PENGERINGANPenguapan air dengan menurunkan kelembaban nisbi

udara oleh aliran udara panas disekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari pada tekanan uap

air di udara

MengurangiAir Bahan

MenguapkanAir Bahan

Energi Panas

Proses Pengeringan

•Proses pindah panas•Proses pindah masa

Kadar Air Turun

Aw Rendah

Bahan Awet

Prinsip Pengeringan:

Pengeringan adalah suatu peristiwa perpindahan massa dan energi yang terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang ditentukan dg menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap cairan

Batas Aw untuk pertumbuhan

Mikroba Aw minBakteri 0,90Kamir 0,88Kapang 0,80Bakteri halofilik 0,75Kapang xerofilik 0,65Khamir osmofilik 0,61

• Aw merupakan parameter yang sangat berguna untuk menunjukkan kebutuh-an air atau hubungan air dengan mikroorganisme dan aktivitas enzim.

• Aw merupakan perbandingan antara tekanan uap air dari larutan dengan tekanan uap air murni pada suhu yang sama

Aktifitas (kadar) air memegang peranan penting dalam menentukan keawetan pangan

Aw

Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan

Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap.

Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan permukaan komponen

padatan dari bahan.

Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan.

Air bergerak melalui tekanan kapiler.

Pu

100Titik Tripel Air

Suhu (oC)

0

Tekanan(atm)

1 atm

padat

cair

gas? Atm(<1atm)

? oC

Keuntungan PengeringanBobot bahan menjadi ringan

Kemampatan bahan

Stabil dalam penyimpanan

....

Dst.

JENIS PENGERINGANPengeringan alamiah menggunakan panas matahari• pengeringan sederhana (dengan cara penjemuran)

Pengeringan menggunakan bahan bakar• Bahan bakar sebagai sumber panas (bahan bakar cair, padat,

listrik) arang, batu bara, kayu• Pengeringan mekanis: Tray Dryer, Rotary Dryer, Spray Dryer,

Freeze DryerPengeringan Gabungan• adalah pengeringan dgn energi smh dan bahan bakar minyak

atau biomass yang menggunakan konveksi paksa (udara panas dikumpulkan dalam kolektor kemudian dihembus ke komoditi).

MESIN PENGERING TENAGA SURYAEnergi matahari dimanfaatkan melalui cara, Penyinaran langsung terhadap

produk (Energi Thermal), Peningkatan suhu ruangan

melalui efek rumah kaca dan plat penyerap panas (Energi thermal), dan

Pengubahan cahaya matahari menjadi listrik oleh PLTS (photovoltaik).

OPERASI PENGERINGAN

Klasifikasi peralatan pengeringan :

Operasi pengeringan bisa dikla-sifikasikan batch atau kontinyu.

Klasifikasi didasarkan pada bahan yang dikeringkan.

Pengeringan batch (dalam ke-nyataannya semi batch): seba-nyak bahan tertentu dikeringkan pada aliran udara yang mengalir.

Pengeringan kontinyu : baik bahan maupun udara pengering dialirkan secara kontinyu.

1. Metode operasi : batch atau kontinyu.

2. Metode pemberian panas :Direct drier : gas panas dikon-takkan langsung dengan bahan.Indirect drier: misalnya melalui konduksi lewat dinding logam

3. Sifat bahan yang dikeringkan : padatan, material fleksibel, butiran.

OPERASI PENGERINGAN

Faktor yang Mempengaruhi Penguapan Air dalam PengeringanLaju pemanasan : Energi panas dipindahkan

pada bahanJumlah panas untuk menguapkan air

- Panas Jenis Air : 1,02 BTU/lbF - Panas Laten Penguapan 971 BTU/lb (539 Kkal/kg)

Suhu maksimum pemanasan bahanTekanan pada saat terjadi penguapanPerubahan yang terjadi dalam bahan

Kecepetan pengeringan hasil pertanian dipengaruhi

Sifat fisik dan kimia bahan

Pengaturan geometris

Sifat fisik alat/lingkungan pengeringan

Karakteristik alat

Perubahan bahan pangan dalam pengeringanKadar Air Turun : % (kadar) Gizi naik

Kandungan Vitamin turun

Perubahan Mutu

Kerusakan komponen protein, lemak, pigmen

Perubahan bentuk fisik

Perubahan rasa dan aroma

PENGARUH “NEGATIF” YANG TERJADI PADA PRODUK KERING

Protein

Penurunan daya cerna

Vitamin

Kerusakan

vitamin (teruta

ma vitamnin larut

air)

Lemak

Berpotensi

mengalami

peningkatan

ketengikan

oksidatif

Karbohidrat

Pencoklatan

enzimatis

dan/atau nonenzimatis.

Karmelisasi

Sifat Fisik

Penurunan mutu

inderawiTerjadi pengkerut

an permukaa

n“case hardenin

g”Kesulitan rehidrasi

KOMPLEKSITAS PROSES PENGERINGAN BAHAN PANGAN

Komponen bahan pangan ; protein, karbohidrat, lemak, vitamin, enzim, garam-garam, mempunyai sifat hidrasi yang berbeda-beda.

Selama pengeringan; total padatan terlarut berubah bersamaan berubahnya kadar air

Bahan pangan sering mengalami pengkerutan; shrinkage

Bahan pangan sering mengalami pengerasan; case hardening

Case Hardening

Case hardening dapat disebabkan oleh:suhu pengeringan yang terlalu tinggi akan mengakibatkan bagian permukaan cepat mengering dan mengeras sehingga menghambat penguapan air yang masih berada dalam bahan;perubahan-perubahan kimia tertentu, misalnya terjadinya penggumpalan protein pada permukaan bahan karena adanya panas atau terbentuknya dekstrin dari pati yang jika dikeringkan akan menjadi bahan yang masif (keras) pada permukaan bahan.

yaitu suatu keadaan di mana permukaan luar bahan sudah kering sedangkan bagian dalamnya masih basah.

Menyebabkan pengeringan berjalan lambat, juga dapat menyebabkan kebusukan karena mikroba yang masih ada di bagian dalam bahan dapat berkembang biak.

jika bahan akan direhidrasi diperlukan waktu yang lebih lama.

BA

A’

C (kadar air kritis)

D EME

MC

Waktu, jam

Kad

ar a

ir (d

ry b

asic

)

Kurva Hubungan Kadar Air dengan Waktu dengan kondisi pengeringan tetap

Kurva kecepatan pengeringan

B

A

A’

C

D

E

Kadar Air (dry basic)

Kec

epat

an p

enge

ringa

n K

g A

ir/ja

m

m2

kecepatan menurun Kecepatan tetap

Gerakan internalmenentukan

Pengeringan dengan

Permukaan tidak jenuh

Penyesuaian awal

0 0,2 0,4

0,1

0,2

0,3

Kurva kecepatan pengeringan

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi Laju Pengeringan Tekanan uap air pada suhu pengeringan Tekanan luar udara dan uap air Kecepatan pindah panas ke permukaan

bahan Tekanan uap keseimbangan dalam bahan Kadar air bahan

Pengaruh suhu dan RH udara pada Proses Pengeringan

Fungsi Udara

• Mengambil uap air di sekitar tempat penguapan• Penghantar panas ke bahan yang dikeringkan• sebagai sumber zat pembakar• sebagai tempat membuang uap yang telah diambil dari tempat pengeringan

Pengaruh suhu

• Semakin besar selisih suhu media panas dengan bahan semakin besar pindah panas.

• Bila suhu udara ditingkatkan maka kelembaban relatif akan turun dan sebaliknya.

• Semakin tinggi suhu semakin kering udara sehingga semakin cepat proses penguapan air dan semakin rendah kadar air yang dicapai dalam pengeringan

• Proses pengeringan dengan Suhu tinggi dan waktu singkat lebih baik daripada suhu rendah waktu lama

RH

• Laju penguapan airditentukan perbedaan tekanan uap air pada udara dengan tekanan uap air pada bahan.

• Tekanan uap tergantung pada RH udara.• RH mutlak untuk menghitung masa air persatuan isi udara pada tekanan

tertentu.• RH relatif perbandingan udara tertentu dengan udara jenuh pada suhu dan

tekanan yang sama.• RH rendah mempercepat proses penguapan air bahan

Selama pengeringan terjadi:Penurunan suhu bola kering Kenaikan kelembabab mutlak Kenaikan kelembaban nisbiKenaikan tekanan uap dan suhu

pengembunanEnthalpi tetapSuhu bola basah tetap

Grafik Psikrometrik

Grafik Psikrometrik: Untuk mengetahui sifat-sifat thermal udara • Digunakan termometer yang sensornya dibalut dengan

kain basah• Suhu jenuh adiabatik

Suhu bola basah

• Suhu udara atau suhu ruang dengan sensor kering terbuka

• Dipengaruhi oleh radiasi panas diseklilingnyaSuhu bola kering

• Suhu dimana air mulai mengembun pada tekanan dan kelembaban tertentuSuhu pengembunan

• Perbandingan kelembaban udara tertentu dengan kelembaban udara jenuh pada suhu dan tekanan yang sama.

Kelembaban udara relatif (RH)

• Kandungan massa uap air di dalam massa udara tertentu

Kandungan air dalam udara (Kelembaban mutlak)

• Volume udara per massa udara kering pada suhu tertentuVolume spesifik

• Jumlah energi yang terkandung dalam udara keringEntalpi