Laporan Praktikum Hari/Tgl : Rabu, 12 Mei 2010

Peralatan Industri Pukul : 15.00 -18.00 WIB

Dosen : Ir. Ade Iskandar

Asisten :1.Hamka Surya N. (F34062370)

2.LelyRachmaS. (F34060799)

MIXING (PENCAMPURAN)

Oleh :

Eka Melia Sari (F34070050)

Wardah Nazripah (F34070087)

2010

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam sebuah industri, mesin dan alat merupakan sarana penunjang yang

paling penting bagi kelancaran produksi. Untuk dapat bersaing dengan yang lain

suatu industri harus bekerja secara efekif dan efisien. Cara kerja yang demikian

dapat dicapai bila industri tersebut didukung oleh sistem manajemen yang baik

dan juga bantuan mesin dan alat penunjang produksi yang tepat.

Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting dan sering

dijumpai dalam sebagian besar industri. Pada proses inilah sebagian besar produk

dihasilkan. Mesin yang biasa digunakan unuk proses pencampuran ini disebut

mixer. Bila dilihat dari segi fungsinya, mixer dapat digolongkan sebagai mesin

pengolah.

Proses pencampuran dimaksudkan untuk membuat suatu bentuk uniform

dari beberapa konstituan baik liquid/ solid (pasta) atau solid/ solid dan kadang

liquid-gas. Tujuan operasi pencampuran adalah bergabungnya bahan menjadi

suatu campuran yang sedapat mungkin memiliki kesamaan penyebaran yang

semurna. Berhubung secara fisik bahan-bahan yang ada di alam tersedia dalam

berbagai bentuk fasa, maka secara teoritis banyak sekali variasi pencampuran

bahan yang mungkin timbul.

Dalam kehidupan nyata alat pencampur (mixer) dapat menghasilkan suatu

produk dengan homogenitas yang lebih tinggi daripada pencampuran bahan yang

dilakukan secara manual atau tanpa alat (dengan tangan saja). Pencampuran dapat

dikelompokkan menjadi tiga, yaitu: pengadukan pada bahan cair termasuk

suspensi di dalamnya, pencampuran bahan bersifat viscous dan pencampuran

bahan partikel padat.

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui jenis-jenis peralatan

pencampur yang dipakai dalam industri, mengetahui dan memahami

pengoperasian peralatan pencampur bahan, dan mengetahui fungsi dan spesifikasi

peralatan pencampur bahan.

II. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah tepung jagung, & air.

Sedangkan peralatan yang digunakan untuk peraga di praktikum ini adalah

planetary mixer, double rotary mixer, ribbon blender.

B. Metode

Pada praktikum kali ini dilakukan pencampuran tepung terigu dan terpung

jagung yang masing – masing ditimbang sebanyak satu kilogram lalu di aduk

menjadi satu dengan menggunakan mesin Double Cone Mixer, lalu dilihat

pencampurannya.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Jenis Mixer Spesifikasi Alat

Planetary Mixer

Merek: Gansons

Limited Bombay-55

Engineers To The Chemical & Pharmaceutical Industri

Serial No: 173

Motor: 3 HP / Ø 380 Volt

PLM 50

Kapasitas: 10 kg

Ribbon Mixer

Merek: SEM

Made In: Tianjin China

Tipe: JY2B-4 Cont-Class E

Motor: 3/4HP / 1420 rpm / 110/220 Volt / 50 hz / 11/5,5

Amper/ 1 phase / AC

Jenis impeller: Blade

Double Cone Mixer

Model: HLD 50

Tenaga input rata- rata: 1 watt

Whisk Speed: 162 rpm

Rated Voltage: 220 v

Cask Speed: 11 rpm

Frekuensi: 50 Hz

Tenaga Motor: 1500 watt

Double Cone Mixer

Pencampuran dari 1 kilogram tepung jagung dan 1 kilogram tepung terigu.

Di bawah merupakan gambar hasil dari peraktikum, gambar tepung bagian atas

adalah sampel yang diambil pada tengah mixer sedangkan bagian bawah

merupakan sampel yang diambil pada bagian pinggir mixer. Dari kiri ke kanan di

mulai dari 3 menit pertama hingga 3 menit ke 5.

Gambar 1. Hasil praktikum Double Cone Rotary

B. Pembahasan

Pencampuran merupakan proses mencampurkan satu atau lebih bahan

dengan menambahkan satu bahan ke bahan lainnya sehingga membuat suatu

bentuk yang seragam dari beberapa konstituen baik cair-padat, padat-padat,

maupun cair-gas. Komponen yang jumlahnya lebih banyak lebih banyak disebut

fase kontinyu dan yang lebih sedikit disebut fase disperse. (Fellows, 1988).

Menurut Kusdarini (1997), tujuan pencampuran dengan menggunakan alat

pencampur adonan (mixer) adalah untuk memperoleh adonan yang elastis dan

menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan. Alat pencampur ini terdiri

dari tempat untuk menampung bahan dan as stainless steel. As stainless steel yang

bercabang tegak lurus berfungsi untuk mencampurkan bahan baku yang berputar

akibat adanya puli penggerak. Batang-batang pengaduk tersebut akan memecah

dan mengaduk bahan dengan meningkatkan pengacakan dan distribusi bahan,

sehingga terjadi pencampuran. Campuran tersebut akan membentuk adonan yang

kompak dan uniform.

Prinsip pencampuran bahan banyak diturunkan dari prinsip mekanika

fluida dan perpindahan bahan, karena pencampuran bahan akan ada bila terjadi

gerakan atau perpindahan bahan yang akan dicampur baik secara horizontal

ataupun vertikal. 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 konsentrasi satu macam bahan atau lebih,

keseragaman suhu, atau keseragaman fisik tepung. Pencampuran ini dapat terjadi

antara bahan solid-solid, solid-liquid, solid-gas, liquid-liquid, liquid-gas, dan gas-

gas (Handoko, 1992).

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.

Peralatan pencampur dapat dibagi atau diklasifikasikan atas beberapa

kategori, yaitu:

Berdasarkan jenis bahan yang dicampur yaitu alat pencampur liquid, alat

pencampur padat, dan alat pencampur pasta

Berdasarkan jenis agitator, yaitu double cone mixer, ribbon blender,

planetary mixers, dan propeller mixers.

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.

Mixer merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi sehingga

menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Terdapat dua jenis

mixer yang berdasarkan jumlah propeler-nya (turbin), yaitu mixer dengan satu

propeller dan mixer dengan dua propiller. Mixer dengan satu propeller adalah

mixer yang biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. Sedangkan

mixer dengan dua propiller umumnya diigunakan pada cairan dengan viskositas

tinggi. Hal ini karena satu propeller tidak mampu mensirkulasikan keseluruhan

massa dari bahan pencampur (emulsi), selain itu ketinggi emulsi bervariasi dari

waktu ke waktu (Suryani, dkk., 2002).

Gerakan pencampuran pada mixer bahan baik secara horizontal maupun

secara vertikal tersebut dapat bervariasi bergantung dari jenis pengaduk/ propeller

yang digunakan, sehingga hasil yang didapat akan bervariasi pula. Peralatan

Pencampur dengan menggunakan satu pengaduk/ propeller biasanya digunakan

untuk mengaduk bahan dengan viskositas rendah, sedangkan peralatan pengaduk

dengan lebih dari satu propeller digunakan untuk mengaduk bahan dengan

viskositas tinggi.

Hal ini sesuai dengan pendapat Handoko (1992), yang menyatakan bahwa

satu prinsip penerapan untuk mencampur bahan dengan viskositas yang tinggi dan

berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara

material pencampur dengan bahan yang akan dicampur. Untuk bahan dengan

viskositas tinggi dan berbentuk pasta ini banyak menggunakan model pencampur

seperti: pencampur tipe pancim, pencampur dengan pisau berbentuk z.

Aliran yang terjadi di dalam bahan diperkirakan berupa seperti pada

gambar berikut sehingga pencampuran akan terjadi dengan cepat dan teratur.

a. pandangan depan b. pandangan lintang

→ → → →

← ← ← ←

← ← ← ←

→ → → →

Gambar 2. Aliran yang terjadi dalam bahan

Kebutuhan tenaga yang diperlukan untuk mencampur suatu jumlah

tertentu bahan (cairan) tergantung pada viskositas cairan tersebut. Selain itu

kecepatan mixer juga berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan bahan-bahan

tersebut. Mixer dengan kecepatan rendah biasanya digunakan untuk cairan dengan

viskositas tinggi dimana campurannya pekat, licin dan sebagainya. Kecepatan

tinggi biasanya berkisar antara 1400-1800 rpm, kecepatan sedang biasanya adalah

1500 rpm dan kecepatan rendah berkisar antara 100-500 rpm.

Macam-macam peralatan pencampur yang diperagakan penggunaannya

dan dijelaskan mekanisme kerjanya didalam praktikum diantaranya adalah double

rotary mixer, planetary mixer, alexander werk, dan ribbon blender.

Planetary Mixer

Planetary Mixer merupakan alat pencampuran bahan viskous, seperti

pasta. Prinsip penerapan untuk mencampur bahan dengan viskositas yang tinggi

dan berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara

material pencampur dengan bahan yang akan dicampur. Dibandingkan dengan

pencampuran pada bahan cair, proses pencampuran bahan yang viskous

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

pada bahan viskous tidak mungkin terbentuk arus aliran yang dapat memindahkan

bagian bahan yang belum tercampur ke daerah pencampuran di sekitar impeller

seperti pada pengadukan bahan cair. Sehingga proses pencampuran bahan pasta

itu menjadi relatif lebih rumit.

Planetary Mixer merupakan tipe mixer yang memiliki 3 fungsi

pengadukan disesuaikan dengan tools-nya yaitu flat bitter untuk menghaluskan

butter cream, wiper untuk adonan yang lunak serta berfungsi untuk menaikkan

volume telur, dough hook untuk adonan roti. Dengan demikian dalam satu mixer

bisa didapatkan 3 fungsi kerja yang bisa memberi jawaban akan investasi yang

lebih efektif dan efisien. Planetary Mixer, mesin mixer adonan roti dengan

berbagai kapasitas. Sistem kerja sesuai metode planet untuk menghasilkan

campuiran adonan yang merata.

Planetary mixer terdiri dari wadah atau bejana yang bersifat stasioner

sedangkan pengaduk yang digunakan mempunyai gerakan melingkar sehingga

ketika berputar, pengaduk secara berulang mendatangi seluruh bagian pada

bejana. Pada saat proses pencampuran berlangsung ruang pencampuran berada

dalam keadaan tertutup. Hal itu dimaksudkan agar bahan yang sedang bercampur

tidak sampai tumpah keluar karena perputaran dari pengaduk.

Gambar 3. Planetary Mixer

( http://www.snowtechpro.com/product1.htm ) .

Ribbon Blender

Ribbon Blender merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi

sehingga menghasilkan suatu dispersi/ adonan yang seragam atau homogen.

Sumber tenaga pada Ribbon Blender berfungsi sebagai penggerak dalam proses

pengadukan. Tenaga dari motor penggerak untuk pengaduk ditransmisikan secara

langsung dengan menggunakan besi.

Pengaduk itu sendiri memiliki fungsi untuk mengalirkan bahan dalam alat

pengaduk yang bergerak dan wadah yang diam. Pengaduk juga berfungsi untuk

mengaduk selama proses penampungan dan untuk menghindari pengendapan.

Proses pencampuran adonan dengan Ribbon Blender bertujuan untuk memperoleh

adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan.

Alat ini dapat dicoba dan digunakan pada batch yang konsisten serta

pencampurannya kontinue untuk bahan bubuk (tepung) dan granula. Gardner

Ribbon Mixers mudah dibersihkan sehingga mudah untuk digunakan kembali.

Spesifikasi :

- Desain higienis

- Kapasitas antara 3.5 sampai 20.000 liter

- Dibuat berdasarkan permintaan konsumen

Gambar 4. Ribbon Blender

Keuntungan :

a.Waktu pencampurannya cepat dan pemeliharaan alat mudah

b. Bahan dengan ukuran kecil dapat didispersikan secara homogen tanpa

membutuhkan perlakuan pencampuran terlebih dahulu.

Double Cone Blender

Alat ini merupakan alat pencampur sederhana, penggunaan energi dalam

pencampurannya kecil dan cocok digunakan untuk mencampur bahan yang

halus dan rapuh.

Spesifikasi alat :

- Kapasitasnya antara 2 samapai 100.000 liter

- Desainnya higienis dengan segel diluar alat

- Muatannya bekerja secara otomatis melalui pneumatic

conveying system

- Dibuat berdasarkan permintaan konsumen

Gambar 5. Double Cone Mixer

( http://www.snowtechpro.com/product1.htm )

Keuntungan :

- Mudah digunakan untuk bahan-bahan halus

- Higienis dan mudah dibersihkan

- Prinsip kerjanya seperti KEMUTEC’s dengan multi shear

deflector plate untuk perbaikan efesiensi sehingga granula

dan bubuk (tepung) bebas mengalir

- Kehilangan produk dapat diminimalkan

Pada praktikum didapatkan hasil ketika melakukan pencampuran tepung

terigu dengan tepung jagung yang masing masing beratnya 1 kilogram.

Peraktikum dilakukan dengan melihat pencampuran setiap 3 menit sebanyak 5

kali. Perputaran yang terdapat pada alat Planetary mixer adalah perputaran dalam

dan perputaran pada dinding. Pada perputaran di dalam diambil sampel pada

pinggiran tengah, didapatkan hasil tidak meratanya seluruh tepung, sedangkan

pada sampel yang diambil pada pinggir mixer dihasilkan sampel yang merata dari

pertama. Hasil ini didapatkan karena tidak meratanya pencampuran pada tengah

mixer, dan adanya kemungkinan bahwa kuarang banyaknya tepung yang

digunakan. Kapasitas asli mesin ini dapat mencampur bahan hingga 1 ton,

sedangkan bahan yang dipakai pada praktikum yang hanya 1 kilogram mungkin

menyulitkan mesin untuk beroperasi dengan optimal.

VERTICAL DOUBLE ROTARY MIXER

001/KNRT – Rusnas DPP/2007

Model: HLD 50 Rated Power

Input: 1.00 W

Whisk Speed: 162 rpm Rated Voltage

220 V

Cask Speed: 11 rpm Rated

Frequency: 50 Hz

Motor Power: 1500 W Materproof

Degree: 1P x 1

Machine No: 0011

AlexanderWerk

Gambar 6. Alexanderwerk

( http://www.snowtechpro.com/product1.htm ) .

Beberapa jenis impeller yang sering digunakan untuk mengaduk antara

lain: propeller, turbine, paddle, anchor, helical ribbon dan helical screw. Adapun

aplikasi penggunaannya adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Jenis-jenis impeller dan sifatnya

Jenis Viskositas Kecepatan

Propeller <5 kg/ms

viskositas naik kecepatan naik

Turbine <50 kg/ms

Paddle <1000 kg/ms

Anchor

Helical ribbon

Helical srew

Propeller, turbine dan paddle secara umum digunakan pada sistem yang

kekentalannya rendah dan beroperasi pada putaran dengan kecepatan tinggi.

Kecepatan dari tipe turbine berada pada 3 m/s. Propeller memiliki kecepatan

lebih cepat dan paddle lebih rendah dari tipe turbine.

Secara umum dapat dikelompokkan bahwa propeller, turbine, dan paddle

digunakan untuk mencampur dengan kekentalan rendah, campuran antara cairan

dengan cairan, membubarkan gas dalam cairan dengan kekentalan rendah,

menyingkirkan benda padat pada cairan dengan kekentalan yang rendah. Untuk

anchor, helical ribbon dan helical screw digunakan untuk mencampur dengan

kekentalan tinggi.

Gambar dari masing-masing tipe impeller dapat dilihat pada gambar di

bawah ini:

propeller “P” disk “S” turbine “T” saw-toothed disk “Z”

Gambar 7. Jenis-jenis pengaduk

( http://www.snowtechpro.com/product1.htm ) .

IV. PENUTUP

A. Kesimpulan

Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting dan sering

dijumpai dalam sebagian besar industri. Pada proses inilah sebagian besar produk

dihasilkan. Mesin yang biasa digunakan unuk proses pencampuran ini disebut

mixer. Bila dilihat dari segi fungsinya, mixer dapat digolongkan sebagai mesin

pengolah. Pada praktikum peralatan yang digunakan adalah planetary mixer,

double rotary mixer, ribbon blender.

Planetary Mixer merupakan alat pencampuran bahan viskous, seperti

pasta. Prinsip penerapan untuk mencampur bahan dengan viskositas yang tinggi

dan berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara

material pencampur dengan bahan yang akan dicampur.

Ribbon Blender merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi

sehingga menghasilkan suatu dispersi/ adonan yang seragam atau homogen.

Proses pencampuran adonan dengan Ribbon Blender bertujuan untuk memperoleh

adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan.

Double Cone Mixer Alat ini merupakan alat pencampur sederhana,

penggunaan energi dalam pencampurannya kecil dan cocok digunakan untuk

mencampur bahan yang halus dan rapuh. Pada praktikum pada perputaran di

dalam, didapatkan hasil tepung yang tidak merata. Pada sampel yang diambil pada

pinggir mixer dihasilkan sampel yang merata dari pertama. Hasil ini didapatkan

karena tidak meratanya pencampuran pada tengah mixer, hal ini mungkin

disebabkan karena kurang banyaknya tepung yang digunakan.

B. Saran

Agar praktikum dapat berjalan lebih baik, ketersediaan alat dan bahan

yang dibutuhkan pada praktikum harus diperhatikan, serta tersedia dengan

keadaan yang siap dipakai dan selalu menjaga kebersihannya, sehingga praktikum

dapat berjalan lancar dan praktikan dapat memahami topik dengan lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. http://www.snowtechpro.com/product1.htm [16 Mei 2010]

Cabe, Mc. 1985. Unit Operation Of Chemical Engineering. Terjemahan.

Erlangga. Jakarta.

Fellow, P.J.1988. Food Processing Technology. Principle and Practice. Ellis

Horwood. New York.

Handoko, Djarot. 1992. Perancangan dan Pengujian Performansi Prototipe Alat

Pengaduk Dodol. Skripsi. FATETA, IPB, Bogor.

Kusdarini, Endang. 1997. Kajian Kinerja Mesin Pengolah Kue Bawang. Skripsi.

FATETA, IPB, Bogor.

Suryani, A., Illah Sailah, dan Erliza Hambali. 2002. Teknologi Emulsi.

Departemen Teknologi Industri Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian.

Institut Pertanian Bogor. Bogor.