PENGENALAN MESIN PENGERING Dewi Maya Maharani, STP, MSc Page 1 Page 2 1
PENGERINGAN : Pengurangan / Penurunan kadar air dalam bahan sampai batas tertentu yang diperlukan untuk proses lanjutan, dengan penerapan panas Page 3 Page 4 2
Tujuan Pengeringan : Pengawetan Mengurangi volume dan berat produk: transportasi dan penyimpanan Penganekaragaman produk seperti breakfast cereal, minuman instan Page 5 Pengeringan merupakan proses penghantaran panas dan massa yang terjadi secara serempak Sebagai media pembawa panas dan massa uap biasanya dipakai udara dengan entalpi dan tekanan tertentu Page 6 3
Aktivitas Air Air dalam bahan pangan berbeda-beda derajat keterikatannya. Ada air yang terikat secara fisik (misalnya terperangkap dalam jaringan kapiler) dan ada yang terikat secara kimia (misalnya dalam bentuk air hidrat) Hal ini mempengaruhi kecepatan dalam menghilangkan air. Page 7 Semakin lemah derajat keterikatan air oleh bahan pangan, maka air semakin mudah dihilangkan, dan sebaliknya. Pada prakteknya, proses pengeringan tidak dapat menghilangkan keseluruhan air dalam bahan pangan, karena terdapat air yg terikat sangat kuat (terutama yg terikat secara kimia) yang tidak dapat dilepaskan dengan pengeringan. Page 8 4
Mikroba hanya dapat menggunakan air yang terikat lemah oleh bahan pangan. Air yang dapat digunakan oleh bahan pangan untuk pertumbuhannya disebut air bebas (free water) Dalam proses pengeringan, air bebas mudah untuk dihilangkan. Dengan menghilangkan air bebas, maka mikroba tidak mendapatkan cukup air sehingga tidak dapat tumbuh dalam bahan pangan, demikian juga reaksi enzimatis tidak dapat terjadi bila tidak cukup air. Page 9 FLUIDIZED BED DRYER (FBD) Misal : Proses pengeringan bubuk teh Pemanasan untuk mempertahankan sifat-sifat yang telah diperoleh pada tahap oksidasi enzimatis, sehingga dihasilkan bubuk teh kering dengan kadar air yang rendah dengan sifatsifat sesuai yang diharapkan. Page 10 5
Keterangan: 1. Ducting, sebagai saluran udara menuju cyclone 2. Oscillator, untuk meratakan serta mendorong bubuk teh ke depan 3. Katup pengarah 4. Katup pemasukan udara panas 5. Cooling fan, untuk mendinginkan suhu bubuk Powerpoint teh sebelum Templates keluar Page 11 Prinsip Kerja 1. Kompor pemanas dinyalakan hingga mencapai suhu pengeringan. 2. Kipas dinyalakan untuk menghembuskan udara panas ke mesin pengering. 3. Pergerakan bubuk digerakkan dengan tekanan tinggi dari hembusan kipas. 4. Bubuk teh kering yang keluar dari mesin adalah bubuk kering yang sudah dingin. Page 12 6
Page 13 Keunggulan : Perlakuan seragam Kapasitas dapat tinggi sampai sangat tinggi Tingkat automatisasi tinggi Moving parts terbatas pemeliharaan dan sanitasi mudah Untuk konstant rate drying dapat digabungkan dg pneumatic transport pneumatic drying. Page 14 7
ENDLESS CHAIN PRESSURE (ECP) Page 15 Keterangan: 1. Termometer inlet 2. Kaca kontrol 3. Termometer outlet 4. Spider 5. Corong pemasukan bubuk 6. Corong pengeluaran bubuk Page 16 8
Prinsip Kerja 1. Kompor pemanas dan mesin dinyalakan. 2. Bubuk yang berada dalam trays kemudian dialirkan udara panas yang arahnya berlawanan dengan arah bubuk (counter flow). Trays yang membawa bubuk akan berjalan horizontal, setelah sampai di ujung penggerak, teh yang tadinya berada di atas kemudian jatuh ke bawah, begitu seterusnya hingga bubuk teh itu keluar dari pengering. 3. Ketebalan bubuk masuk pengeringan diatur agar panas dapat mencapai ke seluruh bagian bubuk sehingga pengeringan merata. Page 17 Skema arah aliran bahan dan aliran udara pada mesin pengering ECP Page 18 9
Perbedaan mesin ECP dan FBD No. Keterangan Endless Chain Pressure (ECP) Fluidized Bed Dryer (FBD) 1. Udara Tidak memerlukan tekanan udara yang tinggi Memerlukan tekanan udara yang tinggi 2. Gerak bubuk Diam (dibawa trays) Bergerak (oleh hembusan udara mengambang di atas plat berlubang) 3. Pengisian/Penggunaan - Dapat digunakan untuk mengeringkan bubuk dan badag - Biasa tidak berkesinambungan - Tiap jenis bubuk dapat dipisah - Digunakan hanya untuk bubuk - Harus berkesinambungan - Tiap jenis bubuk tidak dapat pisah 4. Lama Pengeringan 20 25 menit 15 20 menit 5. Kapasitas - Agak rendah - Tidak ditentukan oleh panjangnya mesin - Ditentukan oleh panjangnya mesin 6. Teh yang dihasilkan Masih panas Sudah dingin Page 19 No. Keterangan Endless Chain Pressure (ECP) Fluidized Bed Dryer (FBD) 1. Udara Tidak memerlukan tekanan udara yang tinggi Memerlukan tekanan udara yang tinggi 3. Gerak bubuk Diam (dibawa trays) Bergerak (oleh hembusan udara mengambang di atas plat berlubang) 4. Pengisian/Penggunaan - Dapat digunakan untuk mengeringkan bubuk dan badag - Biasa tidak berkesinambungan - Tiap jenis bubuk dapat dipisah - Digunakan hanya untuk bubuk - Harus berkesinambungan - Tiap jenis bubuk tidak dapat pisah 5. Lama Pengeringan 20 25 menit 15 20 menit 6. Kapasitas - Agak rendah - Tidak ditentukan oleh panjangnya mesin - Ditentukan oleh panjangnya mesin 7. Teh yang dihasilkan Masih panas Sudah dingin Page 20 10
Semakin tinggi kadar air maka semakin banyak air yang harus diuapkan oleh mesin pengering dan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk pengeringan. Page 21 FREEZE DRYER (PENGERINGAN BEKU) Page 22 11
Definisi : Pengeringan beku Proses pengeringan dimana air dikeluarkan dari bahan dengan cara mengubah air dalam bentuk padat (es) ke bentuk gas (uap air) Page 23 Tujuan pokok freeze dryer Untuk pengawetan bahan biologis tanpa injury dengan membekukan air yang terkandung dan kemudian menghilangkan es dengan sublimasi Page 24 12
Freeze dryer diterapkan pada tiga kategori bahan hayati 1. Bahan tak hidup seperti plasma darah, serum, larutan hormon dan bahan pangan. 2. Bahan transplantasi seperti kulit, cornea, artery, tulang 3. Sel-sel hidup yang disengaja agar tetap hidup utk periode waktu lama (bakteri, yeasts, virus, jamur dsb) Page 25 Bahan hasil pertanian dan Produk pangan yg dpt dikeringkan menggunakan freeze dryer : Sayur-sayuran Buah-buahan Daging Ikan Produk yang sudah diekstrak spt kopi, teh, dsb Page 26 13
Tahapan proses freeze dryer Prefreezing, pembentukan kristal es Bahan yg akan dikeringbekukan terlebih dahulu dibekukan sampai semua cairan yg dikandung bahan tsb menjadi beku Pengeringan utama, Sublimasi kristal es dg pemanasan pd umumnya dalam vakum Pengeringan kedua Sisa-sisa lengas diuapkan pd suhu kamar pd keadaan vakum Page 27 FREEZE DRYER Page 28 14
Selama berlangsung pengeringan beku akan terbentuk lapisan kering di bagian luar lapisan beku yg dibatasi oleh permukaan sublimasi Panas dipindahkan dari permukaan bahan ke permukaan sublimasi secara konduksi melalui pori-pori pd lapisan kering utk selanjutnya dilepas ke udara Page 29 Laju pengeringan tgt pd Tahanan bahan thd transfer panas dan massa dari sublimasi Ukuran dan ketebalan bahan Perbedaan suhu Page 30 15
Keunggulan penggunaan freeze dryer : Produk akhir kering, ringan, porus, dg bentuk dan tekstur mendekati bentuk asal Lama simpan relatif panjang asalkan tidak kontak dg lengas dan O 2 Mempunyai kemampuan kembali ke sifat fisik, organoleptik dan fisiologis. Page 31 Perubahan minor yang terjadi : Protein, pati dan karbohidrat Kemungkinan degradasi oksidasi lemak Kemungkinan terjadi reaksi enzimatik dan pencoklatan Page 32 16
PENGERING VAKUM Page 33 Vacuum Belt Dryer Page 34 17
Page 35 18