A. 52
ANALISA PENGUJIAN TERHADAP PROSES PEMBUATAN BUBUK DENGAN METODE SPRAY DRYER DENGAN CAMPURAN MALTODEXTRIN
Pratomo Setyadi, Nugroho Gama Yoga, Teguh Arjuna Riyanta*
Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta Jl. Rawamangun Muka No.5 Jakarta, 13220
*E-mail : teguharjuna949@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk membuat sebuah pengujian pembuatan bubuk dengan bahan campuran Maltodextrin dan membuat suatu prototipe mesin pengering yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya.Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen. Berdasarkan hasil Analisa yang telah dilakukan mesin ini terbagi 4 sistem yaitu, sistem Drying Chamber, sistem Heater, sistem Feeding dan sistem Stand Engine.Mesin ini terbagi menjadi 2 ruangan, ruang pengering dan ruang pembuangan. Mesin ini diuat dengan tinggi 1.6 meter dengan bentuk silo. Mesin ini menggunakan injector jenis mist nozzle untuk merubah bahan menjadi kabut. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, mesin ini dapat memproses 120ml bahan dalam waktu 1 jam, dengan kandungan bahan 20% solid dan 80% liquid. Bahan-bahan yang pernah diuji pada prototipe mesin ini adalah air, campuran air dan maltodextrine, gula merah, gula aren dan jahe.
Kata Kunci: manufaktur; Analisa; Spray.
PENDAHULUAN
Produk pangan instan dalam bentuk bubuk kini sudah menjadi kebutuhan bagi masyarakat modern. Keinginan masyarakat modern terhadap extrak bubuk pangan dikarenakan memiliki kelebihan praktis, efisien, ringan dan tahan lama. Produk bubuk pangan sendiri dihasilkan dari proses pengeringan.
Seiring dengan kemajuan teknologi, manusia terus melakukan perubahan – perubahan dalam hal pengolahan bahan makanan. Hal ini wajar sebab dengan semakin berkembangnya teknologi kehidupan manusia semakin hari semakin sibuk sehingga tidak mempunyai banyak waktu untuk melalukan pengolahan bahan makanan yang hanya mengandalkan bahan mentah yang kemudian diolah di dapur. Dalam keadaan demikian, makanan cepat saji (instan) yang telah diolah di pabrik atau telah diawetkan banyak
Prosiding Seminar Nasional NCIET Vol.1 (2020) A52-A58 1st National Conference of Industry, Engineering and Technology 2020,
A. 53
manfaatnya bagi masyarakat itu sendiri contohnya adalah bahan makanan yang dikeringkan.
Proses pengeringan adalah suatu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan menguapkan sebagian besar air yang di kandung melalui penggunaan energi panas. Biasanya, kandungan air bahan tersebut di kurangi sampai batas sehingga mikroorganisme tidak dapat tumbuh lagi di dalamnya Keuntungan pengeringan adalah bahan menjadi lebih awet dan volume bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan dan pengepakan, berat bahan juga menjadi berkurang sehingga memudahkan pengiriman, dengan demikian diharapkan biaya produksi menjadi lebih murah. Kecuali itu, banyak bahan – bahan yang hanya dapat dipakai apabila telah dikeringkan, misalnya tembakau, kopi, teh, dan biji – bijian. Disamping keuntungan – keuntungannya, pengeringan juga mempunyai beberapa kerugian yaitu karena sifat asal bahan yang dikeringkan dapat berubah, misalnya bentuknya, sifat sifat fisik dan kimianya, penurunan mutu dan sebagainya. Kerugian yang lainnya juga disebabkan beberapa bahan kering perlu pekerjaan tambahan sebelum di pakai, misalnya harus di basahkan kembali (rehidratasi) sebelum di gunakan. Agar pengeringan dapat berlangsung, harus di berikan energi panas pada bahan yang di keringkan, dan di perlukan aliran udara untuk mengalirkan uap air yang terbentuk keluar dari daerah pengeringan. Penyedotan uap air ini dapat juga di lakukan secara vakum. Pengeringan dapat berlangsung dengan baik jika pemanasan terjadi pada setiap tempat dari bahan tersebut, dan uap air yang di ambil berasal dari semua permukaan bahan tersebut. Faktor – faktor yang mempengaruhi pengeringan terutama adalah luas permukaan benda, suhu pengeringan, aliran udara, tekanan uap di udara, dan waktu pengeringan.
Salah satu metode pengeringan yang dianggap efisien dan modern adalah metode spray drying. Spray dryer banyak banyak digunakan dalam industry makanan, farmasi, biochemical, plastic, resin, material keramik, detergen, pestisida, pupuk, bahan kimia organik, dan anorganik, skim powder, susu, makanan bayi, kopi instan, teh, sari buah, jus, enzim, dan vitamin. Hasil dari spray drying berupa serbuk, granular. (Mufarida, 2016:1)
A. 54
Spray dryer mempunyai prinsip kerja dengan menyemprotkan cairan melalui atomizer, Cairan yang sudah astomisasi berbentuk butiran halus kemudian dilewatkan pada aliran udara panas dalam sebuah system tertutup tabung. Sehingga air dalam butiran menguap dengan sangat cepat meninggalkan kadar solid yang ada pada butiran menjadi bentuk serbuk yang homogeny, kadar air sangat rendah, dan kualitas gizi sangat terjaga. Langkah selanjutnya adalah memisahkan serbuk yang terbentuk dengan udara yang mengandung uap air. Teknik pemisahan ini biasanya digunakan separator atau wadah pemisah sebagai tempat serbuk yang terbentuk, hasil produk spray drying tergantung dengan kekentalan larutan atau bahan, jenis bahan, suhu pengeringan, dan kecepatan aliran udara.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan untuk menghasilkan suatu alat pengeringan dengan sistem pengering semprot dengan menggunakan udara panas yang ditiupkan ke dalam ruang pengering untuk mengeringkan bahan yang di semprotkan oleh sistem atomizer ke dalam ruangan pengering.Dalam tahap pengujian pada alat pengering semprot ini dimulai dari langkah persiapan, menetukan campuran larutan maltodextrin, perhitungan daya yang dibutuhkan, dan menghitung efisiensi produksi
A. 55
Gambar 2. Skema Tahapan Alur Penelitian
Mengumpulkan Jurnal dan Referenasi Terkait Pengujian
Merumuskan prosedur dan indicator pengujian yang
tepat
Konsultasi dengan pembimbing
Persiapan mesin dan bahan – bahan untuk melakukan
proses pengujian Konsultasi dengan pembimbing mengenai hasil Pengujian IYA TIDAK Analisis dan pembahasan Kesimpulan Simulasi, pengambilan
data dan aktifitas laboratorium
A. 56
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hasil pengujian alat spray drying counter current flow dengan varian temperatur menggunakan larutan maltodekstrin dan Kaldu Ayam menghasilkan beberapa data yang dihasilkan untuk selanjutnya proses menjadi efesiensi produksi
Dari table dibawah adalah hasil dari pengujian rata – rata opration machine berdasarkan m/h dan wh.
Tabel 1. Hasil pengujian rata – rata opration machine
Hasil Pengujian Efisiensi Produksi
No Temperat ure Outlet Heater (oC) Temperatu re Ruang Pengering (oC) Range Temp Box Heater (oC) Avg Time Op. Machine (minutes/h ) Power For Operatio n By Formula (Wh) Power For Operation Heater By Actual (Wh) Ratio Power Target/Actu al (%) Visual Product Avg Mass Product by Actual (gr/h) Mass Product by Formula (gr) Diff. by Mass Product ion Efficient Production 1 100 61 90-110 16.08 439 536.00 122.10% Basah - 269 - -2 120 73 110-130 22.09 439 736.22 167.70% Basah - 269 - -3 140 84 130-150 30.07 439 1002.22 228.30% Lengket - 269 - -4 160 95 150-170 40.11 439 1336.89 304.53% Kering 133.07 269 49.47% 16.24% 5 180 106 180 60.00 439 2000.00 455.58% Kering 154.33 269 57.37% 12.59%
A. 57
Hasil Pengujian 1 Hari Atau 8 Jam Kerja
KESIMPULAN
Berdasarkan tujuan hasil penelitian dapat disimpulkan dengan point – point sebagai berikut :
1. Hasil pengujian rata – rata operation machine dimana suhu terendah 90oC – 110oC membutuhkan waktu 16.08 menit/h dengan operation heater secara actual didapat 536.00 wh, sedangkan untuk suhu tertinggi 180oC dibutuhkan waktu 60.00 menit/h dengan operation heater secara actual didapat 2056.00 wh. 2. Hasil pengujian pengeringan larutan hasil terbaik terjadi pada suhu 160oC dan
180oC sedangkan pada suhu dibawahnya proses pengeringan menghasilkan produk yang masih basah atau lengket.
3. Hasil pengujian mendapatkan hasil pada suhu 160oC mendapatkan hasil 73.07 gr/h dan pada suhu 180oC mendapatkan hasil 85.33 gr/h, rate produksi yang terbaik terjadi pada suhu udara panas 180oC sebesar 57.37%, sedangkan rate terbaik pada efisiensi produksi terjadi pada suhu udara panas 160oC sebesar 16.24%.
4. Hasil pengujian 1 hari atau 8 jam kerja menghasilkan produk kering pada temperature udara yang dimasukan 160oC dengan hasil 102.79 gr, sedangkan untuk suhu 180oC dengan hasil 104.69 gr.
A. 58
DAFTAR PUSTAKA
Mufarida, N. A. (2016). Perpindahan Panas & Massa pada Spray Dryer. Jember:Pustaka Abadi
Mujumdar, A. S. (2015). Handbook of Industrial Drying. Ed ke-4. eBook : CRC Press. Saavedra, Z. Leyva, C. Araujo, B. A. Toxqui, A. & Borras, A. (2015). Technologycal
Application of Maltodextrins According to the Degree of Polymerization. Molecules, 20:21067-21081.