Acara 3 Satop Industri Pangan

8/6/2019 Acara 3 Satop Industri Pangan

1/12

III. TRANSFER MASSA UAP AIR SELAMA PENGERINGAN

I. Tujuan PraktikumTujuan praktikum, acara III Transfer massa uap air selama

pengeringan adalah mengetahui laju transfer massa uap air selama

pengeringan

II. Tinjauan PustakaA. Tinjauan Alat & Bahan

Singkong merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan

fisik rata-rata bergaris tengah 2-3 cm dan panjang 50-80 cm,

tergantung dari jenis singkong yang ditanam. Daging umbinya

berwarna putih atau kekuning-kuningan. Umbi singkong tidak tahan

simpan meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan

ditandai dengan keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam

sianida yang bersifat racun bagi manusia. Umbi singkong

merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin

protein. Sumber proteinyang bagus justru terdapat pada daun singkong

karena mengandung asam amino metionin(anonima

2011).

Pemarutan ketela pohon untuk penghasil kantepung tapioka

merupakan suatu proses untuk memecahkan dinding sel pada umbi

ketela pohon agar butir tepung/pati yang terdapat di dalamketela pohon

tersebut dapat diambil. Setelah proses pemarutan dilakukan, hasil

parutan dicampur dengan air kemudian diperas dan disaring. Setelah

disaring, campuran yang terdiri dari tepung ketela pohon dan air ini

diendapkan. Setelah mengendap dan dipisahkan dari airnya, maka

endapan tepungketela pohon ini kemudian dijemur hingga kering.

Proses penjemuran dan pengeringan dilakukan terpisah dan tidak

merupakan bagian dari mesin yang dirancang ini(Oegik, 2005).

Alat pengering rak vakum terdiri dari semacam lemari dengan rak

rak yang berrongga. Bahan makanan yang akan dikeringkan diletakkan


2/12

di atas baki yang disimpan kembali di atas rak rak tadi. Bahan

makanan padat dapat langsung diletakkan di atas rak rak pengering.

Pengering kemudian ditutup dan divakumkan. Uap, air panas, atau

medium lain yang dapat digunakan sebagai pemanas, disirkulasikan di

dalam rongga rak rak, sehingga memanaskan bahan makanan di

atasnya(Departemen Pendidikan Nasional, 1981).

Alat pengering sistem vacum dapat untuk mengeringkan bahan

yang basah dan berpori seperti pakaian basah, kayu yang basah karena

proses pengawetan, dan lain sebagainya.Alat vakum yang digunakan

untuk mengeringkan kayu yang masih basah harns terbuat dari pipa

baja yang tebal agar kuat menahan tekanan dari luar sehingga tidak

rusak,dan membutuhkan tekanan hingga 76 cmHg (Soeprapto, 2003).

Pengeringan dengan 100 % menggunakan mesin yang digerakkan

oleh generator atau listrik. Dalam hal ini proses ekstrak pati singkong

jauh lebih sederhana karena hanya sedikit sekali substansi sekunder

seperti misalnya protein, pada singkong ditambah lagi hasil terbaik

dalam ekstraksi Pati Singkong dapat dihasilkan hanya dengan

tambahan air, hal ini membuat pengolahan singkong sebagai Pati dan

Tepung sangat sesuai untuk negara berkembang dan industri

rural(Anonimb, 2011).

B. Tinjauan TeoriPengeringan adalah suatu metoda untuk mengeluarkan atau

menghilangkan sebagian air dari suatu bahan denga cara menguapkan

air tersebut dengan menggunakan energi panas. Biasanya kandungan

air bahan tesebut dikurangi sampai suatu batas agar mikroba tidak

dapat tumbuh lagi di dalamnya(F.G Winarno, Srikandi F, Dedi F,

1984).

Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari

material. Dalam pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip

perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan


3/12

yang dikeringkan. Material biasanya dikontakkan dengan udara kering

yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari material ke udara

pengering(Anonimc, 2011 ).

Perpindahan panas atau heat transfer adalah ilmu yang mempelajari

perpindahan energi sebagai akibat dari adanya perbedaan temperatur

diantara dua medium misalnya: sesama medium padat atau medium

padat dengan fluida. Energi yang berpindah tersebut dinamakan kalor

atau panas (heat). Panas akan berpindah dari medium yang

bertemperatur lebih tinggi ke medium dengan temperatur yang lebih

rendah. Perpindahan ini berlangsung terus sampai terjadi

kesetimbangan temperatur diantara kedua medium tersebut atau tidak

terjadi perbedaan temperatur diantara kedua medium. Proses

perpindahan panas secara konduksi adalah suatu proses

perpindahan energi panas dimana energi panas tersebut mengalir

dari daerah yang bersuhu lebih tinggi ke daerah yang bersuhu

lebih rendah dalam suatu medium padat atau fluida yang diam

(Catrawedarma, 2008).

Gelombang mikro biasanya tidak diterapkan sendirian di proses

pengeringan, namun dikombinasikan dengan konvensional pemanasan.

Gabungan dielektrik plus konveksi pemanasan menunjukan efek

sinergis pada proses pengeringan, yaitu pengeringan yang

berkecepatan lebih tinggi dibandingkan dengan konveksi pengeringan

atau mikrowafe pengeringan, dianggap terpisah. Hal ini terjadi karena

gradien tekanan di dalam produk karena pemanasan dielektrik

pengangkutan kelembaban permukaan, yang dihapus oleh udara panas

(M.N.

Bartelli, 2009).

Daya variabel 750 W mikrowafe pengering vakum sistem yang

digunakan dalam penelitian ini adalah dilengkapi untuk pengeringan

produk suhu dan massa setiap menit. Tekanan uap tetap sebesar 8

tekanan K pa secara dehidrasi osmosis menggunakan sampel wortel.

Sampel digunakan untuk mengetahui pengaruh osmotik pretreatment


4/12

di microwafe pengering vakum. Produk telah dikeringkan sampai

kadar air akhir mencapai 10 % (V Changrue, 2009).

Mikroorganisme membutuhkan air untuk pertumbuhan dan

perkembangbiakannya. Jika kadar air pangan dikurangi, pertumbuhan

mikroorganisme akan diperlambat. Dehidrasi akan menurunkan tingkat

aktivitas air (water activity (aw) yaitu jumlah air yang dapat digunakan

oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan dan perkembangbiakannya),

berat dan volume pangan. Prinsip utama dari dehidrasi adalah

penurunan kadar air untuk mencegah aktivitas mikroorganisme. Pada

banyak produk, seperti sayuran, terlebih dahulu dilakukan proses

pengecilan ukuran (misalnya diiris) sebelum dikeringkan. Pengecilan

ukuran akan meningkatkan luas permukaan bahan sehingga akan

mempercepat proses pengeluaran air(Anonimd, 2011).

Proses penguapan ini dapat dijelaskan dengan dasar teori kinetik.

Molekul pada zat cair bergerak satu sama lain dengan berbagai laju

yang kira kira mengikuti distribusi Maxwell. Ada gaya tarik

menarik yang kuat antara molekul molekul ini, yang menahan

mereka berdekatan satu sama lain pada fase cair. Sebuah molekul di

bagian atas zat cair, karena laju ini, bisa meninggalkan cairan tersebut

sesaat. Bagaimanapun, molekul dengan kecepatan yang cukup tinggi

akan keluar sama sekali dari zat cair(Giancoli, 2001).

Di dalam pengeringan udara, laju perpindahan air tergantung pada

kondisi udara, sifat bahan pangan dan disain alat pengering. Uap air

dapat ditahan dalam berbagai derajat pengikatan, dengan selang dari

kadar air yang sangat ekstrim, yang terdapat pada permukaan, sampai

kadar air yang secara kimia bergabung dengan bahan lain. Dahulunya

dipandang bahwa air di dalam bahan pangan terdapat dalam satu atau

dua kategori, air bebas atau air terikat. Hal ini sekarang kelihatannya

terlalu disederhanakan dan yang jelas sekarang ini dipandang tidak

benar. Air ditahan oleh gaya gaya yang intensitasnya mempunyai

selang dari gaya yang paling lemah, yang menahan uap air di


5/12

permukaan sampai ikatan kimia yang sangat kuat. Di dalam

pengeringan, nyatalah bahwa air yang bertahan sangat lemah, akan

dipindahkan dengan sangat mudah. Jadi dapat diharapkan bahwa laju

pengeringan akan menurun apabila kandungan uap air menurun,

dengan air yang tertinggal akan terikat bertambah kuat apabila

jumlahnya berkurang(Earle, 1969).

Perpindahan panas dalam makanan padat, di hampir semua kasus,

ditambah dengan transportasi air terutama untuk proses di mana

produk itu tidak dikemas. Dalam hal ini, panas simultan dan

perpindahan massa dibahas secara lebih rinci sehubungan dengan

transmisi paralel panas murni. dalam kasus ekstrim ini berarti operasi

pengeringan, tetapi dalam operasi dimana pemanasan hanya

dimaksudkan beberapa transfer air juga berlangsung. kebocoran dalam

mendidih dan penampilan secara simultan blanching, baik

perpindahan panas dan massa membuat perlakuan teoretical lebih

rumit dan solusi analisis lengkap untuk masalah ini tidak tersedia

(Bength Hallstrom, 1924).

III.MetodologiA. Alat & bahan1. Alat

a. Pisaub. Perajangc. Timbangand. Pengeringe.

Pemarutf. Baskom

2. Bahana. Ubi kayu


6/12

B. Cara Kerja

IV.Hasil & PembahasanA. Hasil

Data hasil percobaan

Tabel 3.1 laju transfer massa uap air

Waktu

pengeringan

Jumlah air yang diuapkan (gr)Laju transfer massa uap air

(gr H2O/jam)

Ubi kayurajang

Ubi kayuparut

Ubi kayurajang

Ubi kayuparut

0,5 jam 30 50 60 100

1 jam 20 5 40 10

1,5 jam 20 35 40 702 jam 20 30 40 60

Sumber : Laporan sementara

B. PembahasanPada percobaan praktikum penghitungan laju transfer massa uap

air menggunakan bahan pertanian singkong sebagai bahan

Kupas ubi kayu, timbang masing masing 250 gr sebanyak 2 bagian.

Bagian 1 diiris tipis dengan ketebalan kira kira 3 cm. Bagian 2 digiling

Ambil dari masing masing bagian sebanyak 200 gr

Hamparkan diatas rak pengering yang telah diketahui beratnya dan

keringkan dalam pengering suhu 700C selama 2 jam

Setiap 30 menit timbang bahan beserta rak pengering

Tentukan laju transfer massa uap air selama proses pengeringan, buat

bahasan singkat


7/12

pengeringan.. Bahan pertanian ini mendapatkan dua perlakuan yang

berbeda masing masing sebesar 250 gr, dimana singkong bagian satu

diiris tipis kurang lebih 3 cm, sedangkan singkong bagian dua digiling

halus.

Semua bagian dari singkong tersebut di letakkan di atas rak

pengering dan di keringkan dengan alat pengering rak vakum pada

suhu 700

C. Perubahan laju transfer massa uap air dihitung setiap

setengah jam sekali untuk menentukan besar transfer massa uap air.

Pada rentan waktu setengah jam pertama, jumlah air yang diuapkan

pada ubi kayu rajang sebesar 30 gr dengan laju transfer massa uap air

sebesar 60 gr H2O/jam. Sedangkan jumlah air yang diuapkan pada ubi

kayu parut sebesar 50 gr dengan laju transfer massa uap air sebesar

100 grH2O/jam.

Pada rentan waktu setengah jam kedua, jumlah air yang diuapkan

pada ubi kayu rajang sebesar20 gr dengan laju transfer massa uap air


kayu parut sebesar 5 gr dengan laju transfer massa uap air sebesar

10grH2O/jam.

Pada rentan waktu setengah jam ketiga, jumlah air yang diuapkan

pada ubi kayu rajang sebesar 20 gr dengan laju transfer massa uap air


kayu parut sebesar35 gr dengan laju transfer massa uap air sebesar70

grH2O/jam.

Pada rentan waktu setengah jam keempat, jumlah air yang

diuapkan pada ubi kayu rajang sebesar20 gr dengan laju transfer massa

uap air sebesar40 gr H2O/jam. Sedangkan jumlah air yang diuapkan

pada ubi kayu parut sebesar 30 gr dengan laju transfer massa uap air

sebesar 60 grH2O/jam.

Laju transfer massa uap air paling besar terjadi pada bahan ubi

kayu parut pada setengah jam pertama sebesar 100 gr H2O/jam dengan

menguapkan air sebesar 50 gr. Sedangkan pada ubi kayu parut, laju


8/12

transfer massa uap air paling besar pada setengah jam pertama sebesar

60 grH2O/jam dengan menguapkan 30 gr air.

Dari analisis data dapat diketahui bahwa Laju transfer massa uap

air pada ubi kayu rajang lebih konstan, dapat dilihat dari waktu

pengeringan pada satu jam pertama hingga dua jam, laju transfer

massa uap air sebesar 40 grH2O/jam. Hal ini disebabkan karena

struktur bahan singkong yang relatif lebih berikatan satu sama lain

sehingga air yang teruapkan melaju lebih stabil/konstan.

Sedangkan pada bahan ubi kayu parut, laju transfer massa uap air

terjadi mengalami penyimpangan pada percobaan setengah jam ke dua,

seharusnya laju transfer massa uap air ubi kayu parut lebih besar

dibandingkan laju transfer massa uap air ubi rajang karena ubi kayu

parut memiliki struktur bahan yang lebih lembut. Hal ini dapat

disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu faktor penimbangan ataupun

karena berbedanya letak bahan yang ditaruh di rak dari penghitungan

pertama.

Dapat diketahui bahwa faktor faktor yang mempengaruhi

kecepatan transfer massa uap air dalam pengeringan adalah kadar air

dalam bahan, suhu pengeringan, ketebalan bahan, porositas bahan,

kondisi udara, sifat bahan pangan, dan disain alat pngering.

V. KesimpulanKesimpulan yang dapat diambil pada praktikum acara III transfer

massa uap air adalah :

a. Laju perhitungan transfer massa uap air pada setengah jam pertamapada pengeringan ubi kayu rajang sebesar 60 gr H20/ jam, sedangkan

pada ubi kayu parut sebesar 100 gr H20/jam.

b. Laju perhitungan transfer massa uap air pada setengah jam kedua padapengeringan ubi kayu rajang sebesar 40 gr H20/ jam, sedangkan pada

ubi kayu parut sebesar 10 gr H20/jam.


9/12

c. Laju perhitungan transfer massa uap air pada setengah jam ketigapada pengeringan ubi kayu rajang sebesar 40gr H20/ jam, sedangkan


d. Laju perhitungan transfer massa uap air pada setengah jam keempatpada pengeringan ubi kayu rajang sebesar 40 gr H20/ jam, sedangkan


e. Yang membedakan antara kedua bahan tersebut adalah struktur bahandan ketebalan bahan.

f. Secara umum laju transfer uap air pada ubi kayu parut lebih besardibandingkan ubi kayu rajang.

g. Kesetimbangan tekanan uap di atas suatu bahan pangan ditentukantidak saja oleh suhu akan tetapi juga oleh kandungan air bahan

tersebut.

h. Laju pengeringan ditentukan oleh laju pada saat energi panas dapatdipindahkan ke air atau ke es untuk melengkapi panas laten.

i. Semakin lama pengeringan maka berat bahan semakin berkurang, inidisebabkab terjadinya penguapan pada bahan pangan tersebut.

j. Faktor yang berpengaruh pada kecepatan transfer massa uap air selama pengeringan adalah kadar air bahan, suhu pengeringan, ketebalan

bahan, porositas bahan, sifat bahan pangan, dan disain alat pengering


10/12

DAFTAR PUSTAKA

Anonim

a

. 2011.Singkong. Wikipedia. (Diakses pada hari Kamis, 17 Maret 2011)

Anonimb. 2011.Teknologi Pengeringan. Majarimagazine.com/2008/12/teknologi

pengeringan bahan makanan. (Diakses pada hari Kamis, 17 Maret 2011)

Anonimc. 2011.Pengolahan Singkong. Cassavaindonesia. Webs.

Com/pengolahan singkong.htm (Diakses pada hari Kamis, 17 Maret 2011)

Anonimd. 2011. Prinsip Pengeringan Dehidrasi Pangan. Id. Shvoong.

Com/exact-sciences/1799733-Prinsip Pengeringan- Pangan-Dehidrasi.

(Diakses pada hari Kamis, 17 Maret 2011)

Bertelli M.N. 2009.Study Of The Microxave Vacuum Drying Process For a

Granulated Product. Vol 26 No 02.(317-329)

Catrawedarma. 2008.Pengaruh Massa Air Baku Terhadap Performansi Sistem

Destilasi. Vol 2 No 2(117-123)

Changrue V, dkk. 2009.Osmotically dehydrated microwave vacuum drying ofcarrots. Vol 51(3.11-3.19)

Darmodiharjo, dkk. 1981.Dasar dasar Pengawetan. Departemen Pendidikan &

Kebudayaan. Jakarta

Earle.R.L. 1969.Satuan Operasi dalam Pengolahan Pangan . Sastra Hudaya.

Jakarta

Giancoli. 2001.Fisika edisi kelima jilid 1. Erlangga. Jakarta

Halsstrom, dkk. 1924.Heat transfer & food products. University of Lund. Swedia

Rachmad S, dkk. 2003.Alat Pengering Sistem Vakum Pada Gorengan Ceriping

Ubi, Penghemat Pemakaian Minyak Goreng Untuk Industri Kecil Pedesaan .

Vol 5 No 1.

Soegiharjio Oegik. 2005.Perancangan Mesin Pembuat Tepung Tapioka. Vol 7

No 1(22-27)

Winarno.F.G, Srikandi F, Dedi F. 1980.Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia.

Jakarta


11/12

Lampiran:

air yang diuapkan = massa ubi kayu mula mula massa ubi kayu akhir

Laju transfer uap air = massa H20 (gr)

Waktu pengeringan (jam)

a. Ubi kayu rajang Waktu pengeringan : 0,5 jam

Berat awal ubi kayu rajang : 200 gr

Berat setelah dikeringkan : 170 gr

Jumlah air yang di uapkan : 200 170 = 30 gr

Laju transfer massa uap air : 30 = 60 gr H2O/jam

0,5

Waktu pengeringan : 1 jamBerat awal ubi kayu rajang : 170 gr




0,5

Waktu pengeringan : 1,5 jamBerat awal ubi kayu rajang : 150 gr


Jumlah air yang di uapkan : 150 130 =20 gr

Laju transfer massa uap air : 20 =40 gr H2O/jam

0,5

Waktu pengeringan : 2 jamBerat awal ubi kayu rajang : 130 gr

Berat setelah dikeringkan : 110 grJumlah air yang di uapkan : 130 110 = 20 gr


0,5

b. Ubi kayu parut


12/12

Waktu pengeringan : 0,5 jamBerat awal ubi kayu parut : 200 gr




0,5

Waktu pengeringan : 1 jamBerat awal ubi kayu parut : 150 gr



Laju transfer massa uap air : 5 =10 gr H2O/jam

0,5

Waktu pengeringan : 1,5 jamBerat awal ubi kayu parut : 145 gr




0,5

Waktu pengeringan : 2 jamBerat awal ubi kayu parut : 110 gr




0,5

Acara 3 Satop Industri Pangan

Documents

Transcript of Acara 3 Satop Industri Pangan