Sifat Rheologi Makanan

(1)

SIFAT RHEOLOGI MAKANAN SIFAT RHEOLOGI MAKANAN RINGKASAN

RINGKASAN

Dalam bab ini, sifat

Dalam bab ini, sifat reologi makanan dibahas, berkonsentrasi pada prinsip-prinsipreologi makanan dibahas, berkonsentrasi pada prinsip-prinsip Perilaku aliran dan deformasi sistem pangan. Prinsip pengukuran viskositas dan Perilaku aliran dan deformasi sistem pangan. Prinsip pengukuran viskositas dan tekstur

tekstur

Metode dan perangkat yang digunakan dalam metode ini dijelaskan secara rinci. Metode dan perangkat yang digunakan dalam metode ini dijelaskan secara rinci. Selain itu, model dulu

Selain itu, model dulu

Mengerti reologi materi makanan yang dibahas. Mengerti reologi materi makanan yang dibahas.

Sifat reologi didefinisikan sebagai sifat mekanik yang menghasilkan deformasi dan Sifat reologi didefinisikan sebagai sifat mekanik yang menghasilkan deformasi dan aliran

aliran

Dari materi dengan adanya tekanan. Viskositas konstan dan tidak tergantung

Dari materi dengan adanya tekanan. Viskositas konstan dan tidak tergantung padapada laju geser pada

laju geser pada

Cairan Newton Jika fluida non-Newtonian, viskositasnya dapat meningkat atau Cairan Newton Jika fluida non-Newtonian, viskositasnya dapat meningkat atau menurun dengan bertambahnya

menurun dengan bertambahnya

Laju geser Untuk viskositas cairan penipisan geser berkurang dengan laju geser Laju geser Untuk viskositas cairan penipisan geser berkurang dengan laju geser meningkat sementara untuk geser

meningkat sementara untuk geser

Cairan penebalan viskositas meningkat dengan meningkatnya laju geser.

Cairan penebalan viskositas meningkat dengan meningkatnya laju geser. TekananTekanan luluh diperlukan untuk plastik

luluh diperlukan untuk plastik

Cairan mengalir. Untuk cairan yang bergantung pada waktu, perubahan viskositas Cairan mengalir. Untuk cairan yang bergantung pada waktu, perubahan viskositas berkenaan dengan waktu. Aliran kapiler, orifice

berkenaan dengan waktu. Aliran kapiler, orifice Jenis, bola jatuh, dan viskometer rota

Jenis, bola jatuh, dan viskometer rotasi adalah alat ukur yang paling seringsi adalah alat ukur yang paling sering digunakan untuk mengukur

digunakan untuk mengukur

Viskositas bahan. Makanan yang menunjukkan komponen elastis dan

Viskositas bahan. Makanan yang menunjukkan komponen elastis dan kental dikenalkental dikenal sebagai viskoelastis

sebagai viskoelastis

Makanan. Bahan viskoelastik dapat ditentukan dengan uji relaksasi stres, uji creep, Makanan. Bahan viskoelastik dapat ditentukan dengan uji relaksasi stres, uji creep, dan uji dinamis.

dan uji dinamis.

Model Maxwell digunakan untuk menafsirkan relaksasi stres

Model Maxwell digunakan untuk menafsirkan relaksasi stres cairan viskoelastis.cairan viskoelastis. Dalam model Maxwell,

Dalam model Maxwell,

Pegas dan dashpot dihubungkan secara seri.

Pegas dan dashpot dihubungkan secara seri. Model Kelvin-Voigt digunakan untukModel Kelvin-Voigt digunakan untuk menggambarkan creep

menggambarkan creep

Perilaku yang berisi pegas dan dashpot terhubung secara paralel. Kombinasi seri Perilaku yang berisi pegas dan dashpot terhubung secara paralel. Kombinasi seri Kelvin

Kelvin

Dan model Maxwell dikenal dengan model Burger. Dan model Maxwell dikenal dengan model Burger.

Profil tekstur bahan makanan termasuk sifat seperti kekerasan, gumminess, Profil tekstur bahan makanan termasuk sifat seperti kekerasan, gumminess, adhesiveness,

adhesiveness,

Kohesivitas, fraktur, kekang, dan

Kohesivitas, fraktur, kekang, dan kekenyalan bisa ditentukan dengan menggunakankekenyalan bisa ditentukan dengan menggunakan tekstur

tekstur

Penganalisa Adonan reologi dapat dipelajari dengan

Penganalisa Adonan reologi dapat dipelajari dengan menggunakan farinograph,menggunakan farinograph, mixograph, extensograph, dan

mixograph, extensograph, dan Alveograf

(2)

2.1 PENDAHULUAN UNTUK RHEOLOGI 2.1 PENDAHULUAN UNTUK RHEOLOGI

Rheologi adalah ilmu yang mempelajari deformasi bahan termasuk aliran. Data Rheologi adalah ilmu yang mempelajari deformasi bahan termasuk aliran. Data rheologi adalah

rheologi adalah

Diperlukan dalam evaluasi kualitas produk, perhitungan

Diperlukan dalam evaluasi kualitas produk, perhitungan teknik, dan desain proses.teknik, dan desain proses. Sebuah pemahaman

Sebuah pemahaman

Perilaku aliran diperlukan untuk menentukan ukuran pompa dan pipa dan kebutuhan Perilaku aliran diperlukan untuk menentukan ukuran pompa dan pipa dan kebutuhan energi.

energi.

Model rheologi yang diperoleh

Model rheologi yang diperoleh dari pengukuran eksperimental dapat bermanfaatdari pengukuran eksperimental dapat bermanfaat dalam desain

dalam desain

Proses rekayasa makanan jika digunakan bersamaan dengan momentum, energi, Proses rekayasa makanan jika digunakan bersamaan dengan momentum, energi, dan keseimbangan massa. Efek dari pengolahan pada sifat reologi harus diketahui dan keseimbangan massa. Efek dari pengolahan pada sifat reologi harus diketahui untuk pengendalian proses. Rheologi dapat diklasifikasikan

untuk pengendalian proses. Rheologi dapat diklasifikasikan

Ke dalam kelompok yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.1. Ke dalam kelompok yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.1.

2.2 FLOW OF MATERIAL 2.2 FLOW OF MATERIAL

2.2.1 Hukum Newton tentang Viskositas 2.2.1 Hukum Newton tentang Viskositas

Perhatikan cairan antara dua pelat sejajar besar dari

Perhatikan cairan antara dua pelat sejajar besar dari area A, dipisahkan oleh jarakarea A, dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil Y. Itu

yang sangat kecil Y. Itu

Sistem awalnya pada waktu istirahat tapi pada

Sistem awalnya pada waktu istirahat tapi pada waktu t = 0, waktu t = 0, pelat bawah dipasangpelat bawah dipasang dalam arah z pada konstan

dalam arah z pada konstan

Kecepatan V dengan menerapkan gaya F ke arah z sementara pelat atas

Kecepatan V dengan menerapkan gaya F ke arah z sementara pelat atas tetaptetap stasioner. Pada t = 0,

stasioner. Pada t = 0,

Kecepatannya nol di mana-mana kecuali di pelat bawah, yang memiliki kecepatan V Kecepatannya nol di mana-mana kecuali di pelat bawah, yang memiliki kecepatan V (Gambar 2.2). Lalu, itu

(Gambar 2.2). Lalu, itu

Distribusi kecepatan mulai berkembang sebagai fungsi waktu. Akhirnya, steady state Distribusi kecepatan mulai berkembang sebagai fungsi waktu. Akhirnya, steady state tercapai dan linier

tercapai dan linier

Distribusi kecepatan diperoleh. Kecepatan cairan secara eksperimen ditemukan Distribusi kecepatan diperoleh. Kecepatan cairan secara eksperimen ditemukan bervariasi secara linear dari

bervariasi secara linear dari

Nol pada pelat atas ke kecepatan V

Nol pada pelat atas ke kecepatan V pada pelat bawah, sesuai dengan kondisi tidak-pada pelat bawah, sesuai dengan kondisi tidak-slip pada masing-masing pelat.

slip pada masing-masing pelat.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa gaya yang dibutuhkan untuk m

Hasil percobaan menunjukkan bahwa gaya yang dibutuhkan untuk mempertahankanempertahankan gerak pelat bawah per unit

gerak pelat bawah per unit

Luas proporsional dengan gradien kecepatan, dan

konstanta proporsionalitas, μ,

adalah viskositas dari

adalah viskositas dari cairan: cairan: F F SEBUAH SEBUAH

= Μ

V V Y Y (2.1) (2.1)

Bentuk mikroskopis dari persamaan ini dikenal sebagai hukum viskositas Newton: Bentuk mikroskopis dari persamaan ini dikenal sebagai hukum viskositas Newton:

(3)

2.1 PENDAHULUAN UNTUK RHEOLOGI 2.1 PENDAHULUAN UNTUK RHEOLOGI

Rheologi adalah ilmu yang mempelajari deformasi bahan termasuk aliran. Data Rheologi adalah ilmu yang mempelajari deformasi bahan termasuk aliran. Data rheologi adalah

rheologi adalah

Diperlukan dalam evaluasi kualitas produk, perhitungan

Diperlukan dalam evaluasi kualitas produk, perhitungan teknik, dan desain proses.teknik, dan desain proses. Sebuah pemahaman

Sebuah pemahaman

Perilaku aliran diperlukan untuk menentukan ukuran pompa dan pipa dan kebutuhan Perilaku aliran diperlukan untuk menentukan ukuran pompa dan pipa dan kebutuhan energi.

energi.

Model rheologi yang diperoleh

Model rheologi yang diperoleh dari pengukuran eksperimental dapat bermanfaatdari pengukuran eksperimental dapat bermanfaat dalam desain

dalam desain

Proses rekayasa makanan jika digunakan bersamaan dengan momentum, energi, Proses rekayasa makanan jika digunakan bersamaan dengan momentum, energi, dan keseimbangan massa. Efek dari pengolahan pada sifat reologi harus diketahui dan keseimbangan massa. Efek dari pengolahan pada sifat reologi harus diketahui untuk pengendalian proses. Rheologi dapat diklasifikasikan

untuk pengendalian proses. Rheologi dapat diklasifikasikan

Ke dalam kelompok yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.1. Ke dalam kelompok yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.1.

2.2 FLOW OF MATERIAL 2.2 FLOW OF MATERIAL

2.2.1 Hukum Newton tentang Viskositas 2.2.1 Hukum Newton tentang Viskositas

Perhatikan cairan antara dua pelat sejajar besar dari

Perhatikan cairan antara dua pelat sejajar besar dari area A, dipisahkan oleh jarakarea A, dipisahkan oleh jarak yang sangat kecil Y. Itu

yang sangat kecil Y. Itu

Sistem awalnya pada waktu istirahat tapi pada

Sistem awalnya pada waktu istirahat tapi pada waktu t = 0, waktu t = 0, pelat bawah dipasangpelat bawah dipasang dalam arah z pada konstan

dalam arah z pada konstan

Kecepatan V dengan menerapkan gaya F ke arah z sementara pelat atas

Kecepatan V dengan menerapkan gaya F ke arah z sementara pelat atas tetaptetap stasioner. Pada t = 0,

stasioner. Pada t = 0,

Kecepatannya nol di mana-mana kecuali di pelat bawah, yang memiliki kecepatan V Kecepatannya nol di mana-mana kecuali di pelat bawah, yang memiliki kecepatan V (Gambar 2.2). Lalu, itu

(Gambar 2.2). Lalu, itu

Distribusi kecepatan mulai berkembang sebagai fungsi waktu. Akhirnya, steady state Distribusi kecepatan mulai berkembang sebagai fungsi waktu. Akhirnya, steady state tercapai dan linier

tercapai dan linier

Distribusi kecepatan diperoleh. Kecepatan cairan secara eksperimen ditemukan Distribusi kecepatan diperoleh. Kecepatan cairan secara eksperimen ditemukan bervariasi secara linear dari

bervariasi secara linear dari

Nol pada pelat atas ke kecepatan V

Nol pada pelat atas ke kecepatan V pada pelat bawah, sesuai dengan kondisi tidak-pada pelat bawah, sesuai dengan kondisi tidak-slip pada masing-masing pelat.

slip pada masing-masing pelat.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa gaya yang dibutuhkan untuk m

Hasil percobaan menunjukkan bahwa gaya yang dibutuhkan untuk mempertahankanempertahankan gerak pelat bawah per unit

gerak pelat bawah per unit

Luas proporsional dengan gradien kecepatan, dan

konstanta proporsionalitas, μ,

adalah viskositas dari

adalah viskositas dari cairan: cairan: F F SEBUAH SEBUAH

= Μ

V V Y Y (2.1) (2.1)

Bentuk mikroskopis dari persamaan ini dikenal sebagai hukum viskositas Newton: Bentuk mikroskopis dari persamaan ini dikenal sebagai hukum viskositas Newton:

(4)

Τyz =

--

μ

Dvz Dvz Dy Dy = -= -

μγ˙yz (2.2)

dimana dimana

Τyz = tegangan geser (N / m2),

Μ = viskositas (Pa · s),

Γ˙yz = laju geser (1 / s).

Tegangan geser dan laju geser memiliki dua subskrip: z

Tegangan geser dan laju geser memiliki dua subskrip: z mewakili arah gaya dan ymewakili arah gaya dan y mewakili

mewakili

Arah normal ke permukaan

Arah normal ke permukaan dimana gaya bertindakdimana gaya bertindak. Tanda negatif dimasukk. Tanda negatif dimasukkan kean ke dalam

dalam

Persamaan karena gradien kecepatan negatif, yaitu kecepatan menurun ke arah Persamaan karena gradien kecepatan negatif, yaitu kecepatan menurun ke arah Transfer momentum

Transfer momentum

Contoh 2.1. Dua pelat paralel

Contoh 2.1. Dua pelat paralel berdiameter 0,1 m. Piring bawah stasioner berdiameter 0,1 m. Piring bawah stasioner sedangkansedangkan bagian atas

bagian atas

Satu bergerak dengan kecepatan V (Gbr E.2.2.1). Cairan

Satu bergerak dengan kecepatan V (Gbr E.2.2.1). Cairan antara lempeng adalah air,antara lempeng adalah air, yang memiliki

yang memiliki Viskositas 1 cp. Viskositas 1 cp.

(A) Hitung fluks momentum yang diperlukan untuk

(A) Hitung fluks momentum yang diperlukan untuk mempertahankan pelat atas yangmempertahankan pelat atas yang bergerak dengan kecepatan

bergerak dengan kecepatan 0,30 m / s.

0,30 m / s. (B) Jika air

(B) Jika air diganti dengan cairan viskositas 100 cp, dan fluks momentum tetapdiganti dengan cairan viskositas 100 cp, dan fluks momentum tetap konstan, temukan

konstan, temukan

Kecepatan baru pelat atas. Kecepatan baru pelat atas. Larutan:

Larutan:

(A) μw = 1 cp = 1 × 10

-3 Pa · s-3 Pa · s

Hukum Newton tentang viskositas digunakan untuk

Hukum Newton tentang viskositas digunakan untuk menentukan tegangan geser:menentukan tegangan geser:

Τyx =

--

μ

Dvx Dvx Dy Dy (2.2) (2.2)

Τyx =

-1 × 10-3 Pa · s-1 × 10-3 Pa · s (0 - 0.3) m / s (0 - 0.3) m / s (0,1 - 0) m (0,1 - 0) m = 0.003 Pa = 0.003 Pa V V Y Y X X

Gambar E.2.1.1 Ilustrasi Contoh 2. Gambar E.2.1.1 Ilustrasi Contoh 2. 0.003 = -0.1Pa · s 0.003 = -0.1Pa · s (0 - V) m / s (0 - V) m / s (0,1 - 0) m (0,1 - 0) m

(5)

⇒

⇒ V = 0.003 m / s V = 0.003 m / s

Viskositas didefinisikan sebagai daya tahan fluida yang mengalir. Unit viskositas Viskositas didefinisikan sebagai daya tahan fluida yang mengalir. Unit viskositas dinamis adalah (Pa · s) di

dinamis adalah (Pa · s) di

Sistem SI dan ketenangan (g / cm) dalam sistem CGS. Sistem SI dan ketenangan (g / cm) dalam sistem CGS.

Viskositas bervariasi dengan suhu. Perbedaan efek suhu pada viskositas cairan Viskositas bervariasi dengan suhu. Perbedaan efek suhu pada viskositas cairan Dan gas berhubungan dengan perbedaan struktur

Dan gas berhubungan dengan perbedaan struktur molekulnya. Viskositas sebagianmolekulnya. Viskositas sebagian besar cairan

besar cairan

Menurun dengan meningkatnya suhu. Menurun dengan meningkatnya suhu.

Teori telah diajukan mengenai pengaruh suhu pada viskositas cairan. Menurut Teori telah diajukan mengenai pengaruh suhu pada viskositas cairan. Menurut Teori Eyring, ada kekosongan dalam cairan (Bird, Stewart,

Teori Eyring, ada kekosongan dalam cairan (Bird, Stewart, & Lightfoot, 1960).& Lightfoot, 1960). Molekul

Molekul

Terus bergerak ke dalam kekosongan ini. Proses ini memungkinkan aliran tapi Terus bergerak ke dalam kekosongan ini. Proses ini memungkinkan aliran tapi membutuhkan energi. Aktivasi ini

membutuhkan energi. Aktivasi ini

Energi lebih mudah didapat pada suhu yang lebih tinggi dan

Energi lebih mudah didapat pada suhu yang lebih tinggi dan aliran fluida mengaliraliran fluida mengalir dengan mudah. Suhu

dengan mudah. Suhu

Efek pada viskositas dapat digambarkan dengan persamaan tipe Arrhenius: Efek pada viskositas dapat digambarkan dengan persamaan tipe Arrhenius:

Μ = μ∞ exp

? ? Ea Ea RT RT ? ? (2.3) (2.3) dimana dimana

Ea = energi aktivasi (J / kg mol), Ea = energi aktivasi (J / kg mol),

R = konstanta gas (8314,34 J / kg mol K), R = konstanta gas (8314,34 J / kg mol K), T = suhu absolut (K),

T = suhu absolut (K),

Μ∞ = konstanta (Pa · s).

Molekul cair sangat dekat dengan kekuatan kohesif yang kuat di antara k

Molekul cair sangat dekat dengan kekuatan kohesif yang kuat di antara keduanya.eduanya. Suhu

Suhu

Ketergantungan viskositas juga dapat dijelaskan oleh kekuatan kohesif antara Ketergantungan viskositas juga dapat dijelaskan oleh kekuatan kohesif antara molekul (Munson,

molekul (Munson,

Muda, & Okiishi, 1994). Seiring

Muda, & Okiishi, 1994). Seiring kenaikan suhu, kekuatan kohesif ini antara molekulkenaikan suhu, kekuatan kohesif ini antara molekul Penurunan dan arus menjadi lebih bebas. Akibatnya, viskositas cairan menurun saat Penurunan dan arus menjadi lebih bebas. Akibatnya, viskositas cairan menurun saat suhu meningkat.

suhu meningkat.

Dalam cairan, kekuatan intermolekuler (kohesif)

Dalam cairan, kekuatan intermolekuler (kohesif) memainkan peran penting.memainkan peran penting. Viskositas cairan menunjukkan

Viskositas cairan menunjukkan

Sedikit ketergantungan pada kepadatan, kecepatan moleku

Sedikit ketergantungan pada kepadatan, kecepatan molekuler, atau jalur ler, atau jalur bebas rata-bebas rata-rata.

rata.

Pada sebagian besar cairan,

Pada sebagian besar cairan, viskositas konstan sampai tekanan 10.134MPa, namunviskositas konstan sampai tekanan 10.134MPa, namun pada tekanan yang lebih tinggi viskositas

pada tekanan yang lebih tinggi viskositas Meningkat saat tekanan meningkat.

Meningkat saat tekanan meningkat.

Dalam gas, berbeda dengan cairan, molekul banyak berjarak dan kekuatan Dalam gas, berbeda dengan cairan, molekul banyak berjarak dan kekuatan antarmolekul diabaikan.

antarmolekul diabaikan.

Pada kebanyakan gas, viskositas meningkat dengan meningkatnya suhu, yang Pada kebanyakan gas, viskositas meningkat dengan meningkatnya suhu, yang

(6)

dapat dinyatakan oleh kinetik dapat dinyatakan oleh kinetik

teori. Analisis viskositas pertama dengan teori kinetik dibuat oleh

teori. Analisis viskositas pertama dengan teori kinetik dibuat oleh Maxwell padaMaxwell pada tahun 1860 (Loeb, 1965).

tahun 1860 (Loeb, 1965).

Ketahanan terhadap gerakan relatif adalah hasil pertukaran momentum molekul gas Ketahanan terhadap gerakan relatif adalah hasil pertukaran momentum molekul gas antara

antara

Lapisan yang berdekatan Sebagai molekul diangkut dengan gerakan acak Lapisan yang berdekatan Sebagai molekul diangkut dengan gerakan acak daridari daerah dengan kecepatan curah rendah

daerah dengan kecepatan curah rendah

Campur dengan molekul di daerah kecepatan yang lebih tinggi (dan sebaliknya), ada Campur dengan molekul di daerah kecepatan yang lebih tinggi (dan sebaliknya), ada momentum pertukaran itu

momentum pertukaran itu

Menolak gerakan relatif di antara

Menolak gerakan relatif di antara lapisan. Seiring suhu meningkatkan aktivitaslapisan. Seiring suhu meningkatkan aktivitas molekul acak

molekul acak

Meningkat, yang sesuai dengan peningkatan viskositas. Diskusi yang

Meningkat, yang sesuai dengan peningkatan viskositas. Diskusi yang lebih rincilebih rinci tentang efeknya

tentang efeknya

Suhu pada viskositas cairan dapat ditemukan di Loeb (1965) dan Reid, Pr

Suhu pada viskositas cairan dapat ditemukan di Loeb (1965) dan Reid, Prausnitz,ausnitz, dan Sherwood

dan Sherwood (1977).

(1977).

Pertimbangkan sebuah gas murni yang terdiri dari molekul

Pertimbangkan sebuah gas murni yang terdiri dari molekul bola dan massabola dan massa berdimensi kaku yang tidak mengeras

berdimensi kaku yang tidak mengeras M hadir dalam konsentrasi molekul N

M hadir dalam konsentrasi molekul N per satuan volume. N dianggap bahwa Nper satuan volume. N dianggap bahwa N cukup kecil

cukup kecil

Sehingga jarak rata-rata antara molekul berkali-kali diameternya d.

Sehingga jarak rata-rata antara molekul berkali-kali diameternya d. Menurut kinetikMenurut kinetik Teori, diasumsikan bahwa molekul rata-rata melintasi jarak yang sama dengan jalur Teori, diasumsikan bahwa molekul rata-rata melintasi jarak yang sama dengan jalur bebas rata-rata di antara keduanya

bebas rata-rata di antara keduanya

Dampak. Jika jalur bebas berarti λ,

kita dapat

mempertimbangkan panjang jalur ini adalah ketebalan lapisan

mempertimbangkan panjang jalur ini adalah ketebalan lapisan Gas dimana aksi kental terjadi.

Gas dimana aksi kental terjadi. Pada kedua sisi lapisan gas yang memiliki ketebalanPada kedua sisi lapisan gas yang memiliki ketebalan

λ, maka

Perbedaan kecepatan pengaliran dalam gas dinyatakan sebagai λ

Dv

Dv Dz Dz

, Untuk gradien kecepatan normal ke , Untuk gradien kecepatan normal ke Gerak gas, Gerak gas, Dv Dv Dz Dz

. Molekul yang berasal dari

. Molekul yang berasal dari atas ke lapisan bawah membawa momentum kelebihanatas ke lapisan bawah membawa momentum kelebihan

Mλ

Dv Dv Dz Dz

Dari atas ke bawah.

Dari atas ke bawah. Dapat dikatakan bahwa pada sepertiga rata-rata molekulDapat dikatakan bahwa pada sepertiga rata-rata molekul Bergerak dengan jalur yang naik atau turun. Dengan demikian,

Bergerak dengan jalur yang naik atau turun. Dengan demikian, jumlah molekuljumlah molekul kecepatan (c) naik atau

kecepatan (c) naik atau Turun per satuan luas per

Turun per satuan luas per detik akan menjadi sepertiga Nc. Momentum ditransferdetik akan menjadi sepertiga Nc. Momentum ditransfer melintasi lapisan ini

melintasi lapisan ini

Atas dan bawah oleh molek

Atas dan bawah oleh molekul dapat dinyatakan seul dapat dinyatakan sebagai:bagai: F = 1

(7)

3

Ncmλ

Dv Dz (2.4)

Dari hukum Newton tentang viskositas:

F = μ

Dv Dz (2.5)

Dari Pers. (2.4) dan (2.5):

Μ = 1

3

Ncmλ (2.6)

Jalur bebas rata-rata diberikan oleh persamaan berikut:

Λ = 1 √

2π d2N

(2.7)

Memasukkan Pers. (2.7) menjadi (2.6) memberikan:

Μ = mc

3

√

2π d2

(2.8)

Menurut teori kinetik, kecepatan molekul relatif terhadap kecepatan fluida memiliki magnitudo rata-rata

Diberikan dengan persamaan berikut: C =

? 8RT

Π NAm

(2.9)

Dimana NA adalah nomor Avogadro, m adalah massa molekul, R adalah konstanta gas, dan T adalah

Suhu absolut Demikian,

Μ = 2

3π3 / 2d2

√

MKT (2.10)

Dimana K adalah konstanta Boltzmann (K = R / NA).

Persamaan (2.10) memprediksi bahwa viskositas harus meningkat dengan akar kuadrat suhu. Eksperimental

Hasil penelitian menunjukkan bahwa viskositas meningkat dengan suhu yang lebih cepat (Loeb, 1965).

(8)

Gas memiliki nilai viskositas terendah. Viskositas gas konstan sampai tekanan 1 MPa tapi

Meningkat karena tekanan meningkat di atas level ini.

Momentum difusivitas atau viskositas kinematik, yang memiliki unit yang sama dengan difusivitas termal

(Α = k / ρ cp) dalam perpindahan panas dan difusivitas massa (DAB) dalam

perpindahan massa, didefinisikan untuk membuat

Sifat transportasi analog. Unitnya m2 / s di SI dan stoke (cm2 / s) di CGS. Ini adalah rasio

Viskositas dinamis terhadap densitas cairan:

Ν = μ

Ρ

(2.11)

2.2.2 Cairan kental

Cairan kental cenderung berubah bentuk terus menerus akibat pengaruh stres. Mereka bisa menjadi

Dikategorikan sebagai fluida Newtonian atau non-Newtonian. 2.2.2.1 Cairan Newtonian

Cairan yang mengikuti hukum viskositas Newton (Persamaan 2.2) disebut cairan Newtonian. Kemiringan

Tegangan geser versus grafik laju geser, yang viskositasnya konstan dan tidak tergantung pada laju geser di

Cairan Newton (Gambar 2.3 dan 2.4). Gas; minyak; air; Dan kebanyakan cairan yang mengandung lebih dari 90%

Air seperti teh, kopi, bir, minuman berkarbonasi, jus buah, dan susu menunjukkan perilaku Newton.

2.2.2.2 Cairan Non-Newtonian

Cairan yang tidak mengikuti hukum viskositas Newton dikenal sebagai cairan non-Newtonian. Mencukur

Penipisan atau penebalan cairan menetes sesuai dengan model hukum kekuatan (persamaan Ostwald-de Waele):

Τyz = k

? Dvz Dy N

= K (˙ γyz) n (2.12)

dimana

K = koefisien konsistensi (Pa · sn), N = indeks perilaku arus

Untuk cairan penipis tipis (pseudoplastik) n <1, Untuk cairan pengental geser n> 1.

(9)

k = μ.

Kemiringan tegangan geser versus grafik laju geser tidak konstan untuk cairan non -Newtonian (Gambar 2.3).

Untuk tingkat geser yang berbeda, viskositas yang berbeda diamati. Oleh karena itu, tampak viskositas atau konsistensi

Istilah ini digunakan untuk cairan non-Newtonian. Variasi viskositas nyata dengan laju geser

Untuk berbagai jenis cairan non-Newtonian ditunjukkan pada Gambar. 2.4.

Simbol η sering digunakan untuk mewakili viskositas yang jelas untuk

membedakannya dari yang murni

Viskositas Newton, μ. Rasio tegangan geser terhadap laju geser yang sesuai disebut

demikian

Viskositas jelas pada laju geser tersebut:

Η (˙ γ) = τ

Γ˙

(2.13)

Viskositas yang nyata dan viskositas Newtonian identik untuk cairan Newtonian namun jelas

Viskositas untuk cairan hukum kuasa adalah:

Η (˙ γ) = k (˙ γ) n

Γ˙

= K (˙ γ) n

-1 (2.14)

(A) Cairan Penipisan Geser (Pseudoplastik). Dalam jenis cairan ini, karena laju geser meningkatkan gesekan

Antara lapisan menurun. Shearing menyebabkan molekul rantai panjang terjerat untuk meluruskan dan

Menjadi selaras dengan aliran, mengurangi viskositas. Contoh tipikal untuk cairan penipis geser adalah cat.

Saat cat di atas permukaan tapi penyikatan tidak diterapkan, viskositasnya meningkat dan mencegahnya

Mengalir di bawah aksi gravitasi. Saat cat dioleskan ke permukaan dengan menyikat gigi yang gunting

Cat, viskositasnya menurun. Contoh lain untuk cairan pseudoplastik adalah tinta dalam bolpoin.

Bila pena tidak digunakan, tinta jadi kental sehingga tidak mengalir. Saat kita mulai menulis,

Bola kecil pada gulungan titik dan putaran bola menciptakan gerakan geser.

Akibatnya Viskositas tinta berkurang dan mengalir di atas kertas. Produk buah dan sayuran seperti saus apel,

Pure pisang, dan jus buah yang terkonsentrasi adalah contoh bagus cairan pseudoplastik dalam makanan

Sistem.

Krokida, Maroulis, dan Saravacos (2001) baru-baru ini menganalisis sifat rheologi buah dan

Produk sayuran Koefisien konsistensi k meningkat secara eksponensial sedangkan perilaku aliran

Indeks n sedikit menurun dengan konsentrasi. Indeks perilaku aliran mendekati 0,5 untuk produk pulpy

Dan mendekati 1,0 untuk jus yang jernih. Sedangkan indeks perilaku aliran diasumsikan relatif konstan

(10)

Dengan suhu, pengaruh suhu terhadap kedua viskositas viskositas,

η dan koefisien

konsistensi

Dari model hukum kekuatan, k dijelaskan oleh persamaan tipe Arrhenius.

Sifat alir campuran karbon aktif granula peach pada temperatur 15 sampai 40 ° C Dan pada konsentrasi karbon aktif granular 0,5 sampai 5,0 kg / m3 menunjukkan perilaku penipisan geser

(Arslanoglu, Kar, & Arslan, 2005). Indeks perilaku aliran dan koefisien konsistensi persik

Campuran karbon aktif pulp-granular berada pada kisaran 0,328 sampai 0,512 dan 2,17 sampai 6,18 Pa · sn,

Masing-masing. Kedua koefisien konsistensi dan indeks perilaku aliran menurun seiring dengan bertambahnya

suhu.

Perilaku reologi makanan bisa berubah tergantung konsentrasi. Perilaku rheologis dari

Jus anggur terkonsentrasi dengan nilai Brix 82,1 menunjukkan perilaku penipisan geser (Kaya & Belibagli,

2002). Namun, sampel yang diencerkan dengan nilai Brix 52,1 sampai 72,9 ditemukan Newtonian.

Perilaku rheologis campuran jus anggur campuran kacang wijen, yang merupakan tradisi

Produk makanan dalam sarapan Turki, dipelajari pada suhu 35 samp

ai 65◦C dan

20% sampai 32% pasta wijen

konsentrasi. Semua campuran menunjukkan perilaku geser tipis dengan indeks perilaku aliran 0,70 sampai

0,85 (Arslan, Yener, & Esin, 2005). Koefisien konsistensi digambarkan oleh tipe Arrhenius

persamaan.

Sakiyan, Sumnu, Sahin, dan Bayram (2004) mempelajari perilaku reologi dari adonan kue dengan

Konsentrasi lemak dan jenis pengemulsi yang berbeda dan menemukan bahwa adonan kue menunjukkan penurunan tipis

tingkah laku. Kenaikan kandungan lemak dan penambahan emulsifier menyebabkan penurunan

Viskositas nyata Indeks perilaku aliran ditemukan independen dari komposisi kue adonan.

(B) Cairan Penebalan Lengan. Dalam jenis cairan ini, karena laju geser meningkat, gesekan internal

Dan peningkatan viskositas yang nyata. Seseorang yang jatuh di rawa mencoba melarikan diri sesegera mungkin.

Namun, saat ia mencoba untuk bergerak panik, guntingan mendadak tercipta dan semakin ia mencoba untuk melarikan diri

Lebih besar kekuatan yang dibutuhkan untuk gerakannya. Berjalan di pasir basah di pantai adalah contoh lain

Cairan pengental geser Jika suspensi pasir-air telah menetap untuk beberapa waktu, fraksi void

Diduduki oleh air sangat minim. Setiap geser akan mengganggu pengepakan yang erat dan fraksi void akan meningkat.

Air tidak akan lagi mengisi ruang antara butiran pasir dan kurangnya pelumasan akan menyebabkan a

(11)

Meningkatkan ketahanan terhadap arus.

Dalam sistem pangan, suspensi pati jagung merupakan contoh cairan pengental geser. Dintiz, Berhow,

Bagley, Wu, dan Felker (1996) menunjukkan fenomena penebalan geser pada pati yang tidak dimodifikasi

(Waxymaize, waxyrice, waxybarley, waxypotato, gandum, beras, jagung) yang telah dibubarkan dan

Didispersikan pada konsentrasi 3,0% dalam 0,2 N NaOH. Waxy pati (jagung, beras, jelai, dan kentang)

Menunjukkan perilaku ini lebih tinggi daripada tepung gandum, beras, atau jagung biasa. Amilopektin

Komponen bertanggung jawab atas sifat penebalan geser.

Jika kenaikan viskositas disertai dengan ekspansi volume, cairan pengental geser disebut

Cairan yang dilatant Semua cairan yang melebar adalah penebalan geser tapi tidak semua cairan pengental geser

Dilatant.

2.2.3 Cairan Plastik

2.2.3.1 Cairan Cair Bingham

Pada jenis cairan ini, cairan tetap kaku bila besarnya tegangan geser lebih kecil dari pada

Tegangan hasil (τ0) namun mengalir seperti cairan Newtonian bila tegangan geser

melebihi τ0. Pasta gigi adalah a

Contoh khas cairan plastik Bingham. Itu tidak mengalir kecuali jika tabung terjepit. Dalam sistem pangan,

Mayonaise, pasta tomat, dan kecap adalah contoh cairan jenis ini. Persamaan (2.15) menunjukkan

Perilaku cairan plastik Bingham.

Τyz = τ0 + k

? Dvz Dy ? (2.15)

Viskositas nyata untuk cairan plastik Bingham dapat ditentukan dengan mengambil rasio geser

Tegangan ke laju geser yang sesuai:

Η (˙ γ) = τ0 + k (˙ γ)

Γ˙

= Τ0

Γ˙

+ K (2.16)

2.2.3.2 Cairan Plastik Non-Bingham

Dalam jenis cairan ini, tegangan geser minimum yang dikenal sebagai tegangan luluh harus dilampaui sebelum aliran

Dimulai, seperti pada kasus cairan plastik Bingham. Namun, grafik tegangan geser versus laju geser

(12)

tegangan luluh.

Cairan yang sesuai dengan model Herschel-Bulkley (Bourne, 1982) ditandai dengan adanya

Sebuah istilah tegangan imbal (τ0) dalam

persamaan kekuatan hukum:

Τyz = τ0 + k

?

Γ˙yz

N (2,17)

Pasta ikan cincang dan pasta kismis sesuai dengan model Herschel-Bulkley. Aliran perilaku berbasis tepung beras

Adonan yang digunakan dalam produk goreng ditemukan mematuhi model Herschel-Bulkley (Mukprasirt, Herald, &

Flores, 2000).

Model Casson (Casson, 1959) dinyatakan sebagai:

(Τyz) 0.5 = (τ0) 0,5 + k

?

Γ˙yz

0,5 (2,18)

Cokelat susu cair mematuhi model Casson. Bila efek distribusi ukuran partikel Padatan tak padat pada karakteristik aliran coklat susu cair diselidiki, tekanan hasil Casson

Nilai berkorelasi dengan diameter dan luas permukaan spesifik padatan non-lemak (Mongia & Ziegler,

2000).

2.2.4 Ketergantungan Waktu

Bila beberapa cairan dikenai laju geser konstan, warnanya menjadi lebih tipis (atau lebih tebal) seiring waktu

(Gambar 2.5).

Cairan yang menunjukkan penurunan tegangan geser dan viskositas jelas berkenaan dengan waktu pada geser tetap

Tingkat disebut cairan thixotropic (geser tipis dengan waktu). Fenomena ini mungkin disebabkan oleh

Kerusakan struktur bahan sebagai shearing berlanjut. Gelatin, putih telur, dan shortening

Perilaku thixotropic dapat reversibel, reversibel sebagian, atau ireversibel bila geser yang diterapkan

Dihapus (cairan dibiarkan beristirahat). Tibrotropi ireversibel disebut rheomalaxis atau rheodestruction (Gambar 2.6).

Perilaku thixotropik suatu produk dapat dipelajari dengan meningkatkan tegangan geser atau laju geser diikuti

Dengan penurunan. Jika tegangan geser diukur sebagai fungsi laju geser, karena laju gesernya adalah yang pertama

Meningkat dan kemudian menurun, loop histeresis akan diamati pada tegangan geser versus laju geser

Kurva (Gambar 2.7).

Pada cairan rheopectic (penebalan geser dengan waktu), tegangan geser dan peningkatan viskositas meningkat dengan

Waktu, yaitu, struktur terbentuk seperti shearing terus (Gambar 2.5). Suspensi Bentonit-clay menunjukkan

(13)

Jenis perilaku aliran ini. Hal ini jarang terlihat pada sistem pangan.

Pasta pati susu-pati menunjukkan aliran tergantung waktu (Abu-Jdayil & Mohameed, 2004).

Jika proses penyisipan dilakukan pada 85 dan 95◦C, pasta pati susu

-susu menunjukkan tendanya thixotropic.

Perilaku, sementara pasta diproses pada suhu 75 ° Cbehaved seperti cairan

rheopectic. Ia mencatat bahwa thixotropy terjadi pada tegangan geser tinggi (di atas 50 Pa), dan rheoptik terjadi pada tegangan lowshear (di bawah 45 Pa).

Ketika protein kedelai ditambahkan ke jus tomat, perilaku thixotropic diamati pada laju geser rendah

Tapi ini diikuti oleh transisi ke perilaku rheopectic pada tingkat geser yang lebih tinggi (Tiziani & Vodovotz,

2005).

Isikli dan Karababa (2005) baru-baru ini menunjukkan bahwa pasta fenugreek, yang merupakan makanan lokal di Turki,

Dipamerkan perilaku rheopectic. 2.2.5 Kelarutan Viskositas

Dalam kasus larutan, emulsi, atau suspensi, viskositas sering diukur secara komparatif

Istilah, yaitu viskositas larutan, emulsi, atau suspensi dibandingkan dengan viskositasnya

Dari pelarut murni. Viskositas larutan berguna dalam memahami perilaku beberapa biopolimer

Termasuk larutan getah kacang kedelai, guar gum, dan karboksimetil selulosa (Rao, 1986).

Viskositas pelarut dan suspensi murni dapat diukur dan berbagai nilai dapat dihitung

Dari data yang dihasilkan. Viskositas relatif, ηrel dinyatakan sebagai:

Ηrel = ηsuspension

Ηsolven

t = 1 + kXvd (2.19) dimana Xvd

= Fraksi volume yang diduduki oleh fase terdispersi, K = konstan

Viskositas spesifik, ηsp adalah:

Ηsp = ηrel

- 1

Viskositas yang dikurangi, ηred adalah:

Ηred = ηsp

C (2.21)

Dimana C adalah konsentrasi massa larutan dalam g / 100 mL.

Viskositas yang melekat, ηinh adalah:

Ηinh = ln ηrel

C

(2.22)

Viskositas intrinsik, ηint, dapat ditentukan dari data viskositas larutan encer:

Ηint = lim

(14)

C → 0

? Ηsp

C ? (2.23)

Dalam larutan encer, rantai polimer bersifat terpisah dan viskositas intrinsik polimer dalam larutan

Hanya bergantung pada dimensi rantai polimer (Rao, 1999). Viskositas intrinsik berbagai

Larutan protein telah dirangkum oleh Rha dan Pradipasera (1986).

Persamaan yang umum digunakan untuk penentuan viskositas intrinsik gusi makanan adalah Huggins

(2,24) dan persamaan Kramer (2,25) (Rao, 1999):

Ηsp

C

= Ηint + k1η2

IntC (2.24)

Ln ηrel

C

= Ηint + k2η2

IntC (2.25)

Dimana k1 dan k2 adalah konstanta Huggins dan Kramer, masing-masing dan secara teori terkait

sebagai:

K1 = k2 + 0,5 (2,26) 2.3 PENGUKURAN

Alat pengukur viskositas yang paling umum digunakan adalah viskositas aliran kapiler, lubang

Jenis viskometer, viskositas bola jatuh, dan viskometer rotasi. 2.3.1 Viskosometer Aliran Kapiler

Viskosimeter aliran kapiler umumnya berbentuk tabung U. Jenis viscometers ini adalah

Sangat sederhana, murah, dan cocok untuk cairan viskositas rendah. Ada berbagai desain kapiler

Viscometers Desain khas viskometer kapiler ditunjukkan pada Gambar. 2.8. Pada viskositas aliran kapiler, waktu untuk volume cairan standar melewati yang diketahui

Panjang tabung kapiler diukur. Laju alir material karena gradien tekanan yang diketahui

ditentukan. Tekanan penggerak biasanya dihasilkan oleh gaya gravitasi yang bekerja pada kolom

Dari cairan meskipun bisa dihasilkan dengan aplikasi udara tekan atau dengan mekanis

cara. Kapiler kaca yang dioperasikan dengan gravitasi hanya sesuai untuk cairan Newtonian

Viskositas pada kisaran 0,4 sampai 20.000 mPa · s (Steffe, 1996). Untuk mengukur viskositas lebih banyak

Cairan kental, tekanan eksternal bisa diaplikasikan. Untuk cairan non-Newtonian, perangkat ini kurang sesuai

(15)

Karena pengukuran tidak dapat dilakukan pada laju geser konstan. Viskositas kapiler bisa terjadi

Digunakan hanya untuk cairan non-Newtonian jika tekanan eksternal yang diterapkan lebih signifikan daripada statis

tekanan.

Diameter viskometer kapiler harus cukup kecil untuk menyediakan aliran laminar. Kapiler

Viscometers dikalibrasi dengan minyak Newtonian dari viskositas yang diketahui karena laju alirnya bergantung

Jari-jari kapiler, yang sulit diukur.

Untuk pengukuran viskositas, viskometer akurat diisi dengan volume yang diketahui secara akurat

Cairan uji dan peralatan direndam dalam rendaman suhu konstan sampai tercapai kesetimbangan.

Kemudian, cairan tersedot dari anggota tubuh lainnya melalui tabung kapiler sampai berada di atas yang ditandai

Tingkat (A) (Gambar 2.8). Kemudian, hisap dilepaskan dan aliran fluida melalui tabung kapiler di bawah

Pengaruh gravitasi atau head tekanan yang diinduksi dan waktu agar fluida mengalir dari mark A ke B

Dicatat. Kali ini adalah ukuran langsung viskositas kinematik karena bergantung pada kedua viskositas

Dan kerapatan cairan. Ini bisa ditulis sebagai:

Ν = Ct (2.27)

Dimana C adalah konstanta kalibrasi.

Dengan asumsi bahwa alirannya laminar, fluida tidak mampat, kecepatan cairan di dinding nol

(Kondisi no-slip), dan efek akhir dapat diabaikan, membuat keseimbangan kekuatan makroskopis untuk cairan

Mengalir melalui tabung panjang silinder horizontal (L) dan jari-jari dalam (r), persamaan berikut

diperoleh:

? Pπr 2 = τ2πrL (2.28)

Dimana? P adalah penurunan tekanan yang menyebabkan aliran dan τ adalah

tegangan geser yang menahan. Persamaan ini bisa

Dipecahkan untuk tegangan geser:

Τ =? Pr

2L (2.29)

Untuk fluida Newtonian, baik tegangan geser dan laju geser bervariasi secara linear dari nol pada pusat (r = 0)

Dari kapiler ke maksimum di dinding (r = R). Untuk cairan Newtonian, ini menghasilkan parabola

Profil kecepatan Kemudian, tegangan geser pada fluida di dinding (τw) ber

hubungan dengan penurunan tekanan Sepanjang panjang tabung:

Τw =? PR

2L

(2.30)

Aliran dalam viscometers kapiler digambarkan oleh persamaan Hagen Poiseuille:

P = 8μvL

(16)

R2 (2,31)

Menggantikan Persamaan (2,31) menjadi Pers. (2,30), tegangan geser juga dapat dinyatakan sebagai:

Τw = μ

4v R (2.32)

Kemudian, laju geser pada dinding (γ˙w) untuk cairan Newtonian diberikan oleh:

Γ˙w = 4v

R = 4Q

ΠR3 (2.33)

Dimana Q adalah laju alir volumetrik. Hukum viskositas Newton dapat ditulis dalam bentuk tekanan

Gradien dan laju alir volumetrik sebagai: ? PR 2L

= Μ

? 4Q

ΠR3

? (2.34)

Dan viskositas fluida dapat ditentukan dari penurunan tekanan dan laju alir volumetrik atau

Data kecepatan

Untuk cairan non-Newtonian, hubungan antara tegangan geser dan laju geser harus diketahui

Persamaan ini. Dibandingkan profil parabola untuk cairan New York, profil untuk penipisan geser

Cairan lebih tumpul. Tingkat geser di dinding bisa ditentukan dari Rabinowitsch-Mooney

Persamaan (Steffe, 1996; Wilkes, 1999):

Γ˙w =

? 3Q

Π R3

?

+ Τw

? D ?

Q / π R

3?

Dτw

? (2.35)

Persamaan ini juga dapat dinyatakan dalam bentuk laju geser dinding yang nyata,

γ˙app = 4Q?

Π R3:

Γ˙w =

(17)

? 3 4 ?

Γ˙app +

? Τw

4 ??

Dγ˙app

Dτw

? (2,36)

Persamaan (2,36) juga bisa ditulis sebagai:

Γ˙w =

?? 3 4 ? + ? 1 4 ??

D (ln γ˙app)

D (ln τ

w) ??

Γ˙app (2.37)

Persamaan (2.37) dapat ditulis dalam bentuk sederhana berikut ini:

Γ˙w =

? 3n? + 1 4n? ?

Γ˙app (2.38)

Dimana n? Adalah titik kemiringan ln (τw) versus ln (γ˙app). Itu adalah:

N? = D (ln τw)

D (ln γ˙app)

(2.39)

Jika fluida berperilaku sebagai cairan hukum kuasa, kemiringan turunannya adalah garis lurus dan n? = N.

2.8 TEKSTUR MAKANAN

Tekstur adalah salah satu karakteristik kualitas makanan yang paling penting. Makanan memiliki tekstur yang berbeda

Properti. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan yang melekat karena perbedaan varietas,

Perbedaan karena jatuh tempo, dan perbedaan yang disebabkan oleh metode pengolahan.

Tekstur makanan dapat dievaluasi dengan metode sensorik atau instrumental. Metode sensoris butuh rasa

(18)

Panel berisi panelis terlatih. Sulit untuk mengulang hasilnya. Metode instrumental kurang

Mahal dan kurang memakan waktu dibandingkan dengan metode sensorik. Ada berbagai instrumental

Metode untuk menentukan tekstur makanan. Diskusi lebih rinci tentang tekstur dapat ditemukan di

Bab yang ditulis oleh Dobraszczyk dan Vincent (1999). 2.8.1 Kompresi

Kompresi (deformasi) mengukur jarak yang dikompres makanan berdasarkan standar

Gaya tekan atau gaya yang dibutuhkan untuk memampatkan makanan dengan jarak standar. Tes ini bisa jadi

Dibandingkan dengan meremas roti oleh konsumen untuk memastikan roti itu segar. Sensorik

Deskripsi dari tes ini adalah kelembutan atau kekencangan.

Menurut metode AACC, ketegasan roti dapat ditentukan dengan menggunakan prinsip kompresi

(AACC, 1988). Dalam pengujian ini, mesin Universal Testing dilengkapi dengan diameter 36 mm aluminium

Plunger dengan kecepatan cross-head 100 mm / menit dan kecepatan bagan 50 mm / menit digunakan. Satu irisan

Roti yang memiliki ketebalan 25 mm atau dua roti masing-masing memiliki ketebalan 12,5 mm yang digunakan.

Kekuatan untuk mencapai kompresi 25% di Newtons dibaca dari grafik. Tes ini juga bisa digunakan

Produk panggang lainnya Gambar 2.26 menunjukkan variasi ketegasan nilai kue dengan rasio tinggi yang dipanggang

Microwave dan oven konvensional selama penyimpanan yang ditentukan dengan metode AACC. Tekstur tegak adalah satu

Dari masalah dalam produk microwave yang dipanggang. 2.8.2 Snapping-Bending

Tes ini mengukur kekuatan yang dibutuhkan untuk membengkokkan atau membuat makanan rapuh seperti biskuit atau biskuit. Itu

Sampel diletakkan di dua rel vertikal yang mendukungnya dalam posisi horizontal. Sebuah bar ketiga dipasang di atas

Sampel dan jarak yang sama antara rel penopang diturunkan sampai sampel istirahat dan Kekuatan diukur Gaya yang dibutuhkan untuk menjepret sampel bergantung pada kekuatan dan dimensi

Dari sampel (Bourne, 1990).

Uji bending tiga titik adalah uji bending-bending yang paling umum digunakan. Tes ini digunakan

Untuk biskuit dan batang coklat yang homogen dan panjang dibandingkan dengan ketebalan dan lebarnya.

Sampel harus memiliki rasio panjang sampai ketebalan minimal 10 untuk pengujian ini. Bagian atas tes

Potongan dikompres dan bagian bawahnya memanjang saat membungkuk. Di sela-sela ada sumbu netral

(Gambar 2.27).

(19)

didukung di kedua ujungnya. Itu

Defleksi di bagian tengah balok yang dihasilkan oleh gaya yang diberikan dinyatakan sebagai:

Ρ = FL3

48E saya (2.110)

Dimana ρ a

dalah defleksi di bagian tengah balok, F adalah gaya, L adalah panjang antara penyangga,

E adalah modulus Young, dan saya adalah momen kedua dari area.

Untuk balok bagian persegi panjang yang memiliki panjang w dan ketebalan t, I = wt3

12

; Untuk kotak padat Balok I = t4

12

, Untuk balok silinder padat yang memiliki radius r, I = π r 4

4

(Van Vliet, 1999).

Dengan mensubstitusikan ekspresi I untuk balok bagian persegi ke Pers. (2.110):

Ρ = FL3

4Ewt3 (2.111)

Kekuatan gertakan dapat dinyatakan sebagai (Bruns & Bourne, 1975): F = 2 3

Σmax

Wt2 L (2.112)

Dimana σmax adalah tegangan maksimum.

Untuk batang dengan penampang silindris seperti pretzel dan batang roti, persamaan gertakan Menjadi (Bourne, 1990):

F = σmax

Π r 3

L (2.113) 2.8.3 Cutting Shear

The Pea Tenderometer, yang diperkenalkan pada tahun 1937, bekerja melalui prinsip pemotongan geser. Saya t

Terdiri dari kotak pisau diputar pada kecepatan konstan melalui grid kedua pisau. Seperti kacang polong

Dipotong oleh pisau, kekuatan maksimum diukur. Alat ini ma sih digunakan untuk menentukan

Kedatangan kacang polong saat panen

Pers Kramer Shear juga dikembangkan untuk menentukan tekstur kacang polong. Ini banyak digunakan

Untuk menentukan tekstur buah dan sayuran. Sistem yang khas berisi 10 bilah geser yang ada

(20)

Pemegang sampel diisi dengan

makanan. Pisau geser dipaksa melalui material sampai mereka melewati jeruji di bagian bawah

Wadah sampel Paksa pada ram yang memegang pisau diukur dari waktu ke waktu dan berkorelasi dengan

Ketegasan produk. 2.8.4 Tusuk

Uji tusukan mengukur gaya yang dibutuhkan untuk mendorong penyelidikan ke dalam makanan dan dinyatakan sebagai ketegasan atau

Kekerasan produk. Ini digunakan terutama untuk buah-buahan, gel, sayuran, dan beberapa produk susu atau daging.

Uji tusukan tidak banyak digunakan pada produk sereal karena produk yang dipanggang sangat rentan

Patah saat mengalami tes ini.

Gaya tusukan proporsional dengan area dan perimeter probe dan kompresi dan geser

Sifat makanan Hubungan tersebut ditunjukkan oleh Bourne (1966) sebagai: F = Kc A + Ks P + C (2.114)

Dimana F adalah gaya tusukan, Kc adalah koefisien kompresi makanan, Ks adalah koefisien geser

Dari makanan, A adalah daerah probe, P adalah perimeter probe, dan C adalah konstanta.

Untuk sebagian besar makanan, konstanta C adalah nol dalam batas kesalahan eksperimental. Untuk beberapa makanan

Seperti makanan panggang keras, nilai Ks mendekati nol, yang menyederhanakan Persamaan. (2.114) ke:

F = Kc A (2.115) 2.8.5 Penetrasi

Penetrometer awalnya dirancang untuk mengukur jarak kerucut atau jarum yang masuk ke a

Makanan seperti margarin atau mayones di bawah gaya gravitasi untuk waktu standar. Ini sederhana

Dan aparatus yang relatif murah digunakan untuk penentuan kecerahan mentega (Walstra, 1980).

Kedalaman penetrasi tergantung pada berat, sudut kerucut, tinggi jatuh, dan sifat bahan uji.

Kerucut pertama akan merusak bahan dan pada deformasi besar bahan dapat menghasilkan atau fraktur.

Aliran ini mengandung komponen aliran geser dan elongasional (Gambar 2.28). Kedalaman penetrasi adalah

Ditentukan oleh kombinasi modulus elastis pada tegangan geser dan kompresi, yield atau fraktur,

Dan viskositas geser dan elongasi (van Vliet, 1999). 2.8.6 Analisis Profil Tekstur

Texture Profile Analysis (TPA) memampatkan sepotong makanan seukuran gigitan (biasanya 1 cm kubus) dua kali

(21)

Akibat TPA, sifat sensorik seperti gumminess, kohesivitas, dan sebagainya bisa jadi Ditentukan secara objektif. Analisis tekstur digunakan untuk mendapatkan analisis profil tekstur.

Kurva gaya yang dihasilkan sebagai fungsi waktu dikenal sebagai profil tekstur. Sejak instrumennya

Kompres sampel dua kali, dua kurva positif dan dua negatif diperoleh (Gambar 2.29). Puncak

Kekuatan dan daerah di bawah kurva digunakan untuk menentukan berbagai sifat makanan seperti fraktur,

Kekerasan, kekompakan, daya gesekan, kepayahan, kegemaran, dan kekenyangan. Fracturability (kerapuhan) didefinisikan sebagai gaya pada break signifikan pertama pada positive pertama

Menggigit daerah

Kekerasan didefinisikan sebagai kekuatan puncak selama siklus kompresi pertama. Kohesi didefinisikan sebagai rasio area gigitan positif kedua terhadap gigitan positif pertama

daerah.

Perekat didefinisikan sebagai daerah kekuatan negatif untuk gigitan pertama yang mewakili pekerjaan yang dibutuhkan

Untuk menarik plunger menjauh dari makanan.

Kelapihan (elastisitas) didefinisikan sebagai ketinggian makanan yang pulih pada saat itu

Terjadi antara akhir gigitan pertama dan awal dari gigitan kedua (jarak atau panjang kompresi

Siklus selama gigitan kedua).

Gumminess adalah produk kekerasan dan kekompakan. Dalam istilah sensorik, itu adalah energi yang dibutuhkan

Untuk menghancurkan makanan semipadat sehingga siap untuk menelan. Keju adalah produk dari gumminess dan springiness. Dalam istilah sensorik, itu dikenal sebagai energi

Diperlukan untuk mengunyah makanan padat sampai siap untuk menelan.

Profil tekstur untuk chicken nugget dan remah roti dapat dilihat pada Gambar. 2,30. Chicken nugget

Menunjukkan nilai fraktur dan kekerasan yang sangat tinggi, menunjukkan kerenyahan produk. Di sisi lain

Tangan, remah roti memiliki tekstur yang lebih lembut 2.9 INSTRUMEN PENGUJIAN ADONAN

Pengetahuan tentang rheologi adonan akan memberi informasi tentang kualitas produk akhir. Instrumennya

Untuk mengetahui perilaku adonan adalah farinograph, mixograph, extensograph, dan alveograph.

Instrumen ini mengukur masukan daya selama pengembangan adonan yang disebabkan oleh tindakan pencampuran atau

Deformasi ekstensional

2.9.1 Farinograph dan Mixograph

Baik farinograph dan mixograph adalah alat ukur torsi yang memberikan informasi empiris

Tentang sifat pencampuran tepung dengan cara merekam ketahanan adonan hingga pencampuran. Instrumen ini

(22)

Berbeda dalam aksi pencampuran mereka. Di farinograph ada jenis adonan pengadukan. Ada dua Zshaped

Pisau yang berputar pada kecepatan yang berbeda pada arah yang berbeda. Mixograph melibatkan planet

Rotasi pin vertikal (diturunkan ke adonan) menempel pada mangkuk pencampur. The farinograph memberikan informasi tentang sifat pencampuran tepung dengan cara merekam resistansi

Adonan untuk mencampur bilah selama pencampuran yang berkepanjangan. Output dari instrumen ini dikenal sebagai a

Farinogram, yang merupakan kurva konsistensi versus waktu. Konsistensi dinyatakan sebagai unit Brabender

(BU). Bentuk farinogram ditafsirkan dalam hal waktu pengembangan adonan, toleransi terhadap

Overmixing, stabilitas, dan penyerapan air optimum (Gambar 2.31).

Waktu yang dibutuhkan adonan untuk mencapai konsistensi maksimal disebut peak time. Hal ini juga disebut

Adam waktu pengembangan. Toleransi adonan untuk overmixing dapat dinyatakan sebagai stabilitas, pencampuran

Indeks toleransi (MTI) dan waktu keberangkatan. Stabilitas adalah durasi konsistensi adonan

≥500 BU. Ini merupakan indikasi kekuatan tepung. Nilai yang lebih tinggi

menunjukkan adonan lebih kuat. Mencampur toleransi

Indeks adalah perubahan dalam konsistensi adonan 5 menit setelah mencapai nilai maksimumnya. Waktu untuk

Konsistensi turun di bawah 500 BU dikenal sebagai waktu keberangkatan. Penyerapan air (%) diperoleh

Dengan mengukur jumlah air yang dibutuhkan untuk menghasilkan adonan yang memiliki konsistensi 500 BU.

Bentuk kurva farinogram tergantung pada varietas gandum, kondisi lingkungan, dan Jenis tepung yang dihasilkan saat penggilingan. Gandum keras atau tepung roti memiliki nilai stabilitas yang lebih panjang

Dari tepung dari gandum lunak atau tepung jenis kue.

Hydrocolloids biasanya ditambahkan ke formulasi roti untuk memperbaiki sifat penanganan adonan

Meningkatkan kualitas roti segar, dan memperpanjang masa simpan roti. Tabel 2.1 menunjukkan efek hidrokoloid

Selain pengukuran farinograph (Rosell, Rojas, & de Barber, 2001). Penyerapan air Meningkat saat hidrokoloid ditambahkan. Tingkat kenaikan tergantung pada struktur Hidrokoloid menambahkan Waktu pengembangan adonan (DDT) dipengaruhi

secara berbeda oleh masing-masing hidrokoloid.

Adonan terkuat diperoleh dengan penambahan alginat atau xanthan yang tercermin dalam tinggi

Stabilitas dan nilai MTI rendah.

Dalam mixograph, torsi dicatat sementara sejumlah tepung dan air dicampur. Output dari

Instrumen ini dikenal sebagai mixogram. Mixograph lebih rumit dari pada farinograph sejak itu

Tidak ada konsistensi optimal yang telah ditentukan sebelumnya yang akan dijadikan referensi. Oleh karena itu, lainnya

(23)

menghasilkan adonan yang optimum

penyerapan. Untuk campuran, toleransi tepung bisa dilihat pada sudut pelemahan (W), daerah

Di bawah kurva, tinggi kurva pada waktu tertentu setelah puncak, dan sudut antara Bagian menaik dan turun dari kurva yang dikenal sebagai sudut toleransi (T)

(Gambar 2.32).

Sudut toleransi (T) diperoleh dengan menggambar garis dari tengah kurva pada puncaknya di bagian tengah

Dari kurva di kedua arah. Sudut toleransi yang besar menunjukkan tepung yang lebih toleran. Sudut pengeditan

(W) dibentuk dengan menggambar garis untuk pusat kurva pada puncaknya menuruni bagian turunan

Kurva dan garis horisontal ke garis dasar melalui bagian tengah kurva pada ketinggian maksimumnya. Itu

Ukuran sudut (W) berbanding terbalik dengan toleransi pencampuran. Sudut pengembangan (D) terbentuk

Dengan garis yang ditarik horisontal ke garis dasar melalui bagian tengah kurva pada ketinggian maksimum dan

Garis ditarik melalui bagian tengah kurva naik. 2.9.2 Ekstensograf dan Alveograf

Pengukuran sifat reologi adonan setelah pencampuran dilakukan dengan menggunakan ekstensograf

Dan alveograf, yang mengukur hubungan ketegangan-ketegangan, sehingga memberikan informasi tentang

elastisitas.

Ekstensografi memberikan informasi tentang ketahanan adonan terhadap peregangan dan perpanjangan (Gambar 2.33).

Ini mengukur kekuatan untuk menarik kaitan melalui sepotong adonan berbentuk batang. Ekstensograf memberi

Ketahanan terhadap deformasi konstan setelah 50 mm peregangan (R50) dan diperpanjang. Perlawanan

Peregangan (B) berhubungan dengan sifat elastis dan kelarutan (C) berhubungan dengan kental

komponen. Rasio resistansi terhadap peregangan terhadap perpanjangan (B / C) merupakan indikator yang baik

Keseimbangan antara komponen elastis dan kental adonan. Area di bawah ekstensogram (A)

Menunjukkan energi dan berhubungan dengan tingkat absolut komponen adonan dan elastis dari adonan.

Kombinasi ketahanan yang baik dan hasil perpanjangan yang baik pada sifat adonan yang diinginkan. ini

Juga memungkinkan untuk menentukan nilai peregangan dan perpanjangan dengan penganalisis tekstur jika adonan Kieffer

(24)

Sebuah alveograf, yang juga disebut Chopin Entensograph, memberikan informasi serupa oleh

Mengukur tekanan yang dibutuhkan untuk meniup gelembung pada sepotong adonan. Alveogram ditampilkan

Pada Gambar. 2.34. Keuntungan dari alveograf di atas ekstensograf adalah mode ekspansi. Ada

Tingkat perpanjangan konstan hanya dalam satu arah dengan ekstensograf namun alveograf memperluas Adonan dalam dua arah dan laju ekspansi bervariasi seiring gelembung tumbuh. Tindakan ini menyerupai

Tindakan pada sepotong adonan selama fermentasi dan tahap awal pembuatan kue. Persamaan yang digunakan dalam alveograf adalah:

P = (1.1) H (2.116)

Dimana P overpressure (mm) G =

?

Vrupt (2.117)

Dimana G adalah indeks pembengkakan (ml) W = 1.32V L A (2.118) dimana W = energi deformasi (10-4 J), V = volume udara (mL),

L = absis pada pecah (mm).

P adalah indikator ketahanan terhadap deformasi atau ketahanan terhadap perpanjangan. Komponen elastisnya adalah

Pada tinggi maksimum kurva dan panjang kurva berhubungan dengan bagian kental. P / L

Rasio adalah keseimbangan elastis terhadap komponen kental adonan. Panjang sangat berkorelasi dengan

Volume roti Adonan ketahanan terhadap deformasi merupakan prediktor kemampuan adonan untuk menahan gas.

Data alveograf telah digunakan untuk menghitung viskositas ekstensionalitas biaxial. Kerugian kedua instrumen tersebut adalah kompleksitas prosedur pengujian. Sejak keduanya

Metode mengharuskan adonan harus dibentuk menjadi bentuk yang dapat direproduksi, diperlukan operator terampil

(Spies, 1990). 2.9.3 Amilograf

Amilograf adalah viskometer torsi yang mencatat perubahan viskositas pati sebagai suhu

Dinaikkan pada tingkat konstan sekitar 1,5◦C / menit. Viskositas susp

ensi pati pada umumnya

(25)

Tercatat di unit BU karena suhu naik dari 30 menjadi 95◦C. Amilograf umumnya

digunakan untuk

Tentukan karakteristik gelatinisasi berbagai pati. Di Eropa, amilograf banyak digunakan

Untuk memprediksi kinerja pembakaran tepung rye dan untuk mendeteksi jumlah tepung dalam jumlah yang berlebihan dari yang dibom

Biji-bijian (Pomeranz, 1987). Di Amerika Serikat, digunakan untuk mengendalikan suplementasi malt.

IV SIFAT ELEKTROMAGNETIK

RINGKASAN

Bab ini memberikan informasi tentang sifat warna dan sifat dielektrik makanan. Pertama, pengukuran warna

Metode dan sistem orde warna dibahas. Kemudian, prinsip dan metode pengukuran Sifat dielektrik dirangkum. Selain itu, studi terbaru tentang sifat dielektrik dibahas. Penyerapan selektif dengan jumlah panjang gelombang yang berbeda di dalam wilayah yang terlihat menentukan

Warna bahan makanan. Warna adalah properti fisik penting yang menentukan penerimaan

Dari makanan oleh konsumen. Berbagai sistem telah dikembangkan untuk menggambarkan warna. Urutan warna

Sistem pengaturan warna tiga dimensi sesuai penampilan. Ada lima warna Sistem pesanan yang digunakan untuk makanan: Munsell, CIE, CIE L * a * b * (CIELAB), Lab Hunter, dan Lovibond.

Sifat dielektrik makanan penting karena mereka menunjukkan pemanasan atau pemanasan frekuensi radio

Kemampuan suatu produk. Mereka juga bisa digunakan dalam penilaian kualitas makanan. Sifat dielektrik adalah

Konstanta dielektrik dan faktor kehilangan dielektrik. Konstanta dielektrik adalah kemampuan material untuk disimpan

Energi gelombang mikro dan faktor kehilangan dielektrik adalah kemampuan material untuk menghilangkan energi gelombang mikro

Menjadi panas Sifat dielektrik adalah fungsi kadar air, suhu, dan komposisi bahan. Kenaikan kadar air meningkatkan rotasi dipolar sehingga meningkatkan kedua dielektrik

Faktor konstan dan rugi. Pengaruh air terikat terhadap sifat dielektrik menjadi tidak signifikan pada

Adanya air bebas Ketergantungan suhu sifat dielektrik bergantung pada kehadiran Kadar air terikat dan bebas dan kandungan garam makanan.

4.1 INTERAKSI OBJEK DENGAN CAHAYA

Ketika radiasi elektromagnetik menyerang objek, interaksi yang dihasilkan dipengaruhi oleh sifat-sifatnya

Dari benda seperti warna, kerusakan fisik, dan adanya benda asing di permukaan. Berbagai jenis radiasi elektromagnetik dapat digunakan untuk pengendalian kualitas

(26)

makanan. Sebagai contoh,

Radiasi dekat-inframerah dapat digunakan untuk mengukur kadar air, dan cacat internal dapat dideteksi

Dengan sinar-X

Radiasi elektromagnetik ditransmisikan dalam bentuk gelombang dan dapat diklasifikasikan menurut

Panjang gelombang dan frekuensi. Spektrum elektromagnetik ditunjukkan pada Gambar. 4.1.

Gelombang elektromagnetik bergerak pada kecepatan cahaya dan ditandai oleh frekuensi (f) dan

Panjang gelombang

(λ). Dalam medium, kedua sifat ini dihubungkan oleh:

C = λf (4.1)

Dimana c adalah kecepatan cahaya dalam vakum (3,0 × 108 m / s).

Radiasi dapat menunjukkan sifat gelombang dan partikel. Cahaya terlihat seolah-olah dibawa masuk

Unit diskrit disebut foton. Setiap foton memiliki energi, E, yang bisa dihitung dengan: E = h f (4.2)

Dimana h adalah konstanta Planck (6.626 × 10-34 J · s).

Bila radiasi dengan panjang gelombang tertentu menyerang suatu benda, maka radiasi dapat dipantulkan, ditransmisikan, atau

Diserap (Gambar 4.2). Proporsi relatif dari jenis radiasi ini menentukan kemunculan Objeknya. Materi dikatakan transparan saat cahaya yang menimpa melewatinya dengan a

Minimal refleksi dan penyerapan. Kebalikan dari transparansi adalah keburaman. Artinya, sebuah objek yang melakukannya

Tidak membiarkan transmisi cahaya tapi menyerap dan / atau mencerminkan semua cahaya yang mencolok disebut buram.

Pada permukaan buram, panjang gelombang spesifik tertentu diserap dan yang lainnya tercermin. Sebagai

Hasilnya, warna terbentuk. Jika semua cahaya tampak diserap, benda itu tampak hitam. Jika keduanya refleksi

Dan transmisi terjadi, bahan tersebut dikatakan tembus cahaya.

Jika I0 adalah energi radiasi yang menyerang benda dan Iref adalah jumlah energi yang tercermin dari

Objek (Gambar 4.3), pantulan total R didefinisikan sebagai: R = Iref

? I0

Jika I0 adalah energi kejadian, I1 adalah energi yang memasuki objek, I2 adalah energi yang berlawanan

Muka setelah transmisi, dan Iout adalah energi yang meninggalkan fase berla wanan (Gambar 4.4), transmitansi (T)

Dan absorbansi (A) didefinisikan sebagai: T = Iout / I0 (4.4)

A = log (I1 / I2) (4.5)

Kepadatan optik (OD) adalah ukuran jumlah relatif energi kejadian yang ditransmisikan melalui

obyek.

(27)

Ada dua jenis refleksi: refleksi difus dan refleksi specular. Dalam refleksi yang berdifusi,

Radiasi tercermin sama di semua arah (Gambar 4.5). Bila permukaannya kasar, lampu sorot

Akan terpental dan akan naik ke cahaya menyebar yang lebih banyak. Permukaan yang buram memantulkan cahaya

Diffusely.

Refleksi specular sangat terarah daripada diffuse. Sudut refleksi sama dengan

Sudut kejadian sinar radiasi (Gambar 4.6). Hal ini terutama bertanggung jawab untuk mengkilap atau mengkilap (Seperti cermin) penampilan material. Jika benda itu

halus, seperti cermin, sebagian besar cahaya Akan tercermin dengan cara ini.

Ada dua jenis transmisi yang berbeda: transmisi difus dan transmisi bujursangkar. Transmisi yang membaur terjadi saat cahaya menembus benda, menyebarkan, dan menimbulkan diffusely pada

sisi lain. Cahaya yang ditransmisikan meninggalkan permukaan objek ke segala arah. Hal ini terlihat secara visual sebagai keruh,

Kabut, atau tembus pandang (Gambar 4.7).

Transmisi rectilinear mengacu pada cahaya yang melewati suatu benda tanpa difusi. Seperti garis lurus

Pengukuran transmisi banyak digunakan dalam analisis kimia dan pengukuran warna cairan

(Gambar 4.8).

Saat cahaya melewati satu media ke medium lainnya, kecepatan cahaya berubah. Hal ini menyebabkan cahaya

Tekuk saat memasuki media yang berbeda kecuali jika menyentuh langsung tegak lurus terhadap batas (Gambar 4.9).

Fenomena ini dikenal sebagai pembiasan. Rasio kecepatan cahaya dalam satu medium (mis., Udara) ke

Kecepatan cahaya di tempat lain disebut indeks bias bahan. Properti ini digunakan dalam makanan

Analisis aplikasi seperti penentuan kandungan alkohol atau konsentrasi sukrosa dalam persentase

Atau di Brix

4.2. WARNA

Warna adalah salah satu atribut kualitas penting dalam makanan. Meski tidak selalu mencerminkan

Nilai gizi, rasa, atau fungsional, ini menentukan penerimaan suatu produk oleh konsumen.

Terkadang, alih-alih analisis kimia, pengukuran warna dapat digunakan jika ada korelasi

Antara adanya komponen berwarna dan bahan kimia dalam makanan sejak pengukuran warna

Lebih sederhana dan lebih cepat daripada analisis kimia. Misalnya, kandungan karotenoid total dari squash bisa

Ditentukan dari pengukuran warna tanpa melakukan analisis kimia karena ada a Korelasi antara kadar karotenoid total dan warna untuk squash (Francis, 1962). Mungkin diinginkan untuk mengikuti perubahan warna suatu produk selama penyimpanan, pematangan, pengolahan,

(28)

Dan seterusnya. Warna ini sering digunakan untuk menentukan kematangan buah. Warna keripik kentang sebagian besar

Dikendalikan oleh kandungan gula pereduksi, kondisi penyimpanan kentang, dan pengolahan selanjutnya.

Warna tepung mencerminkan jumlah dedak. Selain itu, tepung giling yang baru digiling berwarna kuning karena

Kehadiran xanthophylls.

Warna adalah fenomena perseptual yang bergantung pada pengamat dan kondisi dimana warnanya

Diamati. Ini adalah karakteristik cahaya, yang terukur dalam hal intensitas dan panjang gelombang.

Warna material menjadi terlihat hanya bila cahaya dari benda bercahaya atau sumber menyala atau menyala

Menyerang permukaan

Cahaya didefinisikan sebagai energi pancaran yang dievaluasi secara visual yang memiliki frekuensi sekitar 3,9 × 1014 Hz

7,9 × 1014 Hz dalam spektrum elektromagnetik (Gambar 4.1). Cahaya dari panjang gelombang yang berbeda dirasakan

Memiliki warna berbeda. Banyak sumber cahaya memancarkan radiasi elektromagnetik yang relatif seimbang

Di semua panjang gelombang yang terdapat di daerah yang terlihat. Karena itu, cahaya tampak putih bagi manusia

mata. Namun, ketika cahaya berinteraksi dengan materi, hanya panjang gelombang tertentu di dalam wilayah yang terlihat

Dapat ditransmisikan atau dipantulkan. Radiasi yang dihasilkan pada panjang gelombang yang berbeda dirasakan oleh

Mata manusia sebagai warna yang berbeda, dan beberapa panjang gelombang tampak lebih kuat daripada yang lain. Bahwa

Adalah, warna muncul dari adanya cahaya dalam intensitas yang lebih besar pada beberapa panjang gelombang daripada di

Lainnya

Penyerapan selektif dengan jumlah panjang gelombang yang berbeda dalam daerah yang terlihat menentukan

Warna benda. Panjang gelombang yang tidak diserap namun tercermin atau ditransmisikan melalui benda adalah

Terlihat oleh pengamat Misalnya, objek biru memantulkan spektrum cahaya biru tapi menyerap warna merah, oranye,

Kuning, hijau, dan ungu. Jika semua energi radiasi di daerah terlihat tercermin dari permukaan buram,

Benda itu tampak putih. Jika hampir sepenuhnya diserap, benda itu berwarna hitam. Saat penyerapannya

Proses yang dominan, warna yang dihasilkan tidak intens.

Secara fisik, warna benda diukur dan diwakili oleh kurva spektrofotometri, yang mana

Adalah plot pecahan cahaya kejadian (tercermin atau ditransmisikan) sebagai fungsi panjang gelombang sepanjang

Spektrum yang terlihat (Gambar 4.10).

Benda, sumber cahaya atau iluminan, dan pengamat diwajibkan untuk adanya warna.

(29)

dinyalakan dan dimatikan

Digunakan untuk melihat sebuah objek. Yang iluminan, di sisi lain, adalah deskripsi matematis dari sebuah cahaya

sumber.

Untuk deteksi perbedaan warna di bawah iluminasi difus, baik siang alami maupun buatan

Simulasi siang hari biasa digunakan. Sebuah jendela menghadap ke utara yang bebas dari sinar matahari langsung adalah

Iluminan alami biasanya digunakan untuk pemeriksaan warna visual. Namun, siang hari alami bervariasi

Sangat dalam kualitas spektral dengan arah pandang, waktu dalam sehari dan tahun, cuaca, dan geografis

Lokasi Oleh karena itu, simulasi siang hari umumnya digunakan dalam uji industri. Sumber cahaya buatan

Dapat distandarisasi dan tetap stabil dalam kualitas. Komisi Internasionale de l'Eclairage (CIE)

(Komisi Internasional untuk Penerangan) merekomendasikan tiga sumber cahaya yang dapat direproduksi di

Laboratorium pada tahun 1931. Illuminant A mendefinisikan cahaya yang khas dari lampu pijar, illuminant B

Mewakili sinar matahari langsung, dan cahaya C mewakili cahaya siang hari rata-rata dari langit total. Berdasarkan

Pengukuran siang hari, CIE merekomendasikan serangkaian iluminasi D pada tahun 1966 untuk mewakili siang hari.

Illuminants ini mewakili siang hari lebih sempurna dan akurat daripada iluminator B dan C. Di

Selain itu, mereka didefinisikan untuk rangkaian lengkap suhu warna kuning ke biru. D illuminants

Biasanya dikenali oleh dua digit pertama suhu warna mereka.

Incandescence dan luminescence adalah dua cara utama untuk menciptakan cahaya. Pijatan adalah cahaya

Dari energi panas Pemanasan sumber bola lampu ke suhu yang cukup tinggi akan menyebabkannya

cahaya. Cahaya bintang dan matahari adalah melalui pijar. Luminescence adalah cahaya dari sumber lain

Energi tidak tergantung pemanasan Karena itu, juga dikenal sebagai cold light. Hal itu bisa dihasilkan di ruangan

Atau bahkan suhu yang lebih rendah. Fisika kuantum menjelaskan pendaran sebagai gerakan elektron

Keadaan dasar mereka (level energi terendah) hingga keadaan berenergi tinggi. Elektron mengembalikan energi

Dalam bentuk foton cahaya saat kembali ke keadaan dasarnya. Jika selang waktu antara keduanya

Langkahnya pendek (beberapa mikrodetik), prosesnya disebut fluoresensi. Jika intervalnya panjang (jam),

Prosesnya disebut pendeposit. Fluoresensi digunakan untuk mendeteksi keberadaan Aspergillus,

Yang menghasilkan aflatoksin.

Mata manusia adalah pengamat warna yang menentukan. Mata bisa menentukan sekitar 10 juta

(30)

Warna, yang tidak mungkin untuk instrumen. Orang yang percaya bahwa mata adalah yang paling

Pengamat warna yang penting berpendapat bahwa penilaian warna dapat dilakukan murni dengan pencocokan visual

Dengan kartu warna Namun, persepsi semua orang tentang warna berbeda. Pencocokan warna bisa jadi

Sangat subjektif karena penglihatan warna sangat bervariasi dari orang ke orang tergantung pada usia, jenis kelamin,

Sifat yang diwariskan, dan suasana hati. Oleh karena itu, metode instrumental untuk pengukuran warna telah dilakukan

dikembangkan.

4.2.1 Peralatan Pengukuran Warna

Alat ukur warna dikategorikan menjadi dua jenis: spektrofotometer dan pewarna. 4.2.1.1 Spektrofotometer

Metode instrumental awal untuk pengukuran warna didasarkan pada spektrofotometri transmisi atau refleksi

(Billmeyer & Saltzman, 1981). Dalam spektrofotometer, tiga proyektor masing-masing memiliki warna merah,

Hijau, atau biru di depan lensa diperlukan. Lampu merah, hijau, atau biru difokuskan Sebuah layar sehingga mereka saling tumpang tindih setengah lingkaran. Setengah lainnya diterangi oleh proyektor lain

Atau dengan cahaya murni spektral dari prisma atau kisi-kisi. Pengamat bisa melihat kedua bagian lingkaran itu

Layar secara bersamaan Setiap proyektor dilengkapi dengan rheostat untuk memvariasikan jumlah cahaya dari

Masing-masing sumber merah, hijau, dan biru. Pengamat dapat menentukan jumlah warna merah, hijau, dan

Biru dibutuhkan untuk mencocokkan hampir semua warna spektral dengan memvariasikan jumlah cahaya. Warna spektral bisa jadi

Didefinisikan dalam jumlah merah, hijau, dan biru (Francis, 1983).

Ilmuwan visi telah menciptakan seperangkat fungsi matematika khusus X, Y, dan Z untuk menggantikan warna merah,

Hijau, dan lampu biru. Fungsi pencocokan warna untuk lampu X, Y, dan Z semuanya positif

Angka dan diberi label sebagai ¯ x, ¯y, ¯z. Warnanya bisa disesuaikan dengan jumlah X yang sesuai,

Y, dan Z. Jumlah sinar X, Y, dan Z yang dibutuhkan agar sesuai dengan warna disebut warna

Tristimulus.

Data merah, hijau, dan biru untuk warna spektral diambil dan diubah menjadi X, Y, dan Z

Koordinat Kemudian, respon mata manusia terhadap panjang gelombang diplot (Gambar 4.11). Ini

Kurva standar disebut CIE ¯ x, ¯y, ¯z kurva pengamat standar.

Menggunakan data pada Gambar. 4.11, warna dapat dihitung dari suatu refleksi atau spektrum transmisi.