LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN OPERASI INDUSTRI PENGERINGAN

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

SATUAN OPERASI INDUSTRI

PENGERINGAN

Oleh Aftin Ardheasari

A1H010033

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO

(2)

I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Proses pengeringan merupakan proses pangan yang pertamadilakukan untuk mengawetkan makanan. Selain untuk mengawetkanbahan pangan yang mudah rusak atau busuk pada kondisipenyimpanan sebelum digunakan, pengeringan pangan jugamenurunkan biaya dan mengurangi kesulitan dalam pengemasan,penanganan, pengangkutan, dan penyimpanan, karena denganp e n g e r i n g a n b a h a n m e n j a d i p a d a t d a n k e r i n g , s e h i n g g a v o l u m e bahan lebih ringkas, mudah dan hemat ruang dalam pengangkutan,pengemasan maupun penyimpanan (Wirakartakusumah, 1992).

Istilah dehidrasi digunakan untuk menunjukan pengeringanbuatan untuk membedakan dengan pengeringan penjemuran. Beberapa buku mendefinisikan pengeringan sebagai metoda untuk m e n g e l u a r k a n a t a u m e n g h i l a n g k a n s e b a g i a n a i r d a r i s u a t u b a h a n d e n g a n c a r a m e n g u a p k a n n y a h i n g g a k a d a r a i r s e i m b a n g d e n g a n kondisi udara normal atau kadar air yang setara dengan nilai aktifitas a i r ( aw) y a n g a m a n d a r i k e r u s a k a n m i k r o b i o l o g i s , e n z i m a t i s d a n kimiawi.

Sedangkan dehidrasi adalah proses pengeluaran ataup e n g h i l a n g a n a i r d a r i s u a t u b a h a n d e n g a n c a r a m e n g u a p k a n n y a hingga kadar air yang sangat rendah hingga mendekati nol (Wirakartakusumah, 1992). B. TUJUAN Mengeluarkan s e b a g i a n a i r d a r i s u a t u b a h a n p a n g a n y a n g m e n g g u n a k a n e n e r g y p a n a s . I. TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Pengeringan

(3)

Pengeringan merupakan operasi pengurangan kadar air bahan padat sampai batas tertentu sehingga bahan tersebut bebas terhadap serangan mikroorganisme, enzim, dan insekta yang merusak. Secara lebih luas, pengeringan merupakan proses yang terjadi secara simultan (serempak) antara perpindahan panas dari udarapengeringan ke bahan yang dikeringkan dan terjadi penguapan uapair dari bahan yang dikeringkan. Pengeringan dapat terjadi karena adanya perbedaan kelembapan (humidity) antara udara kering dengan bahan yang dikeringkan (Wirakartakusumah, 1992).

Pengeringan adalah pemisahan air dari bahan yang m e n g a n d u n g a i r d a l a m j u m l a h k e c i l d e n g a n m e n g a l i r k a n u d a r a m e l a l u i b a h a n . P e n g e r i n g a n a d a l a h m e n g e l u a r k a n a t a u menghilangkan sebagian air dari suatu bahan pangan dengan cara m e n g u a p k a n s e b a g i a n a i r y a n g t e r k a n d u n g d a l a m b a h a n p a n g a n dengan menggunakan energi panas. Penghilangan kadar air dengan tingkat kadar air yang sangat rendah mendekati kondisi “bone dry”(Suharto, 1998)

P e n g e r i n g a n m e r u p a k a n m e t o d e u n t u k m e n g e l u a r k a n a t a u menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan caram e n g u a p k a n n y a h i n g g a k a d a r a i r k e s e i m b a n g a n d e n g a n k o n d i s i u d a r a n o r m a l a t a u k a d a r a i r y a n g s e t a r a d e n g a n n i l a i a k t i f i t a s a i r y a n g a m a n d a r i k e r u s a k a n m i k r o b i o l o g i s , e n z i m a t i s d a n k i m i a w i (Wirakartakusumah, 1992).

Mekanisme Pengeringan

Mekanisme pengeringan adalah bagian terpenting dalam teknik pengeringan karena dengan mengetahui mekanisme p e n g e r i n g a n d a p a t d i p e r k i r a k a n j u m l a h e n e r g i d a n w a k t u p r o s e s optimum untuk tujuan pengawetan dengan pengeringan. Energi yang dibutuhkan dalam pengeringan terutama adalah berupa energi panas untuk meningkatkan suhu dan menambah tenaga pemindahan air.Waktu proses erat kaitannya dengan laju pengeringan dan tingkat kerusakan yang dapat dikendalikan akibat pengeringan(Afrianti, 2008).

Air dalam padat ada yang terikat baik atau tidak terikat. Ada dua metode untuk menghilangkan kadar air terikat: penguapan dan penguapan. Penguapan terjadi ketika tekanan uap dari kelembaban p a d a p e r m u k a a n p a d a t s a m a d e n g a n t e k a n a n a t m o s f e r . H a l i n i d i l a k u k a n d e n g a n m e n i n g k a t k a n s u h u k e l e m b a b a n k e t i t i k d i d i h . Fenomena semacam ini terjadi di pengering roller. Jika bahan kering adalah panas sensitif, maka temperatur di mana penguapan terjadi,y a i t u ,

(4)

t i t i k d i d i h , d a p a t d i t u r u n k a n d e n g a n m e n u r u n k a n t e k a n a n (penguapan vakum). Jika tekanan diturunkan di bawah titik tripel,maka tidak ada fase cair dapat eksis dan kelembaban dalam produk beku. Penambahan panas menyebabkan sublimasi es langsung keuap air seperti dalam kasus pengeringan beku (Mujumdar, 2006).

Kedua, dalam penguapan, pengeringan dilakukan dengan konveksi, yaitu, dengan melewatkan udara hangat di atas produk.Udara didinginkan oleh produk, dan kelembaban ditransfer ke udara dengan produk dan dibawa pergi. Dalam hal ini tekanan uap jenuh uap air di atas padat kurang dari tekanan atmosfir. Sebuah kebutuhan a w a l u n t u k p e m i l i h a n j e n i s p e n g e r i n g y a n g c o c o k d e s a i n d a n ukuran adalah penentuan karakteristik pengeringan. Informasi yang j u g a d i p e r l u k a n a d a l a h k a r a k t e r i s t i k p e n a n g a n a n , k e s e i m b a n g a n k e l e m b a b a n p a d a t , d a n k e p e k a a n b a h a n t e r h a d a p suhu, bersama dengan batas-batas suhu dicapai dengan sumber panas t e r t e n t u . P e r l a k u a n p e n g e r i n g a n p a d a t a n d a p a t d i c i r i k a n d e n g a n m e n g u k u r h i l a n g n y a k a d a r a i r s e b a g a i f u n g s i d a r i w a k t u . M e t o d e y a n g d i g u n a k a n a d a l a h p e r b e d a a n k e l e m b a b a n , b e r a t , d a n intermiten berat (Mujumdar, 2006).

Produk yang mengandung air berperilaku berbeda pada pengeringan sesuai dengan kadar air mereka. Selama tahap pertama d a r i p e n g e r i n g a n l a j u p e n g e r i n g a n k o n s t a n . P e r m u k a a n b e r i s i a i r bebas. Penguapan berlangsung, dan penyusutan mungkin terjadi sebagai kelembaban permukaan ditarik kembali kepermukaan padat.

Dalam tahap laju pengeringan langkah untuk mengendalikan difusi uap air di antarmuka udara kelembabandan tingkat di mana permukaan untuk difusi akan dihapus. Menjelang akhir periode laju konstan, air harus diangkut dari bagian dalam solid ke permukaan oleh gaya kapiler dan laju pengeringan mungkin masih konstan. Bagaimanapun, dihitung terhadap luas permukaan keseluruhan yang solid, laju pengeringan jatuh meskipun tarif per satuan luas permukaan basah padat tetap konstan. Hal ini menimbulkan ke tahap pengeringan kedua atau bagian pertama dari periode laju jatuh, periode pengeringan permukaan tak jenuh Bagian dari kurva mungkin hilang sepenuhnya, atau mungkin merupakan periode tingkat seluruh jatuh (Mujumdar, 2006).

(5)

II. METODOLOGI A. Alat dan Bahan

Oven Cawan

Thermometer Sinar matahari

Alat tulis Irisan singkong

(6)

B. Cara Kerja

1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.

2. Mengambil 3 irisan singkong yang telah diletakkan di cawan yang tersedia. 3. Memberi label ( singkong 1, singkong 2, singkong 3 ).

4. Singkong 1 dikeringkan di luar ruangan dengan cahaya panas matahari, singkong 2 dipanaskan di dalam Cabinet Dryer, dan singkong 3 dipanaskan menggunakan oven.

5. Masing – masing dibiarkan selama 10 menit dan diulangi sebanyak 5 kali dengan mengukur suhunya masing – masing.

6. Setelah itu mencatat hasil yang diperoleh dari proses pengeringan tersebut

I. HASIL DAN PEMBAHASAN A. HASIL

Perlakuan Massa cawan (wadah) (g) Massa singkong (g)

Oven 6,9 9,5

Cabinet dryer 6,9 14,5

Matahari 3,5 13,5

(7)

Waktu (menit) Massa bahan (g) 10 5,8 20 5,5 30 5,2 40 4,9 50 4,5

Perlakuan sinar matahari

Waktu (menit) Suhu (o_c) _{Massa bahan (g)}

10 28 7,5 20 30 7,5 30 32 7,4 40 36 7,3 50 37 7,2 Perhitungan

1. Untuk menghitung perlakuan oven 1050_c

Massa cawan + massa setelah di oven = 7,2 g Massa cawan = 6,9 g

Massa awal = 9,5 g

Massa padatan setelah di oven = 7,2 – 6,9 = 0,3 g

Ka bb = massa airmassa padatan x 100 %

= massa awal-massa setelah ovenmassa padatan setelah oven x 100 %

= 9,5-0,39,5 x 100 % = 96,842 %

Kabk = massa airmassa padatan x 100 %

= massa awal-massa setelah ovenmassa padatan setelah oven x 100 %

(8)

= 96,842 %

2. Perhitungan untuk perlakuan cabinet dryer To = 0 menit Mo = 14,5 gram Kadar air = 96,842 % Mair = 96,842100x 14,5 = 14,042 gram Mpadatan = mo – mair = 14,5 – 14,042 = 0,458 gram T1 =10 menit mo = 5,8 gram mpadatan = 0,458 gram mair = mo – m padatan = 5,8 – 0,458 = 5,342 gram

Penurunan kadar air = mairmo x 100 % = 5,3425,8 x 100% = 92,103 % T2 = 20 menit M2 = 5,5 gram Mpadatan = 0,458 gram Mair = m2 - mpadatan = 5,5 – 0,458 = 5,042 gram

Penurunan kadar air = mairmo x 100 % = 5,0425,5 x 100% = 91,673 %

T3 = 30 menit

(9)

Mpadatan = 0,458 gram

Mair = m3 - mpadatan

= 5,2 – 0,458 = 4,742 gram

Penurunan kadar air = mairmo x 100 % = 4,7425,2 x 100% = 91,192 % T4 = 40 menit M4 =4,9 gram Mpadatan = 0,458 gram Mair = m4 - mpadatan = 4,9 – 0,458 = 4,442 gram

Penurunan kadar air = mairmo x 100 % = 4,4424,9 x 100% = 90,653 % T5 = 50 menit M5 = 4,5 gram Mpadatan = 0,458 gram Mair = m5 - mpadatan = 4,5 – 0,458 = 4,042 gram

3. Perhitungan untuk perlakuan sinar matahari To = 0 menit

(10)

Kadar air = 96,842 % Mair = 96,842100x 13,5 = 13,074 gram Mpadatan = mo – mair = 13,5 – 13,074 = 0,426 gram T1 =10 menit suhu 300c mo = 7,5 gram mpadatan = 0,426 gram mair = mo – m padatan = 7,5 – 0,426 = 7,074 gram

Penurunan kadar air = mairmo x 100 % = 7,0747,5 x 100% = 94,32 % T2 = 20 menit suhu = 28 0c M2 = 7,5 gram Mpadatan = 0,426 gram Mair = m2 - mpadatan = 7,5 – 0,426 =7,074 gram

(11)

= 7,0747,5 x 100% = 94,32 % T3 = 30 menit suhu 320c M3 = 7,4 gram Mpadatan = 0,426 gram Mair = m3 - mpadatan = 7,4 – 0,426 = 6,974gram

Penurunan kadar air = mairmo x 100 % = 6,9747,4 x 100% = 94,243 % T4 = 40 menit suhu 36 0 c M4 = 7,3 gram Mpadatan = 0,426 gram Mair = m4 - mpadatan = 7,3 – 0,426 = 6,874 gram

(12)

T5 = 50 menit suhu 37 0c M5 = 7,2 gram Mpadatan = 0,426 gram Mair = m5 - mpadatan = 7,2 – 0,426 = 6,774 gram

A. PEMBAHASAN

Proses pengeringan adalah proses pengambilan atau penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan biji- bijian akibat aktivitas biologic dan kimia sebelum bahan diolah (digunakan) (Hall, 1957 halaman 1).

Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air. Cara ini dilakukan dengan cara menurunkan kelembaban nisbi udara dengan mengalirkan udara panas di sekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari pada tekanan uap air di udara. Perbedaan tekanan ini menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke udara.

Kadar air yang didapat pada saat praktikum dengan referensi mempunyai perbedaan yang cukup besar, yaitu pada saat dihitung kadar air yang didapat dari hasil praktium sebesar 96,842 % sedangkan hasil dari referensi 55,14%. Hal ini dikarenakan beberapa factor yaitu

1. Factor internal : – Sifat bahan

(13)

Sifat bahan yang dikeringkan merupakan faktor utama yangmempengaruhi kecepatan pengeringan. Jika dua bahan pangan dengan ukuran dan bentuk yang sama dikeringkan pada kondisi yangsama, kedua potongan tersebut akan kehilangan air dengankecepatan yang sama pada awal pengeringan. Jika kadar air

dinyatakan dalam gram air per gram bahan kering, maka kecepatanpengeringan bahan A sekitar dua kali kecepatan pengeringan bahan B karena kadar padatan bahan A sekitar setengah kali kadar padatanbahan B (Wirakartakusumah, 1992)

– Ukuran bahan

Kecepatan pengeringan lempengan basah yang tipisberbanding terbalik dengan kuadrat ketebalannya, jadi jika potonganb a h a n p a n g a n d e n g a n t e b a l s a t u p e r t i g a d a r i s e m u l a d i k e r i n g k a n akan mengalami pengeringan yang sama dengan kecepatan sembilankali kecepatan asalnya (Wirakartakusumah, 1992)

Peristiwa ini terjadi pada kondisi dimana resistensi internalterhadap pergerakan air jauh lebih besar daripada resistensipermukaan terhadap penguapan. Oleh karena itu waktu pengeringandapat dipersingkat dengan pengurangan ukuran bahan yangd i k e r i n g k a n . K e a d a a n i n i d i t e r a p k a n p a d a s p r a y d r y i n g Dimana diameter partikel atau penyemprotan hanya beberapa micron (Wirakartakusumah, 1992)

– Unit pemuatan

B e b e r a p a h a l p e n a m b a h a n m u a t a n b a h a n b a s a h p a d a r a k pengeringan analog dengan meningkatkan ketebalan potongan bahan, sehingga akan mengurangi kecepatan pengeringan (Wirakartakusumah, 1992) 1. Factor eksternal :

– Suhu udara

J i k a d e p r e s i b o l a b a s a h d i j a g a k o n s t a n p a d a b e r b a g a i s u h u bola basah, kecepatan pengeringan tahap awal hampir sama. Tahapselanjutnya, kecepatan akan bertambah tinggi pada suhu udara yanglebih

(14)

tinggi karena pada kadar air yang rendah pengaruh penguapanterhadap pendinginan udara dapat diabaikan dan pada suhu bahanm e n d e k a t i s u h u u d a r a . D i s t r i b u s i a i r d a l a m b a h a n y a n g mempengaruhi kecepatan pengeringan pada tahap ini akanbertambah cepat dengan meningkatnya suhu

– Kecepatan aliran udara

Laju pengeringan bahan seperti halnya pada penguapan darip e r m u k a a n a i r t e r g a n t u n g k e c e p a t a n u d a r a y a n g m e l e w a t i b a h a n . Pengaruh perbedaan kecepatan sangat nyata pada kecepatan udarabeberapa ratus kaki per menit. Peningkatan kecepatan udara padakisaran 1000 kaki per menit kecil sekali pengaruhnya terhadap lajupengeringan (Wirakartakusumah, 1992).

Perbandingan dan perbedaan pengeringan dengan menggunakan dryer dan dengan menggunakan sinar matahari.

Perbandingan pengeringan menggunakan dryer dan dengan menggunakan sinar matahari,hasil dari praktikum menunjukkan bahwa singkong yang dikeringkan dengan mengunakan dryer penurunan massa airnya lebih cepat daripada pengeringan dengan menggunakan sinar matahari.

Menggunakan peralatan dryer dapat diatur suhunya sehingga panas yang digunakan untuk pengeringan sesuai dengan yang diharapkan, sedangkan panas matahari suhu kadang-kadang berubah karena kondisi alam. Pada dryer perlu perawatan yang cukup rumit, sedangkan sinar matahari selalu tersedia saat cuaca cerah di siang hari.

Grafik

1. Perlakuan dengan cabinet dryer

2. Perlakuan dengan menggunakan sinar matahari

Perbedaan terlihat sangat jelas pada grafik, dengan menggunakan dryer lebih cepat berkurang kadar airnya daripada dengan menggunakan sinar matahari.

(15)

A. SIMPULAN

Percobaan pengeringan dengan menggunakan dryer lebih cepat berkurang kadar airnya daripada menggunakan sinar matahari.

B.SARAN

Praktikum percobaan pengeringan sebaiknya dilakukand e n g a n t e l i t i b a i k p a d a a n a l i s i s d a t a m a u p u n p e r h i t u n g a n a g a r diperoleh hasil yang baik dan dapat mempermudah dalam pembuatangrafik.

Sebaiknya bahan yang akan dikeringkan diratakanpenyimpanannya pada tray sehingga dapat mempersingkat ataumempercepat proses pengeringan

DAFTAR PUSTAKA

(16)

Ben, dkk., (2007),Studi awal Pemisaha Amilosa dan AnilopektinP a t i S i n g k o n g d e n g a n F r a k s i n a s i B u t a n o l – A i r

M e l a l u i http://ffarmasi.unand.ac.id/pub/jstf_v12_1_07_elfi.pdf, diakses 31 Desember 2011 B e r t h a , ( 2 0 1 0 ) , Pengeringan