeringan m erupakan m etode untuk m engeluarkan a tau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan caramenguapkannya hingga k adar a ir k eseimbangan d engan k ondisi u dara normal a tau ka da r a ir ya ng s etara d engan n ilai aktifitas a ir yang aman da ri kerusakan m ikrobiologis, e nzimatis dan kimiawi(wirakartakusumah, 1992). Mekanisme Pengeringan Mekanisme pengeringan adalah bagian terpenting dalam teknik pengeringan karena dengan mengetahui mekanisme pengeringan dapat di perkirakan jumlah e nergi d an w aktu proses optimum untuk tujuan pengawetan dengan pengeringan. Energi yang dibutuhkan dalam pengeringan terutama adalah berupa energi panas untuk meningkatkan suhu dan menambah tenaga pemindahan air.waktu proses erat kaitannya dengan laju pengeringan dan tingkat kerusakan yang dapat dikendalikan akibat pengeringan(afrianti, 2008). Air dalam padat ada yang terikat baik atau tidak terikat. Ada dua metode untuk menghilangkan kadar air terikat: penguapan dan penguapan. Penguapan terjadi ketika tekanan uap dari kelembaban p a d a p e r m u k a a n p a d a t s a m a d e n g a n t e k a n a n a t m o s f e r. H a l i n i dilakukan dengan m eningkatkan s uhu k elembaban ke t it ik d idih.fenomena semacam ini terjadi di pengering roller. Jika bahan kering adalah panas sensitif, maka temperatur di mana penguapan terjadi,yaitu,

4 t it ik d idih, dapat diturunkan dengan m enurunkan t ekanan (penguapan vakum). Jika tekanan diturunkan di bawah titik tripel,maka tidak ada fase cair dapat eksis dan kelembaban dalam produk beku. Penambahan panas menyebabkan sublimasi es langsung keuap air seperti dalam kasus pengeringan beku (Mujumdar, 2006). Kedua, dalam penguapan, pengeringan dilakukan dengan konveksi, yaitu, dengan melewatkan udara hangat di atas produk.udara didinginkan oleh produk, dan kelembaban ditransfer ke udara dengan produk dan dibawa pergi. Dalam hal ini tekanan uap jenuh uap air di atas padat kurang dari tekanan atmosfir. Sebuah kebutuhan a w a l untuk pemilihan j enis p engering yang c ocok d esain dan ukuran adalah penentuan karakteristik pengeringan. Informasi yang juga diperlukan adalah ka ra kt eris ti k p enanganan,keseimbangan k elembaban padat, dan kepeka a n bahan t erhadap suhu, bersama dengan batas-batas suhu dicapai dengan sumber panas tertentu. P erlakuan pengeringan p adatan d apat dicirikan de ngan m engukur h ilangnya k adar air s ebagai f ungsi dari w a kt u. M etode y ang d igunakan a dalah perbedaa n kelembaban, berat, danintermiten berat (Mujumdar, 2006). Produk yang mengandung air berperilaku berbeda pada pengeringan sesuai dengan kadar air mereka. Selama tahap pertama d ari p engeringan l aju pengeringan konstan. P ermukaan berisi a ir bebas. Penguapan berlangsung, dan penyusutan mungkin terjadi sebagai kelembaban permukaan ditarik kembali kepermukaan padat. Dalam tahap laju pengeringan langkah untuk mengendalikan difusi uap air di antarmuka udara kelembabandan tingkat di mana permukaan untuk difusi akan dihapus. Menjelang akhir periode laju konstan, air harus diangkut dari bagian dalam solid ke permukaan oleh gaya kapiler dan laju pengeringan mungkin masih konstan. Bagaimanapun, dihitung terhadap luas permukaan keseluruhan yang solid, laju pengeringan jatuh meskipun tarif per satuan luas permukaan basah padat tetap konstan. Hal ini menimbulkan ke tahap pengeringan kedua atau bagian pertama dari periode laju jatuh, periode pengeringan permukaan tak jenuh Bagian dari kurva mungkin hilang sepenuhnya, atau mungkin merupakan periode tingkat seluruh jatuh (Mujumdar, 2006).

5 II. METODOLOGI A. Alat dan Bahan Oven Thermometer Alat tulis Penggaris Cawan Sinar matahari Irisan singkong Cabinet dryer

6 B. Cara Kerja 1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan. 2. Mengambil 3 irisan singkong yang telah diletakkan di cawan yang tersedia. 3. Memberi label ( singkong 1, singkong 2, singkong 3 ). 4. Singkong 1 dikeringkan di luar ruangan dengan cahaya panas matahari, singkong 2 dipanaskan di dalam Cabinet Dryer, dan singkong 3 dipanaskan menggunakan oven. 5. Masing masing dibiarkan selama 10 menit dan diulangi sebanyak 5 kali dengan mengukur suhunya masing masing. 6. Setelah itu mencatat hasil yang diperoleh dari proses pengeringan tersebut I. HASIL DAN PEMBAHASAN A. HASIL Perlakuan Massa cawan (wadah) (g) Massa singkong (g) Oven 6,9 9,5 Cabinet dryer 6,9 14,5 Matahari 3,5 13,5 Perlakuan cabinet dryer

7 Waktu (menit) Massa bahan (g) 10 5,8 20 5,5 30 5,2 40 4,9 50 4,5 Perlakuan sinar matahari Waktu (menit) Suhu ( o c) Massa bahan (g) , , , , ,2 Perhitungan 1. Untuk menghitung perlakuan oven c Massa cawan + massa setelah di oven = 7,2 g Massa cawan = 6,9 g Massa awal = 9,5 g Massa padatan setelah di oven = 7,2 6,9 = 0,3 g Ka bb = massa airmassa padatan x 100 % = massa awal-massa setelah ovenmassa padatan setelah oven x 100 % = 9,5-0,39,5 x 100 % = 96,842 % Ka bk = massa airmassa padatan x 100 % = massa awal-massa setelah ovenmassa padatan setelah oven x 100 % = 9,5-0,30,3 x 100 %

8 = 96,842 % 2. Perhitungan untuk perlakuan cabinet dryer T o M o = 0 menit = 14,5 gram Kadar air = 96,842 % M air = 96, x 14,5 = 14,042 gram M padatan = m o m air = 14,5 14,042 = 0,458 gram T 1 m o =10 menit = 5,8 gram m padatan = 0,458 gram m air = m o m padatan = 5,8 0,458 = 5,342 gram = 5,3425,8 x 100% = 92,103 % T 2 M 2 = 20 menit = 5,5 gram M padatan = 0,458 gram M air = m 2 - m padatan = 5,5 0,458 = 5,042 gram = 5,0425,5 x 100% = 91,673 % T 3 M 3 = 30 menit = 5,2 gram

9 M padatan = 0,458 gram M air = m 3 - m padatan = 5,2 0,458 = 4,742 gram = 4,7425,2 x 100% = 91,192 % T 4 M 4 = 40 menit =4,9 gram M padatan = 0,458 gram M air = m 4 - m padatan = 4,9 0,458 = 4,442 gram = 4,4424,9 x 100% = 90,653 % T 5 M 5 = 50 menit = 4,5 gram M padatan = 0,458 gram M air = m 5 - m padatan = 4,5 0,458 = 4,042 gram = 4,0424,5 x 100% = 89,822 % 3. Perhitungan untuk perlakuan sinar matahari T o = 0 menit M o = 13,5 gram

10 Kadar air = 96,842 % M air = 96, x 13,5 = 13,074 gram M padatan = m o m air = 13,5 13,074 = 0,426 gram T 1 =10 menit suhu 30 0 c m o = 7,5 gram m padatan = 0,426 gram m air = m o m padatan = 7,5 0,426 = 7,074 gram = 7,0747,5 x 100% = 94,32 % T 2 = 20 menit suhu = 28 0 c M 2 = 7,5 gram M padatan = 0,426 gram M air = m 2 - m padatan = 7,5 0,426 =7,074 gram

11 = 7,0747,5 x 100% = 94,32 % T 3 = 30 menit suhu 32 0 c M 3 = 7,4 gram M padatan = 0,426 gram M air = m 3 - m padatan = 7,4 0,426 = 6,974gram = 6,9747,4 x 100% = 94,243 % T 4 = 40 menit suhu 36 0 c M 4 = 7,3 gram M padatan = 0,426 gram M air = m 4 - m padatan = 7,3 0,426 = 6,874 gram = 6,8747,3 x 100% = 94,164 %

12 T 5 = 50 menit suhu 37 0 c M 5 = 7,2 gram M padatan = 0,426 gram M air = m 5 - m padatan = 7,2 0,426 = 6,774 gram = 6,7747,2 x 100% = 94,083 % A. PEMBAHASAN Proses pengeringan adalah proses pengambilan atau penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan biji- bijian akibat aktivitas biologic dan kimia sebelum bahan diolah (digunakan) (Hall, 1957 halaman 1). Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air. Cara ini dilakukan dengan cara menurunkan kelembaban nisbi udara dengan mengalirkan udara panas di sekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari pada tekanan uap air di udara. Perbedaan tekanan ini menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke udara. Kadar air yang didapat pada saat praktikum dengan referensi mempunyai perbedaan yang cukup besar, yaitu pada saat dihitung kadar air yang didapat dari hasil praktium sebesar 96,842 % sedangkan hasil dari referensi 55,14%. Hal ini dikarenakan beberapa factor yaitu 1. Factor internal : Sifat bahan

13 Sifat bahan yang dikeringkan merupakan faktor utama yangmempengaruhi kecepatan pengeringan. Jika dua bahan pangan dengan ukuran dan bentuk yang sama dikeringkan pada kondisi yangsama, kedua potongan tersebut akan kehilangan air dengankecepatan yang sama pada awal pengeringan. Jika kadar air dinyatakan dalam gram air per gram bahan kering, maka kecepatanpengeringan bahan A sekitar dua kali kecepatan pengeringan bahan B karena kadar padatan bahan A sekitar setengah kali kadar padatanbahan B (Wirakartakusumah, 1992) Ukuran bahan Kecepatan pengeringan lempengan basah yang tipisberbanding terbalik dengan kuadrat ketebalannya, jadi jika potonganb ahan p angan de ngan t ebal s atu pertiga d ari s e mula dikeringkan akan mengalami pengeringan yang sama dengan kecepatan sembilankali kecepatan asalnya (Wirakartakusumah, 1992) Peristiwa ini terjadi pada kondisi dimana resistensi internalterhadap pergerakan air jauh lebih besar daripada resistensipermukaan terhadap penguapan. Oleh karena itu waktu pengeringandapat dipersingkat dengan pengurangan ukuran bahan yangdikeringkan. K e adaan ini d iterapkan pa da s p ray drying Dimana diameter partikel atau penyemprotan hanya beberapa micron (Wirakartakusumah, 1992) Unit pemuatan B e b e r a p a h a l p e n a m b a h a n m u a t a n b a h a n b a s a h p a d a r a k pengeringan analog dengan meningkatkan ketebalan potongan bahan, sehingga akan mengurangi kecepatan pengeringan (Wirakartakusumah, 1992) 1. Factor eksternal : Suhu udara J ika depresi bola basah dijaga konstan pada berbagai suhu bola basah, kecepatan pengeringan tahap awal hampir sama. Tahapselanjutnya, kecepatan akan bertambah tinggi pada suhu udara yanglebih

14 tinggi karena pada kadar air yang rendah pengaruh penguapanterhadap pendinginan udara dapat diabaikan dan pada suhu bahanm endekati s u hu u dara. D istribusi a ir dalam bahan y angmempengaruhi kecepatan pengeringan pada tahap ini akanbertambah cepat dengan meningkatnya suhu Kecepatan aliran udara Laju pengeringan bahan seperti halnya pada penguapan daripermukaan a ir t ergantung kecepatan udara yang melewati b ahan.pengaruh perbedaan kecepatan sangat nyata pada kecepatan udarabeberapa ratus kaki per menit. Peningkatan kecepatan udara padakisaran 1000 kaki per menit kecil sekali pengaruhnya terhadap lajupengeringan (Wirakartakusumah, 1992). Perbandingan dan perbedaan pengeringan dengan menggunakan dryer dan dengan menggunakan sinar matahari. Perbandingan pengeringan menggunakan dryer dan dengan menggunakan sinar matahari,hasil dari praktikum menunjukkan bahwa singkong yang dikeringkan dengan mengunakan dryer penurunan massa airnya lebih cepat daripada pengeringan dengan menggunakan sinar matahari. Menggunakan peralatan dryer dapat diatur suhunya sehingga panas yang digunakan untuk pengeringan sesuai dengan yang diharapkan, sedangkan panas matahari suhu kadangkadang berubah karena kondisi alam. Pada dryer perlu perawatan yang cukup rumit, sedangkan sinar matahari selalu tersedia saat cuaca cerah di siang hari. Grafik 1. Perlakuan dengan cabinet dryer 2. Perlakuan dengan menggunakan sinar matahari Perbedaan terlihat sangat jelas pada grafik, dengan menggunakan dryer lebih cepat berkurang kadar airnya daripada dengan menggunakan sinar matahari. I. SIMPULAN DAN SARAN

15 A. SIMPULAN Percobaan pengeringan dengan menggunakan dryer lebih cepat berkurang kadar airnya daripada menggunakan sinar matahari. B.SARAN Praktikum percobaan pengeringan sebaiknya dilakukand e n g a n t e l i t i b a i k p a d a a n a l i s i s d a t a m a u p u n p e r h i t u n g a n a g a r diperoleh hasil yang baik dan dapat mempermudah dalam pembuatangrafik. Sebaiknya bahan yang akan dikeringkan diratakanpenyimpanannya pada tray sehingga dapat mempersingkat ataumempercepat proses pengeringan DAFTAR PUSTAKA Afrianti, Leni H., (2008),Teknologi Pengawetan Pangan,Alfabeta: Bandung.

16 Ben, dkk., (2007),Studi awal Pemisaha Amilosa dan AnilopektinP a ti S i ngkong dengan F raksinasi Butanol Air M e l a l u i diakses 31 Desember 2011 B e r t h a, ( ), Pengeringan diakses 31 Desember 2011