MODUL PRAKTIKUM PERALATAN INDUSTRI PERTANIAN

MIXING (PENCAMPURAN)

Pencampuran adalah suatu operasi yang menggabungkan dua macam atau lebih komponen

bahan yang berbeda hingga tercapai suatu keseragaman. Teori tentang pencampuran bahan yang

sistematik dan kuantitatif masih sulit dan kompleks tetapi secara empiris telah berkembang dan

umumnya sederhana. Tujuan operasi pencampuran adalah bergabungnya bahan menjadi suatu

campuran yang sedapat mungkin memiliki kesamaan penyebaran yang sempurna.

Prinsip pencampuran bahan banyak diturunkan dari prinsip mekanika fluida dan perpindahan

bahan akan ada bila terjadi gerakan atau perpindahan bahan yang akan dicampur baik secara

horizontal ataupun vertical. Prinsip pencampuran didasarkan pada peningkatan pengacakan dan

distribusi- distribusi atau lebih komponen yang mempunya sifat yang berbeda. Derajat pencampuran

dapat dikarakterisasi dari waktu yang dibutuhkan, keadaan produk atau bahkan jumlah tenaga yang

dibutuhkan untuk melakukan pencampuran. Derajat keseragaman pencampuran, dalam diukur dari

sample yang diambil selama pencampuran, dalam hal ini jika komponen yang dicampur telah

terdistribusi mealui komponen lain secara random (acak), maka dikatakan pencampuran telah

berlangsung dengan baik.

Ada dua jenis pencampuran, yaitu (1) pencampuran sebagai proses terminal sehingga hasilnya

merupakan suatu bahan jadi yang siap pakai, dan (2) pencampuran merupakan proses pelengkap atau

proses yang mempercepat proses lainnya seperti pemanasan, pendinginan, atau reaksi kimia.

Pada proses pencampuran diharapkan tercapai suatu derajat keseragaman tertentu. Derajat

keseragaman ini berbeda-beda tergantung pada tujuan pencampuran, yaitu keseragaman dalam

kosentrasi satu macam bahan atau lebih, keseragaman suhu, atau keseragaman sifat fisik tepung.

Pencampuran ini dapat terjadi antara bahan solid-solid, solid-liquid, solid-gas, liquid-liquid, liquid-

gas, dan gas-gas.

Alat pencampuran ada dua macam, yaitu (1) tipe alat pencampur dengan pengaduknya

bergerak dan wadahnya diam, dan (2) tipe alat pencampur dengan pengaduknya diam sedang wadah

bergerak

Peralatan pencampur/ mixer dapat dibagi atau diklasifikasikan atas beberapa kategori, yaitu:

a. Berdasarkan jenis bahan yang dicampur yaitu alat pencampur liquid (liquid mixers), alat pencampur

granula/padat (powder and particles mixers), dan alat pencampur pasta (dough and paste mixers).

b. Berdasarkan jenis agitator,yaitu double cone mixers, ribbon blender, planetary mixers, propeller

mixers.

1. Alat Pencampur Bahan Cair/liquid

Bahan cair diaduk untuk mencapai beberapa maksud, diantaranya (Mc Cabe et al,1985) :

a. Mensuspensikan patikel padatan

b. Menggabungkan bahan cair yang dapat saling bercampur

c. Mendispersikan gas dalam bentuk gelembung halus

d. Mendispersikan bahan cair lain yang tidak dapat bercampur

e. Meningkatkan pindah panas antara bahan cair dan sumber panas.

Pengadukan bahan cair umumnya dilakukan dalam suatu bejana, biasanya berbentuk silinder,

yang memiliki sumbu vertikal. Bagian atas dari bejana bisa terbuka terhadap udara atau dapat juga

tertutup. Dasar bejana pada umumnya dicekungkan, artinya tidak rata, agar tidak dihindari adanya

sudut atau bagian yang tidak bisa dipenetrasi oleh aliran fluida. Sebuah pengaduk (impeller) terakit

pada sumbu yang menggantung ke atas. Sumbu ini digerakkan oleh motor listrik yang kadang-kadang

langsung dihubungkan ke sumbu tetapi lebih sering melalui kotak gear pengurang kecepatan.

Perlengkapan tambahan seperti jalur masuk atau keluar bahan, coil pemanas, jaket atau termometer

rendam atau alat pengukur suhu lainnya merupakan komponen tetap alat pencampur bahan cair ini.

Tiga tipe utama impeller adalah propeller (baling-baling), paddles (pedal), dan turbin. Setiap

tipe memiliki banyak variasi dan subtipe. Sekalipun masih terdapat tipe impeller lain yang juga

berguna untuk situasi tertentu, akan tetapi ketiga tipe tersebut mungkin dapat mengatasi 95% masalah

pencampuran bahan cair yang ada. Untuk pencampuran liquid, propeller mixer adalah jenis yang

paling umum dan paling memuaskan. Alat ini terdiri dari tangki silinder yang dilengkapi dengan

propeller/ blades beserta motor pemutar. Bentuk propeller, impeller, blades didisain sedemikian rupa

untuk efektifitas pencampuran dan disesuaikan dengan viskositas fluid. Pada jenis alat pencampur ini

diusahakan untuk dihindari tipe aliran monoton yang berputar melingkari dinding tangki ,

penambahan sekat-sekat (baffles) pada dinding tangki juga dapat menciptakan pengaruh pengadukan,

namun menimbulkan masalah karena sulit membersihkannya.

2. Alat Pencampur Bahan Padat

Pada umumnya, untuk mencampur bahan-bahan berpartikel padat digunakan mesin

pencampur yang lebih ringan daripada bahan viscous. Dalam hal ini digunakan ribbon blender dan

double cone mixers. Ribbon blender terdiri dari silinder horizontal yang di dalamnya dilengkapi

dengan ”screw” berputar dan pengaduk pita berbentuk heliks. Dua pita yang bergerak berlawanan

dirakit pada sumbu yang sama. Yang satu menggerakkan padatan perlahan kesatu arah, sedangkan

yang lain menggerakkannya dengan cepat ke arah lain. Pita-pita bisa kontinyu maupun terputus-putus.

Pencampuran dihasilkan oleh turbulensi yang diinduksi oleh pengaduk yang beraksi berlawanan, jadi

tidak oleh gerakan lamban padatan sepanjang rongga aduk. Beberapa ribbon blender beroperasi secara

batch yaitu dengan membuat padatan sekaligus dan mengaduknya sampai tercampur rata. Ribbon

blender tipe lain bekerja secara kontinu yaitu bahan padatan diumpankan pada salah satu ujung

rongga aduk dan dikeluarkan pada ujung lainnya. Ribbon blender adalah pencampur yang efektif

untuk tepung-tepungan yang tidak mengalir dengan sendirinya. Beberapa unit batch memiliki

kapasitas yang sangat besar sehingga mampu memuat sampai 9000 galon bahan padat. Kebutuhan

daya umumnya berukuran sedang.

Planetery mixer merupakan alat pencampur bahan padat yang bekerja berdasarkan perputaran

planet dimana beater berputar mengitari bowl sedangkan bowl tidak berputar sehingga menghasilkan

adonan yang lembut dan merata. Aplikasi alat ini adalah pada industri bakery (roti dan kue).

Double cone blender adalah alat pencampur yang terdiri dari 2 kerucut yang berputar pada

porosnya, jika kerucut berputar maka tepung granula berada di dalam granula yang berada di dalam

volume kerucut akan teragitasi dan tercampur. Pencampuran tipe ini memerlukan energi dan tenaga

yang lebih besar. Oleh karena itu diperhatikan jangna sampai energi yang dikonsumsi diubah menjadi

panas yang dapat menyebabkan terjadinya kenaikan temperatur dari produk. Jenis alat pencampur

adonan kadang-kadang harus dilengkapi dengan alat pendingin.

Yang umum ditemui yaitu kneader yang berbentuk sigmoid yang berputar didalam suatu

”can” atau ”vessel” dengan berbagai kecepatan. Prinsip dari alat ini adalah disamping mencampur

juga mengadon yaitu membagi, mematahkan dan selalu membuat luas permukaan yang baru sesering

mungkin terhadap adonan.

3. Alat Pencampur Bahan pasta/viscous

Dibandingkan dengan pencampuran pada bahan cair, proses pencampuran pada bahan viscous

memerlukan tenaga yang lebih banyak. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa pada bahan viscous

dan juga bahan padat tidak mungkin terbentuk aliran yang dapat memindahkan bagian yang belum

tercampur ke daerah pencampuran di sekitar impeller seperti pada pengadukan bahan cair.

Pada pencampuran bahan viscous seluruh bahan yang akan dicampur harus dibawa ke

pengaduk atau pengaduknya sendiri yang mendatangi seluruh bagian campuran. Aksi pada mesin-

mesin pencampuran merupakan kombinasi shear berkecepatan rendah, penyapuan (wiping), pelipatan

(folding), pelemasan (stretching, dan penekanan (compressing). Energi mekanik diaplikasikan oleh

komponen-komponen yang bergerak langsung pada massa bahan.

Diantara mesin pencampur pasta yang relatif dikenal adalah change-can mixer dan kneaders.

Change-can mixer merupakan alat yang memiliki wadah kecil dan dapat dipindah-pindahkan sebagai

tempat bahan yang akan dicampur. Wadah ini berukuran sekitar 5-10 galon. Pada pony mixer,

pengaduk terdiri dari beberapa bilah vertical atau jari yang terpasang pada head yang berputar dan

diletakkan di dekat dinding wadah. Pada beater mixer, wadah atau bejana bersifat stationer.

Pengaduknya memiliki gerakan melingkar sehingga ketika berputar secara berulang mendatangi

seluruh bagian dari bejana.

PROSEDUR KERJA

Pencampuran Tepung Dalam Air (suspensi)

Timbang tepung

Campur tepung dengan air dengan perbandingan 1: 8

Aduk dengan menggunakan mixer selama 30 menit

Ambil sampel suspensi yang terbentuk setiap 5 menit

Diamkan sampel hingga kering (hanya tersisa tepung)

Hitung persentase dari endapan tepung dalam sampel.

HASIL

Kelompok Menit ke- Bobot 1 Bobot 2 rata-rata

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30