LAPORAN PRAKTIKUM Pengeringan [PDF]

Citation preview

Asisten : 1. Khamim Achmad Fauzi 2. Achmad Wahyu Wildan 3. Opal Priya Wening



(F34130028) (F34130045) (F34130006)



LAPORAN PRAKTIKUM PERALATAN INDUSTRI PERTANIAN Alat Pengeringan



Oleh : 1. Bagus Arif Wicaksono 2. Nauval Farhan



(F14130015) (F34150048)



DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017



PENDAHULUAN Latar Belakang Teknologi pemrosesan bahan pangan terus berkembang dari waktu ke waktu. Perkembangan teknologi ini didorong oleh kebutuhan pangan manusia yang terus meningkat yang diakibatkan oleh semakin meningkatnya jumlah penduduk dunia. Pada saat yang sama, luas lahan penghasil bahan pangan makin menyempit. Hal tersebut menyebabkan dibutuhkannya teknologi-teknologi pemrosesan pangan yang mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produk makanan; salah satunya adalah teknologi pengeringan bahan makanan. Hasil pertanian baik berupa bahan-bahan berupa sayuran, buah-buahan yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari, bahan pertanian tersebut setelah dipanen masih melakukan proses respirasi, yang akan berakibat merusak bahan pangan tersebut, oleh karena itu untuk memudahkan mengolah diperlukan sistem untuk mengeringkan bahan tersebut. Sehingga memudahkan untuk diolah dan mengeringkan bahan makanan agar terhindar dari kerusakan sebelum diolah. Salah satu cara pengawetan sayuran yang umum dilakukan adalah pengeringan (Muchtadi et al. 1995). Tujuannya adalah mengurangi kandungan air dalam bahan, sehingga dapat menghambat pertumbuhan mikroba maupun reaksi yang tidak diinginkan (Chung dan Chang 1982). Selain itu, produk kering akan lebih mudah ditangani dalam pengangkutan dan penyimpanan. Pada proses pengeringan, hal yang harus diperhatikan adalah desain dan operasi pengeringan untuk mempertahankan kualitas optimum produk kering yang diinginkan (Histifarina et al. 2004). Tujuan akhir dari sistem pengeringan bukan saja untuk mempercepat proses pengeringan, akan tetapi juga untuk meningkatkan mutu bahan yang dikeringkan dan sistem dapat beroperasi dengan biaya relatif rendah. Pengeringan juga dapat dijadikan solusi ketika petani mengalami over supply atau kelebihan suplai di musim panen sehingga bahan dapat disimpan lebih lama (Taib et al. 1988). Metodologi dan teknik pengeringan dapat dikatakan baik apabila konsep pengeringan itu sendiri telah dipahami dengan baik. Dengan mengetahui konsep tersebut maka dapat dihasilkan suatu sistem pengeringan yang handal dan dapat beroperasi secara optimum. Tujuan Mengetahui dan memahami definisi, jenis-jenis, dan prinsip kerja dari peralatan pengeringan serta aplikasi penggunaannya.



HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengamatan (Terlampir) Pembahasan Pengeringan ialah suatu cara atau proses untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian airdari suatu bahan, dengan cara menguapkan sebagian besar air yang terkandung dalam bahan menggunakan energi panas. Kandungan air didalam bahan dikurangi sampai batas dimana mikroba tidak dapat tumbuh lagi didalamnya. Pengeringan dapat pula diartikan sebagai suatu penerapan panas dalam kondisi terkendali, untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan melalui evaporasi (pada pengeringan umum) dan sublimasi (pada pengeringan beku) (Brennan 1998). Pengeringan dilakukan dengan tujuan, Pertama, agar mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba. Mikroba memerlukan air untuk pertumbuhan dan perkembangbiakannya. Bila kadar air bahan berkurang, maka aktivitas mikroba dapat dihambat atau dimatikan. Kedua, agar dapat menghemat ruang penyimpanan atau pengangkutan. Umumnya bahan pangan mengandung air dalam jumlah yang tinggi, maka hilangnya air akan sangat mengurangi berat dan volume bahan tersebut. Ketiga, untuk mendapatkan produk yang lebih sesuai dengan penggunaannya, misalnya kopi instan, susu bubuk, dll. Keempat untuk mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam bahan pangan misalnya mineral, vitamin, dsb (Mahadi 2007). Ada berbagai macam penggolongan proses pengeringan yaitu berdasarkan sumber energinya, berdasarkan suhu dan tekanan dalam ruang pengering, mekanisme pindah panas, dan berdasarkan jenis bahan yang dikeringkan, serta berdasarkan metode operasi. Proses pengeringan berdasarkan sumbernya ada 2 macam, yaitu pengeringan alami dengan sumber energi panas matahari, dan pengering mekanis dengan menggunakan peralatan pengering. Proses pengeringan



berdasarkan suhu dan tekanan dalam ruangan pengering ada 3 macam, yaitu pengeringan atmosfir, pengeringan vakum, dan pengeringan beku. Jenis proses pengeringan berdasarkan mekanisme pindah panas terbagi menjadi 4 macam, yaitu pengeringan konvektif, pengeringan konduksi, pengeringan infra merah, dan pengeringan gelombang mikro. Sedangkan berdasarkan metode operasi ada 2 macam, yaitu tipe batch, dan tipe kontinyu Mesin Pengering



Batch



Kontinyu Konduksi



Konveksi



Konduksi



Vakum



Atmos



Tray



Agitated



Atmos



Vakum



Band



Tray



Konveksi



Drum



Indirect Rotary



Fluid Bed Trhough Circular



Spray



Fluid Bed



Band



Through Circular



Tray



Pneumatic



Direct Rotary



Gambar 1 Penggolongan alat pengering



Berbagai alat pengeringan telah dirancang yang disesuaikan dengan jenis bahan yang akan dikeringkan. Beberapa dari alat pengeringan tersebut yaitu tray dryer, rotary dryer, fluidized bed dryer, drum dryer, dan spray dryer.



Tray Dryer yaitu pengering berbentuk tray dengan Prinsip kerjanya adalah rak-rak yang tersusun bertingkat dan dari bawah keatas dialirkan panas secara zigzag menggunakan blower/fan. Sumber panas berasal dari listrik, kumparan koil dan steam. Pengering baki (tray dryer) disebut juga pengering rak atau pengering kabinet, dapat digunakan untuk mengeringkan padatan bergumpal atau pasta. Pengeringan jenis baki atau wadah adalah dengan meletakkan material yang akan dikeringkan pada baki yang langsung berhubungan dengan media pengering. Cara perpindahan panas yang umum digunakan adalah konveksi dan perpindahan panas secara konduksi juga dimungkinkan dengan memanaskan baki tersebut (Mahadi 2007). Pada bak pengering dilengkapi dengan pintu yang berguna untuk memasukan dan mengeluarkan produk yang dikeringkan. Di pintu tersebut dibuat kaca yang mamungkinkan dapat mengetahui temperature tiap rak, dengan cara melihat thermometer yang sengaja digantungkan pada setiap rak pengering. Di bagian atas bak pengering dibuat cerobong udara, bertujuan untuk memperlancar sirkulasi udara pada proses pengeringan. Rotary dryer merupakan alat pengering berbentuk sebuah drum yang berputar secara kontinyu yang dipanaskan dengan tungku atau gasifier. Pengering rotary dryer biasa digunakan untuk mengeringkan bahan yang berbentuk bubuk, granula, gumpalan partikel padat dalam ukuran besar. Proses pengeringan terjadi ketika bahan dimasukkan ke dalam silinder yang berputar kemudian bersamaan dengan itu aliran panas mengalir dan kontak dengan bahan. Didalam drum yang berputar terjadi gerakan pengangkatan bahan dan menjatuhkannya dari atas ke bawah sehingga kumpulan bahan basah yang menempel tersebut terpisah dan proses pengeringan bisa berjalan lebih efektif. Bahan yang telah kering kemudian keluar melalui suatu lubang yang berada di bagian belakang pengering rotary. Menurut Masters (1979), spray dryer merupakan alat pengering yang menggunakan prinsip spray (semprot) sehingga bahan yang digunakan harus cair. Spray drying merupakan suatu proses pengeringan untuk mengurangi kadar air suatu bahan sehingga dihasilkan produk berupa bubuk melalui penguapan cairan. Spray drying menggunakan atomisasi cairan untuk membentuk droplet, selanjutnya droplet yang terbentuk dikeringkan menggunakan udara kering



dengan suhu dan tekanan yang tinggi. Bahan yang digunakan dalam pengeringan spry drying dapat berupa suspensi, dispersi maupun emulsi. Sementara produk akhir yang dihasilkan dapat berupa bubuk, granula maupun aglomerat tergantung sifat fisik-kimia bahan yang akan dikeringkan, desain alat pengering dan hasil akhir produk yang diinginkan. Prinsip dasar spray drying adalah memperluas permukaan cairan yang akan dikeringkan dengan cara pembentukan droplet yang selanjutnya dikontakkan dengan udara pengering yang panas. Udara panas akan memberikan energi untuk proses penguapan dan menyerap uap air yang keluar dari bahan. Bahan (cairan) yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle (saringan bertekanan) sehingga keluar dalam bentuk butiran (droplet) yang sangat halus. Butiran ini selanjutnya masuk kedalam ruang pengering yang dilewati oleh aliran udara panas. Hasil pengeringan berupa bubuk akan berkumpul dibagian bawah ruang pengering yang selanjutnya dialirkan ke bak penampung. Atomizer merupakan bagian terpenting pada spray drier dimana memiliki fungsi untuk menghasilkan droplet dari cairan yang akan dikeringkan. Droplet yang terbentuk akan didistribusikan (disemprotkan) secara merata pada alat pengering agar terjadi kontak dengan udara panas. Ukuran droplet yang dihasilkan tidak boleh terlalu besar karena proses pengeringan tidak akan berjalan dengan baik. Disamping itu ukuran droplet juga tidak boleh terlalu kecil karena menyebabkan terjadinya over heating. Pada spray dryer, cairan susu bisa dijadikan produk bubuk karena cairan susu dengan kadar air awal 70 – 80 % yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle atau atomizer sehingga keluar dalam bentuk butiran (droplet) cairan susu yang sangat halus. Butiran ini selanjutnya masuk kedalam ruang pengering yang dilewati oleh aliran udara panas. Hasil pengeringan berupa bubuk akan berkumpul dibagian bawah ruang pengering yang selanjutnya dialirkan ke bak penampung. Di bak penampung inilah dihasilkan produk susu bubuk dengan kadar air sekitar 5 %. Alat pengering membutuhkan boiler, karena dalam skala industri, boiler merupakan sumber penggerak utama untuk menjalankan proses produksi. Boiler menghasilkan energi uap panas yang sangat besar. Satu boiler dapat digunakan



untuk berbagai peralatan, sehingga penggunaan boiler lebih efisien dibandingkan sumber lain seperti energi listrik, dan biaya produksinya akan lebih kecil dibandingkan menggunakan sumber energi listrik untuk mengeringkan suatu bahan atau komoditas pertanian.



PENUTUP



Kesimpulan



Pengeringan ialah suatu cara atau proses untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian airdari suatu bahan, dengan cara menguapkan sebagian besar air yang terkandung dalam bahan menggunakan energi panas. Berbagai alat pengeringan telah dirancang yang disesuaikan dengan jenis bahan yang akan dikeringkan. Beberapa dari alat pengeringan tersebut yaitu tray dryer, rotary dryer, fluidized bed dryer, drum dryer, dan spray dryer. Prinsip kerja tray dryer adalah bahan ditaruh di sebuah rak-rak yang tersusun bertingkat dan dari bawah keatas dialirkan panas secara zig-zag menggunakan blower/fan. Prinsip kerja rotary dryer adalah bahan dimasukkan ke dalam silinder yang berputar kemudian bersamaan dengan itu aliran panas mengalir dan kontak dengan bahan. Prinsip kerja spray dryer adalah bahan cair yang akan dikeringkan diperluas permukaannya dengan cara pembentukan droplet yang selanjutnya dikontakkan dengan udara pengering yang panas. Susu cair yang akan dikeringkan diperluas permukaannya dengan cara pembentukan droplet yang selanjutnya dikontakkan dengan udara pengering yang panas, sehingga dihasilkan susu bubuk. Alat pengering membutuhkan boiler, karena dalam skala industri, boiler merupakan sumber penggerak utama untuk menjalankan proses produksi.



DAFTAR PUSTAKA



Brennan SG. 1998. Food Engineering Operations. London(UK): Applied Science Publ. Ltd. Chung DS, Chang DI. 1982. Principles of Food Dehydration. J. Food Protec., Vol. 45(5): 475-478. Desrosier NW. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta(ID): Universitas Indonesia Press. Histifarina D, Musaddad D, Murtiningsih E. 2004. Teknik Pengeringan dalam Oven untuk Irisan Wortel Kering Bermutu. Jurnal Hortikultura, Vol. 14(1): 1-6. Mahadi. 2007. Model Sistim dan Analisa Pengering Produk Makanan. Medan(ID): Universitas Sumatera Utara. Masters. 1979. Spray Dring Handbook. New York(US): John Wiley and Sons. Muchtadi D, Wijaya CH, Koswara S, Afrina R. 1995. Pengaruh Pengeringan dengan Alat Pengering Semprot dan Drum terhadap Aktivitas AntiTrombolik Bawang Putih dan Bawang Merah. Buletin Teknologi dan Industri Pangan, Vol. 2(2): 59-66. Taib G, Said G, Wiraatmadja S. 1988. Operasi Pengeringan pada Pengolahan Hasil Pertanian. Jakarta(ID): PT. Mediyatama Sarana Perkasa. LAMPIRAN



Gambar 2 Tray Dryer



Gambar 4 Spray Dryer



Gambar 3 Rotary Dryer