TUGAS

SATUAN OPERASI DAN PROSES

“APLIKASI SENTRIFUGASI”Dosen Pengampu: Arie Febrianto Mulyadi, STP., MP.

Kelompok:

Rifka Septiani (125100300111066)

Ardi Bagas F (125100301111089)

Prakadhini Dibyanti (125100307111030)

Fibiandra Oktasari (125100307111035)

Nofilla Ikrima W (125100307111038)

KELAS F

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

1. Resume Jurnal

Jurnal Bioproses Komoditas TropisVol. 1 No. 1, April 2013

PENGARUH KONSENTRASINa-CMC (Natrium-Carboxymethyle Cellulose) DAN

LAMA SENTRIFUGASI TERHADAP SIFAT FISIK KIMIA MINUMAN ASAM SARI TEBU (Saccharum officinarum L )

ABSTRAK

Pengolahan tebu (Saccharum officinarum L) menjadi minuman ringan merupakan salah satu alternatif pengolahan tebu. Penelitian bertujuan untuk mempelajari pengaruh stabilisator tambahan Na-CMC (Sodium Carboxymethyle Cellulose) dan lama sentrifugasi terhadap sifat fisik Asam Sari Tebu (AST) Metode penelitian yang digunaka adalah dua cara desain faktorial dengan 2 faktor dan 3 ulangan. Faktor pertama menggunakan waktu sentrifugasi (15 menit dan 30 menit), sedangkan faktor kedua adalah konsentrasi Na-CMC (0,02%, 0,04% dan 0,08%). Adapun variabel yang diukur meliputi pH, viskositas, Solids terlarut total, warna, kadar air, kekeruhan, dan organoleptik. Analisis data menggunakan Analisis Varian dan Saldo Mass. Hasil penelitian menunjukkan pengaruh konsentrasi Na-CMC dan settling time dari sentrifugasi pada sifat fisik dan kimia dari AST belum ada pengaruh yang signifikan. Di sisi lain, ada perbaikan pada sifat fisik dan kimia dari AST, seperti pH, Na-CMC dan settling time dari pengaruh sentrifugasi untuk menurunkan pH. Dan lagi kekeruhan efek Na-CMC dan settling time dari sentrifugasi membuat nilai yang lebih rendah dari NTU, yang berarti minuman tebu asam memiliki penampilan penampilan yang lebih jelas dan lebih menarik. Dan kombinasi perlakuan terbaik adalah pada sampel lama sentrifugasi 15 menit dengan 0,04% Na-CMC.

PENDAHULUAN

Tebu (Saccharum officinarum L) merupakan salah satu komoditi perkebunan yang penting dalam pembangunan sub sektor perkebunan, antara lain untuk memenuhi kebutuhan domestik maupun sebagai komoditi ekspor penghasil devisa negara. Program akselerasi peningkatan produktivitas gula Nasional sejak tahun 2001, merupakan salah satu langkah yang diambil oleh Dinas Perkebunan Jawa Timur guna meningkatkan produktivitas tebu. Kegiatan yang dilaksanakan pada program ini, mengacu pada kegiatan on farm misalnya kegiatan rehabilitas tanaman tebu. Kegiatan rehabilitasi tanaman merupakan kegiatan penggantian bibit tebu varietas lama dengan bibit tebu unggul. Pada tahun 2001, kegiatan rehabilitasi telah dapat mengganti pertanaman tebu varietas lama dengan varietas unggul milik petani seluas 28.000 Ha, dan produktivitas tebu telah mengalami kenaikan yang signifikan mulai tahun 2006. Produksi tebu terdiri dari produksi perkebunan rakyat, perkebunan negara, dan perkebunan swasta. Untuk meningkatkan pemanfaatan nira tebu maka peneliti mencoba mengkaji pemanfaatan nira

tebu untuk dijadikan produk minuman ringan, dengan menambahkan bahan penstabil Na-CMC (Natrium Carboxymethyle Cellulose ) dan lama sentrifugasi pada proses pembuatan (Fardiaz, 1986). Pemberian kedua perlakuan tersebut bertujuan untuk mendapatkan sifat fisik kimia minuman asam sari tebu (AST) yang optimum. Sifat fisik kimia yang lebih baik ditunjukkan dengan nilai optimum untuk pH, viskositas, TPT, Turbiditas, Kadar air, Warna dan organoleptik. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi terhadap nilai ekstrim sifat fisik kimia AST, mengetahui kombinasi perlakuan yang optimum antara Na-CMC dan lama sentrifugasi, dan mengetahui pengaruhi perlakuan kombinasi antara Na-CMC dan lama sentrifugasi terhadap performansi AST.

METODE PENELITIAN

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan meliputi Mesin Giling 3 Roll, Pisau pengupas, Timbangan digital, Timbangan Ohaus, Gelas Ukur, Kompor, Beaker glass Saringan, Botol dan tutup, Mesin Sentrifugasi, Refraktometer, Turbidimeter, Viscometer Ostwald, Stopwatch, Colour reader, Oven, pH meter dan Thermometer glas. Bahan yang digunakan meliputi Tebu sebagai bahan baku, asam sitrat sebagai penguat rasa, natrium benzoat sebagai pengawet, air sebagai bahan pelarut, Na-CMC sebagai penstabil dan solar sebagai bahan bakar.

Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (Earle, 1969). Perlakuan yang diberikan meliputi lama sentrifusi yaitu 15 menit dan 30 menit, serta perlakuan penambahan Na-CMC 0.02 %, 0.04 % dan 0.08 %. Yijk = μ +αi + βj + ijk + (αβ)ij Parameter pengamatan meliputi pH, viskositas, total padatan terlarut, kadar air, turbiditas, serta uji organoleptic.

HASIL DAN PEMBAHASAN

pH

Hasil rata - rata analisa pH yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 5,08 dengan rentang nilai rata - rata pH antara 4,8 sampai 5,2. Dapatdiketahui bahwa terjadi penurunan nilai pH seiring peningkatan lama sentrifugasi, sebaliknya dengan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata pH semakin meningkat. Namun, jika dibandingkan dengan pH kontrol sebesar 6,3, nilai rata - rata pH minuman asam sari tebu cenderung menurun. Kecenderungan penurunan nilai pH, dikarenakan kinerja asam sitrat yang ditambahkan pada proses pengolahan minuman asam sari tebu sebesar 0,12% volume. Asam sitrat adalah rajanya asam untukmakanan dan minuman karena memberikan kombinasi yang unik dari sifat yang dimilikinya (Hui,1992).

Gambar 1. Rata - rata nilai pH akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Berdasarkan Gambar. 1 dapat diketahui bahwa rata - rata nilai pH minuman asam sari tebu sudah memenuhi standart pH baku untuk minuman sari buah yaitu 4-7 (SNI 01-3719-1995), Sedangkan untuk analisa ragam, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan keragaman nilai pH minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan keragaman nilai pH minuman asam sari tebu. Sedangkan untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan interaksi terhadap keragaman nilai pH minuman asam sari tebu. Tidak terdapatnya pengaruh yang nyata terhadap nilai pH karena Na-CMC hanya berfungsi sebagai stabilisator, dan pengemulsi, sedangkan lama sentrifugasi hanya berperan pada saat proses penjernihan.

Viskositas

Hasil rata - rata analisa viskositas kinematis yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 0,0135 kg m/s dengan rentang nilai viskositas berkisar antara 0,009337 kg m/s sampai 0,023462 kg m/s. Nilai ratarata viskositas tersebut, jika dibandingkan dengan nilai viskositas nira tebu jernih yaitu 0,028559 kg/ms, cenderung mengalami penurunan sebagaimana terdapat pada Gambar 2. Penurunan nilai tersebut dikarenakan pengaruh perlakuan sentrifugasi yang mampu memisahkan padatan yang ukuranya cukup kecil dan tersebar merata dalam cairan menggunakan gaya sentrifugal.

Gambar 2. Rata - rata nilai viskositas akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Data menunjukkan bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata viskositas meningkat, dan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata viskositas juga semakin meningkat. Peningkatan nilai viskositas ini dikarenakan Na-CMC juga berfungsi sebagai zat pengental (Fardiaz,1986). Mekanisme kerja Na-CMC sebagai stabilisator emulsi berhubungan erat dengan kemampuannya yang sangat tinggi dalam mengikat air, sehingga meningkatkan viskositas larutan, dimana butir–butir Na-CMC bersifat hidrofilik sehingga akan menyerap air dan akhirnya membengkak. Untuk mengetahui peningkatan nilai viskositas yang disebabkan oleh perlakuan penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi, dapat dilihat pada Gambar 1. Sedangkan, hasil dari analisa ragam, menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan nilai viskositas minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan keragaman data nilai viskositas minuman asam sari tebu. Sedangkan untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat diketahui pula bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata terhadap keragaman nilai viskositas.

Total Padatan Terlarut

Hasil rata - rata analisa total padatan terlarut yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 9,833 brix, dengan rentang nilai TPT berkisar antara 9 sampai 10,5 brix. Jika dibandingkan dengan nilai Total Padatan Terlarut nira tebu murni, dapat disimpulkan bahwa nilai TPT cenderung mengalami penurunan. Penurunan nilai Total Padatan Terlarut dikarenakan perlakuan sentrifugasi mampu memisahkan padatan yang ukuranya cukup kecil dan tersebar merata dalam cairan dengan gaya sentrifugal. Dari sebaran data dapat diketahui bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata total padatan terlarut menurun. Penurunan nilai rata - rata total padatan terlarut akibat perlakuan lama sentrifugasi, dikarenakan perlakuan sentrifugasi mempunyai peran yang cukup penting dalam proses penjernihan suatu larutan, dengan perlakuan tersebut maka partikel - partikel yang memiliki kerapatan yang rendah dapat dikumpulkan dengan gaya sentrifugal (Earle, 1969). Sebaliknya dengan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata total padatan terlarut juga semakin meningkat. Nilai rata - rata total padatan terlarut minuman asam sari tebu akibat perlakuan Na-CMC dan lama sentrifugasi ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3. Rata - rata nilai Total Padatan Terlarut akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Tabel 1 menunjukkan adanya pengaruh yang sangat nyata antara perlakuan Na-CMC dengan nilai total padatan terlarut minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan nilai total padatan terlarut minuman asam sari tebu. Untuk perlakuan kombinasi (Na-CMC dan lama sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih besar dibandingkan dengan nilai F kritis (α = 1%), sehingga dapat diketahui pula bahwa terdapat pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai total padatan terlarut.

4. Kadar Air

Hasil rata - rata analisa kadar air yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 84.09 dengan rentang nilai 81.19% sampai 87.08 %. Dari data dapat diketahui bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata kadar air semakin meningkat, sebaliknya dengan semakin naiknya nilai konsentrasi Na-CMC maka nilai rata - rata kadar air juga semakin menurun. Jika dibandingkan dengan nilai kadar air nira tebu jernih sebesar 91.12% maka dapat diketahui bahwa nilai kadar air cenderung turun (Gambar 4.)

Gambar 4. Rata - rata kadar air akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Berdasarkan analisa ragam, dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan penambahan Na-CMC dengan nilai kadar air minuman asam sari tebu, dan tidak terdapat pengaruh yang nyata antara perlakuan lama sentrifugasi dengan nilai kadar air minuman asam sari tebu. Untuk perlakuan interaksi (Na-CMC dan Lama Sentrifugasi) juga didapatkan nilai F hitung lebih kecil dibandingkan dengan nilai F kritis, sehingga dapat diketahui pula bahwa tidak terdapat pengaruh yang nyata terhadap nilai kadar air minuman asam sari tebu. Tidak adanya pengaruh yang dikarenakan selang konsentrasi Na-CMC yang diberikan sangat kecil perbedaannya, sehingga perubahannya kurang bisa signifikan.

Turbiditas

Hasil rata - rata analisa turbiditas yang diperoleh dari produk minuman asam sari tebu adalah 167 dengan rentang nilai turbiditas antara 50 sampai 397.5 NTU . Dari data dapat diketahui bahwa semakin meningkatnya lama sentrifugasi akan membuat nilai rata - rata turbiditas meningkat, sama halnya dengan semakin tinggi konsentrasi Na-CMC maka

nilai rata – rata turbiditas juga semakin meningkat. Namun jika dibandingkan dengan kontrol nilai NTU menunjukkan penurunan yang sangat signifikan, dikarenakan nilai turbiditas nira tebu murni adalah sebesar 655 NTU menunjukkan bahwa semakin jernihnya minuman asam sari tebu.

Gambar 5. Rata - rata turbiditas akibat penambahan Na-CMC dan lama sentrifugasi.

Sifat Organoleptik Minuman Asam Sari Tebu

Parameter organoleptik yang diujikan meliputi uji kesukaan panelis terhadap warna, rasa, dan aroma dari minuman asam sari tebu.

Warna

Warna merupakan parameter utama yang dapat mempengaruhi penerimaan konsumen terhadap suatu komoditi. rata - rata kesukaan panelis terhadap tingkat warna produk minuman asam sari tebu berkisar antara 2.45 sampai 3.55. Hal ini menunjukkan tingkat kesukaan panelis terhadap warna antara agak tidak menyukai sampai menyukai. pengaruh perlakuan terhadap tingkat kesukaan panelis terhadap warna.

Rasa

Rasa merupakan parameter mutu yang dapat memepengaruhi penerimaan konsumen terhadap suatu komoditi. Rata - rata kesukaan panelis terhadap tingkat rasa pada produk minuman asam sari tebu adalah berkisar antara 2.35 sampai 3. Tingkat kesukaan ini menunjukkan tingkat kesukaan mulai agak menyukai sampai biasa. Penilaian biasa dikarenakan menurut panelis, rasa minuman asam sari tebu masih sangat terasa betul tebunya.

Aroma

Aroma merupakan parameter yang menunjukkan tingkat kelezatan makanan. Rata - rata tingkat penerimaan aroma minuman asam sari tebu oleh panelis adalah berkisar antara 2.65 sampai 3.5.

2. Mesin – mesin yang digunakanA. Mesin Giling 3 Roll

Mesin peras tebu menggunakan mesin peras tebu import full stainless 3 ROLL 1x GILING KERING sehingga proses pemerasan lebih higienis stok tebu hijau selalu tersedia sepanjang tahun. Mesin penggiling ini mempunyai fungsi dalam memperkecil bidang padatan agar sesuai dengan peruntukan dalam proses berikutnya. Konstruksinya terdiri dari mesin penggiling yang digerakkan oleh kekuatan roda penggiling yang berputar pada kecepatan yang diperlukan (ditentukan oleh diameter roda dan pabrikan rating, biasanya dengan formula perhitungan teknis) dan alas/tempat tidur beserta perlengkapan untuk memandu dan memegang kerja-piece. Kepala penggilingan dapat dikendalikan untuk melakukan perjalanan di bagian pekerjaan tetap atau benda kerja yang dapat dipindahkan sementara kepala menggiling tetap dalam posisinya.

B. Refraktometer

Refraktometer adalah alat yang digunakan untuk mengetahui indeks refraksi, kerapatan jenis, dan konsentrasi dari suatu zat terlarut misalnya mengukur kadar gula, kadar urin dan protein dalam tubuh. Prinsip kerja dari refraktometer adalah mamanfaatkan refraksi cahaya polikromatis d a r i s i n a r l a m p u y a n g m e n y i n a r i d a y l i g h t p l a t e . S a m p e l d i t e t e s k a n p a d a d a y l i g h t p l a t e ,

kemudian dikenakan cahaya polikromatis dan selanjutnya diteruskan ke prisma. Pada prisma, cahaya polikromatis diubah menjadi cahaya monokromatis, selanjutnya terjadi pemfokusan  pada lensa. Cahaya monokromatis yang telah melewati lensa diteruskan ke biomaterial skip sehingga tertera skala.

C. Turbidimeter

Alat akan memancarkan cahaya pada media atau sampel, dan cahaya tersebut akan diserap, dipantulkan atau menembus media tersebut. Cahaya yang menembus media akan diukur dan ditransfer kedalam bentuk angka. Turbidimeter merupakan alat yang digunakan untuk menguji kekeruhan, yang biasanya dilakukan pengujian adalah pada sampel cairan misalnya air. Salah satu parameter mutu yang sangat vital adalah kekeruhan yang kadang-kadang diabaikan karena dianggap sudah cukup dilihat saja atau alat ujinya yang tidak ada padahal hal tersebut dapat berpengaruh terhadap mutu. Oleh sebab itu untuk mengendalikan mutu dilakukan uji kekeruhan dengan alat turbidimeter.

D. Viscometer Ostwald

Viscometer Ostwald yang diukur adalah waktu yang dibutuhkan oleh sejumlah tertentu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler dengan gaya yang disebabkan oleh berat cairan itu sendiri. Pada percobaan sebenarnya, sejumlah tertentu cairan (misalnya 10 cm3, bergantung pada ukuran viscometer) dipipet kedalam viscometer. Cairan kemudian dihisap melalui labu pengukur dari viscometer sampai permukaan cairan lebih tinggi daripada batas a. cairan kemudian dibiarkan turun ketika permukaan cairan turun

melewati batas a, stopwatch mulai dinyalakan dan ketika cairan melewati tanda batas b, stopwatch dimatikan. Jadi waktu yang dibutuhkan cairan untuk melalui jarak antara a dan b dapat ditentukan. Tekanan ρ merupakan perbedaan antara kedua ujung pipa U dan besarnya disesuaikan sebanding dengan berat jenis cairan.

E. Sentrifus

Sentrifus merupakan alat yang digunakan untuk memisahkan organel berdasarkan massa jenisnya melalui proses pengendapan. Dalam prosesnya, sentrifus menggunakan prinsip rotasi atau perputaran tabung yang berisi larutan agar dapat dipisahkan berdasarkan massa jenisnya. Larutan akan terbagi menjadi dua fase yaitu supernatant yang berupa cairan dan pellet atau organel yang mengendap. Peralatan sentrifus terdiri dari sebuah rotor atau tempat untuk meletakan larutan yang akan dipisahkan. Rotor ini nantinya akan berputar dengan cepat yang akan mengakibatkan larutan akan terpisah menjadi dua fase. Semakin cepat perputaran yang dilakukan, semakin banyak pula organel sel yang dapat diendapkan begitu juga sebaliknya.

Sebelum sentrifus dioperasikan, ada beberapa hal penting yang perlu diperhatikan operator seperti rotor dalam sentrifus harus diseimbangkan, alat harus benar-benar siap diperiksa apakah ada kerusakan, dan lain-lain. Pada saat sentrifus sedang berputar tutup mesin tidak boleh dibuka. Sebagian besar dari mesin-mesin ini mempunyai alat pengaman yang mencegah tutup mesin ini terbuka. Akan tetapi, ada beberapa sentrifus yang tidak mempunyai alat tersebut. dalam pengoperasian sentrifus ini juga memerlukan kehati-hatian dari operator jangan sampai rambut atau jas lab tersangkut pada rotor yang sedang berputar karena akan sangat membahayakan. Setelah sampel selesai disentrifus sampel kemudian dipindahkan dari rotor. Sentrifus kemudian dingin setelah digunakan dan tutupnya harus dibiarkan terbuka agar semua air yang mengembun dapat menguap.

Gambar 1. Sentrifus

Gambar 2. Bagian-bagian Sentrifus

F. Pompa Sentrifugal

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara terus menerus. Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran. Pompa Sentrifugal digunakan untuk memberikan atau menambah kecepatan pada cairan dan merubahnya menjadi tinggi tekan (head).

Gambar 3. Pompa SentrifugalPompa sentrifugal terdiri dari: Baling-baling (blade) Rumah (casing), tempat baling-baling bekerja Stuffing box, yang merupakan penghubung casing dengan motor

Gambar 4. Bagian-bagian pompa sentrifugal

Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan: Kapasitas

- Kapasitas rendah < 20 m3/jam- Kapasitas menengah 20 – 60 m3/jam- Kapasitas tinggi > 60 m3/jam

Tekanan- Tekanan rendah < 5 kg/cm2

- Tekanan menengah 5 – 50 kg/cm2

- Tekanan tinggi > 50 kg/cm2

Jumlah/ Susunan Impeller dan Tingkat- Single stage: terdiri dari satu impeller dan satu casing- Multi stage: terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu

casing- Multi impeller: terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam

satu casing- Multi impeller multi stage:  kombinasi multi impeller dan multi stage

Posisi Poros- Posisi tegak- Posisi mendatar

Jumlah Suction- Single suction- Double suction

Arah Aliran Keluar Impeller- Radial flow- Axial flow- Mixed fllow

Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat sepert gambar  berikut:

Gambar 5. Bagian-bagian utama pompa sentrifugala. Stuffing box

Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing.

b. PackingDigunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.

c. Shaft (poros)Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian-bagian berputar lainnya.

d. Shaft sleeveShaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.

e. VaneSudut dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.

f. CasingMerupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).

g. Eye of impellerBagian sisi masuk pada arah isap impeller.

h. ImpellerImpeller berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya.

i. Wearing ringWearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing  dengan impeller.

j. BearingBearing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.

Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi  standar yang diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa standar minimum terdiri dari:a) Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluar pompa dilengkapi dengan check

valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah dengan arah aliran keluar pompa.

b) Proteksi terhadap overload. Beberapa alat seperti pressure switch low, flow switch dan overload relay pada motor pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari overload.

c) Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan mengganggu kinerja dan berkemungkinan merusak pompa. Beberapa alat yang ditambahkan untuk menghindari  vibrasi berlebihan adalah vibration switch  dan vibration monitor.

d) Proteksi terhadap minimum flow. Peralatan seperti pressure switch high (PSH), flow switch low (FSL) dan return line yang dilengkapi dengan control valve dipasang pada sistem pompa untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak terpenuhinya minimum flow.

e) Proteksi terhadap llow NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki NPSH yang cukup, aliran keluar pompa tidak akan mengalir dan fluida terakumulasi dalam pompa. Beberapa peralatan safetysyang ditambahkan pada sistem pompa adalah level switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL).

Pada beberapa kasus pemanfaatan pompa sentrifugal, pompa ini memberikan efisiensi yang lebih baik dibandingkan pompa jenis displacement. Hal ini dikarenakan pompa ini memiliki keunggulan dari pompa lainnya.Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya: Principe kerjanya sederhana Mempunyai banyak jenis Konstruksinya kuat Tersedia berbagai jenis pilihan kapasitas output debit air Poros motor penggerak dapat langsung disambungkan ke pompa Pada umumnya untuk volume yang sama dengan pompa displacement,

harga pembelian pompa sentrifugal lebih rendah Tidak banyak bagian-bagian yang bergerak (tidak ada katup dan

sebagainya), sehingga pemeliharaannya mudah Lebih sedikit memerlukan tempat Jumlah putaram tinggi, sehingga memberi kemungkinan untuk pergerakan

langsung oleh sebuah elektromotor atau turbin Jalannya tenang, sehingga pondasi dapat dibuat ringan Bila konstruksinya disesuaikan, memberi kemungkinan untuk mengerjakan

zat cair yang mengandung kotoran Aliran zat cair tidak terputus-putus. Namun disamping memiliki

keunggulan, pompa sentrifugal ini juga tidak luput dari kelemahan. Adapun kelemahan dari pompa sentrifugal adalah: Dalam keadaan normal pompa sentrifugal tidak dapat menghisap sendiri

(tidak dapat memompakan udara) Kurang cocok untuk mengerjakan  zat cair kental, terutama pada aliran

volume yang kecilG. Kipas Sentrifugal

Kipas sentrifugal ini menggunakan prinsip gaya sentrifugal untuk membangkitkan aliran fluida gas. Mirip dengan pompa sentrifugal, udara masuk melalui sisi inlet yang berada di pusat putaran kipas sentrifugal tersebut, lalu terdorong menjauhi poros kipas akibat gaya sentrifugal dari sudut-sudut kipas yang berputar. Pada debit aliran yang sama, kipas sentrifugal menghasilkan tekanan udara outlet yang lebih besar dibandingkan dengan kipas aksial. Pada dunia industri kipas ini sering diberi istilah blower.

Gambar 6. Kipas SentrifugalSisi inlet kipas sentrifugal dapat didesain dengan dua inlet atau satu inlet

saja. Hal ini tentu disesuaikan dengan kebutuhan debit aliran fluida yang ingin dihasilkan. Dengan menggunakan sistem double inlet akan didapatkan debit aliran yang lebih besar dibandingkan dengan yang single inlet.

Gambar 7. Kipas Sentrifugal Dengan double inletKarakteristik performansi dari kipas sentrifugal tergantung pada jenis dari bentuk sudut kipas yang digunakan. Secara umum bentuk sudut kipas sentrifugal ada tiga jenis yakni:1. Backward Curved Blades. Dengan bentuk sudu ini, kipas sentrifugal akan

memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut: Efisiensi yang tinggi, di atas 90% Beroperasi dengan sangat stabil Tidak berisik Ideal untuk digunakan pada kecepatan tinggi Tidak memiliki karakter daya overload.

Gambar 8. Tipe sudut Backward Curve beserta kurva karakteristiknya

2. Sudut Lurus (Straight Blade). Tipe sudut ini memiliki kelebihan sebagai berikut: Tahan terhadap abrasi Perawatan yang simpel Kapasitas yang luasNamun di sisi lain kipas sentrifugal jenis ini memiliki kelemahan yakni nilai efisiensi yang rendah, serta karakternya yang tidak bebas overload power.

Gambar 9. Tipe sudut lurus beserta kurva karakteristiknya

3. Radial Tip Blades. Tipe ini sangat dianjurkan digunakan pada fluida-fluida gas yang sifatnya abrasif. Selain itu kipas sentrifugal tipe ini memiliki keuntungan lain seperti berikut: Tidak memiliki karakter daya overload Menghasilkan kapasitas besar Beroperasi dengan sangat stabil Kemampuan untuk dapat membersihkan permukaan sudu dengan

sendirinya

Gambar 10. Tipe sudut Radial Tip beserta kurva karakteristiknya

Salah satu aplikasi kipas sentrifugal pada dunia industri adalah Primary Air Fan (PA Fan) pada pembangkit Listrik Tenaga Uap. PA Fan berfungsi men-supply udara ke pulverizer dan digunakan untuk mendorong pulverizer fuel ke furnace boiler untuk proses pembakaran PA Fan ini menggunakan sistem dua inlet dengan sudu tipe Backward Curve.

Gambar 11. Primary Air Fan

Salah satu jenis kipas sentrifugal adalah Kipas Aksial. Sesuai dengan namanya, Axial Fan menghasilkan aliran fluida gas dengan arah yang searah dengan poros kerja kipas tersebut. Kipas tipe ini adalah yang paling banyak penggunaannya di kehidupan sekitar kita. Hal tersebut tidak terlepas dari kemudahan desain serta harga yang lebih ekonomis jika dibandingkan dengan kipas sentrifugal. Karena desainnya yang tidak terlalu rumit serta dapat menghasilkan flow yang besar, kipas ini banyak digunakan sebagai alat pendingin pada berbagai keperluan. Dari pendingin CPU hingga komponen pendingin mesin kendaraan bermotor menggunakan kipas aksial.

Gambar 12. Kipas Aksial pada sebuah PLTU

Kipas tipe aksial sangat banyak digunakan di dunia industri. Salah satunya digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap sebagai Secondary Air Fan. Kipas ini berfungsi untuk men-supply udara dalam jumlah banyak yang dibutuhkan untuk proses pembakaran pada furnace boiler. Kipas ini memiliki dua tingkat (stage) impeller, yang kedua-duanya dapat diatur besar bukaan pitch-nya. Hal tersebut berfungsi untuk mengatur jumlah (debit) udara yang akan dikirim untuk proses pembakaran.

H. Continue Centrifugal atau High Grade Centrifuge

Gambar 13. Continue Centrifugal

Gambar 14. Bagian-bagian Continue Centrifugal

I. Discontinue Centrifugal

Gambar 15. Discontinue Centrifugal

Gambar 16. Discontinue Centrifugal

Aplikasi Mesin-mesin Sentrifugasi pada PerusahaanBerikut merupakan contoh-contoh perusahaan yang menggunakan mesin

sentrifugasi pada proses produksi:1. PT. Indo Murni Dairy Industry Pandaan, Pasuruan

PT. Indo Murni Dairy Industry (IMDI) merupakan perusahaan atau industry yang bergerak pada pengolahan susu. Pada perusahaan ini, salah satu alat yang digunakan untuk mendukung proses produksi adalah pompa sentrifugal yang berfungsi memindahkan susu dengan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh perputaran baling-baling. Jenis proses produksi yang dilakukan di PT. IMDI adalah proses produksi terus-menerus (Continuous process), yaitu berdasarkan urutan proses produksinya dan sistem penyusunan alat berdasarkan atas pengerjaannya. Proses sentrifugasi terjadi pada proses penyaringan setelah susu mengalami standarisasi. Penyaringan ini ditujukan untuk memisahkan susu dari kotoran atau benda asing yang tidak dikehendaki. Susu yang telah disaring selanjutnya akan mengalami proses pasteurisasi dan homogenisasi.

2. Koperasi Susu “SAE” PujonPerusahaan yang juga menggunakan alat sentrifugasi untuk digunakan

dalam proses produksinya dalam Laporan Praktek Kerja Lapang dengan judul “Teknik Penanganan dan Uji Mutu Air Susu Segar di Koperasi “SAE” Kecamatan Pujon-Malang” oleh Eka Rhamdan (TEP - 9901110103). Pada dasarnya Perusahaan yang menggunakan alat sentrifugasi ini merupakan Koperasi SAE yang merupakan wadah bagi peternak sapi perah yang bertujuan mewujudkan pertumbuhan ekonomi masyarakat Pujon yang berdiri pada tanggal 30 Oktober 1962. Perusahaan ini terletak di Jl. Brigjen Abdul Manan Wijaya No.16 Kecamatan Pujon, merupakan daerah pegunungan dengan ketinggian 1.100m dari permukaan laut dan curah hujan rata-rata 2.310m per tahun dengan temperature 19-26C.

Contoh alat sentrifugasi yantg digunakan dalam perusahaan Koperasi “SAE” ini adalah pompa sentrifugal dan kompresor. Pada dasarnya pompa sentrifugal pada perusahaan Koperasi “SAE” ini adalah berfungsi untuk mengalirkan susu diruang pendinginan, serta pasteurisasi susu pada koperasi ini dilakukan menggunakan pompa sentrifugal. Pompa sentrifugal ini dapat mengalirkan air susu dengan gaya sentrifugal yang diakibatkan oleh berputar-putarnya baling-baling (propeller) secara sentrifugal. Pompa sentrifugal yang digunakan pada Koperasi “SAE” adalah digunakan untuk kebutuhan dalam:a. Mengalirkan air susu dari bak penampung ke tanki trukb. Memompa air dingin ke ice bank ke plat coolerc. Mengalirkan air susu pada proses pasteurisasiSpesifikasi dari pompa – pompa sentrifugal yang digunakan oleh KUD SAE, yaitu : Pompa untuk susu mentah

Jumlah : 2 buahTipe : NS 130 / 40 – 40Kapasitas : 10 m3 / jamMerk : Nurway PumpFungsi : Memompa air susu mentah dari truk tanki ke plate cooler

Pompa untuk air pendingin

Jumlah : 2 buahTipe : Y 112 M Rpm : 2840 rpmBuatan : ChinaFungsi : Memompa air dingin ke ice bank ke plat cooler

Contoh alat sentrifugasi yang digunakan pada perusahaan Koperasi SAE yang kedua adalah kompresor. Pada dasarnya kompresor ini memiliki dua fungsi, yaitu yang pertama untuk menghisap uap dingin dari evaporator sehingga dapat mempertahankan tekanan dalam evaporator tetap rendah agar titik didih zat pendingin sesuai untuk pendinginan. Fungsi kompresor yang kedua adalah untuk memompa uap zat pendingin ke kondensor untuk dicairkan kembali pada tekanan tertentu dengan bantuan pendinginan yang menggunakan air atau udara.

Kemudian, kondensor yang digunakan dalam Koperasi SAE adalah untuk menghisap uap refrigeran dari ruang penampung uap, dan dalam ruang penampung ini tekanannya diusahakan tetap rendah supaya refrigeran senantiasa dalam keadaan uap dan temperature rendah. Dalam kompresor, tekanan dinaikkan sehingga pencairannya kembali. Sehingga pada saat dihisap uap refrigeran dihisap masuk ke dalam kompresor. Temperatur masih rendah, tetapi selama proses kompresi berlangsung temperaturnya naik.Spesifikasi alat kompresor yang digunakan oleh Koperasi SAE adalah:

Merk : TECO ELEC & MACHTipe : AE7 BAC

3. PTP Nusantara XI (Persero) PG.Pradjekan BondowosoPada perusahaan PTP Nusantara XI (Persero) PG.Pradjekan Bondowoso,

salah satu alat yang digunakan pada proses produksi adalah sentrifuge. Alat tersebut berfungsi untuk memisahkan Kristal gula dengan larutannya. Alat sentrifuge ini digunakan pada tahap stasiun putaran pada tahap produksi. Sistem putaran yang digunakan adalah dua jenis putaran yang berbeda yaitu HGC (High Grade Centrifuge) yang memiliki sistem discontinue dan LGC (Low Grade Centrifuge) dengan sistem continue.

Sumber putaran gula produksi adalah gula hasil masakan A yang menghasilkan gula SHS. Sistem putaran pada putaran SHS adalah HGC (High Grade Centrifuge).Hasil dari putaran tersebut masih menghasilkan air. Kemudian dikeringkan dengan menggunakan udara panas dengan cara menghembuskan udara dengan suhu 105 -110ᵒC. Pada bagian akhir dihembuskan kembali dengan udara luar agar dingin dan dapat langsung dikemas. Gula produksi tersebut berasal dari sentrifuge A. Akibat adanya gesekan antara kristal dalam air, kotoran yang meleka tpada kristal gula akan lepas dan larut air. Dalam putaran tersebut akan menghasilkan gula SHS dan klare SHS. Sistem putaran pada putaran gula C adalah LGC (Low Grade Centrifuge). Proses tersebut berlanjut hingga mendapatkan sistem putaran pada putaran D adalah LGC (Low Grade Centrifuge).

4. PT PG. Kebon Agung Malang

Dalam pembuatan gula pada pabrik ini dilakukan beberapa tahap dan banyak menggunakan alat- alat untuk membantu pada proses pembuatannya. Misalnya pada proses stasiun pemutaran menggunakan alat sebagai berikut: Continue Centrifugal atau High Grade Centrifuge yang berguna untuk

memisahkan kristal gula dengan stroopnya secara terus menerus. Discontinue Centrifugal yang berguna untuk memisahkan kristal gula

dengan stroopnya secara terus menerus.Pada proses pemutaran mempunyai fungsi untuk memisahkan kristal gula dari larutannya atau sirupnya sehingga diperoleh kristal gula. Kristal ini disaring melalui alat penyaring yang berputar dengan kecepatan tertentu untuk memindahkan antara bentuk kristal SHS, larutan gula dan tetes. Larutan gula diolah kembali untuk membentuk kristal SHS, disaring lebih lanjut dan didinginkan di talang goyang, sedangkan tetes yang merupakan hasil samping melalui pipa masuk ke tangki tetes.

Daftar Pustaka

Haikal, M. Irvan. 2013. Laporan Praktek Kerja Lapang: Keselamatan dan

Kesehatan Kerja (K3) Produksi Gula pada PTP Nusantara XI (Persero)

PG. Pradjekan Bondowoso. Malang: Universitas Brawijaya

Hermansyah, Dhany. 2006. Laporan Praktek Kerja Lapang: Manajemen Tenaga

Kerja di PT PG. Kebon Agung Malang. Malang: Universitas Brawijaya

Rhamadan, Eka. 2003. Laporan Praktek Kerja Lapang: Teknik Penanganan dan

Uji Mutu Air Susu Segar di Koperasi “Sae” Kecamatan Pujon – Malang.

Malang: Universitas Brawijaya

Suwanah. 2003. Laporan Praktek Kerja Lapang: Pengendalian Mutu Susu

Supplier dengan Cappucino Test di PT. Indo Murni Dairy Industry (IMDI)

Pandaan – Pasuruan. Malang: Universitas Brawijaya

Tarwiyati. 2007. Desain dan Uji Kinerja Pasteurisasi non Thermal Menggunakan Sinar Ultraviolet (Kajian pada Nira Kelapa dengan Pengujian Dosis Sinar Ultraviolet). Universitas Brawijaya. Malang.