6 II. TINJAUAN PUSTAKA -...

FTIP001634/020

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis


engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Nira Aren

Aren (Arenga pinnata) termasuk suku Aracaceae (pinang-pinangan). Di

Indonesia tanaman aren banyak terdapat dan tersebar hampir di seluruh wilayah

nusantara, terutama di daerah perbukitan dan lembah (Sunanto, 1990). Aren

merupakan jenis tanaman tahunan, termasuk tanaman tropik yang dapat hidup tanpa

tergantung musim. Tanaman aren tumbuh secara tunggal dengan akar serabut.

Batangnya cukup besar, dengan diameter rata-rata 65 cm. Batang aren ini diselimuti

ijuk yang tampak kotor dengan posisi tak beraturan. Tinggi tanaman aren rata-rata 15

meter, bahkan dapat mencapai 23 meter atau lebih (Lutony, 1993).

Gambar 1. Tanaman Aren (Arenga pinnata Merr.)(Anonimc, 2011)

Tanaman aren mulai dapat disadap setelah berumur 5 – 12 tahun. Penyadapan

hanya dilakukan pada bunga jantan, sedangkan bunga betina tidak dapat disadap

6

tandan bunga jantan

bumbung

batang aren

tandan bunga betina

buah aren

FTIP001634/021

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



7

karena dapat menurunkan produksi nira. Bunga betina dibiarkan tumbuh menjadi

buah dan dijual sebagai makanan yang disebut kolang-kaling. Bunga jantan pada

umumnya tumbuh setelah bunga betina, sehingga penyadapan dilakukan setelah

pertumbuhan bunga betina.

Nira merupakan hasil penyadapan tandan bunga atau buah palma dari

beberapa jenis pohon antara lain aren (Arenga pinnata Merr.), lontar (Borassus

flabellifer Linn.), nipah (Nypa fructicans Wurmb) dan kelapa (Cocos nucifera Linn.)

(Lutony, 1993). Nira aren adalah eksudat yang keluar dari bunga pohon aren yang

disadap. Nira aren dihasilkan dari penyadapan tangkai mayang (tandan) bunga jantan

(Sunanto, 1990).

Nira aren disadap dari tangkai bunga jantan tanaman aren yang berwarna

merah kecoklatan. Sebelum disadap, tangkai bunga aren ditetas/disiang lalu dipukul-

pukul berulang-ulang, tiga hari sekali sebanyak tiga kali. Setelah dipukul-pukul (pada

hari ke-9) dibalut dengan ijuk dan diperam sampai timbul madu yang ditandai dengan

adanya tawon yang hinggap pada madu tersebut. Pada saat itu tangkai

bunga/tandannya menjadi lunak akibat adanya cairan di dalamnya, kemudian disadap

dan cairannya (nira) ditampung dengan tabung-tabung bambu. Setiap pohon aren

dapat disadap sampai tiga tandan sekaligus. Penyadapan nira umumnya dilakukan

pada pagi dan sore hari. Tiap pohon dapat disadap 3 – 12 tangkai bunga per tahun.

Nira yang dihasilkan mencapai 300 – 400 liter per musim tangkai bunga (3 – 4 bulan)

atau 900 – 1600 liter nira per tahun. Dalam satu hari pohon aren dapat disadap dua

kali sebanyak 3 – 10 liter nira (Muchtadi, Sugiyono, dan Fitriyono, 2010).

FTIP001634/022

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



8

Karakteristik nira yang digunakan untuk pembuatan gula aren dapat

mempengaruhi hasil akhirnya. Pada proses pembuatan gula aren dibutuhkan nira yang

masih segar. Nira segar mempunyai rasa manis, berbau harum (khas nira), tidak

berwarna, mempunyai pH sekitar 6 - 7 serta total asam (asam asetat) 0,1% (Putra,

1990). Rasa manis pada nira disebabkan adanya gula (sukrosa, glukosa, fruktosa, dan

maltosa). Komposisi bahan-bahan yang terkandung dalam nira umumnya terdiri dari

air (75 – 90%), sukrosa (8 – 21%), gula invert (0,5 – 1,0%), bahan organik dan bahan

anorganik lainnya (Sawitri 1991). Berikut merupakan komposisi kimia nira aren.

Tabel 1. Komposisi Kimia Nira ArenNo. Komposisi Kimia Kandungan1 Kadar Air (%) 87,202 Karbohidrat (gula) (%) 11,283 Abu (%) 0,244 Protein (%) 0,205 Lemak (%) 0,206 Senyawa sitrat (ppm) 0,907 Senyawa tartarat (ppm) 0,608 Senyawa malat (ppm) 17,009 Senyawa suksinat (ppm) 5,10

10 Senyawa laktat (ppm) 4,0011 Senyawa fumarat (ppm) 0,1012 Senyawa piroglutamat (ppm) 3,90

Sumber : Itoh, dkk. (1985)

Kandungan terbesar pada nira aren adalah air dan gula (sukrosa). Kadar

sukrosa akan mengalami penurunan selama penyimpanan karena terjadinya hidrolisis

sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Selain gula, nira juga mengandung bahan lain

seperti protein, lemak, air, dan abu serta asam-asam organik (sitrat, tartarat, malat,

suksinat, laktat, fumarat, piroglutamat) yang berperan dalam pembentukan cita rasa

gula aren yang spesifik (Itoh dkk., 1985). Protein di dalam nira walaupun terdapat

FTIP001634/023

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



9

dalam jumlah yang relatif kecil, tetapi berperan pula dalam pembentukan warna

coklat, terutama karena adanya gula pereduksi yang cukup tinggi.

Pada proses pembuatan gula aren, nira yang digunakan tidak dimurnikan

terlebih dahulu. Hal tersebut merupakan salah satu penyebab gula aren berwarna

kecoklatan dan tidak sejernih gula tebu. Menurut Moerdokusumo (1993), untuk

menghasilkan gula yang berkualitas tinggi disamping ditentukan oleh kualitas nira

mentah juga ditentukan oleh proses pemurnian. Proses pemurnian bertujuan untuk

menaikkan nilai kemurnian, mencegah inversi sukrosa, menghilangkan koloid dan

manghilangkan komponen non gula pada nira mentah sehingga diperoleh nira bersih.

2.2 Gula Semut

Gula semut merupakan hasil diversifikasi dari produk gula merah yang

berbentuk serbuk (kristal kecil) dan penggunaannya lebih praktis dari pada gula

merah (Darojat, 1994). Menurut (Dewan Standardisasi Nasional, 1995) gula semut

merupakan hasil olahan nira tanaman familia palmae yang berbentuk serbuk. Nira

yang digunakan dapat berasal dari tanaman palma seperti pohon kelapa (Cocos

nucifera), pohon aren (Arenga pinnata) dan siwalan (Borasus flabiler) serta tebu

(Saccharum officinarum). Perbedaan antara gula semut dengan gula merah yaitu pada

proses pembuatan gula semut tidak dilakukan pencetakan, melainkan diaduk secara

terus menerus sampai terbentuk serbuk.

Pembuatan gula semut hingga saat ini masih dilakukan dengan cara

tradisional/konvensional. Menurut Herman (1984) dikutip Darojat (1994), gula semut

dibuat dengan tiga cara, yaitu (1) penepungan gula merah cetak, (2) pemanasan dan

FTIP001634/024

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



10

pengadukan nira secara intensif untuk mendapatkan kristal gula, dan (3) pemanasan

dan pengadukan intensif dari campuran gula merah cetak dengan air atau nira. Pada

dasarnya, prinsip pembuatan gula semut adalah penguapan sejumlah air pada nira dan

proses pengkristalan sukrosa. Berikut merupakan diagram proses pembuatan gula

semut dengan cara pemanasan dan pengadukan intensif (Gambar 2).

Gambar 2. Diagram Proses Pembuatan Gula Semut dari Nira dengan Cara Pemanasan danPengadukan Intensif

(Varina, 1990)

Proses pembuatan gula semut hampir sama dengan gula cetak, perbedaannya

adalah proses pemasakan gula aren semut lebih lama dibandingkan pada gula aren

cetak. Pemasakan nira membutuhkan waktu yang cukup lama, yaitu 4 – 5 jam untuk

memasak 25 – 30 liter nira. Nira segar diuapkan sampai kekentalan tertentu atau suhu

Penyaringan

Penguapan T = 115-125oC

Pendinginan t = 10 menit(dengan cara pengadukan sampai T = 60-70oC)

Nira

Minyakgoreng

Pengadukan secara intensif

Kristal gula

Pengayakan 20 mesh

Gula semut

FTIP001634/025

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



11

pekatan nira kurang dari 110oC. Penambahan minyak goreng sewaktu penguapan nira

bertujuan untuk mengurangi pembentukan buih yang berlebihan selama penguapan

(Varina, 1990). Setelah nira aren yang diuapkan menjadi pekat, kemudian

didinginkan dengan cara mengaduknya menggunakan pengaduk kayu selama 10

menit. Pengadukan dilanjutkan secara intensif (terus-menerus) sampai diperoleh

serbuk-serbuk gula. Serbuk yang masih kasar ini disebut dengan gula aren semut

setengah jadi dengan kadar air masih di atas 5%. Gula semut setengah jadi kemudian

diayak sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Ukuran yang umum dipakai adalah 10

mesh, 15 mesh dan paling halus 20 mesh dengan kadar air di bawah 3% (Anonimb,

2009). Berikut merupakan gambar gula serbuk aren yang telah diayak.

Gambar 3. Gula Aren Serbuk(Evi, 2011)

Pembuatan gula semut bertujuan untuk mendapatkan gula yang lebih mudah

larut dalam air, praktis, dan lebih awet. Keawetan gula semut ini dikarenakan kadar

airnya yang sangat rendah, yaitu 0,03% dibandingkan gula merah cetak, yaitu 6,37%

(Anonima, 2005).

FTIP001634/026

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



12

2.3 Dekstrin

Dekstrin banyak dipakai sebagai bahan pengisi sekaligus penyalut pada

beberapa bahan seperti minyak kelapa sawit, tepung madu, dan tepung telur. Bahan

pengisi adalah bahan yang ditambahkan untuk memperbesar volume dan

meningkatkan jumlah total padatan (Masters, 1979). Berikut merupakan beberapa

jenis bahan penyalut yang dapat digunakan pada proses spray drying.

Tabel 2. Jenis Bahan PenyalutKelas Jenis

Gum Gum arab, agar, natrium alginat, karagenanKarbohidrat Pati, dekstrin, sukrosa, sirup jagung, CMC

(Carboxymethylcellulose)Lemak Lilin, paraffin, tristearin, asam stearat, monogliserida, lilin

tawonBahan anorganik Kalsium fosfat, silikatProtein Gluten, kasein, gelatin, albumin

Sumber : Jackson dan Lee (1991)

Bahan pengisi yang sering digunakan berasal dari karbohidrat diantaranya

adalah maltodekstrin, dekstrin, CMC, dan gum arab. Bahan-bahan tersebut telah

banyak digunakan sebagai bahan pengisi dan mudah diperoleh, terutama dekstrin.

Dekstrin merupakan oligosakarida yang dihasilkan dari hidrolisis pati secara tidak

sempurna, berbentuk serbuk amorf dan berwarna putih sampai kekuning-kuningan

(Dewan Standardisasi Nasional, 1992). Dekstrin bersifat larut air panas atau dingin,

dengan viskositas yang relatif rendah. Sifat tersebut akan mempermudah penggunaan

dekstrin bila dipakai dalam konsentrasi yang cukup tinggi (Lineback dan Inlett,

1982).

FTIP001634/027

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



13

Dekstrin dibuat dari pati yang dihidrolisis oleh suatu enzim atau hidrolisa

asam pada suhu 180oC - 200oC sehingga rantainya yang panjang mengalami

pemutusan dan menjadi lebih pendek, yaitu 6 sampai 10 unit dekstrosa. Dekstrin

dapat dipecah menjadi maltosa yang selanjutnya dipecah lagi menjadi unit terkecil

dekstrosa. Pada pembentukan dekstrin terjadi transglukosidasi, yaitu perubahan

ikatan α-1,4-glukosidik menjadi ikatan α-1,6-glikosidik. Perubahan ini menyebabkan

dekstrin tidak kental, lebih cepat terdispersi dan lebih stabil dibandingkan pati.

Dekstrin mengandung dua jenis polimer D-dekstrosa yaitu linier (amilosa) dan

bercabang (amilopektin) dengan viskositas yang relatif rendah (Lineback dan Inlett,

1982).

Struktur molekul dekstrin berbentuk spiral dan dapat mengikat molekul-

molekul flavor di dalam struktur spiral helixnya. Penambahan dekstrin dapat

menekan kehilangan komponen flavor yang bersifat volatile dalam proses

pengeringan. Jika dilarutkan gugus hidroksil dari monomer-monomer dekstrin 9 unit

(D-dekstrosa) akan membentuk ikatan hidrogen dengan molekul-molekul air di

sekitarnya. Apabila air dihilangkan dengan cepat, misalnya dengan menggunakan

pengering semprot (spray dryer), maka gugus hidroksil akan membentuk ikatan

hidrogen dengan gugus hidroksil lain dari sesama monomer sehingga terbentuk

kristal. Namun, apabila terdapat molekul-molekul polar, seperti alkohol dan keton

(komponen-komponen flavor), maka molekul-molekul tersebut akan menggantikan

posisi molekul air dan terperangkap di dalam matriks yang amorf (Fennema, 1985).

Dekstrin merupakan bahan yang aman untuk digunakan (Generally Recognize

As Safe), tidak beracun, dan tidak berbahaya untuk dikonsumsi. Dekstrin digunakan

FTIP001634/028

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



14

sebagai thickener dan memperbaiki penampakan produk sehingga sering dipakai

untuk campuran serbuk minuman, pembuatan gula-gula dan macam-macam kue.

2.4 Spray Drying

Spray drying merupakan salah satu cara pengeringan yang dilakukan melalui

penyemprotan bahan ke medium pengering yang panas. Pengeringan pada bahan

pangan sudah banyak dilakukan dengan tujuan pengawetan. Menurut Winarno

(1992), pengeringan merupakan salah satu cara untuk mengeluarkan atau

menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkan air dengan

menggunakan energi panas. Proses pengeringan dapat menurunkan kadar air sampai

batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan akibat aktivitas biologi

dan kimia sebelum bahan diolah.

Pada mulanya hanya susu yang merupakan produk yang paling umum

dikeringkan dengan pengering semprot. Kini beberapa negara sudah mulai

menggunakan pengering semprot untuk membuat makanan bayi, sari buah, tepung

telur, tepung keju, konsentrat buah, konsentrat protein, dan lain-lain.

Pengeringan semprot didefinisikan sebagai suatu proses yang mengubah

bahan dari bentuk cair ke bentuk partikel-partikel kering dengan cara menyemprotkan

bahan ke dalam medium pengering yang panas. Produk kering yang dihasilkan dari

proses pengeringan semprot dapat berupa bubuk, butiran, atau gumpalan. Hal ini

tergantung dari sifat fisik dan bahan kimia yang dikeringkan, kondisi pengeringan,

dan desain pengering yang digunakan (Masters, 1979). Pengering semprot dapat

menghasilkan produk yang berkualitas tinggi, terutama untuk bahan-bahan yang

FTIP001634/029

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



15

sensitif terhadap panas. Hal ini disebabkan oleh proses atomisasinya yang

menggunakan sejumlah udara dengan suhu sekitar 200oC dan partikel yang keluar

setelah dikeringkan mempunyai suhu sekitar 82oC (Potter, 1986). Waktu kontak

antara droplet dengan udara panas dalam ruangan pengering berlangsung sangat

singkat, hanya beberapa detik, sehingga sangat kecil kemungkinan terjadinya

degradasi karena panas (Masters 1979).

Keuntungan penggunaan spray drying adalah biaya proses relatif rendah,

pilihan yang luas dalam penggunaan bahan penyalut, kemampuan retensi bahan

volatil yang baik, dan stabilitas flavor yang dihasilkan juga sangat baik (Reineccius,

1988). Keuntungan lain dari pengering semprot adalah kelarutan bahan kering yang

dihasilkan sangat baik, perubahan flavor tidak begitu nyata, didapatkan ukuran

partikel yang halus sehingga mudah terdispersi dalam air, kontak dengan panas sangat

singkat dan pengoperasiannya mudah. Ciri khas dari penggunaan alat pengering

semprot ini adalah siklus pengeringannya yang cepat, retensi dalam ruang pengering

singkat dan produk siap dikemas ketika selesai proses.

2.4.1 Karakteristik Bahan yang Akan Dikeringkan

Pengering semprot sering digunakan untuk bahan-bahan makanan yang

berbentuk cairan, puree atau pasta dengan viskositas rendah. Penggunaannya terutama

untuk produk-produk yang sensitif terhadap panas (Potter, 1986).

Pada dasarnya nira aren mengandung sukrosa yang dapat mengkristal menjadi

gula. Penggunaan spray dryer dengan suhu yang tinggi dan proses yang cepat akan

membuat nira menjadi lengket. Hal itu disebabkan karena sukrosa yang terkandung

FTIP001634/030

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



16

dalam nira dipanaskan di atas suhu transisi gelasnya (Tg). Suhu transisi gelas (Tg)

adalah suhu dimana terjadi perubahan kondisi fisik polimer dari kondisi gelas (glassy

state) menuju ke kondisi karet (rubbery state). Jika suhu bahan pangan berada di atas

suhu transisi gelasnya (di atas 10oC atau lebih) maka bahan tersebut akan memiliki

sifat lengket (Nurhadi dan Nurhasanah, 2010). Suhu transisi gelas sukrosa adalah

62oC sehingga nira aren harus dipanaskan pada suhu di bawah 62oC agar tidak

lengket, namun hal tersebut sulit dilakukan karena spray dryer menggunakan suhu

yang cukup tinggi sekitar 200oC (Potter, 1986).

Pada spray drying, bahan penyalut berfungsi sebagai pembentuk film

(coating) sehingga dapat mencegah kelengketan yang akan terjadi pada nira aren.

Selain itu, penambahan penyalut pada nira aren akan menyebabkan kandungan total

padatan nira bertambah. Larutan yang akan dikeringkan dengan pengering semprot

harus mempunyai konsentrasi yang tinggi. Hal ini menyangkut efisiensi dari alat

pengering itu sendiri dan masalah ekonomi yang menyangkut rendemen hasil

pengeringan (Masters, 1979).

Penambahan bahan penyalut dapat meningkatkan kadar total padatan pada

nira aren sehingga proses evaporasi yang berlangsung pada spray dryer berlangsung

cepat. Menurut Masters (1979), kecepatan evaporasi dipengaruhi oleh komposisi

bahan terutama kandungan total padatan. Semakin tinggi total padatan bahan, maka

proses evaporasi akan belangsung semakin cepat. Pada saat evaporasi, air yang

terkandung dalam bahan akan menguap dan sisanya adalah padatan kering.

Penambahan bahan penyalut pada nira aren akan menurunkan perbandingan jumlah

air terhadap total padatan sehingga proses evaporasi berlangsung lebih cepat.

FTIP001634/031

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



17

2.4.2 Komponen Spray Dryer

Terdapat tiga elemen terpenting pada pengering semprot. Elemen-elemen

tersebut adalah alat penyemprot atau pengabut (atomizer), ruang pengering (drying

chamber), dan sistem pengumpul partikel-partikel kering yang dihasilkan (cyclone).

Masing-masing elemen tersebut memerlukan kondisi tertentu yang sangat tergantung

pada sifat bahan yang dikeringkan. Komponen-komponen spray dryer dapat dilihat

pada Gambar 4.

Gambar 4. Komponen Spray Dryer(Buchi, 2002)

Atomizer

Atomizer merupakan alat penyemprot atau pengabut yang akan

menyemprotkan cairan (bahan yang masuk) dan membawanya ke drying chamber

setelah diubah menjadi droplet. Fungsi atomizer adalah untuk menghasilkan droplet

yang berukuran kecil sehingga luas permukaan menjadi lebih besar yang

mengakibatkan proses penguapan akan lebih cepat. Selain itu, atomizer bertindak

sebagai alat pengatur kecepatan aliran produk pada proses pengeringan. Atomizer

Keterangan:1. Udara masuk2. Pemanas elektrik3. Konsentrat masuk, udara panas

di sekitar nozle, suhu inlet4. Silinder semprot / chamber5. Silikon untuk memisahkan

partikel dari uap panas6. Tempat menampung produk7. Filter outlet8. Aspirator untuk memompa

udara ke sistem9. Suhu outlet

9

FTIP001634/032

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



18

mendistribusikan cairan pada aliran udara dengan cara yang relatif seragam dan

menghasilkan droplet dengan ukuran tertentu sesuai dengan yang diinginkan.

Tipe atomizer yang umum digunakan adalah tipe atomizer berputar yang

menggunakan energi sentrifugal untuk memutar piringan. Bahan dipercepat secara

sentrifugal sehingga mempunyai kecepatan tinggi sebelum disemprot ke dalam

medium pengering. Bahan didistribusikan secara sentral pada sebuah piringan yang

berputar dan keluar berupa partikel halus dan kecil.

Ruang pengering (Drying Chamber)

Fungsi dari ruang pengeringan adalah untuk mempertahankan suspensi

partikel di dalam aliran udara panas dalam jangka waktu yang cukup sampai proses

pengeringan selesai. Bentuk dan pengaturannya dapat berbeda-beda, tergantung pada

sifat dari produk yang akan dikeringkan.

Sistem pengumpul partikel kering (Cyclone)

Partikel kering atau droplet yang terbentuk akan dipisahkan dari udara dan

dikumpulkan oleh cyclone. Pemisahan dapat dilakukan secara langsung maupun

bertahap, tergantung dari desain alat.

2.4.3 Mekanisme Spray Drying

Terdapat empat tahapan proses dalam pengering semprot, yaitu atomisasi atau

penyemprotan bahan melalui alat penyemprot, kontak antara bahan dengan udara

kering, evaporasi, dan pemisahan partikel kering dari udara (Masters, 1979). Berikut

skema tahapan proses pada spray dyer (Gambar 5).

FTIP001634/033

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



19

Gambar 5. Skema Proses Spray Dryer Co-current(Masters, 1979)

Tahap 1 merupakan proses atomisasi. Bahan yang dikeringkan akan diubah

menjadi droplet oleh atomizer. Laju bahan yang masuk dapat diatur pada kecepatan

tertentu (ml/menit) sesuai dengan keinginan. Tujuan utama dari proses atomisasi

adalah untuk mempertinggi rasio antara luas permukaan dengan masa bahan sehingga

proses pengeringan dapat berlangsung dalam waktu singkat. Pengeringan yang cepat

dapat mempertahankan partikel-partikel bahan tetap dalam keadaan dingin (Spicer,

1974). Selain itu, atomizer bertindak sebagai alat pengatur kecepatan aliran produk

pada proses pengeringan. Atomizer mendistribusikan cairan pada aliran udara yang

menghasilkan droplet dengan ukuran tertentu sesuai dengan yang diinginkan. Ukuran

droplet berkorelasi positif dengan kecepatan aliran bahan.

Pada tahap 2 terjadi kontak bahan dengan udara pengering. Kontak antara

partikel-partikel bahan dengan aliran udara panas terjadi di dalam ruang pengering

Atomizer

Dryingchamber

Aspirator

Cyclone

FTIP001634/034

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



20

(drying chamber). Pada tahap ini suhu pengering (suhu inlet) yang digunakan

disesuaikan dengan karakterisik bahan yang akan dikeringkan. Kontrol terhadap

pergerakan bahan dan udara pengering selama dalam ruang pengering merupakan

syarat yang penting dalam mendesain dan membuat pengering semprot.

Tahap 3 merupakan proses evaporasi. Evaporasi terjadi karena adanya kontak

antara droplet dengan udara pengering sehingga terjadi transfer panas dari udara

pengering ke droplet. Hal tersebut menyebabkan air yang terkandung dalam droplet

menguap. Transfer panas tersebut digunakan sebagai panas laten selama evaporasi.

Evaporasi terjadi pada masing-masing droplet yang bersinggungan dengan udara

pengering (Kjaergaard, 1974 dikutip Spicer, 1974).

Menurut Masters (1979), laju panas merupakan fungsi dari suhu, kelembaban,

kecepatan udara pengering, dan diameter droplet. Kecepatan evaporasi dipengaruhi

oleh komposisi bahan terutama kandungan total padatan. Semakin tinggi total padatan

bahan maka proses evaporasi akan belangsung semakin cepat.

Tahap terakhir pada proses pengeringan semprot adalah pemisahan partikel

dari udara pengering. Partikel kering yang dihasilkan kemudian akan dipisahkan dari

udara dan dikumpulkan oleh siklon (cyclone) atau bagian filter. Pemisahan dapat

dilakukan secara langsung maupun bertahap, tergantung dari desain alat.

2.4.4 Karakteristik Produk Hasil Pengeringan Semprot

Sebagian besar produk hasil pengeringan semprot biasanya berbentuk serbuk.

Begitu pula dengan gula aren yang akan dihasilkan, yaitu berbentuk serbuk. Gula

FTIP001634/035

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



21

serbuk aren hasil spray drying ini diharapkan memiliki karakteristik yang relatif tidak

berbeda jauh dengan gula semut.

Terdapat beberapa ketentuan atau syarat untuk gula semut. Berikut syarat

mutu gula semut berdasarkan SII-2043-87.

Tabel 3. Syarat Mutu Gula SemutNo. Kriteria Uji Satuan Persyaratan1. Keadaan:

BentukWarnaGanda rasa

SerbukKuning kecoklatanNormal dan khas

2. Gula total (dihitung sebagai sukrosa) % (b/b) Min. 803. Gula reduksi (dihitung sebagai

glukosa)% (b/b) Maks. 6,0

4. Air % (b/b) Maks. 3,05. Abu % (b/b) Maks. 2,06. Padatan tidak larut dalam air % (b/b) Maks. 0,27. Pati Tidak ternyata8. Belerang dioksida (SO2) Tidak ternyata9. Cemaran logam berbahaya:

Timbal (Pb)Raksa (Hg)Arsen (Ar)Tembaga (Cu)

mg/kgmg/kgmg/kgmg/kg

Maks. 0,5Maks. 0,05Maks. 1,0Maks. 20

Sumber: Departemen Perindustrian RI (1992)

Pada Tabel 3 terdapat syarat mutu gula semut, diantaranya kandungan gula

total, gula reduksi, dan kadar air. Ketiga syarat tersebut merupakan syarat yang cukup

penting karena dapat mempengaruhi rasa, penampakan dan daya simpannya.

Gula serbuk aren hasil spray drying ini diharapkan relatif tidak berbeda jauh

dengan gula semut karena proses pembuatannya hampir sama, namun berbeda pada

proses pemasakannya. Gula semut dimasak pada suhu 115-125oC selama kurang

lebih 4 - 5 jam. Pemasakan yang cukup lama dan suhu tinggi menyebabkan sukrosa

berubah menjadi kecoklatan, sedangkan gula aren serbuk merupakan gula hasil

FTIP001634/036

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G


engumum

kan, mem

ublikasikan, mem





encantumkan sum

ber tulisan



22

pengeringan semprot yang dikeringkan dengan suhu tinggi dalam waktu yang singkat

sehingga tidak terdegradasi oleh panas.

6 II. TINJAUAN PUSTAKA -...

Documents

Transcript of 6 II. TINJAUAN PUSTAKA -...