Bab IIIPENGERINGAN

Christie J Geankoplis, 1978, Transport process & Unit Operation,Allyn & Bacon, Boston USA

3.1. PRINSIP PENGERINGAN3.1.1. Pendahuluan.

Pengeringan didifinisikan sebagai usaha atau proses mengeluarkan air atau cairan tertenru dari suatu bahan baik padatan atau larutan. Dalam ilmu kimia pengeringan bertujuan mengeluarkan suatu bahan kimia lain dari suatu larutan (separasi). Dalam hubungan dengan proses difusi, pengeringan (mengeluarkan air) biasanya dilakukan dengan metode penguapaan.

Dalam teknologi makanan, proses pengeringan (drying) sangat berperan dalam teknik pengawetan, karena bakteri pembusuk tidak dapat hidup atau sangat terhambat hidupnya dan berkembang biaknya paada media/makanan dengan kadar air dibawah ambang batas. Namun untuk berbagai bahan mempunyai kondisi kering keseimbangan dengan kelembaban udara sekitarnya.

3.1.2. Metode Pengeringan.3.1.2.1. Metode pengeringan terbagi :

Pengeringan kimiawi, air diserap dengan bahan kimia secara adsorbsi atau absorbsi. Bahan penyerap berubah menjadi kristal atau pereaksi. Proses pengeringan kimiawi ini tidak dibahaas disini.

Pengeringan fisis, pengeringan tanpa merubah susunan kimia bahan, namun mampu merubah phase air menjadi uap atau es. Pengeringan sistem ini banyak dilakukan karena kesederahanaan proses, dapat dilakukan dengan mesin sehingga mampu mempercepat proses pengeringan.

3.1.2.2. Metode fisik antara lain: Pengeringan mekanis. Pengeringan difusi. Pengeringan vacum (vacum drying) Pengeringan pembekuan (freezed drying)

A. Pengeringan Mekanis,1. PemerasanPada proses pencucian pakaian secara tradisional maka cara untuk

mengeringkan awal dengan diperas, kemudian dijemur diterik matahari.

Metode pemerasan memerlukan gaya memuntir serat pakaian sehingga akan merusaknya. Semakin lama serat pakaian akan semakin getas, mudah putus dan rusak.

2, Pengeringan sentrifugal.Pengeringan mekanik lain yang banyak dipakai adalah dengan gaya

sentrifugal (sentrifugal drying) yang biasa dalam proses mesin cuci. Gaya sentrifugal hasil putaran mesin pengering akan memaksa air untuk keluar dari pakaian. Tingkat kekeringan tergantung pada kecepatan putar dan porositas bahan.

B. Pengeringan DifusiPada dasarnya metode pengeringan difusi ada dua yaitu Sistem batch, bahan diletakkan dalam wadah dan pengeringan secara

intermitten. Peralatan pengering sangat sederhana, namun memerlukan control kualitas secara manual yang ketat. Kelebihan waktu atau kesalahan operator akan menghasilkan produk dengan kualitas yang bervariasi sehingga menurunkan tingkat kualitas produk

Sistem kontinyu, bahan dialirkan dalam pengering berjalan, panjang pengering sesuai dengan waktu pengeringan sehingga panjang pengering juga diperhitungkan sesuai kecepatan aliran bahan.

Difusi dapat juga diperoleh dengan penguapan air (bukan pendidihan)

(3.1)

Dimana dH/dx: distribusi kadar air di permukaan batas.Pada permukaan batas secara maksimal ada dua kondisi, dalam mproduk

berupa kadai air dan diluar produk berupa kelembaban udara. Bayangkan caraa berfikir dalam kondisi udara, kadar air dalam produk adalah keadaan jenuh maka distribusi kadar air adalah jaraak antara titik nudara dengan kondisi jenuhnya secara adiabatis (perhatikan Gb.3.1. Psichometrik Chart)

Cara memperbesar laju pengeringan:a. Pemanasan udara pengering.

Untuk memperbesar laju penguapan maka diusahakan agar distribusi kadar air membesar. Cara yang paling populer adalah dengan memanaskan udara pengering (langkah a). Pemanasan udara berarti pergeseran titik (1) ke tititk (a) kekanan sehingga memperbesar jarak titik (a) dengan keadaan jenuhnya

Grs jenuhγ

1 a Tw

c b

Td

Gb.3.1. Psychometric Chart.

b. Penurunan tekanan partiil uap.Dengan penurunan tekanan udara (langkan b) maka jarak titik (b0 ke titik

jenuhnya juga akan membesar.c. Penyerapan kelembaban udara.

Kelembaban udara dapat diserap dengan zat hygroscopis seperti desicant sillica gel, CaO, mesin AC, dll.

C. Pengering Vakum (Vacum drying)Untuk produk yang mempunyai spesifikasi kadar air tidah homogen

maka proses pengeringan cepat sangat dihindari karena hasil produk kering akan mengalami deformasi (melengkung). Untuk iti sering dilakukan dengan metode pengeringan vakum yang lambat sambil terjadi penyesuaian kualitas produk. Contoh yang paling banyak dijumpai dalam pengeringan kayu abasia (laut putih), Proses pengeringan dengan pemanasan udara harus disertai dengan pengepressan produk agar tidak melengkung, dengan kecepatan pengeringan yang lambat, atau dengan pengeringan vakum.

D. Pengeringan pembekuan (Freeze Drying).Untuk pengeluaran air dari larutan yang memgandung bahan volatile

(mudah menguap) berharga seperti ekstraksi minyak jahe, minyah sereh, minyak wangi, dll diusahakan agar bahan volatile tidak ikut menguap bersama air. Karena titik uap bahan volatile lebih rendah maka pengeringan dengan [roses difusi bahkan pemanasan udara sangat dihindari. Larutan cair didinginkan sampai

3.2. JENIS ALAT PENGERING1. Tray dryer Tray dryer sering juga disebut kabinet, menara, shelf, atau kompartmen.

Material produk disusun dalam beberapa rak didalamnya setebal 10 s/d 100 mm (Gb.3.2.). Udara panas dialirkan lewat material, menerobos atau diatas tumpukan.

Kelebihan alat : Konstruksi sangat sederhana. Tidak memerlukan teknologi tinggi dalam perancangannya. Harga murah, dapat dibuat oleh masyarakat, bahan banyak dipasar. Memerlukan operator dengan ketelitian tinggi.

Kerugian sistem ini adalah: Operasi pengering ini secara intermiten, Tingkat pengeringan tergantung pada operator, Kesalahan operator

mengakibatkan kualitas produk jelek. Perlu pengamatan dan ketelitian kualitas hasil. Terjadi hambatan saat pemasukan/pengeluaraan produk. Sering terjadi kerusakan produk saat pemasukan/pengeluaran. Ketidak homogen distribusi suhu dalam tray sehingga kualitas

produk uga tidak homogen.

Gb.3.2. Tray /Cabinet dryer.

2. Pengering Vakum.Produk dimassukkan ke dalam ruang yang rapat, kemudian udara

dihisap dengan mesin vakum. Mesin vakum dapat dengan system kompresor vakum atau hisapan jet air. Bila produk peka terhadap tekanan penguapan maka tekanan vakum dan temperature dibatasi. Namun bila tidak peka maka

ruang vakum sedikit dipanaskan untuk mempercepat lau pengeringan (Gb.3.3.). Dengan pemvacuman ini homogenitas terjamin, kecepatan pengeringan naik. Kerugiannya memerlukan pompa vacum yang mahal, power tinggi dan laju pengeringan lama. Kesulitan lain, pada tekanan rendah reaksi oksidasi dan racun meningkat sehingga membutuhkan handling yang rumit

Ruang vakum

Brander mesin vakum

Gb,3,3, Pengering vakum.