37189274 Lap Pengeringan

21
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Pengeringan merupakan suatu proses penting yang terjadi dalam industri pangan. Hal ini disebabkan karena pengeringan dapat digunakan untuk mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak taupun busuk saat penyimpanan, sehingga secara tidak langsung pengeringan dapat memperpanjang umur simpan suatu produk. Pengeringan memiliki pengertian yaitu aplikasi panas di bawah kondisi terkontrol yang berfungsi untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan melalui penguapan. Keuntungan dari pengeringan adalah dapat meningkatkan stabilitas penyimpanan. Hal ini dikarenakan terjadinya pengurangan berat dan volume produk akibat dari pengurangan kandungan air. Keuntungan lainnya adalah pengemasan menjadi lebih mudah serta biaya untuk pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutan menjadi lebih murah. Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan produk melalui pengurangan water activity (a w ). Pengurangan ini dilakukan dengan cara menghambat pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim, tanpa harus menginaktifkannya. Proses pengeringan mempunyai kelemahan yaitu kualitas dan nilai nutrisi dalam pangan menjadi rusak. Faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan aliran udara pengering, jumlah bahan, serta sifat bahan. Udara pengemasan berhembus dengan kecepatan sekitar 0,5-5 ms -1 , sehingga distribusi udara menjadi seragam. 1.2 Tujuan Tujuan dilakukan pratikum ini adlaah untuk mengetahui prinsip kerja dari alat, spesifikasi, dan proses alat pengering kabinet Tujuan lainnya adalah agar dapat menjelaskan pengaruh jenis bahan dan suhu terhadap kecepatan pengeringan dan karakteristik akhir bahan. Pratikum ini juga berfungsi agar membuat mahasiswa dapat menjelaskan keuntungan serta kerugian alat pengering kabinet, dan memberikan saran untuk optimasi proses. BAB II 1

description

dry

Transcript of 37189274 Lap Pengeringan

Page 1: 37189274 Lap Pengeringan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pengeringan merupakan suatu proses penting yang terjadi dalam industri

pangan. Hal ini disebabkan karena pengeringan dapat digunakan untuk

mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak taupun busuk saat penyimpanan,

sehingga secara tidak langsung pengeringan dapat memperpanjang umur simpan

suatu produk. Pengeringan memiliki pengertian yaitu aplikasi panas di bawah

kondisi terkontrol yang berfungsi untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam

bahan pangan melalui penguapan. Keuntungan dari pengeringan adalah dapat

meningkatkan stabilitas penyimpanan. Hal ini dikarenakan terjadinya

pengurangan berat dan volume produk akibat dari pengurangan kandungan air.

Keuntungan lainnya adalah pengemasan menjadi lebih mudah serta biaya untuk

pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutan menjadi lebih murah.

Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan

produk melalui pengurangan water activity (aw). Pengurangan ini dilakukan

dengan cara menghambat pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim, tanpa harus

menginaktifkannya. Proses pengeringan mempunyai kelemahan yaitu kualitas dan

nilai nutrisi dalam pangan menjadi rusak.

Faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan aliran

udara pengering, jumlah bahan, serta sifat bahan. Udara pengemasan berhembus

dengan kecepatan sekitar 0,5-5 ms-1, sehingga distribusi udara menjadi seragam.

1.2 Tujuan

Tujuan dilakukan pratikum ini adlaah untuk mengetahui prinsip kerja dari

alat, spesifikasi, dan proses alat pengering kabinet Tujuan lainnya adalah agar

dapat menjelaskan pengaruh jenis bahan dan suhu terhadap kecepatan

pengeringan dan karakteristik akhir bahan. Pratikum ini juga berfungsi agar

membuat mahasiswa dapat menjelaskan keuntungan serta kerugian alat pengering

kabinet, dan memberikan saran untuk optimasi proses.

BAB II

1

Page 2: 37189274 Lap Pengeringan

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Pengeringan

Pengeringan mempunyai pengertian yaitu aplikasi pemanasan melalui

kondisi yang teratur, sehingga dapat menghilangkan sebagian besar air dalam

bahan makanan dengan cara diuapkan. Penghilangan air dalam bahan pangan

dengan cara pengeringan mempunyai satuan operasi yang berbeda dengan

dehidrasi. Dehidrasi akan menurunkan aktivitas air yang terkandung dalam bahan

pangan dengan cara mengeluarkan atau menghilangkan air dalam jumlah lebih

banyak, sehingga umur simpan bahan pangan menjadi lebih panjang atau lebih

lama. Pengurangan air tersebut dapat menghambat tumbuhnya mikroba dan

aktivitas enzim, namun tidak dapat melakukan inaktivasi. Hal ini dikarenakan

suhu selam proses tidak mencukupi untuk melakukannya (Fellows, 2000).

Pengeringan sering juga digunakan dalam pengawetan makanan, sehingga

dapat variasi makanan menjadi bertambah dan membuat makanan lebih bergizi

dan terasa enak. Proses pengeringan juga dapat digunakan untuk mengurangi

berat dan besar suatu bahan pangan. Hal ini dapat mendatangkan keuntungan,

karena proses pengemasan dan distribusi bahan pangan menjadi lebih mudah.

Kerugian dari dilakukannya proses pengeringan adalah kualitas dan nilai gizi yang

terdapat pada bahan pangan menjadi turun (Anonim, 2008).

2.2 Jenis Pengering

Metode pengeringan untuk bahan pangan padat biasanya menggunakan

beberapa alat (Buckleet al., 1987) :

2.2.1 Pengering cabinet (cabinet or tray dryer)

Pengeringan ini tersusun atas kabinet yang terisolasi dengan nampan

berlubang yang dangkal. Nampan tersebut berisi lapisan tipis yang berasal dari

bahan pangan. Prinsip kerja dari pengeringan kabinet adalah udara panas bertiup

dengan kecepatan 0,5-5 meter per detik. Udara tersebut melewati sistem saluran

dan baffle sehingga dihasilkan udara yang seragam (Fellows, 2000).

2.2.2Pengering terowongan (tunnel dryer)

2

Page 3: 37189274 Lap Pengeringan

Prinsip kerja dari pengeringan ini adalah lapisan bahan pangan

dikeringkan pada sebuah Nampak yang tersusun secara menumpuk pada proses

pengangkutan. Pergerakan yang terjadi dilakukan secara semikontinu dengan

melewati terowongan yang terisolasi. Terowongan tersebut tersusun atas 12-15

alat pengangkut, di mana kapasitas total adalah 5000 kg. Pengeringan terowongan

dapat digunakan untuk mengeringkan bahan dalam jumlah besar dengan waktu

singkat (Fellows, 2000).

2.2.3Pengering kotak (bin dryer)

Pengering kotak tersusun atas ban berjalan dengan panjang 20 meter,

sedangkan lebarnya adalah 3 m. Prinsip kerja dari pengeringan ini adalah bahan

pangan dikeringkan pada lubang. Lubang tersebut terdapat pada abn berjalan, di

mana ban tersebut berjalan melewati udara untuk mengeringkan (Fellows, 2000).

2.2.4Pengering dengan sitem ban berjalan (continuous belt dryer)

2.2.5Pengering dengan menggunakan bak berjalan (belt through dryer)

2.2.6Pengering pneumatic (air lift or pneumatic dryer)

2.2.7Pengering fluidasi (fluidized bed dryer)

2.2.8Pengering beku (freeze dryer)

2.2.9Pengering dengan alat pemanggangan meletup (explosive puff drying)

2.30 Kiln drying

2.2 Mekanisme Pengeringan

Proses pengeringan dilakukan dengan melalui dua periode, yaitu periode

kecepatan konstan dan periode kecepatan penurunan. Periode kecepatan konstan

seringkali disebut sebagai periode awal, di mana kecepatannya dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan perpindahan massa dan panas (Rao et al.,

2005).

Udara yang terdapat dalam proses pengeringan mempunyai fungsi sebagai

pemberi panas pada bahan pangan, sehingga menyebabkan terjadinya penguapan

air. Fungsi lain dari udara adalah untuk mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh

bahan pangan yang dikeringkan. Kecepatan pengeringan akan naik apabila

kecepatan udara ditingkatkan. Kadar air akhir apabila mulai mencapai

3

Page 4: 37189274 Lap Pengeringan

kesetimbangannya, maka akan membaut waktu penegringan juga ikut naik atau

dengan kata lain lebih cepat (Desrosier, 1988).

Faktor yang dapat mempengaruhi pengeringan suatu bahan pangan adalah

(Buckle et al., 1987) :

1. Sifat fisik dan kimia dari bahan pangan, meliputi bentuk, komposisi,

ukuran, dan kadar air yang terkandung di dalamnya.

2. Pengaturan geometris bahan pangan. Hal ini berhubungan dengan alat atau

media yang digunakan sebagai perantara pemidah panas.

3. Sifat fisik dari lingkungan sekitar alat pengering, meliputi shut, kecepatan

sirkulasi udara, dan kelembaban.

4. Karakteristik dan efisiensi pemidahan panas alat pengering.

Proses pengeringan juga harus memperhatikan suhu udara dan

kelembaban. Suhu udara yang tinggi dan kelembaban udara yang relatif rendah

dapat mengakibatkan air pada bagian permukaan bahan yang akan dikeringkan

menjadi lebih cepat menguap. Hal ini dapat berakibat terbentuknya suatu lapisan

yang tidak dapat ditembus dan menghambat difusi air secara bebas. Kondisi ini

lebih dikenal dengan case hardening (Desrosier, 1988).

Proses pengeringan dimulai pada saat makanan diletakkan pada alat

pengering dan terjadi perpindahan air dari bagian bawah bahan pangan.

Perpindahan ini disertai dengan evaporasi pada bagian permukaan, sehingga

bagian permukaan makanan tetap dalam keadaan basah. Keadaan ini disebut

dengan constant rate period, di mana keadaan ini tetap akan

berlanjut sampai mencapai titik kandungan uap air tertentu

(Fellows, 2000). Karakteristik udara yang penting dalam

pengeringan saat constant rate period adalah (Fellows, 2000) :

1. Suhu yang tinggi.

2. Kelembaban yang rendah.

3. Kecepatan udara yang tinggi.

2.4 Efek Pengeringan pada Bahan Pangan

Bahan pangan yang mengalami proses pengeringan dan penyimpanan

mempunyai kualitas yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan pangan yang

tidak mengalami proses pengolahan. Perubahan utama yang diakibatkan oleh

4

Page 5: 37189274 Lap Pengeringan

proses pengeringan adalah perubahan terhadap tekstur bahan pangan dan

hilangnya aroma. Pengeringan juga mengakibatkan perubahan warna dan nilai

gizi yang cukup signifikan pada beberapa bahan pangan (Fellows, 2000).

2.4.1 Tekstur

Perubahan tekstur pada bahan pangan selama proses pengeringan dapat

diakibatkan oleh berbagai proses, seperti gelatinisasi pati, kristalisasi selulosa, dan

lokalisasi variasi dalam kandungan air ketika dilakukan pengeringan (Fellows,

2000).

Perubahan pada tekstur bahan pangan akan semakin besar, apabila proses

pengeringan dilakukan secara cepat dan memakai suhu tinggi. Beberapa zat yang

terdapat pada bahan pangan ketika dilakukan penghilangan air, zat tersebut akan

mengalami perpindahan ke permukaan dengan mekanisme dan kecepatan yang

spesifik. Suhu tinggi akan mengakibatkan perubahan yang kompleks pada zat di

permukaan bahan pangan, sehingga terbentuk kulit yang keras. Perubahan

tersebut terjadi secara kimiawi dan fisik (Fellows, 2000).

2.4.2 Aroma dan Flavor

Pengeringan dengan pemanasan akan mengakibatkan terjadinya penguapan air

dan hilangnya komponen pangan yang bersifat mudah menguap, sehingga bahan

pangan mengalami penurunan dari segi flavor. Kehilangan komponen tersebut

tergantung pada shut, tekanan uap komponen yang mudah menguap, kandungan

air dalam bahan pangan, dan kelarutan komponen yang mudah menguap dalam

uap air. Oleh karena itu, komponen yang tingkat menguapnya tinggi akan lebih

cepat hilang selama proses pengeringan, sehingga pengeringan bahan pangan

dilakukan pada suhurendah (Fellows, 2000).

Aroma pada bahan pangan dapat hilang apabila struktur terbuka pada

bahan pangan yang dikeringkan berkontak dengan oksigen. Hilangnya aroma

terjadi dalam proses oksidasi komponen yang mudah menguap dan lipida ketika

penyimpanan. Hidrogen peroksida dapat terjadi dalam bahan pangan yang di

dalamnya terkandung sedikit lipida, misalnya sayuran dan buah-buahan. Reaksi

lebih lanjut akan mengakibatkan terjadinya polimerasi, oksidasi, atau dehidrasi.

Akibat dari reaksi tersebut adalah terbentuknya aldehida, keton, dan asam, bahkan

dapat menyebabkan ketengikan dan bau yang tidak diinginkan pada bahan

pangan. Perubahan ini dapat dikurangi dengan cara melakukan pengemasan

5

Page 6: 37189274 Lap Pengeringan

vakum atau gas, penyimpanan bahan pangan pada suhu rendah, penambahan

antioksidan sintetik atau antioksidan alami, dan penjagaan kandungan air rendah,

serta pengeluaran sinar ultraviolet dan sinar tampak, (Fellows, 2000). Flavor

pada bahan pangan yang dikeringkan sebenarnya dapat dipertahankan. Cara-cara

yang digunakan adalah (Fellows, 2000) :

1. Pemulihan komponen yang mudah menguap, dan dikembalikan ke dalam

produk ketika pengeringan.

2. Penambahan enzim atau dengan aktivasi enzim untuk memproduksi flavor

dari prekursornya.

3. Pencampuran komponen yang mudah menguap yang telah diperbaiki

dengan senyawa perbaikan flavor.

2.4.3 Warna

Pengeringan pada bahan pangan dapat menyebabkan perubahan warna dan

reflektivitas. Perubahan kimia pada sayuran dan buah-buahan terjadi di dlaam

pigmen karotenoid dan klorofil. Perubahan ini disebabkan karena pemanasan

disertai dengan oksidasi ketika proses pengeringan. Peristiwa pencoklatan selama

penyimpanan disebabkan karena terdapatnya sisa aktivitas enzim

polyphenoloxidase, namun hal ini dapat dicegah melalui proses blansir pada buah

dan sayur. Proses ini disertai dengan pemberian asam askorbat atau SO2 (Fellows,

2000).

2.4.4 Nilai Gizi

Nilai gizi pada bahan pangan yang dikeringkan dapat berbeda-beda. Hal

ini dikarenakan oleh suhu dan waktu pengeringan, kondisi penyimpanan, serta

variasi persiapan. Kehilangan gizi pada buah dan sayur lebih banyak terjadi pada

tahap persiapan dibandingkan pada tahap pengeringan. Perbedaan kelarutan dalam

air pada vitamin menyebabkan proses pengeringan menjadi supersaturated dan

mengendap dari larutan, sehingga mengakibatkan kecilnya kehilangan vitamin

tersebut (Fellows, 2000).

2.2 Keuntungan dan Kerugian Proses Pengeringan

Keuntungan dilakukannya pengeringan adalah biaya menjadi lebih murah,

prose’s (pengemasa, penanganan, pengangkutan, serta penyimpanan) menjadi

6

Page 7: 37189274 Lap Pengeringan

lebih mudah. Hal ini disebabkan karena hasil yang diperoleh menjadi lebih padat

dan kering. Keuntungan yang lain adalah tidak dibutuhkannya alat pendingin,

karena bahan pangan menjadi lebih stabil pada suhu kamar (Brennan et al., 1990)

Pengeringan juga mempunyai kelemahan yaitu timbulnya bau gosong

(burnt flavor), flavor pada bahan pangan yang mudah menguap (volatile flavor)

menjadi hilang, pigmen menjadi pucat, struktur bahan pangan menjadi berubah.

Bau gosong terebut dapat terjadi pada kondisi pengeringan yang tidak

terkendalikan karena kepekaan bahan pangan terhadap panas. Perubahan struktur

bahan pangan meliputi pengeringan selama air keluar, reaksi pencoklatan non-

enzimatis yang melibatkan pereaksi dengan konsentrasi yang lebih tinggi, dan

oksidasi dari komponen-komponen lipid. Kerusakan mikroorganisme yang

disebabkan karena kecepatan pengeringan awal lambat atau kadar air produk

tinggi merupakan penyebab lain yang mengubah struktur bahan panagn (Buckle

et al., 1987).

BAB III

METODE KERJA

3.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah pisau, talenan,

mangkok, loyang, neraca analitik, cabinet dryer, oven, desikator, cawan

penguapan dan penjepit cawan.

7

Page 8: 37189274 Lap Pengeringan

Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah labu siam dan

singkong.

3.2 Prosedur Kerja

3.2.1 Pengarauh Suhu Pengering terhadap Laju Pengeringan

1. Singkong dikupas secukupnya kemudian dipotong dadu dengan ukuran

1cm x 1cm x 1cm.

2. Singkong ditimbang sebanyak 2 x 5 gram di atas neraca analitik.

3. Masing-masing sampel dimasukkan ke dalam loyang yang berbeda.

4. Loyang pertama dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 60ºC dan loyang

kedua ke dalam oven bersuhu 100ºC.

5. Ditunggu selama satu jam, kemudian loyang dikeluarkan dari masing-

masing oven dan ditutup dengan aluminium foil, biarkan hingga dingin.

6. Setelah dingin loyang ditimbang diatas neraca analitik dan datanya dicatat.

7. Setelah itu loyang dikembalikan ke dalam oven yang sama.

8. Perlakuan yang sama diterapkan tiap jam sampai lima kali.

3.1.1 Pengaruh Jenis Bahan terhadap Laju Pengeringan

1. Singkong dan labu siam dikupas secukupnya kemudian dipotong menjadi

bentuk dadu dengan ukuran 1cm x 1cm x 1cm.

2. Labu siam yang sudah dipotong diletakan di dalam loyang kemudian

ditimbang menggunakan neraca analitik.

3. Singkong yang sudah dipotong juga diletakkan ke dalam loyang dan

ditimbang menggunakan neraca analitik, sampai memiliki berat yang sama

dengan loyang yang berisi labu siam.

4. Kedua loyang dimasukkan ke dalam cabinet dryer.

5. Setelah satu jam kedua loyang dikeluarkan dan ditutup dengan aluminium foil,

hingga loyang dingin.

6. Setelah loyang dingin, masing-masing loyang ditimbang dengan

menggunakan neraca analitik dan catat datanya.

7. Setelah ditimbang loyang dimasukkan kembali ke dalam cabinet dryer.

8. Perlakuan yang sama diterapkan setiap jam sampai memiliki data sebanyak

lima.

8

Page 9: 37189274 Lap Pengeringan

3.1.1 Menghitung Kadar Air dari Sampel

1. Singkong dan labu dikupas siam secukupnya, kemudian dipotong kecil-

kecil.

2. Masing-masing sampel ditimbang seberat 2 x 5gram menggunakan neraca

analitik.

3. Masing-masing sampel diletakkan di atas cawan penguapan yang sudah

dikonstankan, sampel ditimbang kembali bersama cawan menggunakan

neraca analitik.

4. Cawan penguapan yang berisi sampel dimasukkan ke dalam oven, sampai

enam jam.

5. Setelah itu cawan dikeluarkan dengan menggunakan penjepit cawan dan

dimasukkan ke dalam desikator selama sepuluh menit, kemudian cawan

ditimbang menggunakan neraca analitik.

6. Cawan penguapan dimasukkan kembali ke dalam oven dan perlakuan yang

sama diterapkan setiap jam sampai berat cawan yang berisi sampel konstan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Suhu, Mesin Pengering, dan Jenis Bahan

Pengamatan mengenai pengeringan kali ini menggunakan sampel bahan

pangan berupa singkong dan labu siam. Kedua bahan tersebut awalnya dipotong-

potong dengan ukuran 1cm x 1cm x 1cm. Singkong diletakkan pada cabinet dryer

dengan suhu 600C dan oven dengan suhu 600C dan 1000C. Labu siam hanya

diletakkan pada cabinet dryer dengan suhu 600C. Setelah itu, keempat sampel

tersebut akan dibandingkan sesuai dengan suhu, karakteristik bahan, dan mesin

pengering.

9

Page 10: 37189274 Lap Pengeringan

4.1.1 Pengaruh Suhu

Pengaruh suhu antara singkong di oven 600C dan 1000C terhadap

persentase air yang menguap, laju penurunan, dan karakteristik sampel maka

dapat dilihat pada grafik berikut ini.

Grafik 4.1 Perbandingan % kadar air antara singkong pada oven 600 c dengan oven 1000

Data pengamatan menunjukkan bahwa persentase air yang menguap pada

singkong di oven 600C yaitu 51,34% dan persentase air yang menguap pada

singkong di oven 1000C yaitu 85,53%. Hal tersebut membuktikan bahwa

persentase air yang menguap pada singkong di oven 1000C lebih banyak daripada

persentase air yang menguap pada singkong di oven 600C. Hal tersebut terjadi

karena semakin tinggi suhu menyebabkan kandungan air dalam singkong menjadi

menguap lebih banyak sehingga tekstur singkong menjadi sangat kering dan

aroma wanginya menjadi semakin menghilang. Grafik menunjukkan bahwa

singkong pada oven suhu 600C mengalami penurunan kadar air lebih lambat

daripada singkong pada oven suhu 1000C karena semakin rendah suhu maka

semakin lama kandungan air dalam singkong menguap sehingga semakin lama

pula singkong menjadi kering.

4.1.2 Pengaruh Mesin Pengering

Sampel singkong diberi perlakuan yang berbeda dalam hal menggunakan

alat pengeringnya. Loyang yang satu diletakkan pada cabinet dryer 600C dan

loyang satunya lagi diletakkan pada oven dengan suhu 600C. Perbedaan mesin

kering tersebut terhadap kadar air basis kering singkong dapat dilihat pada grafik

4.2.

10

Page 11: 37189274 Lap Pengeringan

020406080

100120140160180

0 1 2 3 4 5

% kadar air basis keringcabinet dryer

oven

Grafik 4.2 Perbandigan antara singkong pada cabinet dryer dengan oven pada suhu 600 C

Berdasarkan dari hasil yang terlihat adalah singkong pada kondisi awal di

oven memiliki nilai persen basis kering yang hampir sama dengan yang berada di

cabinet dryer. Saat satu jam pertama laju penurunan basis kering singkong pada

oven dan cabinet dryer mulai menunjukkan perbedaan. Semakin lama, laju

penurunan kadar air basis kering singkong pada cabinet dryer lebih curam

daripada oven. Ini menandakan bahwa % kadar air basis kering singkong di

cabinet dryer lebih tinggi daripada yang berada di oven. Persen air yang menguap

pada cabinet dryer sebesar 72,2% sedangkan pada oven hanya 51,34%. Hal ini

menunjukkan bahwa dengan waktu dan suhu yang sama, kondisi pengeringan

dengan menggunakan cabinet dryer dapat menguapkan air lebih banyak

dibandingkan dengan menggunakan oven.

4.1.3 Pengaruh Jenis Bahan

Beberapa jenis bahan juga dapat mempengaruhi terjadinya persen air yang

menguap, laju penurunan, dan karakterisitik bahan Pengamatan ini dilakukan

dengan membandingkan labu siam dan singkong yang diberi perlakuan yang

sama, yaitu dipotong kotak sebesar 1cm x 1cm x 1cm dan diletakkan pada cabinet

dryer dengan suhu 600C. Perbedaannya berdasarkan kadar air basis keringnya

dapat dilihat pada grafik 4.3.

Grafik 4.3 Perbandingan % kadar air antara labu siam dan singkong pada cabinet dryer 600 C

Berdasarkan dari grafik yang ada di atas dapat terlihat bahwa kadar air

basis kering dari singkong lebih sedikit dibandingkan pada labu siam. Laju

11

Page 12: 37189274 Lap Pengeringan

penurunan dari labu siam menurun tajam sedangkan laju penurunan pada

singkong cenderung lebih konstan. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah kadar air

basis kering pada singkong yang menguap dari waktu ke waktu berkurang dengan

laju yang teratur sedangkan pada labu siam kadar air basis keringnya semakin

lama menurun drastis.

Selain itu, dari grafik pun dapat disimpulkan bahwa waktu yang

dibutuhkan untuk menguapkan air yang terdapat pada singkong lebih sedikit

dibandingkan pada labu siam. Waktu pengeringan selama 6 jam masih

menyisakan kadar air yang cukup banyak pada labu siam dibandingkan pada

singkong. Kelemahan dari banyak kandungan air pada bahan pangan seperti labu

siam adalah air yang menguap sedikit sehingga waktu yang dibutuhkan lebih

lama. Persen air yang menguap melalui pengamatan pada labu siam sebesar

78,79% sedangkan pada singkong sebesar 72,2%.

4.2 Pengaruh penurunan % kadar air basis kering terhadap karakterisitik

bahan

Sampel berupa labu siam yang diletakkan pada cabinet dryer dengan suhu

600C mengalami perubahan warna, aroma, tekstur, dan penurunan kadar air. Data

tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur labu siam pada cabinet dryer 600 C

12

Jam ke-% kadar air basis

keringWarna Aroma Tekstur

0 2122,2% Hijau muda Wangi labuAgak kasar dan

empuk

1 1724,23% Hijau muda Wangi labuAgak kasar dan

empuk

2 1367,67% Hijau muda Wangi labuAgak kasar dan

empuk

3 1076,05% Hijau muda sekaliWangi labu sedikit

berkurangAgak basah

4 803,15% Hijau muda sekaliWangi labu

berkurangMulai keriput

5 450,18% Hijau muda sekaliWangi labu lebih

berkurangKeriput

Page 13: 37189274 Lap Pengeringan

Berdasarkan dari data yang didapatkan, dapat terlihat bahwa semakin lama

terjadi penurunan kadar air diikuti dengan pemudaran warna dari labu siam itu

sendiri. Dua jam pertama labu siam masih memiliki warna asal, yaitu hijau muda.

Namun, jam-jam berikutnya terjadi pemudaran warna hijau sedikit demi sedikit

sehingga akhirnya warna hijau mudanya menjadi pucat. Pemudaran warna ini

mungkin diakibatkan karena zat warna yang ada khususnya klorofil menjadi

teroksidasi sehingga pigmennya menjadi rusak oleh panas dari cabinet dryer.

Aroma yang ada pada labu siam terlihat semakin lama semakin

menghilang. Hal ini dikarenakan ada senyawa-senyawa yang volatile pada suhu

tersebut sehingga pada beberapa jam kemudian semakin lama akan semakin

menghilang aromanya. Tekstur pada labu siam semakin lama pun semakin

menciut. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan air dalam labu siam tersebut

yang lama-lama akan menguap hingga pada akhirnya bentuk dari labu siam pun

berubah menjadi keriput karena kandungan air di dalamnya semakin sedikit.

Selanjutnya, mengenai singkong yang diletakkan pada cabinet dryer 600C

terjadi pula penurunan kadar air diikuti dengan perubahan warna, aroma, dan

tekstur. Warna singkong yang awalnya putih menjadi putih agak coklat setelah

enam jam. Warna coklat ini dapat disebabkan karena terjadinya reaksi maillard

pada singkong. Reaksi maillard ini mungkin terjadi karena singkong tersebut

mengandung gula dan protein yang diikuti dengan kehadiran O2 sehingga dapat

memicu terjadinya warna coklat tersebut.

Aroma pada singkong semakin lama menjadi semakin tercium wanginya.

Hal ini dikarenakan pada singkong kandungan air yang menguap pada cabinet

dryer ini lambat sehingga senyawa-senyawa yang volatil dapat membuat aroma

dari singkong tercium setelah dikeluarkan dari cabinet dryer. Tekstur dari

singkong yang awalnya kering dan agak keras ini disebabkan masih adanya

kandungan air di dalam singkong. Namun, lama-kelamaan kandungan air pun

akan menguap keluar sehingga tekstur menjadi semakin kering. Data mengenai

perubahan pada singkong ini dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur singkong pada cabinet dryer 600 C

13

Page 14: 37189274 Lap Pengeringan

Data mengenai perubahan warna, aroma, dan tekstur singkong pada oven

600C dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur singkong pada oven 600 C

Data pengamatan menunjukkan bahwa pada jam ke-0, warna singkong

berwarna putih. Warna singkong hingga dua jam pertama masih menunjukkan

warna yang sama dengan awalnya yaitu warna putih. Tiga jam pertama warna

singkong telah berubah menjadi putih agak coklat. Empat jam pertama hingga

lima jam pertama, warna singkong menjadi putih kecoklatan. Perubahan warna

dari putih hingga menjadi putih kecoklatan disebabkan oleh terdapatnya

kandungan gula dan makromolekul protein dan oksigen akibat lingkungan di luar

14

Jam ke-% kadar air basis

keringWarna Aroma Tekstur

0 157,03 % Putih Belum wangiKering agak

keras

1 117,72 % Putih Belum wangiKering agak

keras

2 92,39 % putih Belum wangiKering agak

keras

3 74,66 % Putih agak coklat Agak wangi Kering dan keras

4 57,77%Putih sedikit

coklatWangi Kering

5 43,67 %Putih sedikit

coklat

Sedikit berkurang

wanginyaSangat kering

Jam ke-% kadar air basis

keringWarna Aroma Tekstur

0 157,1 % Putih Belum wangi Agak lembek

1 138,45 % Putih Belum wangi Mulai mengeras

2 122,66 % PutihTercium wangi

singkong sedikit

Keras sedikit

berair

3 105,85 % Putih agak coklatLebih tercium

wangi singkongKeras

4 91,98 % Putih kecoklatanLebih tercium lagi

wangi singkong

Kering cukup

keras

5 76,44 % Putih kecoklatanSangat tercium

wangi singkong

Menciut

(keriput)

Page 15: 37189274 Lap Pengeringan

oven sehingga terjadi reaksi maillard terhadap singkong yang diletakkan di oven

tersebut.

Data pengamatan menunjukkan bahwa jam ke-0 tekstur singkong agak

lembek karena masih adanya kandungan air dalam singkong, sedangkan jam ke-2

tekstur singkong yaitu keras sedikit berair. Menurut Fellow (2000), istilah untuk

tekstur suatu bahan yang keras tetapi di dalamnya mengandung air yaitu case

hardening. Lima jam pertama tekstur singkong sudah menciut dan keriput. Hal

tersebut disebabkan oleh menguapnya kandungan air dalam singkong ketika

singkong diletakkan di oven. Suhu oven 600C yang juga mempengaruhi

menguapnya air di dalam singkong sehingga kandungan air dalam singkong

semakin berkurang.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa jam ke-0 aroma singkong belum

wangi, sedangkan lima jam pertama wangi singkong sangat tercium. Hal tersebut

disebabkan oleh adanya air yang menguap ketika singkong diletakkan pada oven

sehingga saat singkong dikeluarkan dari oven maka ada senyawa yang bersifat

volatile dalam singkong yang menyebabkan semakin tercium wanginya aroma

singkong.

Warna, aroma, dan tekstur singkong yang dimasukkan pada oven dengan

suhu 1000C juga mengalami perubahan. Tabel pengamatan singkong pada oven

1000C terdapat pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur singkong pada oven 1000 C

15

Jam ke-% kadar air basis

keringWarna Aroma Tekstur

0 157,1 % Putih Belum wangi Agak lembek

1 108,25 % Putih Belum wangi Mulai mengeras

2 68,38 % Putih

Wangi singkong

baru tercium

sedikit

Agak keras dan

kering

3 42,91 % Putih agak coklatLebih tercium

wangi singkongCukup keras

4 30,48 % Putih kecoklatanSangat tercium

wangi singkongKering

5 22,74 % Putih kecoklatan

Mulai menghilang

wangi

singkongnya

Kering banget

Page 16: 37189274 Lap Pengeringan

Hasil pengamatan menyatakan bahwa warna awal singkong yaitu putih,

namun setelah lima jam pertama warna singkong yang diletakkan pada oven

1000C menjadi putih kecoklatan. Reaksi maillard mempengaruhi perubahan warna

singkong tersebut. Terjadinya perubahan warna putih kecoklatan juga karena

adanya kandungan protein dan gula dalam singkong yang bereaksi oksigen dari

lingkungan sekitar oven ketika oven dibuka tutup.

Data pengamatan juga menunjukkan bahwa aroma singkong pada jam ke-0

yaitu masih belum wangi. Singkong yang dimasukkan oven 1000C pada empat

jam pertama menyebabkan aroma singkong menjadi sangat tercium wangi, tetapi

lima jam pertama aroma singkong menjadi mulai menghilang. Hal tersebut

dikarenakan senyawa pada singkong terdapat senyawa yang memiliki sifat

volatile sehingga ketika singkong dikeluarkan dari oven maka akan tercium aroma

wangi singkong. Oven dengan suhu 1000C menyebabkan semakin menghilangnya

senyawa-senyawa yang bersifat volatile sehingga pada lima jam pertama, aroma

singkong mulai menghilang.

Tekstur awal singkong pada oven 1000C masih lembek. Hal tersebut

dikarenakan masih terdapatnya kandungan air dalam singkong sehingga tekstur

singkong masih empuk. Jam ke-1 singkong mulai mengeras dan jam ke-5

singkong memiliki testur kering sekali. Hal tersebut disebabkan oleh banyaknya

kandungan air yang menguap dalam singkong karena tingginya suhu dalam oven

yaitu 1000C. Suhu 1000C menyebabkan menguapnya air dalam singkong

sehingga singkong menjadi kering sekali.

4.3 Falling Rate

Menurut Fellows (2000), falling rate adalah keadaan dimana sampel atau

bahan pangan telah mencapai titik ekuilibrium dengan udara pengeringan, falling

rate juga dapat diartikan sebagai periode dimana banyaknya air yang menguap

dari sampel berkurang atau turun. Hal ini disebabkan karena dibutuhkannya waktu

yang lebih lama untuk air bagian dalam dari sampel bisa keluar ke permukaan

sampel dan menguap, hal ini juga menyebabkan kurva dari pengeringan akan

menurun dengan drastis.

Bahan pangan yang bersifat non-higroskopis hanya memiliki satu falling

rate period, sedangkan bahan pangan yang bersifat higroskopis memiliki dua kali

16

Page 17: 37189274 Lap Pengeringan

falling rate period. Waktu falling rate pertama dari bahan pangan yang bersifat

higroskopis terjadi karena air berdifusi melalui dry solid ke udara pengeringan,

falling rate pertama berakhir ketika terkanan parsial dari air berada di bawah

tekanan uap air. Falling rate periode ke dua terjadi saat tekanan parsial air berada

di bawah tekanan uap air dan pengeringan terjadi dengan pelepasan air yang di

adsorbsi (Fellows, 2000).

Waktu periode faling rate terjadi, faktor-faktor yang mempengaruhi

pengeringan berubah. Awalnya faktor yang paling penting adalah faktor yang

berpengaruh saat periode konstan, tetapi lambat laun pemindahan berat menjadi

faktor yang menentukan. Hal ini sangat bergantung pada suhu pengeringan dan

ketebalan dari sampel bahan pangan, RH dan kecepatan udara tidak

mempengaruhi periode falling rate (Fellows,2000).

4.3.1 Sampel Labu

Falling rate pada sampel labu terjadi sebanyak dua kali karena labu bersifat

higroskopis atau bersifat menyerap air yang ada di lingkungan sekitarnya. Waktu

pengamatan jam pertama berat sampel berkurang sebanyak 9,99 gr, pada

pengamatan kedua berkurang sebanyak 8,95 gr, pada pengamatan ketiga

berkurang sebanyak 7,32 gr, pada pengamatan keempat berkurang sebanyak 6,85

gr dan pada pengamatan kelima berkurang sebanyak 8,86 gr. Periode falling rate

pertama dari sampel labu siam adalah saat jam pertama, yaitu sebesar 9,99 gr.

Pengurangan berat sampel menjadi turun drastis karena sulitnya air yang berada di

bagian dalam sampel untuk keluar menuju permukaan dan menguap. Periode

falling rate yang kedua dari sampel labu tidak diketahui karena pengamatan

hanya dilakukan sebanyak lima kali.

4.3.2 Sampel Singkong

Falling rate sampel singkong hanya terjadi sekali karena sampel singkong

memiliki sifat non-higroskopis atau tidak menyerap air dari lingkungan

sekitarnya. Waktu pengamatan sampel singkong pada cabinet dryer 600C dan

oven 1000 C, falling rate terjadi saat jam pertama, yaitu sebesar 8,47 gr dan 11,6

gr. Pengamatan singkong pada oven 600C terlihat bahwa penurunan massanya

tidak terlalu signifikan. Semua penurunan yang terjadi terlihat konstan sehingga

cukup sulit untuk ditentukan falling rate-nya. Falling rate yang terjadi ditandai

17

Page 18: 37189274 Lap Pengeringan

dengan turun drastisnya pengurangan berat sampel yang disebabkan sulitnya air

mencapai permukaan sampel dan menguap.

4.4 Cabinet dryer dan Oven

Peralatan yang digunakan dalam pengeringan ada dua macam, yaitu

cabinet dryer dan oven. Cabinet dryer memiliki struktur-struktur bagian sebagai

berikut :

1. Rangka dilengkapi dengan dinding dan atap.

2. Alas yang diisolasi dan berguna untuk mengatur kehilangan panas.

3. Kipas angin internal, berguna untuk mendistribusikan bahan yang dikeringkan

dalam ruang pengeringan secara merata.

4. Screen untuk menyaring kotoran dan debu yang berasal dari udara luar, serta

ruang pengering yang terdiri dari rak-rak.

5. Pemanas yang berasal dari listrik, pembakaran langsung, maupun uap.

6. Buffle untuk mengatur pendistribusian aliran udara agar dapat mengalir seragam

atau merata.

7. Damper untuk mengatur udara yang keluar dari cabinet dryer.

Berikut ini adalah gambar mengenai cabinet dryer pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Gambar dan kerja cabinet dryer

Sumber : Anonim 1, 2008

Cara kerja dari cabinet dryer adalah dengan mengedarkan udara panas

yang lewat lemari kaca. Alat ini memiliki lemari kaca yang dipasang dengan

nampan berlubang. Selanjutnya, udara akan ditarik melewati pipa inlet / saluran

pembuangan sampai pada bagian pemanasan. Udara tersebut akan didistribusikan

18

Page 19: 37189274 Lap Pengeringan

dari satu sisi ke sisi lain dengan gerakan sirkulasi plug-type fan. Damper

digunakan kembali dan akan dilewati oleh udara, kemudian oleh kipas angin akan

dihisap melalui pemanas. Kipas angin akan menghembuskan udara panas

melewati baling-baling pengatur dan dinding untuk menyeragamkan aliran udara

melalui bahan rak penyangga yang terdapat di ruang pengering. Akhirnya, udara

akan keluar melalui exhauster (Wirakartakusumah et al.,1992).

Cabinet dryer bisa ditambahkan dengan alat pemanas tambahan yang

ditempatkan di atas atau di samping nampan untuk menambah laju pengeringan.

Cabinet dryer menggunakan biaya yang rendah dan biaya pemeliharaan murah,

tetapi kelemahan cabinet dryer adalah kontrol terhadap barang hasil bumi relatif

buruk.

Perbedaan antara oven dengan cabinet dryer adalah penggunaan udara

dalam proses. Oven tidak memiliki aliran udara yang dapat masuk dan keluar

sehingga udara panas yang dihasilkan oleh oven masih memungkinkan untuk

dapat bercampur dengan uap air. Akibatnya adalah tidak adanya sirkulasi uap air

di dalam oven. Cabinet dryer, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, memiliki

bagian yang dapat mensirkulasikan udara keluar dan masuk melalui saluran

pengeluaran yang terdapat di atas cabinet dryer. Selain itu, dari sumber radiasi

elektromagnetik juga terdapat perbedaan. Umunya, oven menggunakan

magnetron sedangkan cabinet dryer menggunakan udara masuk yang dipanaskan

melalui sistem coil.

4.4 Kondisi Pengeringan yang Ideal

Pengeringan mempunyai tujuan untuk menurunkan kadar air yang terdapat

dalam bahan pangan, karena air merupakan salah satu sarana untuk mikroba

tumbuh. Penurunan kadar air ini dapat menurunkan pula kerusakan pangan yang

diakibatkan oleh mikroba, enzim, dan bahan-bahan kimia yang terdapat dalam

bahan pangan tersebut.

Pengeringan yang baik harus dapat memperhatikan karakteristik dan mutu

dari bahan pangan tersebut sehingga bahan pangan tersebut masih dapat diterima

dalam segi kesehatan maupun segi estetika oleh konsumen. Karakteristik yang

dapat dipertahankan adalah warna bahan pangan yang perlu dipertahankan

sehingga dapat menarik konsumen, aroma dari bahan pangan yang tidak

menimbulkan bau-bau tertentu yang dapat menghilangkan selera, dan tekstur dari

19

Page 20: 37189274 Lap Pengeringan

bahan pangan yang tetap terjaga. Hal-hal tersebut harus diperhatikan dalam

pengolahan bahan pangan, sehingga jika melakukan pengeringan terhadap bahan

pangan harus diusahakan agar suhu yang digunakan tidak terlalu tinggi untuk

mencegah proses-proses kimia yang tidak diinginkan, seperti reaksi browning.

Penggunaan suhu yang tidak terlalu tinggi diimbangi dengan waktu yang tidak

sebentar agar mencapai kondis yang maksimal. Penggunaan suhu yang terlalu

rendah harus dihindari agar bahan pangan tidak mengkerut dan jangan pula terlalu

tinggi agar bahan pangan tidak mengalami kondisi pengeringan yang tidak

merata. Selain itu, dalam pengeringan juga harus meminimalisasikan senyawa-

senyawa yang volatil karena dengan terjadinya oksidasi khususnya lemak dapat

menimbulkan rancidity.

20

Page 21: 37189274 Lap Pengeringan

BAB V

KESIMPULAN

Pengamatan menunjukkan bahwa suhu mempengaruhi banyaknya air yang

menguap. Kandungan air dalam singkong yang dimasukkan pada oven 1000C

lebih cepat menguap daripada singkong pada oven 600C. Berdasarkan dari

pengaruh mesin pengering terhadap singkong, dapat disimpulkan bahwa kadar air

yang menguap pada oven 600C lebih sedikit, yaitu sebesar 51,34% sedangkan

pada cabinet dryer kadar air yang menguap sebesar 72,2%. Jenis bahan pangan

yang mengandung banyak air, seperti labu siam memiliki kadar air yang menguap

lebih banyak daripada singkong dan waktu yang dibutuhkan pun menjadi lebih

lama. Selain itu, penurunan kadar air juga dapat mempengaruhi karakteristik

bahan, yaitu aroma, tekstur, dan warna. Umumnya, suhu yang semakin tinggi

menyebabkan sampel menjadi sangat kering dan aroma semakin menghilang.

Warna pada sampel cenderung memudar jika kadar air menurun.

Terjadinya falling rate ditandai dengan adanya perubahan drastis dari

penurunan massa sampel. Pengamatan kali ini, labu siam dan singkong umumnya

mengalami falling rate pada waktu pengamatan jam pertama, kecuali singkong

pada oven 600 C yang terlihat hanya memiliki constant rate period saja.

Perbedaan prinsip kerja dari oven dan cabinet dryer terletak pada sumber

elektromagnetik dan penggunaan udara dalam prosesnya. Kondisi pengeringan

yang ideal adalah dengan menggunakan suhu yang tidak terlalu tinggi dan waktu

yang tidak terlalu sebentar serta meminimalisasikan terjadinya penguapan

terhadap senyawa-senyawa yang terkandung didalamnya.

21