Laporan Praktikum Hari/ tanggal : Senin/3 Mei 2010

Peralatan Industri Tempat : SEAFAST & PAU

Dosen : Ade Iskandar

Asisten : Pangeran Alex Sebastian

Dini Nur Hakiki

SIZE REDUCTION 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

Komoditi pertanian khususnya serealia, memiliki berbagai bentuk, tekstur

dan ukuran yang berbeda, salah satu langkah yang dilakukan dalam mengolah

komoditi tersebut dengan dilakukannya pengecilan ukuran (size reduction) yang

melibatkan berbagai alat pengolah (disc mill, hammer mill, dll). Dengan berbagai

hasil pengecilan ukuran tersebut, banyak sekali produk-produk yang dapat

dihasilkan. Hal ini menjadi suatu peluang, tantangan dan keuntungan sebagai

insan agroindustri untuk mengembangkan, tentunya dengan menciptakan metode

yang dapat terbaik untuk mendapatkan bentuk, ukuran dan tekstur produk yang

diinginkan.

Penggunaan peralatan pengecil ukuran telah banyak digunakan dalam

upaya peningkatan nilai tambah komoditi pertanian, seiring dengan berlalunya

waktu teknologi pengecilan ukuran telah berkembang dengan pesat sesuai dengan

fungsi dan kegunaannya dan mampu menghasilkan ukuran, tekstur yang tidak

dapat dilakukan jika menggunakan tenaga manusia.

Prinsip utama dari pengecilan ukuran adalah penghancuran bagian bahan

yang dimasukkan sehingga menjadi ukuran yang jauh lebih kecil dari ukuran

sebelumnya. Pengecilan tersebut dapat dilakukan dengan cara memberikan

perlakuan pukulan, dan gesekan.

I.2 Tujuan

Mengetahui dan memahami prinsip kerja peralatan pengecil ukuran,

tekstur yang dihasilkan serta cara kerja peralatan pengecil ukuran.

II. METODOLOGI

II.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah Hammer Mill, Disc

Mill, Multi Mill, Slicer, sedangkan yang menjadi bahan dalam pelaksanaan

praktikum adalah kacang hijau

II.2 Prosedur

Pengamatan dilakukan dengan memulai menjelaskan komponen-

komponen peralatan pengecil ukuran yang dijadikan alat peraga, setelah itu

praktikan didemonstrasikan tentang bagaimana cara peralatan pengecil ukuran

dengan mengoperasikan alat pengecil ukuran yang dimaksud dengan memasukkan

bahan yang ingin di hancurkan.

III. HASIL & PEMBAHASAN

III.1 Data Hasil Praktikum

Menurut Earle (1983), pengecilan ukuran dapat didefinisikan sebagai

penghancuran dan pemotongan mengurangi ukuran bahan padat dengan kerja

mekanis, yaitu membaginya menjadi partikel-partikel yang lebih kecil.

Penggunaan proses penghancuran yang paling luas di dalam industri pangan

barangkali adalah dalam penggilingan butir-butir gandum menjadi tepung, akan

tetapi penghancuran ini dipergunakan juga untuk beberapa tujuan, seperti

penggilingan jagung menghasilkan tepung jagung, penggilingan gula,

penggilingan bahan pangan kering seperti sayuran.

Tingkat kehalusan tekstur, dan ukuran yang seragam dari bahan yang dihasilkan

dapat dipengaruhi oleh segi peralatan/mesin pengecil yang digunakan, dan karakteristik

bahan yang olah. Karakteristik bahan yang diolah memegang peranan penting dalam

penciptaan tekstur, hal ini disebabkan oleh komponen dan kandungan yang terkandung

didalam bahan berbeda pada tiap komoditi.

Dalam pengecilan ukuran ada usaha penggunaan alat mekanis tanpa

merubah stuktur kimia dari bahan, dan keseragaman ukuran dan bentuk dari

satuan bijian yang diinginkan pada akhir proses, tetapi jarang tercapai (Henderson

dan Perry, 1976).

Dari hasil praktikum, diketahui bahwa kacang hijau yang diperkecil

ukurannya menggunakan hammer mill memiliki tekstur kasar dan ukuran yang

tidak seragam, hal ini dapat disebabkan karena kacang hijau yang masuk kedalam

hammer mill mendapat pukulan dan hantaman sehingga kacang hijau yang masuk

terpecah karena pukulan dan ukuran pecahan tersebut bervariasi tergantung dari

kecepatan putaran yang digunakan. Semakin cepat putaran yang digunakan maka

tekstur akan sedikit lebih halus.

1. Hammer mill

Hammer mill digunakan untuk memecah bahan makanan ternak seperti jagung atau lainnya sehingga di dapat hasil jagung pecahan.Cocok untuk pembuat pakan ternak atau lainnya.Hammer mill juga dapat digunakan untuk pembuat tepung-tepungan.

2. Disc Mill

3. Multi Mill

4. Slicer

5. Grinder

6.

III.2 Prinsip Kerja Peralatan Pengecil Ukuran

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

Earle, R.L. 1983. Unit Operations in Food Processing. Second Edition. Pergamon Press.

United Kingdom.

Henderson, S.M. and R.L. Perry. 1976. Agricultural Process Engineering. 3rd edition.

The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut.