Post on 01-Dec-2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pencampuran merupakan suatu unit operasi di mana campuran yang seragam
diperoleh dari 2 komponen atau lebih, yaitu dengan cara mendispersikan satu
komponen ke komponen lainnya. Komponen yang lebih besar disebut fase kontinu
dan komponen yang lebih kecil disebut juga fase terdispersi. Pencampuran tidak
memiliki efek pengawetan, melainkan hanya dilakukan untuk mempermudah
pemrosesan, serta meningkatkan karakteristik sensori dari suatu produk
Kriteria pencampuran yang berhasil dapat dilihat dari kualitas produk yang
sesuai dengan yang dikehendaki ( ditinjau dari segi sensori, fungsi, homogenitas, dan
sebagainya), memiliki keamanan yang cukup, desain yang higienis, sesuai dengan
standar komposisi untuk produk tersebut, efisien dalam proses dan energi, serta
fleksibel terhadap perubahan selama proses pencampuran.
1.2 Tujuan
Dapat menghitung indeks pencampuran untuk bahan berbentuk granula dan
dapat menjelaskan hubungan antara waktu dengan indeks pencampuran bahan
berbentuk granula.
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pencampuran
Pencampuran adalah unit operasi yang menyeragamkan dua bagian yang
berbeda atau lebih, dengan mengedarkan salah satu bagian dalam bagian lainnya.
Bagian terbesar dari suatu campuran biasa disebut dengan continuous phase dan
bagian terkecil biasa disebut dengan dispersed phase. Proses pencampuran
sesungguhnya tidak bertujuan untuk pengawetan, tetapi lebih ditujukan untuk
meningkatkan eating quality dari suatu makanan. Pencampuran sudah diaplikasikan
secara luas dalam industri makanan untuk mengkombinasikan bahan makanan untuk
mendapatkan sifat fungsional yang berbeda atau karakteristik sensori yang berbeda.
Beberapa contoh pengaplikasian proses pencampuran dalam industri makanan adalah:
pengembangan tekstur dalam adonan atau ice cream, pengontrolan proses
pengkristalan gula, pengeringan adonan kue, dan beberapa produk coklat. Dalam
beberapa makanan, pencampuran yang tepat sangat dibutuhkan untuk menjamin
bahwa proporsi tiap bahan makanan telah memenuhi standar yang berlaku.
Dalam beberapa aspek, proses pencampuran bahan makanan berbeda dengan
aplikasi pencampuran secara umum dalam kegiatan industri. Pencampuran bahan
makanan sering kali digunakan terutama untuk mengembangkan karakteristik produk
yang diharapkan daripada untuk sekedar menjamin kehomogenitasan produk.
Pencampuran beberapa jenis bahan makanan sering menyebabkan perbedaan sifat
fisik dan jumlah. Pencampuran sering digunakan untuk bahan dengan tingkat
kekentalan yang tinggi atau larutan yang non-newtonian. Beberapa bahan makanan
dapat pecah atau mengalami kerusakan akibat pencampuran yang berlebihan. Ada
hubungan yang kompleks antara pola pencampuran dengan karakteristik produk
akhir.
2
Kriteria untuk pencampuran yang berhasil dijabarkan dengan mendapatkan
produk berkualitas yang dapat diterima (acceptable) yang meliputi sifat sensori,
fungsional, homogenitas, dan sebagainya. Kemudian dilanjutkan dengan tingkat
keamanan yang memadai, desain yang hegienis, halal, proses dan efisiensi energi,
dan fleksibilitas untuk berubah dalam proses. Detail mengenai cara kerja
pencampuran diberikan oleh Lindley.
2.2. Pencampuran bahan padat
Berbeda dengan cairan dan pasta yang kental, pencampuran bahan padat tidak
memungkinkan untuk mendapatkan campuran yang benar-benar seragam secara
keseluruhan dari bubuk kering atau beberapa produk padat. Tingkat pencampuran
yang diterima tergantung kepada: ukuran, bentuk, dan kepadatan dari tiap-tiap bahan;
kelembaban, karakteristik permukaan dari tiap bahan; kecenderungan bahan untuk
menggumpal dan mengendap; dan efisiensi dari pencampuran tertentu untuk bahan
tersebut.
Secara umum, benda yang memiliki kemiripan dalam ukuran, bentuk, dan
kepadatan akan lebih mungkin membentuk campuran yang memiliki keseragaman
secara keseluruhan dibandingkan bahan yang tidak memiliki kemiripan sama sekali.
Pada saat pencampuran, perbedaan sifat itu dapat menyebabkan pemisahan
(unmixing) dari beberapa bagian bahan. Dalam beberapa pencampuran, seragaman
didapatkan setelah beberapa saat tertentu kemudian dimulailah pemisahan. Jadi
untuk mencegah pemisahan campuran, sangatlah penting untuk mengetahui waktu
pencampuran yang tepat. Keseragaman produk akhir tergantung pada keseimbangan
yang didapat antara mekanisasi pancampuran dan pemisahan. Di mana semuanya ini
berhubungan dengan tipe mixer yang digunakan, kondisi pengoperasian, dan
komponen dari bahan makanan tersebut.
Jika dua komponen campuran diambil untuk sampel sesaat sebelum mixer
dinyalakan, hampir keseluruhan sampel yang diambil terdiri dari satu jenis bahan
3
saja. Ketika proses pencampuran berjalan, komposisi masing-masing sampel makin
seragam dan merata dan semakin mendekati komposisi rata-rata dari suatu campuran.
Salah satu cara untuk menentukan perubahan komposisi adalah dengan mengukur
standar deviasi dari masing-masing bagian dalam sampel.
Dimana m = deviasi standar, n = jumlah sampel, c = konsentrasi komponen
masing-masing sampel dan ĉ = konsentrasi rata-rata sampel. Deviasi standar rendah
ditemukan sebagai keseragaman pertambahan campuran.
Beberapa indeks campuran dapat memonitor tingkat pencampuran dan
membandingkan tipe peralatan alternatif
Di mana = deviasi standar sampel yang tercampur sempurna, o = deviasi
standar sampel pada awal pencampuran, m = deviasi standar sampel selama
pencampuran. o dicari menggunakan
Di mana V = volume atau massa fraksional rata-rata suatu komponen dalam
campuran.
Dalam praktek, pencampuran sempurna ( = 0) tak dapat dicapai, tetapi pada
mixer efisien nilainya menjadi sangat rendah setelah beberapa waktu. Indeks
pencampuran M1 digunakan ketika komponen bermassa hampir sama dicampur atau
pada tingkat pencampuran relatif rendah, M2 digunakan ketika sebagian kecil dari
salah satu komponen tergabung ke dalam bagian terpenting bahan yang lebih besar
atau pada tingkat pencampuran yang lebih tinggi, M3 digunakan untuk campuran cair
4
atau padat dengan cara yang sama dengan M1. Dalam praktek, ketiga hal itu diuji dan
dipilih salah satu yang paling cocok untuk bahan dasar tertentu dan tipe mixer.
Hubungan waktu penampuran dengan index pencampuran dijabarkan sebagai
berikut:
Di mana K = konstanta laju pencampuran, yang bervariasi sesuai dengan tipe
mixer dan sifat bahan dasar, dan tm (s) = waktu pencampuran.
2.3. Efek pencampuran pada bahan makanan
Kerja dari mixer tidak memiliki efek langsung bagi qualitas nutrisi atau umur
simpan makanan, tetapi memiliki efek tak langsung dengan membiarkan komponen
campuran bereaksi bersama. Sifat dan luas reaksi tergantung pada komponen terkait
tapi dapat dipercepat bila panas yang dibutuhkan dihasilkan pada mixer. Pada
umumnya, pencampuran memiliki efek substansial pada qualitas sensori dan sifat
fungsional makanan. Misalnya: pengembangan gluten dibantu selama pembuatan
adonan oleh perenganggan dan pelipatan yang meluruskan, menguraikan, dan
memperpanjang molekul protein dan mengembangkan kekuatan struktur gluten untuk
memproduksi tektur yang dibutuhkan dalam roti. Efek utama adalah menambah
keseragaman produk dengan mendistribusikan bahan keseluruh bagian.
5
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan bahan
Alat-alat yang digunakan adalah mixer, ayakan bertingkat, kuas pembersih,
timbangan meja, baskom dan mangkuk. Sedangkan bahan-bahan yang dipakai adalah
gula pasir dengan dua ukuran dan tepung terigu.
3.2 Prosedur kerja
1. Gula pasir diayak dengan ayakan bertingkat sehingga didapatkan 2 jenis gula
dengan 2 macam ukuran diameter butiran (gual A dan gula B)
2. Sebanyak 200 g tepung terigu dimasukkan ke dalam baskom dalam kondisi
bersih dan kering.
3. 100 g gula A ditambahkan ke dalamnya. 2 x 5 g sampel diambil untuk
mengukur derajat pencampuran pada menit ke 0, kemudian dilakukan
pencampuran dengan mixer kecepatan rendah.
4. Sampel berikutnya diambil pada waktu pencampuran 5, 10, dan 15 menit
masing-masing 2 x 5 sampel.
5. Fraksi tepung terigu dan gula pada sampel dianalisis dengan dilakukan
pemisahan tepung dan gula dengan ayakan Tyler (Amplitudo = 50, waktu 10
menit), kemudian berat masing-masing bahan ditimbang.
6. Ayakan yang digunakan hanya 2 ayakan, yaitu ayakan dengan ukuran lubang
yang sama dengan diameter butiran gula dan pan. Semua yang lolos ke dalam
pan diangggap sebagai tepung, yang tertinggal di ayakan sebagai gula.
7. Hal yang sama dilakukan juga pada gula B. Hasil perhitungan keduanya
dibandingkan.
6
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pencampuran adalah suatu proses penyebaran satu komponen ke komponen
lainnya. Pencampuran juga merupakan suatu operasi dimana dua atau lebih
komponen disatukan sampai mendapat distribusi yang homogen oleh mekanisme
aliran yang diciptakan, umumnya secara mekanis. Suatu pencampuran dikatakan
homogen apabila dua atau lebih komponen yang disatukan memiliki susunan bagian
yang sama. (Fellows, 1990).
4.1. Indeks Pencampuran
Indeks pencampuran bahan (Ig) sering disebut juga derajat keseragaman. Ig
merupakan ukuran yang dipakai untuk menunjukkan apakah pencampuran telah
berlangsung dengan baik atau belum. Semakin baik pencampuran suatu bahan dengan
bahan lainnya, maka indeks pencampurannya akan semakin tinggi karena semakin
banyak komponen-komponen dari kedua bahan yang saling terdistribusi secara
random.
Besarnya Indeks Pencampuran tergantung pada beberapa hal, misalnya waktu
pencampuran, sifat bahan (mudah tidaknya bercampur) dan alat pencampurnya
(desain alat) (Fellows, 1990).
4.1.1. Pengaruh perbedaan ukuran partikel terhadap indeks pencampuran
Perbedaan karakteristik materi seperti ukuran maupun kerapatan akan
menyebabkan timbulnya berpengaruh pada mudah tidaknya proses pencampuran
terjadi. Proses pencampuran akan lebih mudah apabila kuantitas dan ukuran
komponen yang akan dicampur kurang lebih sama besar. Apabila ada perbandingan
yang cukup mencolok maka sebaiknya proses pencampuran dilakukan secara
bertahap (Brenan et. al., 1990).
7
Gula Kasar Gula HalusMenit ke- Ig Menit ke- Ig0 0.9096 0 0.998185 0.9774 5 0.9992810 0.9976 10 0.996615 0.9995 15 0.9995Tabel 4.1. Hasil Indeks Pencampuran
Grafik 4.1. Grafik Ig terhadap waktu pada gula kasar
8
Grafik 4.2. Grafik Ig terhadap waktu pada gula halus
Dari tabel 4.1. dan grafik di atas pun dapat dilihat bahwa gula pasir yang halus
memliliki Indeks Pencampuran yang lebih besar daripada gula pasir yang kasar pada
waktu bersamaan. Penyimpangan hanya terjadi pada menit ke 10, dimana Ig gula
kasar didapati lebih besar dari Ig gula halus. Penyimpangan ini disebabkan karena
waktu pengayakan pada gula halus terlampau lama, tidak pas 10 menit (kurang lebih
12 menit). Ini menyebabkan berat tepung yang berada di pan jauh lebih banyak dari
pada seharusnya. Namun secara keseluruhan, Ig gula kasar lebih kecil daripada Ig
gula halus, karena gula halus memliki ukuran yang lebih mirip dengan ukuran tepung
daripada gula kasar.
4.1.2. Pengaruh waktu terhadap indeks pencampuran
Faktor utama yang mempengaruhi indeks pencampuran adalah lamanya
pencampuran. Indeks pencampuran ini berbanding lurus dengan waktu pencampuran.
Homogenitas suatu hasil pencampuran akan meningkat seiring dengan bertambahnya
waktu pencampuran. Namun demikian, terdapat suatu titik maksimum homogenitas
yang nilainya adalah 1, sehingga saat mendekati titik maksimum ini tidak akan terjadi
peningkatan homogenitas lagi. Artinya, indeks pencampuran bahan akan mengalami
9
kondisi yang konstan dari waktu ke waktu setelah mengalami peningkatan pada awal
pencampuran. Setelah mencapai kondisi konstan ini, lamanya pencampuran tidak lagi
mempengaruhi indeks pencampuran bahan. Walaupun terjadi peningkatan,
peningkatan tersebut bukan lagi merupakan peningkatan yang cukup berarti.
Hal ini terbukti dengan grafik 4.1. dimana besarnya Ig bertambah seiring
pertambahan waktu, namun pada akhirnya mendekati konstan. Pada grafik 4.2. terjadi
penyimpangan yaitu pada menit ke 10, karena pengayakan yang terlalu lama dan
pada menit ke 0, kemungkinan karena saat pengambilan sampel, sampel telah
tercampur secara manual. Dengan demikian, hasil perhitungan indeks
pencampurannya menunjukkan hasil yang tinggi.
4.3. Peralatan
Pemilihan tipe dan ukuran yang benar untuk alat pencampur (mixer)
tergantung pada tipe dan jumlah dari bahan makanan yang dicampur dan kecepatan
poengoperasian yang diperlukan untuk mendapatkan tingkat pencampuran dengan
konsumsi energi terkecil. Ada sangat banyak variasi atau jenis alat pencampur yang
tersedia, berdasarkan pada banyaknya pemakaian pencampuran dan berdasarkan
experimen alami dari desain alat pencampur beserta pengembangannya.
Alat pencampur diklasifikasikan dalam beberapa tipe yang sesuai untuk:
bubuk kering atau padatan tertentu, cairan dengan konsentrasi rendah atau sedang,
cairan dengan konsentrasi tinggi atau pasta, melarutkan bubuk dalam cairan.
Pownall telah mengadakan survei alat pencampur yang dapat digunakan untuk
masin-masing kategori itu dan faktor-faktor yang digunakan untuk memilih alat
pencampur digambarkan pada tabel pada lampiran. Pada umumnya, efisiensi
pencampuran dapat ditingkatkan dengan pencampuran pada beberapa tahap.
Misalnya, apabila 1 kg bahan dicampur dengan 500 kg air, akan tercampur lebih
efisien apabila dicampur terlebih dahulu dengan 25 kg air, lalu dicampur dengan air
yang tersisa.
10
4.3.1. Alat pencampur untuk bubuk kering dan padatan tertentu
Alat pencampur ini memiliki 2 bentuk dasar, yaitu alat yang bergerak berputar
berlawanan arah dan alat yang berputar searah baling-baling. Alat-alat ini digunakan
untuk mencampur biji-bijian, tepung, dan persiapan untuk mencampur bubuk
(misalnya: campuran untuk kue dan bumbu yang dikeringkan). Alat pencampur
berlawanan arah (trumbling mixer), misalnya double-cone-mixer (gambar 4.1.), drum
mixer (gambar 4.2.), Y-cone-mixer, dan V-cone-mixer. Alat-alat ini diisi setengah
penuh dan berputar pada kecepatan 20-100 rev/menit. Pencampuran optimal untuk
sebagian campuran bahan tergantung pada bentuk dan kecepatan alat, tetapi
kecepatannya harus lebih kecil daripada ‘kecepatan kritis’, ketika gaya sentrifugal
lebih besar daripada gravitasi. Efisiensi pencampuran ditentukan oleh putaran
berlawanan arah.
Ribbon-mixer (gambar 4.3.) memiliki 2 atau lebih mata pengaduk metal tipis
dan kecil berbentuk helices yang berputar berlawanan arah dalam suatu lorong yang
tertutup. Arah pergerakan bahan makanan berbeda dalam ribbon, gerakan yang
pertama adalah ketika bahan makanan bergerak masuk ke dalam lorong dengan cepat
sedangkan gerakan yang kedua adalah bahan makanan tersebut secara perlahan
diputar kebelakang (berlawanan dengan arah masuknya bahan). Tipe pencampur
ribbon biasa digunakan untuk bahan yang kering dan bahan makanan dengan ukuran
tertentu.
Vertical-screw-mixer memiliki baling-baling yang berputar vertikal, yang
terdapat di dalam bejana berbentuk kerucut yang berputar di tempat untuk mengaduk
atau mencampur semua bahan di dalamnya. Tipe mixer ini secara khusus sangat
berguna untuk menggabungkan bahan dasar yang sedikit hingga menjadi bahan yang
lebih besar.
11
(Sumber: Anonima, 2003)
Gambar 4.1. Double cone mixer
12
(Sumber: Anonima, 2003)
Gambar 4.2. Drum mixer
(Sumber: Anonima, 2003)
Gambar 4.3. Ribbon mixer
4.3.2. Alat pencampur untuk cairan dengan viskositas kecil dan sedang
Sebagian besar disain dari alat pengaduk digunakan untuk mencampur cairan
dalam wadah yang berputar atau wadah yang diam. Keuntungan dan kekurangan dari
masing-masing variasi diperlihatkan dalam tabel 4.3.
Paddle agitator (gambar 4.4.) yang paling simpel dalam alat pengaduk adalah
mata pengaduk yang lebar dan datar dengan ukuran 50 - 75% dari diameter wadah
13
dan berputar pada kecepatan 20-150 rev/menit. mata pengaduk biasanya
menghasilkan arah putaran longitudinal dengan aliran ke atas dalam wadah yang
diam. Impeller agitator terdiri dari dua atau lebih mata pengaduk yang melekat pada
batang yang berputar. Bentuk mata pengaduk bisa datar, berkelok-kelok, atau
bersudut-sudut. Turbine agitator adalah impeller agitator yang memiliki empat buah
mata pengaduk yang tersusun bersama. Ukurannya biasanya 30 - 50% dari diameter
wadah dan berputar pada kecepatan 30-500 rev/menit. Bentuk mata pengaduk yang
datar, berkelok-kelok, atau bersudut-sudut bertujuan untuk meningkatkan aliran
putaran longitudinal. Sebagai tambahan, mata pengaduk bisa tersusun pada piringan
datar (dalam caned disc impeller), tersusun vertikal pada wadah berputar. Tenaga
pengaduk terbesar terdapat di sekitar tepi mata pengaduk impeller dan alat ini
biasanya digunakan untuk premixing pada emulsi. Impaller yang memiliki mata
pengaduk yang pendek (lebih pendek daripada seperempat diameter wadah) dikenal
sebagai propeller agitator (gambar 4.5.). Propeller agitator berputar pada kecepatan
400-1500 rev/menit.
(Sumber: Anonima, 2003)
Gambar 4.4. Paddle agitator
(Sumber: Anonima, 2003)
Gambar 4.5. Propeller agitator
14
Type of mixer Advantages Limitations
Paddle agitatorGood radial and rotational flow, cheap
Poor perpendicular flow, high vortex risk at higher speeds
Multiple paddle agitator
Good flow in all three directions
More expensive, higher energy required
Propeller agitatorGood flow in all three directions
More expensivethan paddle agitator
Turbine agitator Very good mixingExpensive and risk of blockage
Tabel 4.2. Keuntungan dan kerugian pencampuran cair
4.3.3. Alat pencampur untuk cairan dengan viskositas tinggi dan pasta
Untuk cairan yang kental, digunakan mixer dengan kecepatan rendah dengan
vertical-shaft-impellers seperti multiple-paddle (gate) agitator, atau lebih umum
digunakan, counter-rotating-agitator untuk meningkatkan gaya aduknya. Desain dasar
untuk mixer jenis ini adalah anchor and gate agitator yang biasa digunakan dengan
wadah pengaduk yang sudah dipanaskan, dimana anchor dilengkapi dengan scraper
blade untuk mencegah bahan makanan terbakar pada permukaan yang panas.
Beberapa desain yang kompleks memiliki lengan pada gate yang terhubung dengan
lengan statis pada anchor untuk menambah pemotongan, di mana yang lain telah
memindahkan vertical blade untuk membantu gerakan radial pada bahan makanan.
Bentuk paling umum dari mixer bermata pengaduk horizontal bershaft ganda
adalah Z-blade mixer (gambar 4.6.) atau sigma blade mixer yang terdiri dari dua mata
pengaduk yang tersusun horisontal dalam bak yang terbuat dari logam. Mata
pengaduk terhubung dan saling berputar searah dengan kecepatan yang sama maupun
berbeda (14 – 60 rev/min) untuk menghasilkan gaya aduk di antara kedua mata
pengaduk dan di antara mata pengaduk dan bak logam. Mixer ini menggunakan
tenaga yang besar yang membuat produk menjadi panas. Untuk mengatasi hal itu,
maka penggunaan mixer ini haruslah seefektif mungkin dengan meminimalkan waktu
pengadukan dan Jika memungkinkan, bak logam dapat diberi lapisan pelindung untuk
mengontrol temperatur.
15
(Sumber: Anonimc, 2004)
Gambar 4.6. Z-blade mixer
Planetary mixer (gambar 4.7.) secara umum dapat ditemukan pada industri
dan rumah tangga. Mixer ini mendapatkan namanya dari garis orbit yang terbentuk
dari putaran mata pengaduk (pada 40 – 370 rev/min), yang mengakibatkan semua isi
wadah ikut teraduk. Desain alternatif menggunakan mata pengaduk yang cocok untuk
mengimbangi pusat wadah yang berputar searah dan berlawanan arah. Pada kedua
tipe ada sedikit jarak antara mata pengaduk dengan dinding wadah. Gate-blades
digunakan untuk mencampur pasta, mencampur bahan pangan, dan membuat
penyebaran; kait digunakan untuk mencampur adonan, dan pengocok digunakan
untuk mempersiapkan adonan.
16
(Sumber: Anonimb, 2005)
Gambar 4.7. Planetary mixer dengan empat mata pengaduk
Screw-conveyor mixer adalah tipe khusus yang dikenal dengan rotor-stator
mixer. Sebuah rotor horizontal ditempatkan dekat dengan tong yang diam. Baling-
baling tunggal atau ganda digunakan untuk membawa bahan makanan yang kental
dan pasta masuk ke dalam tong dan mendorongnya ke lempengan yang berlubang.
Jarak kecil di antara baling-baling dan dinding wadah menyebabkan pemotongan dan
peremasan. Hal ini didukung oleh pemotongan dan pencampuran sebagai mana bahan
makanan itu muncul dari lempengan yang berlubang. Baling-baling diletakkan
dengan pin untuk menambah aktivitas pemotongan. Peralatan ini juga digunakan
untuk pembuatan mentega atau margarin. Pengembangan terakhir termasuk
pengaturan mikroprosesor secara otomatis dengan penyimpanan khusus untuk
mempercepat perubahan produk, memonitor dan mengontrol proses dan pencatatan
proses dan data produk. Mixer ini digunakan untuk memproduksi adonan biskuit, roti,
dan cracker.
Beberapa desain lainnya, termasuk pembuat mentega, pemotong dan pemutar
mangkuk masing-masing digunakan dalam pemakaian spesifik untuk mencampur
makanan, biasanya dengan homogenisasi secara bersamaan atau pengurangan ukuran.
Roller mill dan colloid mill sesuai untuk mencampur materi dengan tingkat
17
kekentalan tinggi sebagai tambahan untuk fungsi mereka sebagai alat pengecil
ukuran.
Baru-baru ini, mixer statis atau ‘motionless’ telah dikembangkan untuk bahan
dan cairan kental. Mixer ini merupakan seri dari precisely aligned static mixing
element di dalam kelompok yang dipasang pada jalur pemprosesan. Elemen-elemen
ini memisahkan, memutar, dan menggabungkan bahan makanan dengan pola yang
tepat, berdasarkan pada tipe makanan yang dicampur dan tingkat pencampuran yang
diperlukan. Peralatan ini bekerja menggunakan tiga tahap pencampuran: radial
mixing, flow division, transient mixing. Pada radial mixing, fluida dibelokkan oleh
elemen melalui pemutaran 180 yang mendorong fluida dari pusat ke dinding pipa
dan kembali lagi. Pada flow division, bahan-bahan dipisahkan menjadi dua
komponen oleh pencampuran elemen pertama, lalu diputar sejauh 180 sebelum
dibagi menjadi empat aliran oleh elemen kedua, dan selanjutnya hingga tingkat
pencampuran yang dibutuhkan tercapai. Transient mixing memakai ruang antar
elemen untuk memberikan relaksasi bahan kental setelah radial mixing berhasil. Ini
telah digunakan dalam produksi coklat untuk memproses cocoa mass. Static mixer
menghilangkan kegunaan tank, agitator, dan bagian yang bergerak, jadi mengurangi
biaya dan biaya pemeliharaan.
4.4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran granula
Menurut Fellow, 1998, faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran
granula antara lain :
1. Ukuran partikel, bentuk partikel dan densitas dari setiap komponen;
2. Tingkat kelembutan bahan, karakteristik permukaan bahan, dan karakteristik alur
dari setiap komponen;
3. Kerapatan material untuk beragregasi;
4. Efisiensi mesin atau mixer yang digunakan.
18
BAB V
KESIMPULAN
Indeks pencampuran bahan dipengaruhi oleh ukuran partikel dan lamanya
pencampuran. Namun, semakin lama waktu pencampuran besarnya indeks
pencampuran akan menjadi relatif konstan dan mendekati 1. Faktor lain yang
mempengaruhi proses pencampuran granula adalah alat atau pengaduk yang
digunakan. Tipe mixer yang spesifik untuk pencampuran granula ada dua macam,
yaitu ribbon-mixer, ada vertical-screw mixer. Penggunaan kedua alat ini didasarkan
pada ukuran bahan yang akan dicampurkan.
19
LAMPIRAN
GULA KASAR
Menit
ke Ayakan
Berat Ayakan Berat Fraksi
Xrata-
rata
ayakan
(gr)
& sampel
(gr)
sampel
(gr) (X)
tiap
menit
0
500μm 327.78 331 3.22
0.55422
0.69658
Pan 242.22 244.81 2.59
500μm 327.78 331.27 3.49
0.83894Pan 242.22 242.89 0.67
5
500μm 327.78 332.44 4.66
0.94332
0.868981
Pan 242.22 242.5 0.28
500μm 327.78 331.34 3.56
0.79464Pan 242.22 243.14 0.92
10
500μm 327.78 331.57 3.79
0.758
0.780186
Pan 242.22 243.43 1.21
500μm 327.78 331.84 4.06
0.80237Pan 242.22 243.22 1
15
500μm 327.78 331.3 3.52
0.6875
0.676754
Pan 242.22 243.82 1.6
500μm 327.78 331.15 3.37
0.66601Pan 242.22 243.91 1.69
Tabel 1. Hasil ayakan gula kasar
St2 = (X1 – Xrata-rata) 2 + (X 2 – Xrata-rata) 2
2
So2 = p (1-p)
20
P = total berat tepung yang dicampur / (total berat tepung + gula yang dicampur
P= 200gram / (200gram+100gram)
P= 2/3
So2 = 0.222
Sr2 = So2 / n, dimana n = jumlah partikel = tak terhingga (~), sehingga:
Sr2 = So2 / ~ = 0
Ig = So 2 – St 2
So2 – Sr2
St2 menit 0 = (0.55422 - 0.69658) 2 + (0.83894 – 0.69658) 2
2
St2 menit 0 = 0.0203
Ig menit 0 = (0.222-0.0203)/0.222 = 0.9096
S
St2 menit 5 = (0.94332 - 0.868981) 2 + (0.79464 - 0.868981) 2
2
St2 menit 5 = 5.5 x 10-3
Ig menit 5 = (0.222-5.5 x 10-3) / 0.222 = 0.9774
St2 menit 10 = (0.758 - 0.780186) 2 + (0.80237 - 0.780186) 2
2
St2 menit 10 = 5.4 x 10-4
Ig menit 10 = (0.222 - 5.4 x 10-4) / 0.222 = 0.9976
St2 menit 15 = (0.6875 - 0.676754) 2 + (0.66601 - 0.676754) 2
2
St2 menit 15 = 1.15 x 10-4
Ig menit 15 = (0.222 - 1.15 x 10-4) / 0.222 = 0.9995
21
22
GULA HALUS
Menit
ke Ayakan
Berat Ayakan Berat Fraksi
Xrata-
rata
ayakan
(gr)
& sampel
(gr)
sampel
(gr) (X)
tiap
menit
0
250μm 303.75 307.82 4.07
0.78876
0.768655
Pan 242.22 243.31 1.09
250μm 303.75 307.62 3.87
0.74855Pan 242.22 243.52 1.3
5
250μm 303.75 308.3 4.55
0.94792
0.935336
Pan 242.22 242.47 0.25
250μm 303.75 308.17 4.42
0.92276Pan 242.22 242.59 0.37
10
250μm 303.75 307.51 3.76
0.89524
0.867909
Pan 242.22 242.66 0.44
250μm 303.75 307.23 3.48
0.84058Pan 242.22 242.88 0.66
15
250μm 303.75 306.84 3.09
0.80469
0.814876
Pan 242.22 242.97 0.75
250μm 303.75 306.91 3.16
0.82507Pan 242.22 242.89 0.67
Tabel 2. Tabel hasil ayakan gula halus
St2 = (X1 – Xrata-rata) 2 + (X 2 – Xrata-rata) 2
2
So2 = p (1-p)
P = total berat tepung yang dicampur / (total berat tepung + gula yang dicampur
23
P= 200gram / (200gram+100gram)
P= 2/3
So2 = 0.222
Sr2 = So2 / n, dimana n = jumlah partikel = tak terhingga (~), sehingga:
Sr2 = So2 / ~ = 0
Ig = So 2 – St 2
So2 – Sr2
St2 menit 0 = (0.78876 - 0.768655) 2 + (0.74855 – 0.768655) 2
2
St2 menit 0 = 4.04 x 10-4
Ig menit 0 = (0.222 – 4.04 x 10-4)/0.222 = 0.99818
St2 menit 5 = (0.92276 - 0.935336) 2 + (0.94792 - 0.935336) 2
2
St2 menit 5 = 1.58 x 10-4
Ig menit 5 = (0.222 – 1.58 x 10-4) / 0.222 = 0.99928
St2 menit 10 = (0.89524 - 0.867909) 2 + (0.84058 - 0.867909) 2
2
St2 menit 10 = 7.47 x 10-4
Ig menit 10 = (0.222 - 7.47 x 10-4) / 0.222 = 0.9966
St2 menit 15 = (0.80469 - 0.814876) 2 + (0.82507 - 0.814876) 2
2
St2 menit 15 = 1.04 x 10-4
Ig menit 15 = (0.222 - 1.04 x 10-4) / 0.222 = 0.9995
24
Tabel 2.1. Faktor yang digunakan untuk pemilihan mixer
25
Sumber: Fellow, 1998
Tabel 3. Faktor-faktor yang dipakai dalam pemilihan mixer
26
DAFTAR PUSTAKA
Anonima. 2003. Mixer. Diakses dari Internet. Home page online. http://www.systempak.co.kr/ Diakses tanggal 2 September 2005.
Anonimb. 2005. Planetary mixer. Diakses dari Internet. Home page online. http://www.omp-pronotto.com/ Diakses tanggal 2 September 2005.
Anonimc. 2004. Santos’ Planetary Mixer. Diakses dari Internet. Home page online. www.santos.fr/ Diakses tanggal 2 September 2005.
Anonimd. 2005. Selectrode Industries.inc. Diakses dari Internet. Home page online. http://www.selectrode.com/selectrode/ Diakses tanggal 2 September 2005.
Fellow, P.J. 1998. Food Processing Technology. Woodhead Publishing in Food Science and Technology. England.
Weg, Marek. 2004. Mixing of the heterogenous granular material in a mixer. Diakses dari Internet. Home page online. http://www.ejpau.media.pl/series/volume7/issue2/engineering/ Diakses tanggal 2 September 2005.
27