LAPORAN PRAKTIKUMNilai :

SATUAN OPERASI INDUSTRI(Pengentalan dan Penguapan Produk Pertanian Cair)

Oleh :Nama: Rifayani FadhilahNPM: 240110130068Hari, Tanggal Praktikum: Jumat, 22 Mei 2015Waktu: 13.00 15.00 WIBCo. Ass: Nedia Cahyati M.

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSESDEPARTEMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS PADJADJARAN2015BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangProduk pertanian yang telah melewati masa panen memliki beberapa kekurangan diantaranya adalah daya tahannya yang mudah rusak. Sebagai contoh, tanaman sayuran, buah-buahan yang mudah rusak sehingga memerlukan suatu teknologi agar hasil pertanian dapat memiliki daya simpan yang lebih lama. Karena itu, produk pertanian harus melewati masa pasca panen dengan dilakukannya berbagai teknologi pertanian untuk memperpanjang umur simpan dari bahan pertanian tersebut. Salah satu cara memperpanjang umur simpan dari produk pertanian adalah dengan mengubah sifat bahan sepeerti dengan mengubah titik didih. Salah satu caranya adalah dengan pengentalan dan penguapan salah satu produk pertanian. Dengan mengubah kekentalan maka titik didih bahan pertanian akan berubah akibat adanya campuran antara bahan pertanian didalam suatu cairan. Dengan demikian, kita dapat memperpanjang umur simpan suatu bahan pertanian dengan cara mengetahui besar titik didih dari bahan tersebut. Maka dari itu, praktikan melakukan analisis mengenai pengentalan dan penguapan produk pertanian cair yang telah kami praktikumkan minggu kemarin. Untuk mengetahui pengetahuan mahasiswa dalam pendalaman materi, maka praktikan menyusun laporan praktikum ini.

1.2 Tujuan Percobaan1.2.1Tujuan Instruksional Umum (TIU)Mahasiswa dapat mempelajari pengentalan dan penguapan dalam unit operasi industri hasil pertanian.1.2.2Tujuan Instruksional Khusus (TIK)1. Mempelajari perubahan titik didih produk pertanian cair selama pemanasan dan penguapan.2. Mempelajari laju perpindahan panas dan laju penguapan produk cair selama pemanasan dan penguapan.BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1PengentalanPengentalan merupakan proses pengurangan kadar air pada suatu larutan dengan cara melakukan penguapan air yang tergandung dalam larutan tersebut atau dengan penambahan zat terlarut pada larutan tersebut. Aplikasi pengentalan itu sendiri adalah untuk pengaetan makanan dengan jaalan mengurangi aktivitas mikroba dengan menekan kandungan air dalam suatu bahan (Komariah, 2014).Pemekatan merupakan proses peningkatan konsentrasi atau membuang sebanyak mungkin pelarut dengan cara proses vacum atau penguapan biasa, dimana akan dihasilkan ekstrak pekat yang berbentuk ekstrak kental atau ekstrak kering. Tujuan dari adanya pemekatan adalah meningkatkan kadar zat aktif dalam volme yang kecil, mempermudah proses pembuatan, dan menghilangkan sisa pelarut (Frianka, 2013).Dalam dunia pertanian banyak sekali produk-produk yang diawetkan dengan cara pengentalan ini. Hal tersebut selain caranya yang praktis, dampak untuk kesehatan juga tidak ada sehingga pengentalan ini merupakan sutu metode pengawetan yang aman bagi kesahatan tubuh. Oleh karena itu, pengentalan ini perlu dikaji lebih jauh untuk meinigkatkan pemahaman dalam upaya menciptakan suatu metode alternatif dalam proses pengawetan suatu produk (Komariah, 2014).Parameter yang mempengaruhi proses pemekatan meliputi jumlah larutan yang akan dipekatkan dan kestabilan dari zat terlarut. Jika diperkirakan zat terlarut yang dikehendaki bersifat termostabil maka pemekatan dapat dilakukan pada tekanan biasa atau di bawah vakum. Zat yang bersifat termolabil harus dipekatkan dengan suhu yang diperkirakan tidak akan mendegradasi zat tersebut. Peningkatan tekanan dapat dilakukan agar suhu yang diperlukan untuk menguapkan pelarut dapat diturunkan (Ramadhan, 2011).

2.2PenguapanPenguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Penguapan yaitu perubahan suatu zat dari fase berbentuk cair menjadi gas. Pada saat kejadian terjadi, zat tersebut memerlukan adanya kalor. Salah satu pemanfaatan penguapan ini dapat dilakukan pada proses pemurnian suatu produk pertanian, misalnnya proses destilasi (Komariah, 2014).Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami, evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas (steam) dalam suatu peralatan. Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi didasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu pemberian panas ke dalam cairan, pembentukan gelembung-gelembung akibat uap, pemisahan uap dari cairan dan mengkondensasikan uapnya (Agustina, 2012).Evaporasi atau penguapan juga dapat didefinisikan sebagai perpindahan kalor ke dalam zat cair mendidih. Pengeringan vakum, merupakan pengeringan yang menggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah. Perbedaan evaporasi dengan metode pengeringan vakum ada pada tujuan pengolahan, produk yang dikeringkan dan hasil akhirnya. Produk akhir evaporasi adalah liquid terkonsentrasi, bukan solid. Uap air digunakan sebagai pengubah fasa saat mengkonsentrasi komponen yang tidak tahan panas seperti protein dan gula. Panas diberikan pada larutan dan sebagian dari solvent berubah menjadi uap. Proses evaporasi berlangsung pada temperatur tinggi dengan tekanan yang rendah. Dalam proses evaporasi, sisa dari proses tersebut (fase yang ditinggalkan) adalah zat cair (kadang-kadang zat cair yang sangat viskos). Dalam proses pengeringan, sisa dari proses tersebut adalah zat padat. Pada evaporasi, cairan yang diuapkan dalam kuantitas relatif banyak, sedangkan pada pengeringan sedikit. Dengan alat pengering vakum, sebagian air dari bahan pangan pangan akan dihilangkan dengan cara diuapkan, sehingga kadar air seimbang dengan kondisi udara normal atau setara dengan nilai aktifitas air (Aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologis, enzimatis dan kimiawi (Agustina, 2012).2.3Gula dan GaramGlukosa atau biasa disebut dengan gula yaitu bentuk lain dari karbohidrat Jenis gula yang sering digunakan adalah kristal suk rosa padat. Gula digunakan untuk merubah rasa dan keadaan makanan atau minuman. Keadaan disini dapat berupa bentuk dan warna dari makanan tersebut. Gula sederhana seperti glukosa menyimpan energy yang akan digunakan oleh sel. Garam/Natrium klorida Natrium klorida (NaCl) adalah bahan utama garam dapur. Pengertian secara kimiawi, garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Natrium klorida(NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam. Larutan garam dalamair merupakan larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik (Benedicta, 2014).Terbentuknya garam ini umumnya akibat dari penguapan air yang mengandung garam seperti air laut yang banyak mengandung ion-ion Na+ (Sodium) dan Cl- (Cloride). Di antara tahapan proses yang dipergunakan, kristalisasi merupakan salah satu proses dalam produksi garam farmasetis. Disamping untuk menghasilkan kristal garam, kristalisasi juga dimaksudkan untuk menghasilkan produk kristal dengan kemurnian, ukuran dan jumlah tertentu. Kristalisasi Garam diproleh dari proses pembentukan fase padat(kristal) komponen tunggal dari fase cair (larutan atau lelehan) yang multi komponen, dan dilakukan dengan cara pendinginan, penguapan dan kombinasi pendinginan dan penguapan. Proses pembentukan kristal dilakukan dalam tiga tahap, yaitu : 1. Pencapaian kondisi super/lewat jenuh (supersaturation), 2. Pembentukan inti kristal (nucleation), dan 3. Pertumbuhan inti kristal menjadi kristal (crystal growth). Kondisi super jenuh dapat dicapai dengan pendinginan. Penguapan, penambahan presipitan atau sebagai akibat dari reaksi kimia antara dua fase yang homogen. Sedangkan pembentukan inti kristal terjadi setelah kondisi lewat (saturated) tercapai (Nurul, 2013).

2.4Titik DidihTitik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel-partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Menurut hukum Raoult, besarnya kenaikan titik didih larutan sebanding dengan hasil kali dari molalitas larutan (m) dengan kenaikan titik didih molal (Kb). Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (Tb) (Triyadi, 2011).

2.5Satuan Konsentrasi Larutan2.5.1MolaritasDalam ilmu kimia, molaritas (disingkat M) salah satu ukuran konsentrasi larutan. Molaritas suatu larutan menyatakan jumlah mol suatu zat per liter larutan. Misalnya 1.0 liter larutan mengandung 0.5 mol senyawa X, maka larutan ini disebut larutan 0.5 molar (0.5 M). Umumnya konsentrasi larutan berair encer dinyatakan dalam satuan molar. Keuntungan menggunakan satuan molar adalah kemudahan perhitungan dalam stoikiometri, karena konsentrasi dinyatakan dalam jumlah mol (sebanding dengan jumlah partikel yang sebenarnya) (Benedicta, 2014). Kerugian dari penggunaan satuan ini adalah ketidaktepatan dalam pengukuran volum. Selain itu, volum suatu cairan berubah sesuai temperatur, sehingga molaritas larutan dapat berubah tanpa menambahkan atau mengurangi zat apapun. Selain itu, pada larutan yang tidak begitu encer, volume molar dari zat itu sendiri merupakan fungsi dari konsentrasi, sehingga hubungan molaritas konsentrasi tidaklah linear (Benedicta, 2014).

2.5.2MolalitasMolalitas merupakan satuan konsentrasi yang penting untuk menentukan sifat-sifat yang tergabung dari jumlah partikel dalam larutan. Molalitas (m) didefinisikan sebagai banyak mol zat terlarut yang dilarutkan dalam satu kilogram (1.000 gram) pelarut. Misalkan jika 2 mol garam dapur (NaCl) dilarutkan dalam 1.000 gram air maka molalitas garam dapur tersebut adalah 2 molal (Deswanti, 2013).

BAB IIIMETODOLOGI PENGAMATAN DAN PENGUKURAN

3.1Alat dan Bahan3.1.1AlatAlat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah :1.Tabung Erlenmeyer dengan indikator volume2.Pengaduk3.Termometer air raksa4.Timbangan digital5.Kaki penyangga (untuk menyangga termometer)6.Gelas Plastik7.Kompor Listrik8.Stopwatch9.Alat Tulis10.Kalkulator3.1.2BahanBahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah :1.Gula Pasir2.Air

3.2Prosedur PercobaanPada praktikum kali ini dilakukan dua percobaan, yang pertama adalah pengukuran kenaikan titik didih dengan penambahan konsentrasi gula dan yang kedua adalah pengukuran laju penguapan, laju perpindahan panas serta laju panas total.A.Pengukuran Kenaikan Titik Didih Dengan Penambahan Konsentrasi GulaProsedur pengukuran kenaikan titik didih dengan penambahan konsentrasi gula adalah sebagai berikut :1.Menyiapkan alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini.2.Menyiapkan labu Erlenmeyer, kemudian masukkan air murni sebanyak 400mL.3.Memasang termometer dengan kaki penyangga dan memasukkan termometer tersebut kedalam labu Erlenmeyer.4.Memanaskan air tersebut diatas kompor listrik/gas hingga mencapai titik didihnya.5.Melakukan pengukuran titik didih pelarut murni.6.Menimbang gula yang akan ditambahkan pada pelarut sesuai dengan konsentrasi yang dibutuhkan. Menentukan berat gula dengan perhitungan.7.Melarutkan gula kedalam Erlenmeyer yang berisi 400 mL air dengan konsentrasi masing-masing 0%, 5%, 10%, 30%, 50%, dan 70%. Setiap kali penambahan gula, praktikan melakukan pengukuran suhu titik didih larutan. Volume larutan diusahakan konstan oleh praktikan.8.Setelah melakukan percobaan mencatat semua data yang didapatkan.9.Melakukan perhitungan molalitas.10.Melakukan perhitungan perubahan kenaikan suhu titik didih.11.Melakukan perhitungan nilai titik didih.B.Pengukuran Laju Penguapan, Laju Perpindahan Panas Serta Laju Panas TotalProsedur pelaksanaan pengukuran laju penguapan, laju perpindahan panas serta laju panas total adalah sebagai berikut :1.Memanaskan Erlenmeyer yangberisi larutan gula dengan konsentrasi 70% (Percobaan A).2.Perhatikan volume awal larutan dan catat sebagai volume awal saat waktu 0 menit.3.Memperhatikan perubahan volume dan titik didih setiap 3 menit hingga menit ke 18.4.Mencatat data yang didapat.5.Menghitung konsentrasi larutan.6.Menghitung laju penguapan.7.Menghitung laju perpindahan panas.8.Menghitung laju total panas larutan.

BAB VPEMBAHASAN

Praktikum yang telah praktikan lakukan pada minggu kemarin adalah mengenai pengukuran pengentalan dan penguapan pada bahan dasar gula. Pada awalnya, pelarut berupa air 400 mL dididihkan kemudian ditambahkan gula dengan konsentrasi 0%, 5%, 10, 30%, 50% dan 70%. Pengukuran suhu dilakukan menggunakan termometer yang tersedia pada alat yang sebelumnya disusun. Kemudian konsentrasi gula ditambahkan dengan bertahap dimulai dari 0 % hingga 70 % dan pada setiap pengukuran diukur setiap titik didihnya. Menurut teori yang telah praktikan dapatkan pada saat praktikum, titik didih dengan konsentrasi dan kekentalan yang tinggi akan semakin meningkat. Hal ini dapat dilihat dari beberapa percobaan yang telah dilakukan oleh para ahli dan titik didih hasil perhitungan. Dengan meningkatnya konsentrasi pada larutan, maka proses pindah panas akan terkendala oleh konsentrasi larutan. Sehingga otomatis akan menambah titik didih dari cairan yang diukur. Akan tetapi, pada praktikum yang praktikan lakukan pada hasil praktikum, titik didih yang praktikan dapatkan malah berkurang terhadap waktu. Hal ini terjadi karena beberapa hal, diantaranya adalah kesalahan dalam praktikum maupun karena faktor-faktor dari bahan yang dihitung kekentalannya. Praktikan menyimpulkan bahwa penurunan titik didih yang terjadi disebabkan karena terjadinya kesalahan dalam perhitungan. Percobaan berikutnya adalah pengukuran penguapan dan penambahan laju konsentrasi yang dihitung dalam interval waktu tiga menit. Pada percobaan pengukuran penguapan larutan gula, volume larutan semakin berkurang terhadap waktu. Hal ini dapat dimaklumi karena kondisi larutan yang terus dipanaskan menyebabkan larutan menguap akibat melebihi titik didihnya. Dengan adanya penguapan yang terjadi maka larutan tetap menyesuaikan suhu dengan atmosfer sesuai dengan nilai titik didihnya. Dari kedua grafik yang praktikan dapatkan, volume larutan mengalami penurunan terhadap waktu. Cairan didalam tabung akan berkurang karena menguap. Sementara pada grafik pindah panas, konsentrasi terus bertambah sesuai dengan pertambahan waktu. Hal ini terjadi karena air sebagai pelarut terus berkurang akibat penguapan sehingga konsentrasi gula bertambah akibat berkurangnya konsentrasi pelarut air. Praktikan menemukan nilai konsentrasi melebihi 100 %. Ini menunjukkan bahwa kadar gula dalam cairan melebihi kadar air. Tentunya pada praktikum yang telah praktikan lakukan minggu kemarin terdapat beberapa kendala dan kesalahan dari praktikan maupun kesalahan non teknis lainnya. Hal ini dapat terlihat dari grafik pertambahan konsentrasi terhadap Tc percobaan yang menurun. Sementara berdasarkan literatur yang telah praktikan dapatkan harusnya titik didihnya naik. Ini dapat terjadi karena kesalahan praktikum maupun kesalahan dari ketelitian alat.

BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN

6.1KesimpulanDari praktikum yang sudah dilaksanakan maka dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut : 1.Titik didih akan bertambah jika konsentrasi dan kekentalan larutan bertambah. 2.Konsentrasi larutan akan terus bertambah jika terus dilakukan pemanasan karena konsentrasi pelarut menguap sehingga menyebabkan kadar gula bertambah.3.Pada grafik antara titik didih percobaan dengan konsentrasi, praktikan menemukan titik didih berkurang jika konsentrasi larutan bertambah sementara pada grafik titik didih perhitungan dengan konsentrasi, titik didih bertambah jika konsentrasi larutan bertambah. 4.Pada proses penguapan, perhitungan konsentrasi larutan gula melebihi 100 % membuktikan bahwa larutan gula yang ada pada larutan melebihi larutan pelarut air.

6.2SaranBerikut beberapa saran untuk praktikum sselanjutnya :1.Mahasiswa harus memahami terlebih dahulu materi yang akan di praktikumkan. 2.Alat dan bahan yang digunakan harus dalam keadaan baik dan lengkap agar tidak salah dalam perhitungan.3.Praktikan harus teliti dalam pembacaan agar data yang dihasilkan sesuai.

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, Nurul. 2012. Teknik Pangan. Terdapat di http://nurulagustinac.wordpress.com/2012/01/17/teknik-pangan/ (Diakses pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 20.54 WIB)

Benedicta, N. 2014. Laporan Praktikum Satuan Operasi Industri (Pengentalan dan Penguapan Produk Pertanian Cair). Terdapat di https://www.academia.edu/8546633/LAPORAN_PRAKTIKUM_kekentalan_dan_penguapan (Diakses pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 16.05 WIB) Deswanti, Reni. 2013. Sifat Kologatif Larutan. Terdapat di http://renideswantikimia.wordpress.com/kimia-kelas-xii-3/semester-i/1-sifat-koligatif-larutan/3-kenaikan-titik-didih-larutan/ (Diakses pada tnggal 25/05/2014 pukul 20,58 WIB)

Frianka, Hertyn. 2013. Teknologi Pemektan Bahan Alam. Terdapat di http://hertynfrianka.blogspot.com/2013/05/teknologi-pemekatan-bahan-alam.html (Diakses pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 19.04 WIB)

Komariah, Y. 2013. Laporan Praktikum Satuan Operasi Industri (Pengentalan dan Penguapan Produk Pertanian Cair). Terdapat di https://www.academia.edu/8546633/LAPORAN_PRAKTIKUM_kekentalan_dan_penguapan (Diakses pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 16.05 WIB)

Nurul Kh.2013. Pengentalan dan Penguapan Produk Pertanian Cair . Teknik Pertanian, FTIP, Unpad.

R., Dadi, Sudaryanto dan dkk. 2014. Penuntun Praktikum Satuan Operasi Industri. FTIP, Unpad.

Ramadhan, Gema. 2011.Tahap Antara Proses Ekstraksi Pemekatan. Terdapat di http://jurnalramadhan.blogspot.com/2011/12/tahap-antara-proses-ekstraksi-pemekatan.html (Diakses pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 19.05 WIB)

Triyadi, R. 2011. Pengentalan dan Penguapan Produk. Terdapat di http://triyadirikky06.blogspot.com/2011/10/pengentalan-dan-penguapan- produk.html (Diakses pada tanggal 28 Mei 2015 pukul 20.55 WIB)

LAMPIRAN

Gambar 5. Termometer

Gambar 6. Gula

Gambar 7. Timbangan Digital

Gambar 8. Rangkaian Alat Percobaan