Laporan Praktikum Hari/ tanggal : Senin/ 26 April 2010

Peralatan Industri Tempat : SEAFAST & PAU

Dosen : Ade Iskandar

Asisten : Pangeran Alex Sebastian

DRYING EQUIPMENT

Oleh:

Eko Nopianto (F34070102)

M. Arifyandi Sangun (F34070126)

2010

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam upaya peningkatan nilai tambah komoditi pertanian dan

kemampuan daya simpan produk-produk terhadap kerusakan, diperlukan inovasi

teknologi pengolahan untuk menghasilkan ragam produk turunan yang tentunya

membutuhkan perlakuan yang berbeda satu sama lain, teknologi proses /

pengolahan tersebut harus didasarkan pada karakteristik bahan yang diolah dan

produk akhir yang diinginkan. Pengeringan menjadi salah satu proses produksi

yang penting pada beberapa industri yang memerlukan pengeringan terhadap

bahan tertentu atau produk untuk mendapatkan produk yang diinginkan karena

proses pengeringan menjadi suatu factor kritis yang menentukan baik tidaknya

proses dan produk yang dihasilkannya.

Jika kadar air pangan dikurangi melalui prose pengeringan, 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. Sehingga komoditi /produk hasil pertanian dapat lebih tahan lama

dan nilai ekonomis nya bertambah berkali lipat.

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.

I.2 Tujuan

Mengetahui dan memahami prinsip kerja peralatan pengeringan (Drum

Drier, Spray drier, Tray Drier), serta fungsi kegunaan komponen utama,

komponen utama dan komponen pendukung yang ada pada peralatan

pengeringan.

II. METODOLOGI

II.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah Tray dryer, spray

dryer, drum dryer dan oven, sedangkan yang menjadi bahan dalam pelaksanaan

praktikum adalah singkong dan maltodekstrin.

II.2 Prosedur

Pengamatan dilakukan dengan memulai menjelaskan komponen-

komponen pelengkap dalam peralatan pengering yang dijadikan alat peraga,

setelah itu praktikan didemonstrasikan tentang bagaimana cara peralatan

pengering dengan mengoperasikan alat pengering yang dimaksud. Setelah itu

praktikan dibawa untuk melihat langsung bagian-bagian/ konstruksi dalam alat

pengering dengan di jelaskan fungsi bagian-bagian oleh operator.

a. Tray dryer

- Singkong disiapkan lalau di slicer dengan ketebalan 0,2cm dan 0,5

cm

- Kemudian diambil sambel untuk di lihat kadar air awalnya.

- Singkong kemudian dikeringkan pada tray dryer yang dibagi atas

rak bagian atas, tengah, dan bawah, dikeringkan selama 1 jam.

- Setelah 1 jam masing-masing bagian diambil sampel pada masing-

masing ketebalan dan posisi rak untuk dilakukan uji kadar air

b. Spray dryer

- Larutan maltodekstrin dibuat dengan dua konsentrasi berbeda

- Kedua larutan tersebut dikeringkan menggunakan spray dryer

- Serbuk halus dan kasar dari pengeringang dengan spray dryer dari

masing-masing larutan ditimbang

c. Drum Dryer

- Larutan malto dekstrin dengan dua konsentrasi berbeda

- Kemudian dikeringkan menggunakan drum drier

- Kemudian berat akhir ditimbang dan dihitung rendemennya

III. HASIL & PEMBAHASAN

III.1 Data Hasil Praktikum

- Tray Dryer

Bagian Bobot Awal (kg) Bobot Akhir (kg)

Atas 0,475 0,3

Tengah 0,475 0,33

Bawah 0,475 0,35

- Drum Dryer

Ulangan Volume cairan awal (gr/ 1 L) Produk akhir (gr)

1 70 20

2 30 8

- Spray Dryer

Ulangan Volume cairan (gr/100 ml) Produk akhir (gr)

1 30 15

2 20 8

Proses pengeringan atau pengurangan kadar air dapat dilakukan dengan

banyak cara, baik itu secara alamiah maupun buatan. Proses pengeringan alamiah

adalah dengan cara penjemuran dibawah sinar matahari, cara ini merupakan

metode pengeringan tertua. Proses penguapan air berjalan lambat, sehingga

pengeringan dengan cara penjemuran hanya dilakukan didaerah yang iklimnya

panas dan kering. Bahan yang dijemur mudah terkontaminasi melalui polusi dan

binatang seperti tikus dan lalat. Sesuai dengan sistem dan peralatannya serta

pertimbangan faktor ekonomis, alat jemur dapat dibuat dari anyaman tikar,

anyaman bambu, lembaran seng, lantai batu bata atau lantai semen.

(Anonim,2007)

Dari hasil praktikum, diketahui bahwa pada pengeringan menggunakan

Tray dryer dengan memberikan tiga posisi dalam rak, dengan bobot awal yang

sama, rak paling atas adalah yang paling memiliki bobot akhir paling rendah, hal

ini menunjukkan bahwa posisi rak bagian atas lebih cepat dalam mengeringkan

bahan, hal ini disebabkan oleh factor aliran udara panas yang cepat pada rak

bagian atas, sehingga uap air yang terbawa oleh udara langsung terbebas ke atas.

Sedangkan rak bagian tengah dan bawah uap air yang menguap masih tertahan

pada ruang antar rak yang ada di atasnya sehingga laju berpindahnya uap lebih

lambat dan menyebabkan penguapan lebih lambat.

Sedangkan pada drum dryer laju pengeringan relative lebih rata dan tetap,

hal ini dapat dilihat dari rendemen atau bobot akhir yang didapat,

perbandingannya tetap. Sama halnya dengan spray dryer laju pengeringannya

tetap dan dapat dikontrol, rendemen yang dihasilkan berdasarkan jumlah padatan

terlarut yang ada pada bahan. Sehingga rendemenya akan sama jika bahan yang

digunakan sama.

Pengeringan ini adalah pengeringan yang paling sederhana (dengan cara

penjemuran). Penjemuran adalah usaha pembuangan atau penurunan kadar air

suatu bahan untuk memperoleh tingkat kadar air yang cukup aman disimpan, yaitu

yang tingkat kadar airnya seimbang dengan lingkungannya.

Sedangkan pengeringan buatan/ mekanis adalah pengeringan dengan

menggunakan menggunakan bahan bakar sebagai sumber panas (bahan bakar cair,

padat, listrik) misal : BBM, batu bara, limbah biomasa yaitu arang, kayu, sekam,

serbuk gergaji dll. Jenis-jenis pengeringan mekanis adalah Tray Dryer, Rotary

Dryer, Spray Dryer, Freeze Dryer

Metode pengeringan telah banyak dikembangkan oleh industri berbasis

agroindustri, dan biasanya cocok untuk digunakan pada produk agroindustri

tertentu. Contohnya adalah pengeringan semprot dan pengeringan dengan

menggunakan pengering model terowongan.

III.2 Prinsip Kerja Alat Pengering

Konsep dasar / Prinsip Kerja pengeringan merupakan proses perpindahan

panas dari sebuah permukaan benda sehingga kandungan air pada permukaan

benda berkurang. Perpindahan panas dapat terjadi karena adanyan perbedaan

temperature yang signifikan antara dua permukaan. Perbedaan temperature ini

ditimbulkan oleh adanya aliran udara pandas di atas permukaan benda yang

dikeringkan yang mempunyai temperature lebih dingin. Aliran udara panas

merupakan fluida begi system pengeringan ini. (Anonim, 2006)

Menurut Edi (2002), Komponen aliran udara yang mempengaruhi proses

pengeringan adalah kecepatan, temperature, tekanan dan kelembaban relative

(RH).

Grafik 1. Proses pengeringan makanan

Dari grafik diatas dapat dijelaskan bahwa proses k1 ke 2 memperlihatkan

pada proses aliran udara panas dapat menguapkan sejumlah air dalam produk

makanan sebanding lurus dengan ertambahnya waktu pemanasan. Sedangkan

proses 2 ke 3 dengan bertambahnya waktu kapasistas proses penguapan air malah

berkurang disebabkan oleh telah menururnya temperature aliran udara panas dan

nainya kelembeban relative udara sehingga udara panas menjadi jenuh dan tidak

mampu lagi menguapkan air. Untuk alasan inilah proses pengeringan dengan alira

n udara panas ini harus disediakan udara dalam jumlah besar agar kualitas produk

makanan yang dikeringkan sesuai dengan yang ditetepkan.

Grafik pada gambar 1 dapat dimodifikasi sehingga akan diperoleh sebuah

grafik yang dapat menjelaskan jenis konsdisi pengeringan sehigga akan

mempermudah memebuat model persamaannya. Laju kandungan air yang diupkan

dimodifikasi menajdi pengeringan terhadap waktu sehnigga diperoleh grafik

sebagai berkut:

Grafik pengeringan terhadap waktu

Titik 1 sampai titik 2 pada gambar diatas disebut sebagai constant rate

period sedangkan titik 2 sampai titik 3 disebut dengan falling rate period. Titik 2

disebut sebagai critical moisture content. Constant rate period disebut juga sebagai

kondisi pengeringan konstan yang dianggap mamapu menjelaskan persamaan

proses pengeringan pada sisitim pengeingan ini. Selam kondisi ini berlangsung,

kandungan air selalu mengumpul di permukaan produk yang akan dikeringkan

disebabkan jlaju difusi kepermukaan benda lebih cepat daripada laju

penguapannya serta sifat produk tidak mempengaruhi laju pengeringan. Laju

pengeringan pada kondisi ini dapat dibedakan menjadi dua mekanisme

perpindahan panas, yaitu konveksi dan konduksi.

Pada pengeringankonveksi panas yang dibutuhkan untuk menguapkan

kandungan air dari produk yang diberikan oleh udara suhu permukaan mendekati

suhu wet bulp dari udara masuk. Besarnya laju pengeringan dapat dihiutng dengan

persamaan sebagai berikut:

Dimana

M = laju pengeringan (kJ s)

H = koefisien konveksi (kW m2. C)

A= luas pindahan panas (M2)

T= temperatu aliran udara (C)

Ts = temperatusr permukaan (C)

Hfg = panas laten yang diukur pada suhu TS (kj/kg)

Proses pindahan panas yang lain adalah konduksi, model proses pindahan

panas konduksi dapat digambarkan sebagai berikut:

III.3 Pembahasan Jenis Peralatan Pengering Pada Praktikum

Dalam praktikum dijelaskan tentang beberapa system kerja alat

pengeringan yang ada ketika beroperasi, alat-alat pengeringan tersebut

diantaranya adalah Drum Drier, Spray Drier, Tray Drier, adapun penjelasan

ketiga alat yang dijadikan objek praktikum tersebut adalah sebagai berikut:

III.3.1 Drum Dryer

Gambar alat Pengering Drum Dryer

Model pengering ini menggunakan proses konduksi untuk menguapkan air

dari produk yang dikeringkan. Model ini terdiri dari tiga komponen utama yaitu:

1. Tangki

Fungsi: sebagai tempat produk yang akan dikeringkan. Produk yang

akan dikeringkan ditampung dan dikumpulkan di tempat ini. Bentuk

tangki dibuat sedemikan rupa agar semua produk dapat dikeringkan

sempurna.

2. Drum

Fungsi: sebagi alat pengering dimana ditempatkan uap panas dalam

drum MI. drum mempunyai konstruksi sedemikan ruapa sehinggga dapat

dimasukkan ap panas kedalamnya. Saat drum berputar maka proses

pengeringan yang dilakukan pada drum ini merupakan prodses

pengeringan lapis batas dimana prooduk akan bersinggungan dengan

permukan panas dan menempel pada drum sehingga dapat terangkut

mengikuti putaran drum. Selama pengangkutan ini kandugan air dalam

produk akan menguap sehingga saat drum berputar menyelesaikan siklus

putarannya produk telah mencapai kadar air yang diinginkan. Putaran

drum dan pana uap yang masuk diatur sedemikan rupa untuk mendapatkan

produk dengan kadar air yang ditetapkan.

3. Pisau Skarp

Fungsi: memisahkan produk yang telah kering. Produk yang

diinginkan dan masih menempel di drum dipisahkan dan ditampung ke

dalam tangki keluaran. Proses pemisahan ini dilakukan dengan sebuah

pisau skrap yang dibentuk sedemikan rupa sehingga dapat memisahkan

produk dari drum degan sempurna.

Aliran massa pada system Drum Drier dapat dianalisa untuk mendapatkan

besarnya total energy yang digunakan. Pemasukan material ke system dapat

dianggap sebagai pemasukann dua jenis aliran massa, yaitu aliran massa produk

dan aliran massa air. Dsaat berada dalam system kedua aliran terpisah dan

kemudaian keluar kelingkungannya dengan cara berbeda seseuai dengan sifat-sifat

zatnya. Persamaan kesetimbangan aliran massa dapat digambarkan dan dijelaskan

sebagai berikut :

III.3.2 Spray Drier

Pengeringan semprot (spray drying) cocok digunakan untuk pengeringan

bahan pangan cair seperti susu dan kopi (dikeringkan dalam bentuk larutan

ekstrak kopi). Cairan yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle

(semacam saringan bertekanan) sehingga keluar dalam bentuk butiran (droplet)

cairan yang sangat halus. Butiran ini selanjutnya masuk kedalam ruang pengering

yang dilewati oleh aliran udara panas.

Evaporasi air akan berlangsung dalam hitungan detik, meninggalkan

bagian padatan produk dalam bentuk tepung. Kapasitasnya dapat beberapa kg per

jam hingga 50 ton per jam penguapan (20000 pengering semprot) & umpan yang

diatomisasi dalam bentuk percikan disentuhkan dengan udara panas yang

dirancang dengan baik.

Gambar . Alat pengering Spray Dryer

III.3.3 Tray Drier

Tray dryer (alat pengering berbentuk rak), biasanya berbentuk persegi dan

didalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan

dikeringkan, biasanya disebut juga sebagai Kabinet Drier. Tray dryer termasuk

kedalam system pengering konveksi menggunakan aliran udara panas untuk

mengeringkan produk.

Proses pengeringan terjadi saat aliran udara panas ini bersinggungan

langsung denga permukaan produk yang akan dikeringkan. Produk ditempatkan

pada setiap rak yang ersusun sedemikan rupa agar dapat dikeringkan degan

sempurna. Udara panas sebagai fluida kerja bagi model ini diperoleh dari

pembakaran bahan bakar, panas matahi atau listrik. Kelembaban relative udara

yang mana sebagi factor pembatas kemampuan udara menguapkan air dari produk

sangat diperhatikan dengan mengatur pemasukan dan pengeluaran udara ked an

dari alat pengering ini melalui sebuah alat pengalir.

Penggunaannya cocok untuk bahan yang berbentuk padat dan butiran, dan

sering digunakan untuk produk yang jumlahnya tidak terlalu besar, Waktu

pengeringan yang dibutuhkan (1-6 jam) tergantung dari dimensi alat yang

digunakan dan banyaknya bahan yang dikeringkan, sumber panas dapat berasal

dari steam boiler.

Gambar . Alat Pengering Tray Dryer

IV. PENUTUP

IV.1 Kesimpulan

Pengeringan adalah sebuah proses dimana kembaban dari sebuah produk

makanan dikurangi agar rasa, dan bentuk tetap terjaga dengan meningkatnya

kemampuan untuk disimpan lebih lama dan juga kemudahan pengangkutannya.

Produk makanan yang sangat membutuhkan proses lanjut seperti proses

pengeringan ini adalah antara lain produk makanan bentuk bubuk seperti susu

bubuk, tepung roti, dan juga produk makanan kering seperti kismis, berbagai

model system pengeringan yang telah dikembangkan telah dapatt menjaga

kualitas produk makan seperti yang diharapkan.

Beberapa model system pengeringan seperti drum drier, tray drier yang

telah banyak diterapkan pada industri makanan dengan banyak

mempertimbangkan segi ekonomis dan efisiensi, bagi industry pangan bahaya

akan kontaminasi akan mikroorganisme merupakan salah satu factor kritis yang

harus di control dengan baik, supaya produk yang dihasilkan dapat sampai

ketangan konsumen dengan baik dan aman untuk di konsumsi. 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. Sehingga produk yang

dihasilkanpun akan baikdan hygiene.

IV.2 Saran

Penggunaan peralatan pengeringan sebaiknya dilakukan dengan bijak

dengan cara pemilihan alat yang digunakan untuuk kapasitas dan jenis tertentu,

hal ini karena pengeringan dilakukan berdasarkan karakteristik dari bahan yang

dikeringkan, efisiensi dari pengeringan yang berlangsung. Penggunaan energy

akan menjadi tidak efektif jika peralatan digunakan hanya untuk mengeringkan

bahan yang seharusnya dapat dilakukan dengan pengeringan secara alami

(matahari).

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Model system Analisa pengering produk

makanan.http://openpdf.com/viewer?url=http://library.usu.ac.id/download/ft/

07070025.pdf. di akses pada tanggal 3 Mei 2010.

Anomim. 2006. Alat Pengeringan. www.pdfqueen.com/pdf/ju/jurnal-

teknik...alat...pengering.../9/. Diakses pada tanggal 3 Mei 2010

Susanto, Edi. 2002. Perancangan Proses Produksi Drum Dryer Mesin Pengering

Type Screw Putar Kapasitas 50 Kg/Jam. http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?

mod=browse&op=read&id=jiptumm-gdl-s1-2002-edy-8863-mesin. Diakses pada

tanggal 3 mei 2010