BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Buah merupakan sumber penting dalam pemenuhan kebutuhan vitamin dan juga karbohidrat bagi tubuh. Buah memiliki rasa yang unik dan juga mengandung kalori yang rendah. Buah tidak memiliki efek samping yang buruk bagi tubuh melainkan menyediakan kebutuhan vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh. Vitamin yang dikandung buah sangat penting untuk memenuhi kebutuhan energi serta mencegah berbagai macam penyakit. Salah satu buah yang banyak digemari oleh masyarakat karena manfaatnya adalah jeruk nipis. Jeruk nipis (Citrus aurantifolia) merupakan salah satu jenis citrus (jeruk) yang berasal dari India dan Asia Tenggara. Jeruk nipis memiliki karakteristik citarasa yang lembut, berair, dan sangat asam dengan aroma yang tajam. Kandungan dalam jeruk nipis diantaranya asam sitrat, dammar lemak, mineral, vitamin B1, minyak atsiri, sitral limonene, fellandren, lemon kamfer, geranil asetat, cardimen, linalin asetat, vitamin C, serta kalsium (Muhlisah, 1999). Dalam pemanfaatannya jeruk nipis dapat digunakan sebagai obat anti demam, penyembuhan batuk, sakit tenggorokan, flu, mengobati anemia, menyegarkan tubuh, memperlancar pengeluaran air seni, anti-inflamadi, dan anti bakteri. Jeruk nipis juga mengandung bioflavenoid yang berguna untuk mencegah terjadinya pendarahan pada pembuluh nadi, kemunduran mental dan fisik, serta mengurangi luka memar. Perkembangan jaman dan perkembangan ekonomi yang terjadi menyebabkan perubahan cara pandang konsumen terhadap konsumsi produk pangan segar salah satunya pada konsumsi buah seperti jeruk nipis. Kandungan vitamin pada jeruk nipis yang akan dikonsumsi merupakan perhatian utama pada konsumen masa kini. Dengan berbagai manfaat yang terkandung pada jeruk nipis menyebabkan kebutuhan pasar akan produk jeruk nipis meningkat. Jeruk nipis segar bersifat mudah rusak serta memiliki kandungan air yang tinggi sehingga menyebabkan tingginya aktivitas air dan tingginya aktivitas enzim serta 1
pertumbuhan mikrobia yang dapat menurunkan kualitas dari jeruk nipis tersebut dalam waktu singkat. Maka, untuk memenuhi permintaan pasar sepanjang tahun, jeruk nipis dibuat berbagai olahan yang dapat memperpanjang waktu simpan dari produk tersebut dengan kualitas yamg tetap baik, salah satu diantaranya dibuat dalam bentuk bubuk (Powders). Pembuatan bubuk sari buah biasa dilakukan melalui tahapan proses pengeringan. Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air yang ada di dalam bahan menggunakan udara panas hingga mencapai kadar air yang diinginkan. Tujuan dari dilakukannya pengeringan yaitu untuk memproduksi bubuk sari buah yang stabil, tidak mudah rusak, dan memiliki kualitas yang sama dengan produk buah segar. Pengeringan akan membuat kadar air pada jeruk nipis berkurang sehingga menghambat perkembangan mikrobia dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan pada jeruk nipis. Dengan adanya pengeringan juga menyebabkan daya simpan dari jeruk nipis menjadi lebih panjang. Terdapat beberapa metode pengeringan yang dapat digunakan dalam proses pembubukan sari buah diantaranya freeze drying, drum drying, dan spray drying. Pada metode pengeringan beku (freeze drying), bahan pangan dibekukan dan diberikan perlakuan pemanasan ringan pada ruang hampa udara. Kandungan air pada bahan pangan yang berbentuk kristal es setelah dibekukan akan menyublim apabila dipanaskan dalam ruang hampa udara dan kandungan air dalam bahan pangan akan berkurang. Metode pengeringan beku ini banyak digunakan karena dapat menghasilkan produk pangan kering dengan kualitas yang tinggi. Namun, penggunaan metode pengeringan ini membutuhkan biaya yang cukup tinggi karena diperlukan adanya penggunaan tekanan ruang yang sangat rendah (vakum). Pada metode pengeringan drum (drum drying), bahan pangan dikeringkan dalam silinder berputar yang berputar pada kecepatan tertentu. Silender berputar ini dipanaskan dengan menggunakan steam. Metode pengeringan ini biasa digunakan untuk bahan pangan yang dapat membentuk lapisan film dengan 2
viskositas yang tinggi sehingga hanya bisa digunakan pada produk pangan tertentu dan tidak sesuai digunakan dalam pengeringan jeruk nipis. Pada penelitian ini akan digunakan metode pengeringan semprot (spray drying). Menurut Guedes dkk. (2009), spray drying merupakan suatu proses pengeringan yang luas digunakan untuk membubukan sari buah. Spray drying merupakan suatu unit operasi pengeringan dimana bahan cair yang akan dikeringkan dikontakkan dengan udara panas dalam bentuk partikel kecil sehingga menghasilkan produk akhir berbentuk bubuk dengan aktivitas air yang rendah dan reduksi berat sehingga mempermudah proses pengemasan dan distribusi. Pengeringan metode ini banyak digunakan dalam skala industri karena memiliki kelebihan yakni dapat membubukkan sari buah dalam langkah tunggal sehingga dapat memaksimalkan keuntungan industri tersebut. Dalam proses pengeringan sari buah dengan menggunakan spray dryer terdapat beberapa masalah yang dapat muncul diantaranya kelengketan (stickiness), sifat higroskopis dan juga kelarutan yang disebabkan karena rendahnya kandungan molekul gula (sukrosa, glukosa, fruktosa, dan maltosa) pada sari buah. Menurut Phisut (2012), rendahnya molekul gula essensial menyebabkan rendahnya glass transition temperature (Tg). Tg merupakan temperatur dimana terjadi perubahan bahan antara tekstur kenyal dan juga keras dan hal tersebut menyebabkan terjadinya kelengketan pada dinding chamber pengering selama proses pengeringan berlangsung. Menurut Roustapour et al (2006), penggunaan agen pembawa untuk memfasilitasi pengeringan merupakan suatu keharusan. Pada beberapa tahun belakangan, beberapa agen pembawa (maltodextrin) ditambahkan pada bahan untuk meningkatkan Tg. Agen pembawa merupakan bahan tambahan seperti polymer dan gum yang ditambahkan pada bahan utama sebelum dilakukan metode pengeringan spray. Agen pembawa berfungsi mengubah karakteristik sari buah sehingga dapat mencegah kelengketan pada dinding pengering. Menurut Phisut (2012), terdapat berbagai macam jenis agen pembawa namun yang banyak digunakan dalam proses pengeringan buah diantaranya yaitu maltodextrin dan CMC. Menurut Warsiki (1993), penggunaan CMC sebagai bahan pengisi dapat meningkatkan 3
rendemen, kadar air, kadar abu, total padatan terlarut (TPT), dan gula pereduksi. Penggunaan CMC akan memperbaiki tekstur bahan sehingga mepermudah proses rekonstruksi yang dilakukan oleh konsumen. Penggunaan CMC juga memiliki sifat penting pada kelarutan yaitu dapat meningkatkan kelarutan pada bahan. Penggunaan agen pembawa yang berbeda akan menghasilkan perbedaan pada sifat dan karakteritik bubuk yang dihasilkan. Penilitian terdahulu mengenai spray dryer banyak membahas mengenai proses pengeringan dengan spray dryer skala laboratorium atau skala kecil diantaranya pengeringan jeruk oleh Chegini dan Ghobadian (2007) yang dilakukan dengan menggunakan model spray dryer buchi skala laboratorium. Pada pengeringan santan yang dilakukan oleh Kumala, dkk (2013) juga dilakukan dengan mini spray dryer tipe Buchi B-290 dan penilitian lain seperti pengeringan bubuk kentang serta madu yang juga dilakukan dengan mini spray dryer skala laboratorium. Penelitian pengeringan sari jeruk nipis ini dilakukan dengan menggunakan spray dryer skala pilot yang berukuran lebih besar dibandingkan spray dryer skala laboratorium dan dapat digunakan pada industri pembuatan bubuk sari buah skala kecil. Pada penggunaan spray dryer skala pilot dengan ukuran yang lebih besar terdapat perbedaan kinerja serta karakteristik bubuk yang dihasilkan sehingga hasil dari penelitian ini dapat dijadikan sebagai tolak ukur bagi industri pembuatan bubuk sari buah skala kecil. 1.2. Tujuan Penelitian Secara umum, tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis karakteristik pengeringan jeruk nipis menggunakan spray dryer. Adapun tujuan khusus dari penelitian ini yaitu : 1) Mengetahui pengaruh pengaruh kombinasi variasi suhu udara inlet konsentrasi bahan pengisi terhadap kualitas produk bubuk sari buah jeruk nipis dan efisiensi produksi yang dihasilkan 2) Mengetahui kombinasi terbaik penggunaan suhu inlet dan konsentrasi bahan pengisi terbaik pada pengeringan buah jeruk nipis dengan spray dryer 4
1.3. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian ini akan dikembangkan suatu teknik pengeringan cepat untuk mengeringkan jeruk nipis menjadi bentuk bubuk dengan menggunakan spray dryer. Penggunaan spray dryer diharapkan dapat diterapkan pada pengeringan komoditas lain seperti santan, susu, dan bahan lain yang memiliki bentuk awal berupa cairan untuk menghasilkan produk akhir dalam bentuk bubuk (powders). Selain itu, dengan penelitian ini diharapkan akan memberikan informasi kepada masyarakat tentang teknik pengolahan sari buah yang diolah menjadi berbentuk powder untuk memudahkan dalam pengemasan dan distribusi. 5