1

BAB V NERACA ENERGI

1. Sangrai 33 kg biji kopi T = 30CPenyangraian T = 204oC t = 30 menit

Kopi Sangrai 92% (30,36 kg) (Padatan 87% + Air 5%) T = 204C

Q loss Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses penyangraian ini adalah biji kopi dengan suhu 30C. Kadar air biji kopi Cp biji kopi H biji kopi = 9% (0,09) = 0,272166 Kkal/kg C = 44,90739495 Kkal

Panas pada proses penyangraian ini berasal dari kompor listrik sebesar 1328,859 Kkal, maka : .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Sangrai ini adalah kopi sangrai bersuhu 204C. Kadar air kopi sangrai = 5% (0,05) Cp kopi sangrai H kopi sangrai Asumsi Q loss .:. H keluar (total) Q loss = 0,24015 Kkal/kg C = 1305,078538 Kkal = 5% dari panas keluar (total) = 1,373,766882 Kkal = 68,68834 Kkal = 44,90739495 Kkal

2. Pendinginan 30,36 kg kopi sangrai T = 204CCooling T = 25oC t =30 menit

30,36 kg kopi sangrai T = 28C

Q loss

2

Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses pendinginan ini adalah kopi sangrai bersuhu 204C. Kadar air biji kopi Cp biji kopi = 5% (0,05) = 0,24015 Kkal/kg C

H kopi sangrai 204C = 1.305, 078538 Kkal Tidak digunakan steam selama pendinginan, sehingga : .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Pendinginan ini adalah kopi sangrai yang sudah dingin yang bersuhu 28C. Kadar air kopi sangrai = 5% (0,05) Cp kopi sangrai H kopi sangrai 28C = 0,24015 Kkal/kg C = 21,87282 Kkal = 1.305, 078538 Kkal

Udara di lingkungan terkena panas dari biji kopi sebesar 1.217,952 Kkal Asumsi Q loss .:. H keluar (total) Q loss = 5% dari panas keluar (total) = 1.305, 078538 Kkal = 65,25393 Kkal

3. Ekstraksi

Kopi 28C

Steam 1250C

IAir T = 120C 114 C0

II114 C0

III1050C Ekstrak Kopi (800C)

Steam 130C

Ampas

Ampas

Ampas

3

a.

Pemanasan Air Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses pemanasan air ini adalah air bersuhu 28C. Cp air H air 28C = 1,0089 Kkal/kg C = 2831,800214 Kkal

Massa steam (M) = 168,796 kg H steam masuk .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Pemanasan Air ini adalah air panas yang bersuhu 120C. H air panas 120C = 95691,38044 Kkal Massa steam (M) = 168,796 kg H steam keluar Asumsi Q loss .:. H keluar total Q loss = 16178,4 Kkal = 5% H keluar (total) = 111423,2126 Kkal = 5571,1606 Kkal = 108591, 4124 Kkal = 111423,2126 Kkal

b.

Percolator I Panas Masuk Bahan yang masuk pada percolator I adalah air dan butiran kopi dengan perbandingan 33 : 1. Cp air Cp butiran kopi H bahan masuk = 1,0089 Kkal/kg C = 0,23999 Kkal/kg C = 89694,2202 Kkal

Tidak digunakan steam pada Perkolator I sehingga H steam = 0 .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari Perkolator I adalah larutan kopi dengan kadar air 98% dengan suhu 114,99C. = 89694,2202 Kkal

4

Cp larutan kopi I = 0,9839 Kkal/kg C H larutan kopi I Asumsi Q loss .:.H keluar total Q loss = 85209,908 Kkal = 5% H keluar (total) = 89694,2202 Kkal = 4484,7319 Kkal

c.

Percolator II Panas Masuk Bahan yang masuk pada Perkolator II adalah larutan kopi yang memiliki kadar air 98% dengan suhu 110C. Cp larutan kopi II = 0,9839 Kkal/kg C H larutan kopi II = 68919,772 Kkal

Massa steam (M) = 46,9037 kg H steam masuk .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari Perkolator II adalah larutan kopi bersuhu 114C H larutan kopi II = 89820,9 Kkal = 30174,427 Kkal = 99094,2 Kkal

Massa steam (M) = 46,9037 kg H kondensat Asumsi Q loss .:. H keluar total Q loss = 4318,59 Kkal = 5% H keluar (total) = 99094,2 Kkal = 4954,71 Kkal

d.

Percolator III Panas Masuk Bahan yang masuk pada Perkolator III adalah larutan kopi yang memiliki kadar air 98% dan bersuhu 110C. C larutan kopi III = 0,9839 Kkal/kg C H larutan kopi III = 77132,49614 Kkal Tidak digunakan steam pada Perkolator III, sehingga H steam = 0.

5

.:. H masuk Panas Keluar

= 77132,49614 Kkal

Bahan yang keluar dari Perkolator III adalah ekstrak kopi dengan kadar air 98% dan bersuhu 105,75C. Cp larutan kopi III = 0,9839 Kkal/kgC H larutan kopi III = 73275,9503 Kkal Asumsi Q loss = 5% H keluar (total)

.:. H keluar (total) = 77132,57926 Kkal Q loss = 3856,6289 Kkal

4. Pencampuran a. Pencampuran ISteam 80C

966,4 kg filtrat kopi 40C 39,05 kg gula rafinasi 28C 2,93 kg lesitin 28C

Pencampuran I T = 50C t = 15 menit

Campuran I, 60C

Kondensat 60C

Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses Pencampuran I yaitu filtrat kopi, gula rafinasi dan lesitin yang juga disebut campuran I. H campuran I Massa steam (M) H steam .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Pencampuran I adalah campuran filtrate kopi, gula rafinasi dan lesitin yang sudah tercampur sempurna menjadi campuran I yang bersuhu 60C. H campuran I 60C = 34.307,27001 Kkal = 13.567,382 Kkal = 37,19418 kg = 23.928,04137 Kkal = 37.495,42329 Kkal

6

H kondensat Asumsi Q loss .:. H keluar total Q loss

= 1.313,382 Kkal = 5% H keluar (total) = 37495,42329 Kkal = 1874,771165 Kkal

b. PendinginanAir dingin 5C

Campuran I 55C

Pendinginan T = 10C

Campuran I dingin 10C

Air 10C

Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses Pendinginan adalah campuran I yang bersuhu 55C. H campuran I 55C Pada proses ini, = 27608,41445 Kkal Q lingkungan dianggap berpengaruh selama

pendinginan. Asumsi Q lingkungan= 5% H masuk total .:. H masuk Q lingkungan Panas Keluar Bahan yang keluar pada proses Pendinginan adalah campuran I yang bersuhu 10C. H campuran I 10C = 13804,21 Kkal = 27608,41445 Kkal = 1453,074445 Kkal

Massa air dingin (M) = 1008,179 kg H air dingin .:. H keluar (total) = 15257,28167 Kkal = 29061,4889 Kkal

7

c. Pencampuran IICampuran I dingin 15C 1,95 kg pasta jeruk 28C Pencampuran II T = 20C t = 10 menit Campuran II 20C

Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses Pencampuran II adalah campuran I dingin bersuhu 15C dan pasta jeruk bersuhu 28C yang kemudian akan disebut sebagai campuran II. H campuran II = 9206,101951 Kkal

Pada proses ini tidak digunakan steam, sehingga H steam = 0 .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar pada proses Pencampuran II adalah campuran I dan pasta jeruk yang sudah tercampur sempurna membentuk campuran II bersuhu 20C. H campuran II 20C = 4606,897631 Kkal Asumsi Q loss .:. H keluar total Q loss = 5% H keluar (total) = 4849,3659 Kkal = 58,542 Kkal = 9206,101951 Kkal

8

5. Sterilisasi ProdukLarutan kopi 30oC (bahan 1)

Steam 1 80 C

o

PreheaterLarutan kopi 70oC (bahan 2)

Steam keluar 1 (70oC) Q loss

Steam 2 150 C

o

HeaterLarutan kopi 140oC (bahan 3)

Steam keluar 2 (140oC) Q loss

PrecoolingLarutan kopi 70oC (bahan 4)

Q loss

Cooling

Q loss

Larutan kopi 5oC (bahan 5)

a.

Preheating Panas Masuk Bahan yang masuk pada proses Preheating ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 30 oC yang akan disebut sebagai bahan 1. H bahan 1 (30 oC) = 4560,829 Kkal Massa steam (M) = 64,894 kg H steam 1 .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Preheating ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 70 oC yang disebut sebagai bahan 2. H keluar steam 1 = 2946,235 kkal = 414748,322 Kkal = 46309,151 Kkal

9

H bahan 2 (70 oC) = 41047,458 Kkal .:. H keluar (total) = 46309,151 Kkal Q loss 1 = 2315,458 Kkal

b.

Heating Panas Masuk Bahan yang masuk pada tahap Heating ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 70 oC yang akan disebut sebagai bahan 2. H bahan2 (70 oC) = 414047,48 Kkal Massa steam (M) = 133,102 kg H steam 2 .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Heating ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 140 oC yang disebut sebagai bahan 3. H bahan 3 (140 oC)= 104899,059 Kkal H keluar steam 2 = 15442,994 Kkal Asumsi Q loss = 5% H keluar (total) = 85628,388 Kkal = 126675,846 Kkal

.:. H keluar (total) = 126675,846 Kkal Q loss 2 = 6333,792 Kkal

c.

Precooling Panas Masuk Bahan yang masuk dalam proses Precooling ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 140 oC yang disebut sebagai bahan 3. H bahan 3 (140 oC) = 104899,059 Kkal

Massa pendingin (M) = 1528,014 kg Selama precooling, ada panas lingkungan yang berpengaruh terhadap sistem dan diasumsikan Q lingkungan ini sebesar 5% dari H masuk. .:. H masuk Q loss = 110420,062 = 5521,003 Kkal

10

Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses precooling ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 70 oC yang disebut sebagai bahan 4. H bahan 4 (70 oC) = 41047,458 Kkal H pendingin = 69372,60419 Kkal

.:. H keluar (total) = 110420,062 Kkal

d.

Cooling Panas Masuk Bahan yang masuk dalam proses Cooling ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 70 oC yang akan disebut sebagai bahan 4. H bahan 4 (70 oC) = 41047,458 Kkal

Massa pendingin (M) = 1237,795 kg Selama cooling, ada panas lingkungan yang berpengaruh terhadap sistem dan diasumsikan Q lingkungan ini sebesar 5% dari H masuk. Q lingkungan .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses Cooling ini adalah larutan kopi rasa buah bersuhu 5 oC yang disebut sebagai bahan 5. H bahan 5 (5 oC) = 18231,627 Kkal .:. H keluar (total) = 43207,850 Kkal = 21160,393 Kkal = 43207,850 Kkal

11

6. Sterilisasi KemasanH bahan masuk (Tetra pack: 80 kg ; T =28oC)

Steam: T =150oC

pengeringan dengan uap panas

Steam: T =110oC Q loss

H Bahan Keluar (Tetra pack: 80 kg ; T =110oC)

Panas Masuk Bahan yang masuk pada sterilisasi kemasan ini adalah kemasan tetrapack bersuhu 28 oC. H bahan Massa steam (M) H steam .:. H masuk Panas Keluar Bahan yang keluar dari proses sterilisasi kemasan ini yaitu kemasan tetra pack bersuhu 110 oC. H bahan H keluar steam .:. H keluar (total) = 18137925,45 Kkal = 3011796,94 Kkal = 22104350,04Kkal = 640162,0746 Kkal = 33364,317 kg = 21464187,97 Kkal = 22104350,04 Kkal

12

LAMPIRAN

1.

Roasting 33 kg biji kopi T = 30CRoasting T = 204oC t = 45 menit

Kopi Sangrai 92% (30,36 kg) (Padatan 87% + Air 5%) T = 204C

Q loss Cp = 3349 M + 837,36 Kadar Air Biji Kopi = Cp biji kopi = Massa masuk = T awal = T akhir =

9% = 0,272166 33 Kg 25 o C 30 o C

0,09 kkal/kg C

Panas Masuk H kopi = m C T H kopi = 44,90739495 kkal Panas yang digunakan berasal dari kompor, diasumsikan dengan x Kkal H masuk = H bahan + H kompor H masuk = 44,90739495 + x H masuk = 44,90739495 + x Kkal Panas keluar T output Komponen kopi sangrai : Cp Massa keluar T awal T akhir H kopi sangrai

= = = = =

204 oC 5% Air 87% padat 0,24015 kkal/kg C 30,36 kg 204 oC 25 oC m C T 1305,078538 kkal

Asumsi = Q loss 5% H keluar (output) H Keluar (total) = H kopi sangrai + Q loss H Keluar (total) = 1305,078538 + Q loss H Keluar (total) = 1305,078538 + 68,68834 H Keluar (total) = 1373,766882 kkal

13

H masuk 44,90739495 + 44,90739495 + Panas dari kompor 2. Pendinginan 30,36 kg kopi sangrai T = 204C

x x x

= H keluar (total) = H keluar (total) = 1373,767 = 1328,859 Kkal = 1328,859 Kkal

Cooling T = 25oC t = 45 menit

30,36 kg kopi sangrai T = 28C

Q loss Kadar Air Kopi Sangrai Cp Massa masuk T awal T akhir = = = = = 5% 0,24015 30,36 204 25 0,05 kkal/kg C Kg o C o C

Panas Masuk H kopi sangrai = m C T 1305,079 Kkal Tidak digunakan steam sehingga : H steam = 0 H masuk = H bahan + H steam H masuk = 1305,079 + 0 H masuk = 1305,079 Kkal Panas keluar T output Kadar Air Kopi Cp Massa keluar T awal T akhir

= = = = = =

o 28 C 5% 0,05 0,24015 kkal/kg C 30,36 kg o 28 C o 25 C

H kopi sangrai dingin = Panas dikeluarkan ke udara H udara = H laten H udara = 0 H udara =

m C T 21,87282 Kkal + + 0+ H sensibel m C T 179895 M joule

14

H udara = Asumsi = H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) = H masuk 1305,078538 M H udara H keluar (total) Q loss 3. Ekstraksi

42,994905 M kkal Q loss 5% H keluar (output) H kopi + H udara + 21,87282466 + 42,99491 M + 23,02402595 + 45,25779 M = = = = = = H keluar 23,02403 + 45,25779 M 28,32782 kg 1217,952 Kkal 1305,079 Kkal 65,25393 Kkal

Q loss Q loss

Steam 1500C

IAir T = 120C 117 C0

I117 C0

I1060C Ekstrak Kopi (800C)

1500C

Ampas

Ampas

Ampas

a. Air Panas Cp air Massa masuk T awal T akhir Panas Masuk H air = = Hsteam H steam H steam Hsteam = = = = 1,0089 935,6065 28 25 kkal/kg C Kg o C o C

m C T 2831,800

Kkal + + + H sensible m C T 126,113 M

= H laten =m = 517,21515 M = 643,32765 M

15

H masuk H masuk

= =

H bahan 2831,800

+ +

H steam 643,32765 M

Panas keluar T output Cp air Massa keluar H air panas H air panas H kondensat H kondensat Asumsi = H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) = Neraca Energi H masuk 643,32765 M

= 120 = 1,0089 = 935,6065 = m C T = 89673,67345 = M Cp T = 95,8455 Q loss H air panas 89673,67345 94393,3

o

C kkal/kg C kg Kkal

M kkal 5% H keluar (output) + H kondensat + 95,8455 M + 100,89 M

+ +

Q loss Q loss

= H keluar + 2831,8 = 100,89 M kkal 542,4377 M = 91561,54 M = 168,7964 kg 2831,8 2831,8

+ 94393,34

H masuk H masuk H masuk H keluar H keluar H keluar Q loss

= 643,32765 M + = 108591,4124 + = 111423,2126 Kkal = 100,89 M = 17029,87209 = 111423,2126 Kkal = 5571,160629 Kkal

+ +

94393,34 94393,34

b. Percolator I Komponen massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T Air 935,6065069 1,0089 95 89673,67345 Butiran kopi 28,5384 0,23999 3 20,54679185 Jumlah 89694,22025

16

Panas Masuk H bahan = m C T 89694,22025 Kkal Tidak digunakan steam sehingga : H steam = 0 H masuk = H bahan + H steam H masuk = 89694,22025 + 0 H masuk = 89694,22025 Kkal Panas keluar o T output = 117,727 C Komponen massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T Larutan kopi 933,97 0,9839 92,727 85209,9079 Jumlah 85209,9079 H larutan kopi I = 85209,9079 Kkal Asumsi = Q loss 5% H keluar (output) H Keluar (total) = H larutan kopi I + Q loss H Keluar (total) = 85209,9079 + Q loss H Keluar (total) = 85209,9079 + 4484,73199 H Keluar (total) = 89694,6399 Kkal c. Percolator II Komponen Larutan Kopi massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T 933,97 0,9839 75 68919,7725 Jumlah 68919,7725

Panas Masuk H larutan kopi II = m C T H larutan kopi II = 68919,7725 Hsteam = H laten + H steam = m + H steam = 517,2151M + H steam = 643,32765 M H masuk = H bahan + H masuk = 68919,7725 + Panas keluar o T kondensat = 117 C Kadar Air Kopi = 5% 0,05 Cp = 0,9839 Massa keluar = 30,36 T bahan awal = 117 oC o T akhir = 25 C

Kkal H sensible m C T 126,1125 M H steam 643,32765 M

kkal/kg C kg

17

H kondensat

= m C T 92,0736 M

massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T 992,29 0,9839 92 89820,9001 Jumlah 89820,9001 Asumsi = Q loss 5% H keluar (output) H Keluar (total) = H bahan + Q loss H Keluar (total) = 21,87282 + Q loss H Keluar (total) = 21,87282 + 1,151201 H Keluar (total) = 23,02403 Kkal Komponen Larutan Kopi d. Percolator III T masuk T akhir = 110 = 25o o

C C Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T 922,29 0,9839 85 77132,49614 Jumlah 77132,49614

Komponen Larutan Kopi

massa (kg)

Panas Masuk H bahan = m C T H bahan = 77132,49614 Kkal Tidak digunakan steam sehingga : Hsteam = 0 H masuk = H bahan + H steam H masuk = 77132,49614 + 0 H masuk = 77132,49614 Kkal Panas keluar T output Komponen Larutan Kopi

=

106,262 oC massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T 916,48 0,9839 81,262 73275,9503 Jumlah 73275,9503

H bahan = m C T 73275,9503 Kkal Asumsi = Q loss H Keluar (total) = H bahan H Keluar (total) = 73275,9503 H Keluar (total) = 73275,9503

5% H keluar (output) + Q loss + Q loss

18

H Keluar (total) = 77132,57926 Kkal Q loss = 3856,628963 Kkal 4. Pencampuran a. Pencampuran I Komponen Massa (kg) filtrat kopi 907,31732 gula rafinasi 36,66187 lesitin 2,75083 Cp (kkal/kgC) 0,99253593 0,522693 0,20813315 Jumlah T (C) m. Cp. T 15 13508,1756 3 57,4887 3 1,7176 13567,382

H campuran I = m C T H campuran I = 13.567,382

Kkal

Hsteam = H laten + H sensibel H steam = m + m C T H steam = 517,21515 M + 126,1125 M kkal H steam = 643,32765 M kkal H masuk = H campuran I H masuk = 13.567,382 Panas Keluar T keluar = 60 C komponen filtrat kopi gula rafinasi lesitin massa (kg) 966,4 39,05 2,93 Cp (kkal/kgC) T (C) 35 0,99253593 35 0,522693 35 0,20813315 Jumlah m. Cp. T 33571,5353 714,3907 21,3441 34307,2700 + + H steam 643,32765 M kkal

Steam berubah menjadi air H air = M Cp T H air = 35,3115 M Asumsi Q loss 5% H keluar (output) H Keluar (total) = H air + H bahan H Keluar (total) = 35,3115 M + 34307,2700 H Keluar (total) = 37,17 M + 36112,9258

+

Q loss

19

Neraca EnergiH masuk = H masuk = 13567,382 + 643,32675 M = 606,15765 M = M = H keluar H keluar 37,17 22545,53 37,19418 + Q loss + Q loss M + 36112,9158 Kg

H masuk = H masuk = H masuk =

13567,382 + 643,32675 M Kkal 3032,927377 + 23928,04 37495,42329 Kkal 643,32765 M Kkal 23928,04137 Kkal 37,17 M 1382,50749 37495,42329 Kkal 5% H keluar (total) 1874,771165 Kkal 35620,65213 Kkal + + 36112,9158 36112,9158

H steam = H steam masuk = H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) = Q loss = Q loss = H keluar = b. Pendinginan

Panas Masuk Cp = 3349M+837,36 Suhu masuk cooler diasumsikan 55C komponen massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) filtrat kopi 907,31732 0,99253593 gula rafinasi 36,66187 0,522693 lesitin 2,75083 0,20813315 Jumlah H campuran I = m. Cp. T 27608,41445 Kkal H masuk = H campuran I H masuk = 27608,41445 Kkal m. Cp. T 30 27016,35 30 574,8871 30 17,17617 27608,41

20

Panas Keluar T keluar =

10 C M. Cp. T 13508,18 287,4435 8,588084 13804,21

Komponen Massa (Kg) Cp (Kkal/KgC) T (C) Filtrat Kopi 907,31732 0,99253593 15 Gula Rafinasi 36,66187 0,522693 15 Lesitin 2,75083 0,20813315 15 Jumlah M Cp T 15,1335 M Q loss

H air pendingin= H air pendingin= Asumsi H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) =

15257,28167

5% H keluar (output) + + + H bahan 13804,21 14530,74 + Q loss

H air 15,1335 M 15,93 M

Neraca Energi H masuk = H keluar H masuk + Q lingkungan 27608,41445 + Q lingkungan 29061,4889 + 1453,074445 15,1335 M M H masuk = H masuk = H masuk = H air H air H masuk bahan + 27608,41445 + 29061,4889 kkal

= H keluar bahan = 13804,20723 = 13804,21 = 15257,28 = 1008,179 kg Q lingkungan 1453,074445

+ + +

H air 15,1335 15,1335

M M

= 15,1335 M = 15257,28167 H keluar bahan + 13804,20723 + 29061,4889 kkal H air 15257,28

H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) =

21

c. Pencampuran II Panas Masuk

Cp = 3349M+837,36 Suhu masuk mixing II (kopi,lesitin, gula) diasumsikan 15C Suhu pasta diasumsikan = suhu ruang = 28C komponen filtrat kopi gula rafinasi lesitin Pasta Jeruk massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m. Cp. T 907,31732 0,99253593 10 9005,45 36,66187 0,522693 10 191,629 2,75083 0,20813315 10 5,725389 1,83072 0,60033454 3 3,297133 Jumlah 9206,102 m. Cp. T kkal 9206,101951 kkal

H campuran II =

Tidak digunakan steam pada proses ini Hsteam = 0 H masuk = H masuk = H masuk = Panas Keluar T keluar = Komponen Filtrat kopi Gula rafinasi Lesitin Pasta H campuran II + H steam 9206,101951 + 0 9206,101951 kkal

20 C Massa (kg) Cp (kkal/kgc) t (C) M. Cp. t 907,31732 0,99253593 5 4502,725 36,66187 0,522693 5 95,81451 2,75083 0,20813315 5 2,862695 1,83072 0,60033454 5 5,495222 Jumlah= 4606,898 m. Cp. T 4606,897631 kkal 5% H keluar (output) H campuran II + 4606,897631 + 4606,897631 + 4849,365927 kkal

H campuran II = H campuran II = Asumsi Q loss H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) = H Keluar (total) =

Q loss Q loss 242,4683

22

5.

SterilisasiLarutan kopi 30oC (bahan 1)

Steam 1 80 C

o

PreheaterLarutan kopi 70oC (bahan 2)

Steam keluar 1 (70oC) Q loss 1

Steam 2 150oC

HeaterLarutan kopi 140oC (bahan 3)

Steam keluar 2 (140oC) Q loss 2

PrecoolingLarutan kopi 70oC (bahan 4)

Q loss 3

Cooling

Q loss 4

Larutan kopi 5oC (bahan 5)

a.

Preheater Panas Masuk

T bahan 1= 25-20 =5 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m.cp.T Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 5 4457,697933 Gula rafinasi 36,295 0,522693 5 94,85637546 Lesitin 2,723 0,20813315 5 2,834063642 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 5 5,440276632 Jumlah 939,0751305 2,32369662 20 4560,828649 H bahan 1= 4560,829 steam = 517,2152 Cp steam = 1,0089 T= 150-25 = 125 H laten= M 517,21515 M

23

H sensibel = M.cp.T 126,113 M H steam1 = H laten + H sensibel = 517,215 M + 126,113 M = 643,328 M H masuk = 4560,829 + 643,328 M Panas Keluar T bahan 2 = 70-25 = 45 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m.cp.T Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 45 40119,2814 Gula rafinasi 36,295 0,522693 45 853,7073791 Lesitin 2,723 0,20813315 45 25,50657278 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 45 48,96248969 Jumlah 939,0751305 2,32369662 180 41047,45784 H bahan 2= 41047,45784 Cp = 1,0089 T= t2-t1 = 45 H keluar steam3 = H air H air = m.cp.T = 45,401 M Asumsi: Q loss= 5% H keluar (total) Neraca Energi I H masuk = H keluar H Bahan 1 + H Steam 1 = H keluar steam 1 4560,829 + 643,328 M = 45,401 M 4560,829 + 643,328 M = 47,790 M 595,538 M = 38647,022 M = 64,894 kg H masuk = 4560,829 + = 4560,829 + = 46309,151 kkal = 47,790 M = 3101,300 = 46309,151 kkal = 5%. H keluar = 2315,458 kkal 643,328 M 41748,322 + + 43207,850 43207,850

H keluar

Q loss

24

b. Heater Panas Masuk T bahan 2= 70-25 = 45 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m.cp.T Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 45 40119,2814 Gula rafinasi 36,295 0,522693 45 853,7073791 Lesitin 2,723 0,20813315 45 25,50657278 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 45 48,96248969 Jumlah 939,0751305 2,32369662 180 41047,45784 H bahan 2= 41047,45784 steam = 517,21515 Cp steam = 1,0089 Kkal/kgC T= 150-25 = 125 H laten= M 517,215 M H sensibel = M.cp.T 126,113 M H steam2 = H laten + H sensibel 517,215 M + 126,113 643,328 M Panas Keluar T bahan 3= 140-25 = 115 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m.cp.T Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 115 102527,052 Gula rafinasi 36,295 0,522693 115 2181,697 Lesitin 2,723 0,20813315 115 65,183 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 115 125,126 Jumlah 939,0751305 2,32369662 460 104899,059 H Bahan3= 104899,059 kkal Cp= 1,0089 T= 140-25 = 115 H keluar steam2 = H air H air = m.cp.T = 116,024 M

25

Neraca Energi II H masuk = H keluar H Bahan 2 + H Steam = H keluar steam + H bahan 3 + Q loss 41047,45784 + 643,328 M = 116,024 M + 104899,059 + Q loss 41047,45784 + 643,328 M = 122,130 M + 110420,062 521,198 M = 69372,604 M= 133,102 kg H masuk = = = = = = 41047,458 + 643,328 M 41047,458 + 85628,388 126675,846 kkal

H keluar

122,130 M + 110420,062 16255,783 + 110420,062 126675,846 kkal H keluar steam2 = 15442,994 Q loss = 5%. H keluar = 6333,792 kkal c. Precooling Panas Masuk T bahan 3= 140-25 = 115 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m.cp.T Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 115 102527,052 Gula rafinasi 36,295 0,522693 115 2181,697 Lesitin 2,723 0,20813315 115 65,183 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 115 125,126 Jumlah 939,0751305 2,32369662 460 104899,059 H Bahan3= 104899,059 kkal Panas Keluar T bahan = 70-25 = 45 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) m.cp.T Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 45 40119,2814 Gula rafinasi 36,295 0,522693 45 853,7073791 Lesitin 2,723 0,20813315 45 25,50657278 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 45 48,96248969 Jumlah 939,0751305 2,32369662 180 41047,45784

26

H Bahan 4= 41047,45784 kkal Asumsi: Q lingkungan = 5% .H Masuk Neraca Energi III H masuk = H keluar H Bahan 3 + Q Lingkungan = H keluar air 1 + H bahan 4 104899,059 + Q lingkungan = 45,401 M + 41047,458 110420,062 = 45,401 M + 41047,458 45,401 M = 69372,604 M = 1528,014 kg H masuk Q lingkungan H keluar = = = = = = = = 110420,062 kkal 5% . H masuk 5521,003101 kkal 45,401 M + 69372,604 + 110420,062 kkal 20,178 M 69372,60419

41047,45784 41047,45784

H keluar air 1

d. Cooling Panas Masuk T bahan = 70-25 = 45 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) Filtrat Kopi 898,244 0,99253593 45 Gula rafinasi 36,295 0,522693 45 Lesitin 2,723 0,20813315 45 Pasta jeruk 1,812 0,60033454 45 Jumlah 939,0751305 2,32369662 180 H Bahan 4= 41047,45784 kkal Panas Keluar

m.cp.T 40119,2814 853,7073791 25,50657278 48,96248969 41047,45784

t =25 t1 = 5 T bahan 2= t-t1 = 20 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T (C) Filtrat Kopi 898,244 0,9919 20 Gula rafinasi 36,295 0,52236 20 Lesitin 2,723 0,208 20 Pasta jeruk 1,812 0,59995 20 Jumlah 939,0751305 2,32221 80

m.cp.T 17819,36733 379,1837754 11,32900237 21,74716761 18231,62727

27

H Bahan 5= 18231,627 kkal Neraca Energi IV H masuk = H keluar H Bahan 4 + Q Lingkungan = H keluar air 2 + H bahan 5 41047,45784 + Q lingkungan = 20,178 M + 18231,627 43207,85036 = 20,178 M + 18231,627 20,178 M = 24976,223 M = 1237,795 kg H masuk = 43207,850 kkal Q lingkungan = 5% . H masuk = 2160,392518 kkal H keluar = 20,178 M = 24976,223 = 43207,850 kkal H keluar air 2 = 20,178 x 1247,164 = 24976,22309 6. Sterilisasi Kemasan T = 28-25 = 3 Komponen Aluminium foil Polietilen Kertas Jumlah H bahan masuk

+ +

18231,62727 18231,62727

Massa (kg)

Cp (kkal/kgC) T masuk (C) m.cp.T 2 0,2151 3 1,291 8,4 11095,2 3 279599,04 29,6 4060,38 3 360561,744 40 640162,0746 640162,0746 kkal

Menghitung H Bahan Keluar T = 110-25 = 85 Komponen Massa (kg) Cp (kkal/kgC) T masuk (C) m.cp.T Aluminium foil 2 0,2151 85 36,567 Polietilen 8,4 11095,2 85 7921972,8 Kertas 29,6 4060,38 85 10215916,08 Jumlah 40 18137925,45 H bahan keluar= 18137925,45 kkal Menghitung H Steam Masuk steam = 517,2152 cp = 1,0089

28

T = 150-25 = 125 H Steam = H sensibel = m.c.T = 126,1125 M = 643,3277Menghitung H Steam Keluar

+ H laten + M + 517,2152 M

cp = 1,0089 T = 110-25 85 H steam keluar=

H sensibel m.c.T 85,7565 kkal

Neraca Energi H Masuk H Bahan + H steam 640162,0746 + 643,3277 M 640162,0746 + 643,3277 M 553,0577 M M H masuk = H Bahan masuk + 640162,0746 + 640162,0746 + 22104350,04 kkal = = = = = = H Keluar H Bahan + H steam keluar + Q loss 18137925,45 + 85,7565 M + Q loss 19092553,1 + 90,27 M 18452391,03 33364,317 kg

H steam 643,3277 M 21464187,97

H Keluar = H Bahan keluar + H steam keluar + 19092553,1 + 90,27 M 19092553,1 + 3011796,94 22104350,04 kkal Q loss = 5% . H keluar 1105217,502 kkal 33364,31749 kg

Q loss

Kebutuhan steam =