(STUDI KASUS PT. XYZ)
Oleh : Asep Noor SR
F252070075
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir ”Optimasi Pencampuran Pada Proses Produksi Susu Kental Manis Lemak Nabati Rekombinasi (Studi Kasus PT. XYZ)” adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tugas akhir ini.
Bogor, September 2011
ASEP NOOR SR. Mixing Optimization at Recombined Vegetable Oil Seweetened Condensed Milk Production Process. Under Direction of PURWIYATNO HARIYADI and FERI KUSNANDAR.
Ones of the critical stages in the manufacture of sweetened condensed milk recombination is mixing. This is caused by the characteristics of skim milk powder (SMP) used as the main raw material is quite difficult as well as total dissolved solids mixing reached 69%. Criteria for optimal mixing results shown by the solubility index, where the lower the index value of the solubility of the better quality mixing results. Based on data owned by PT. XYZ, the optimum mixing process is <0.1 ml.
Capacity of mixing in PT. XYZ in 2009 is 7 tons for 70 minutes, by market demand and efficiency of the capacity was increased to 9 ton/60 minutes while maintaining the solubility index values <0.1 ml. So that the necessary optimization of critical parameters such as agitator speed, the use of high shear mixer and dosing speed of powdered milk. This study aims to determine the critical parameters of the mixing process to obtain appropriate quality standards with the most optimal processing time
Methods the study consisted of three phases, namely design review process mixing equipment between the previous (7000 kg/70 min) with the new 9000 kg/60 minutes. The second research phase is to determine the speed of inline high shear mixer pump by performing experiments at 2000 rpm, 2500 rpm and 3000 rpm. Phase 3 study is the optimization of the mixing process by using a completely randomized experimental design, namely: Powder Inlet velocity (120, 150 and 180 kg/min); hydration time (5,10 and 15 minutes). So of all the combinations obtained nine different treatments. Analytical methods used to measure the quality of mixing is a method used in PT. XYZ are: solubility index, total solids, fat content, viscosity, specific gravity and pH. Then to see the influence and interaction of each treatment tested a real difference and linear regression to obtain the optimal parameters according to design.
From the experimental results can be seen that the speed of inline high shear mixer pump is best at 2500 rpm.. The best results of mixing time is 65 minutes and solubility index <0.1 ml at the treatment A2B1 (milk powder dosing rate 155 kg/min and hydration time for 5 minutes). The relationship between the hydration time and milk powder dosing rate to solubility index is expressed in the equation Y = 0.192 + 0.001 A-0,013B, where: A = milk powder dosing rate, B = hydration time, Y = solubility index. While the relationship between the hydration time, milk powder dosing rate with respect to mixing time is expressed in the equation Y = 26.556 + 0.3 A +0.6 B, where: A = milk powder dosing rate, B = hydration time, Y = total mixing time.
RINGKASAN
ASEP NOOR SR. Optimasi Pencampuran pada Proses Produksi Susu Kental Manis Lemak Nabati Rekombinasi (Studi Kasus PT. XYZ). Dibimbing oleh PURWIYATNO HARIYADI and FERI KUSNANDAR.
Salah satu tahapan kritis pada pembuatan susu kental manis rekombinasi adalah proses pencampuran. Hal ini disebabkan oleh karakteristik dari skim milk powder (SMP) yang digunakan sebagai bahan baku utama yang cukup sulit dilarutkan dan total padatannya mencapai 69%. Kriteria hasil pencampuran yang optimal ditunjukkan oleh indeks kelarutan (solubilty index), semakin rendah nilai indeks kelarutan maka semakin baik kualitas hasil pencampuran. Berdasarkan data yang dimiliki oleh PT. XYZ, proses pencampuran yang optimum adalah < 0.1 ml. Kapasitas pencampuran di PT. XYZ pada tahun 2009 adalah 7 ton/70 menit, pada tahun 2010 akan dinaikan menjadi 9 ton/60 menit dengan tetap mempertahankan nilai indeks kelarutan < 0.1 ml. Oleh karena itu maka diperlukan optimasi parameter kritis seperti kecepatan agitator, kecepatan high shear mixer
dan kecepatan dosing susu bubuk.
Penelitian ini bertujuan menentukan parameter kritis proses pencampuran untuk mendapatkan kualitas yang sesuai standar dengan kapasitas (waktu proses) paling optimal, kemudian mendapatkan hubungan antara perubahan parameter proses pencampuran dan peningkatan kapasitas pencampuran yang dapat meningkatkan kapasitas produksi susu kental manis lemak nabati rekombinasi.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Skim Milk Powder (SMP), Butter Milk Powder (BMP), Susu segar, Full Cream Milk Powder (FCMP), Sweet Whey Powder (SWP), Gula, Maltodextrin, Stabilizer, Air, Flavor. Sedangkan alat yang digunakan adalah : Unit Pencampuran System, Unit Powder Handling, Unit CIP system, Viscometer, Alat Sentrifuse, Tabung kecil, pH-meter, Refraktometer dan lain-lain.
Metode Penelitian ini terdiri dari 3 tahap yaitu review desain peralatan antara proses pencampuran sebelumnya (7000 kg/70 menit) dengan proses yang baru 9000 kg/60 menit. Tahap penelitian kedua adalah penentuan kecepatan agitator mixer dan inline high shear mixer pump. Penelitian tahap 3 adalah optimasi proses pencampuran dengan parameter kecepatan dosing susu bubuk (120 kg/min, 150 kg/min dan 180 kg/min) dan waktu hidrasi (5, 10 dan 15 menit). Metode analisis yang digunakan untk mengukur kualitas hasil pencampuran adalah metode yang digunakan di PT. XYZ yaitu : indeks kelarutan, total padatan, kandungan lemak, viskositas, berat jenis dan pH. Analisis data yang dilakukan dengan melakukan uji beda nyata dan regresi linear untuk mendapatkan parameter yang optimal sesuai dengan rancangan.
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa pada kecepatan inline shear pump 2500 rpm dan 3000 rpm, indeks kelarutan bisa mencapai < 0.1 ml. Sedangkan pada kecepatan 2000 rpm high shear mixer tidak bisa mencapai indeks kelarutan < 0.1 ml, karena energi yang dibutuhkan tidak mencukupi.
linear dapat dihasilkan persamaan yang optimum adalah Y = 26,556 + 0,3A+0,6B, dimana : A = Kecepatan dosing susu bubuk, B = Waktu hidrasi,Y = Total waktu pencampuran.
Semua perlakuan dengan kecepatan dosing susu bubuk 120 kg/min dan 150 kg min pada semua waktu hidrasi nilai indeks kelarutannya < 0.1 ml. Sedangkan perlakuan dengan kecepatan dosing susu bubuk 185 kg/min pada semua waktu hidrasi hasil indeks kelarutannya di atas 0.1 ml. Dari hasil analisa regresi dapat dihasilkan persamaan yang optimum yaitu : Y = 0,192 + 0,001A-0,013B, dimana : A = kecepatan dosing susu bubuk, B = Waktu hidrasi, Y = Indeks Kelarutan. Pencampuran akhir.
Penyimpangan terjadi pada semua perlakuan A3 (kecepatan dosing susu bubuk 185 kg/min). Angka yang ditunjukkan berkisar dari 32-34.9%. Pada pencampuran akhir hasil pengujian total padatan bahwa semua perlakuan dengan kecepatan dosing powder 120 kg/ min (A1) dan 150 kg/min (A2) mencapai total padatan yang diinginkan yaitu min 69-69.5 %, sedangkan perlakuan dengan kecepatan dosing 180 kg/min (A3) total padatannya tidak sesuai. Kemudian pH yang dihasilkan pada larutan susu bubuk dan pencampuran akhir semuanya di atas 6.1 memenuhi standar yang diinginkan.
Viskositas dari masing-masing perlakuan pada larutan susu bubuk datanya yang paling homogen di antara masing-masing perlakuan adalah pada perlakuan dosing susu bubuk 150 kg/min ( A2B1, A2B2, A2B3) dengan nilai rata-rata 0.75 ps. Selanjutnya dari pengujian viskositas di akhir pencampuran juga dapat ditunjukkan bahwa ada kecenderungan semakin lama waktu hidrasi viskositas produk dari masing-masing perlakuan cenderung naik.
Dengan keterbatasan pasokan susu segar, proses rekombinasi dipilih sebagai jalan keluar dalam proses pembuatan susu kental manis. Salah satu tahapan kritis pada pembuatan susu kental manis rekombinasi adalah proses pencampuran. Hal ini disebabkan oleh karakteristik dari skim milk powder (SMP) yang digunakan sebagai bahan baku utama yang cukup sulit dilarutkan.
Dengan adanya peningkatan kapasitas dari 7000 kg/70 menit menjadi 9000 kg/60 menit parameter proses pencampuran harus diketahui dengan komprehensif sehingga dapat dihasilkan susu kental manis yang memenuhi kualitas yang diinginkan dan kapasitas dicapai sesuai rancangan. Parameter proses pencampuran sangat kritis yang dilakukan percobaan adalah kecepatan agitator mixer, kecepatan shearing inline high shear mixer pump, kecepatan screw masuk susu bubuk ke mixer dan waktu hidrasi.
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2011 Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
OPTIMASI PENCAMPURAN PADA PROSES PRODUKSI
SUSU KENTAL MANIS LEMAK NABATI REKOMBINASI
(STUDI KASUS PT. XYZ)
Asep Noor SR
Tugas Akhir
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesi Pada Program Studi Teknologi Pangan
SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tugas Akhir : Optimasi Pencampuran dalam Proses Produksi Susu Kental Manis Lemak Nabati Rekombinasi (Studi Kasus di PT. XYZ)
Nama Mahasiswa : Asep Noor SR Nomor Pokok : F252070075
Program Studi : Magister Profesi Teknologi Pangan
Menyetujui, September 2011 Komisi Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, MSc Dr. Ir. Feri Kusnandar, MSc Ketua Anggota
Mengetahui,
Dr. Ir. Lilis Nuraida, M.Sc Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan karunia dan perlidungannya sehingga penulis bisa menyelesaikan karya kecil ini. Shalawat dan salam semoga tercurah bagi Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan sahabatnya.
Tesis ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar master pada Magister Profesi Teknologi Pangan Fakultas Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Suatu pengalaman yang sangat menarik bisa menjalani di program studi ini karena begitu banyak pengalaman dan pembelajaran yang memperkaya penulis sejalan dengan bidang pekerjaan di Industri Pangan. Walaupun program profesi, menurut penulis program studi Magister Teknologi Pangan tetap sangat ketat apalagi jika dibandingkan dengan program sejenis di tempat lainnya.
Isi dan materi pada tesis ini pun juga digali dari permasalahan yang dihadapi penulis dalam lingkup pekerjaan sehari-hari sebagai karyawan di PT. Indolakto yang bergerak di bidang pengolahan susu. Seharusnya memang lebih mudah untuk dituangkan sebagi tesis namun kenyatannya cukup sulit karena penulis harus membagi fokus dengan pekerjaan sehari-hari yang tidak bisa ditinggalkan. Mudah-mudahan isi tesis ini bermanfaat walaupun hanya tulisan sederhana, namun bisa digunakan sebagai bahan studi khususnya di bidang industri susu.
Pada kesempatan ini penulis menghaturkan banyak terimakasih khususnya kepada pembimbing penulis yaitu Prof. Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi M.Sc. dan Dr. Ir. Feri Kusnandar M.Sc. yang telah berusaha memberikan arahan, motivasi sekaligus pemnbelajaran lainnya sehingga penulis bisa menyelesaikan tesis ini. Mudah-mudahan kebaikannya diberikan balasan oleh Allah SWT dan semoga masih tetap bisa memebrikan pencerahan bidang teknologi pangan di Indonesia.
Ucapan terimakasih dan penghargaan yang sedalm-dalamnya penulis haturkanjuga kepada :
1. Teman-teman MPTP Batch 4 : Ibu Farida, Pak Eko Budiono, Ibu Ratih Puspitasri, Pak Tamran Ismail, Pak Slamet, Wiwin, Ita, dan Pak David yang telah sama-sama menjalani perkuliahan bersama.
2. Ibu Dr. Lilis Nuraida M.Sc yang senantiasa “mengejar” agar penulis segera lulus, mohon maaf penulis sampai harus menjadi paling”bungsu” di batch 4 ini untuk ikut ujian.
3. Mba Tika yang senantiasa update memberikan informasi dan banyak sekali membantu. Mudah-mudahan kebaikannya diberikan balasan oleh Allah SWT.
5. Khusus kepada istri tercinta Euis Muliawati, anak-anakku Nafis, Kania dan Raisa....Terimakasih kalian adalah cahaya kehidupanku.
6. Teman-teman di PT. Indolakto yang telah membantu penulis, khusunya kepada Pak. Fadholi, Pak Robi dan Pak Iwan, saya akan senantiasa ingat
“kalian adalah tim SKM terbaik di Indolakto”
7. Kepada rekan-rekan dan semua yang telah membantu penulis yang tidak bisa disebutkan satu persatu, penuklis ucapkan terimakasih.
Tidak ada gading yang tak retak, penuis menyadari masih banyak kelemahan dalam isi tulisan ini baik susunan tata bahasa, kutipan dan lain sebagainya.
Bogor, September 2011
i
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR LAMPIRAN ... vi
I. PENDAHULUAN 1 A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan dan Sasaran ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA 5 A. Susu Kental Manis ... 5
B. Pembuatan Susu Kental Manis ... 6
C. Proses Pembuatan Produk Susu Rekombinasi ... 7
1. Pelarutan Susu Bubuk ... 10
2. Suhu Rekombinasi dan Waktu Hidrasi ... 10
3. Penambahan lemak dan proses emulsifikasi ... 11
4. Kandungan udara pada susu bubuk ... 11
5. Kualitas air untuk produk susu rekombinasi ... 11
D. Kualitas Susu Kental Manis ... 12
1. Pertumbuhan Mikroba ... 12
2. Perubahan Kimia ... 12
3. Kristal laktosa ... 14
E. Teknologi Pencampuran Susu Kental Manis Rekombinasi ... 14
III. METODOLOGI ... 17
A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 17
B. Bahan dan Alat ... 17
C. Tahapan Penelitian ... 17
1. Review Desain dan Penentuan Parameter Kritis ... 17
2. Penentuan Kecepatan Agiatator dan Inline High Shear Mixer... 17
ii
D. Metode Analisis ... 21
E. Analisis Data ... 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 23
A. Evaluasi Desain Mesin dan Penentuan Parameter Kritis Proses Pencampuran ... 23 1. Sistem Penuangan Material, Silo dan Penimbangan ... 24
2. Sistem Kontrol ... 26
3. Desain Tanki dan Agitator Mixer... 27
4. Inline High Shear Mixer Pump... 29
5. Alat Pindah Panas... 31
B. Penentuan Kecepatan Agitator Mixer dan Inline High Shear Mixer Pump 32 C. Hubungan Masing-Masing Perlakuan Terhadap Waktu Pencampuran ... 34
D. Pengaruh Perlakuan Terhadap Solubility Index ... 37
E. Pengaruh Perlakuan Terhadap Komposisi Produk ... 40
F. Pengaruh Perlakuan Terhadap Reologi Produk ... 42
BAB V. SIMPULAN DAN SARAN ... 44
iii Tabel 1. Komposisi 2 jenis Susu Kental Manis (Walstra, 2006) 6
Tabel 2. Whey Protein Nitrogen Index SMP dan Aplikasi Penggunaannya ... 9
Tabel 3. Komposisi Umum Susu Kental Manis (US Dairy Board, 2005) ... 9
Tabel 4. Rancangan Pencampuran dan Aplikasinya ... 16
Tabel 5. Daftar Aplikasi Penggunaan High Shear ... 17
Tabel. 6. Parameter Proses Pencampuran Susu Kental Manis ... 20
Tabel 7. Desain Proses Pencampuran 9000 kg/h... 22
Tabel 8. Evaluasi Mesin dan Peralatan Pencampuran Susu Kental Manis ... 25
Tabel 9. Spesifikasi Teknis Peralatan Pencampuran ... 26
Tabel. 10. Dimensi dan Spesifikasi Tanki Pencampuran ... 30
Tabel 11. Mekanisme Inline High Shear Mixer Pump Pada Pencampuran Susu Kental Manis ... 32 Tabel 12. Hasil Penelitian Pendahuluan ... 34
Tabel 13. Pengaruh Perlakuan Terhadap Waktu Pencampuran Susu Kental Manis 36 Tabel 14. Hasil Analisa Parameter Proses Pencampuran Susu Bubuk ... 40
Tabel 15. Hasil Analisa Pencampuran Akhir ... 40
Tabel 16. Hasil Pengujian Komposisi Produk Larutan Susu Bubuk ... 42
Tabel 17. Hasil Pengujian Komposisi Produk Pencampuran Akhir ... 42
Tabel 18. Hasil Pengujian Reologi Produk Pada Larutan Susu Bubuk ... 44
iv DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Gambar 1. Desain Model Kapasitas Pencampur Lama dan Baru... 3
Gambar 2. Blok Diagram Proses Pembuatan Susu Kental Manis Konvensional ... 7
Gambar 3. Proses Pembuatan Susu Kental Manis Rekombinasi ... 8
Gambar 4. High Shear Mixer Design Untuk Susu Kental Manis Rekombinasi... 17
Gambar 5. Blok Diagram Pembuatan Susu Kental Manis di PT. XYZ... 21
Gambar 6. Bagan Alir Penelitian Optimasi Pencampuran Susu Kental Manis Rekombinasi... 23
Gambar 7. Hoper Susu Bubuk dan Gula (a), Screw (b), Ayakan (c)... 27
Gambar 8. Magnetic Catcher (a), Shifter (b), Rotary Valve (c) ... 28
Gambar 9. Skema Sistem Automasi Pencampuran (Rockwel Automation, 2004).... 28
Gambar 10. Sistem Kontrol Proses Pencampuran ... 29
Gambar 11. Tanki Pencampuran (a) dan Agitator (b) ... 30
Gambar 12 Unit Shear Pump (a) dan Rotor & Stator High Shear Mixer (b) ……… 31
Gambar 13. Perubahan Struktur Partikel Material Karena Perubahan Energi dan Entropi Dalam Sistem Pencampuran (Mc.Clements, 2000) ... 33 Gambar 14. Alat Pindah Panas Tipe Plat APV Paraflow ... 34
Gambar 15. Profil Distribusi Particle Size Jenis-Jenis High Shear Mixer (Feature Report Chemical Engineering 2005) ... 35 Gambar 16. Hubungan Kecepatan Dosing Susu Bubuk Terhadap Waktu Pencampuran... 37
Gambar 17. Produk Lumpi Pada Dinding Tanki Pencampuran ... 38
Gambar 18. Hubungan waktu hidrasi dengan total waktu pencampuran ... 38
Gambar 19. Pengaruh Perlakuan Terhadap Indeks Kelarutan ... 41
Gambar 20. Pengaruh Perlakuan Terhadap Total padatan (%)... 43
Gambar 21. Pengaruh Perlakuan Terhadap pH... 44
v
Lampiran 1. Persyaratan mutu susu kental manis (SNI 01-2971-1998) ... 52
Lampiran 2. Prosedur Pengujian Indeks Kelarutan ... 53
Lampiran 3. Prosedur Penetapan Total Padatan ... 54
Lampiran 4. Prosedur Penetapan Lemak Secara Gerber ... 55
Lampiran 5. Prosedur Penetapan Berat Jenis ... 56
Lampiran 6. Prosedur Penetapan pH ... 57
Lampiran 7. Prosedur Penetapan Viskositas ... 58
Lampiran 8. Prosedur Penetapan Ukuran Globula Lemak ... 60
Lampiran 9 Hasil Analisis Data Statistika ... 61
Lampiran 10. Kumpulan Spesifikasi Material pembuatan Susu kental Manis ... 64
Lampiran 11. Desain Proses Pembuatan Susu Kental Manis ... 66
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Susu kental manis adalah salah satu jenis produk olahan susu yang populer di masyarakat Indonesia. Hal ini terbukti dari besarnya volume produksi dan permintaan yang cukup signifikan. Hasil survei yang dibuat oleh lembaga survey independen AC Nielson menunjukkan volume penjualan total susu kental manis di Indonesia pada tahun 2008 mencapai 22 juta karton atau setara dengan 406.911 ton per tahun dengan pertumbuhan sebesar 10 % per tahun.
PT. XYZ adalah salah satu pelopor yang pembuat susu kental manis lemak nabati rekombinasi pertama di Indonesia. Susu kental manis selain digunakan langsung sebagai minuman susu, juga digunakan sebagai bahan baku untuk keperluan industri seperti industri biskuit, bakeri, permen dan coklat. Data pemasaran PT. XYZ menunjukkan peningkatan penjualan produk susu kental manis setiap tahun yang mencapai 25-30%.
Proses rekombinasi adalah proses pembuatan susu kental manis yang dilakukan dengan membuat cairan susu dari susu bubuk. Teknologi rekombinasi dikembangkan karena adanya keterbatasan jumlah pasokan susu segar untuk diproses sebagai susu kental manis. Salah satu tahapan kritis pada pembuatan susu kental manis rekombinasi adalah proses pencampuran. Hal ini disebabkan oleh karakteristik dari skim milk powder (SMP) yang digunakan sebagai bahan baku utama yang cukup sulit larut dalam air.
Kualitas hasil pencampuran menentukan karakteristik produk susu kental manis dan efisiensi proses. Kriteria hasil pencampuran yang optimal ditunjukkan dengan parameter indeks ketidakkelarutan, yaitu jumlah padatan yang tidak larut. Semakin rendah nilai indeks ketidakkelarutan, maka semakin baik kualitas hasil pencampuran. Berdasarkan data yang dimiliki oleh PT. XYZ, proses pencampuran yang optimum adalah yang memiliki nilai indeks ketidakkelarutan kurang dari 0.1 ml.
Sampai dengan pertengahan tahun 2008 proses pencampuran di PT. XYZ Jakarta dilakukan dengan sistem manual, dengan kapasitas 7 ton selama 70 menit. Namun proses selanjutnya (homogenisasi, pasteurisasi dan evaporasi) memiliki kapasitas 9 ton/jam dengan nilai indeks ketidaklarutan kurang dari 0.1 ml. Dengan demikian, terdapat selisih 2 ton/jam kapasitas yang belum digunakan dalam proses setelah pencampuran.
B. Rumusan Masalah
Dengan melihat permasalahan di atas, pada tahun 2009 PT XYZ merancang sistem pencampuran baru untuk mencapai target 9 ton/jam, namun tetap memenuhi standar mutu hasil pencampuran yaitu indeks ketidaklarutan kurang 0.1 ml. Untuk mencapai hal tersebut perlu dilakukan desain peningkatan kapasitas yaitu dengan menggunakan mesin pencampuran yang baru yang menerapkan sistem otomatis. Secara ringkas, perumusan masalah di atas dapat digambarkan dalam grafik berikut (Gambar 1). Permasalahan yang ingin dipecahkan adalah bagaimana kapasitas proses pencampuran dinaikkan dari 7.000 kg/70 menit menjadi 9.000 kg/60 menit tanpa harus melakukan perubahan parameter pencampuran.
Proses otomatisasi pencampuran dilakukan dari mulai pemilihan formulasi, penimbangan bahan cair (air, susu segar, dan minyak sawit), penimbangan susu bubuk dan gula, serta urutan prosesnya (conveying, heating, pumping, agitating,
3
Gambar 1. Desain model kapasitas pencampur lama dan baru dalam proses produksi susu kental manis lemak nabati
D. Tujuan dan Sasaran
Berdasarkan latar belakang dan rumusan permasalahan sebagaimana diuraikan di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk:
1. Menentukan parameter kritis proses pencampuran untuk mendapatkan kualitas susu kental manis yang sesuai standar dengan kapasitas (waktu proses) paling optimal.
2. Menentukan hubungan antara perubahan parameter proses pencampurandan peningkatan kapasitas pencampuran yang dapat meningkatkan kapasitas produksi susu kental manis.
E. Manfaat Penelitian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Susu Kental Manis
Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) No.01-2971-1998, susu kental manis adalah produk susu berbentuk cairan kental yang diperoleh dengan menghilangkan sebagian air dari susu segar atau hasil rekonstitusi susu bubuk berlemak penuh, atau hasil rekombinasi susu bubuk tanpa lemak dengan lemak susu/lemak nabati, yang telah ditambah gula, dengan atau tanpa penambahan bahan makanan lain dan bahan tambahan makanan lain yang diizinkan.
Menurut katagori pangan 2006, susu kental manis adalah produk susu berbentuk cairan kental yang diperoleh dengan menghilangkan sebagian air dari campuran susu dan gula hingga mencapai tingkat kepekatan tertentu; atau merupakan hasil rekonstitusi susu bubuk dengan penambahan gula, dengan atau tanpa penambahan bahan lain. Gula yang ditambahkan harus dapat mencegah pembusukan, produk dikemas secara kedap (hermetis) dan dipasteurisasi. Karakteristik dasarnya, kadar lemak susu tidak kurang dari 8 % dan total solidnya tidak kurang dari 72 % (Kategori Pangan, 2006).
Jika lemak susu diganti dengan lemak nabati, maka disebut susu kental manis lemak/minyak nabati. Susu kental manis lemak/minyak nabati adalah produk susu berbentuk cairan kental yang diperoleh dari susu lemak nabati/susu minyak nabati dengan menghilangkan sebagian air dari campuran susu (yang sebagian lemaknya telah diganti dengan lemak nabati/minyak nabati) dan gula hingga mencapai kepekatan tertentu dengan atau tanpa penambahan bahan lain. Gula yang ditambahkan harus dapat mencegah pembusukan. Produk dikemas secara kedap (hermetis) dan dipasteurisasi. Karakteristik dasar kadar lemak tidak kurang dari 8% (BPOM, 2006).
dikemas secara hermetis dan dipasteurisasi. Persyaratan minimumnya adalah total padatan tidak kurang dari 65%.
Susu kental manis pada dasarnya adalah susu yang telah dikentalkan dan diberikan penambahan gula. Produknya berwarna kekuning-kuningan dan terlihat seperti mayonaise. Konsentrasi gula yang tinggi dalam susu kental manis meningkatkan tekanan osmotik pada suatu tingkat tertentu dimana kebanyakan mikroorganisme dihancurkan. Konsentrasi gula di dalam fase air harus tidak kurang dari 62.5% dan tidak lebih dari 64.5%. Pada konsentrasi larutan diatas 64.5%, maka gula akan mengalami titik jenuhnya dan beberapa akan mengalami kristalisasi, dan membentuk sedimen (Bylund 1995).
Menurut standar U.S. Federal, susu kental manis harus mengandung lemak susu tidak kurang dari 8.5% lemak susu, dan tidak kurang dari 28% total padatan susu. Sementara British Standard menetapkan susu kental manis mengadung tidak kurang dari 9,2% lemak susu dan 31% total padatan susu. Selama perang dunia
kedua telah dikembangkan susu kental manis yang ”over standard” dengan
komposisi 9,5% lemak, 33,5% total padatan susu, dan 42% sukrosa (Hunziker 1949).
Tabel 1. Komposisi 2 jenis Susu Kental Manis (Walstra, 2006)
Komposisi (%) Standar Amerika Standar Inggris
Kadar lemak 8 9.5
B. Pembuatan Susu Kental Manis
7
Susu kental manis konvensional telah diproduksi dalam waktu yang lama oleh kebanyakan negara-negara penghasil susu. Proses ini terkait dengan penambahan gula (biasanya sukrosa) ke dalam susu, yang kemudian dipekatkan hingga mencapai total padatan yang relatif tinggi ( >72%). Produk kemudian di kemas dalam kaleng (Clarke 1999).
Pembuatan susu kental manis dengan menggunakan metode konvensional menurut Silverson (2008) dapat dijelaskan dalam Gambar 2. Secara konvensional susu manis diperoleh dari susu segar yang kemudian dilakukan pasteurisasi dan selanjutnya evaporasi sampai dengan total padatan 49 %. Selanjutnya ditambahkan gula pasir dan kemudian disimpan di tanki kristalisasi, lalu dilakukan proses pengisian dan pengemasan.
Gambar 2. Proses Pembuatan Susu Kental Manis Konvensional (Silverson, 2008)
C. Proses Pembuatan Susu Kental Manis Rekombinasi
Selama tahun 1950-an ketersediaan pasokan bahan baku susu meningkat, sehingga memacu negara berkembang untuk memperkenalkan dan meningkatkan industri lokalnya dan kebutuhan untuk meningkatkan asupan gizi untuk penduduknya sehingga dikembangkan pabrik susu kental manis rekombinasi pertama. Pabrik ini dikembangkan oleh orang Amerika dan Belanda. Metodologi yang diterapkan berdasarkan pembuatan susu kental manis konvensional dengan menggyunakan bahan baku susu segar. Walaupun diprediksi akan hilang seiring telah dikembangkannya produk susu UHT, namun kenyataannya penjualan produk susu kental manis ini semakin meningkat hingga saat ini, dan lebih
Susu segar
Pasteurisasi Evaporasi
Penambahan Gula pasir
penting lagi tipe-tipe susu kental manis rekombinasi ini semakin banyak di pasaran (Clarke, 1999).
Menurut Tetrapak (1995), rekombinasi adalah salah satu alternatif untuk memasok kebutuhan susu kental manis, dimana pada saat yang bersamaan produk ini tidak bisa diperoleh. Prinsip dasar rekombinasi adalah melakukan pelarutan kembali susu bubuk skim atau skim milk powder (SMP) dan secara terpisah menambahkan kandungan lemak susu menjadi cairan susu yang selanjutnya bisa diproses sesuai kebutuhan. Diagram pembuatan susu kental manis rekombinasi secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 3. Pembuatan susu kental manis dengan menggunakan metode rekombinasi pada prinsipnya adalah dengan melakukan rekonstitusi susu bubuk dengan air kemudian ditambahkan gula pasir dan dipasteurisasi serta dihomogenisasi. Karena total padatan masih kurang, maka dilanjutkan dengan penguapan dengan menghilangkan air kurang lebih 2.5% dari keseluruhan massa.
Gambar 3. Proses Pembuatan Susu Kental Manis Rekombinasi (Silverson, 2008)
Penggunaan butter milk powder (BMP) perlu kurang sesuai dalam pembuatan susu kental manis. Hal ini karena BMP mengandung fosfolipid alami yang mengandung asam lemak tidak jenuh yang dapat menyebabkan off flavor
karena mudah mengalami reaksi auto-oksidasi. Oleh karena itu pengembangan produk susu rekombinasi lebih menyukai tidak menggunakan BMP, terkecuali untuk formulasi kremer. Khusus kebanyakan di Negara-negara Asia, penggunaan lemak susu disubsitusi dengan minyak sawit (US Dairy Board, 2006)
Homogenisasi
Pasteurisasi Evaporasi
Penambahan Gula pasir
Kristalisasi Packing Pencampuran
Rekombinasi
Air Penambahan SMP, AMF atau fat
9
Bahan baku yang paling sering digunakan adalah skim milk powder (SMP). Selama dalam proses pemanasan, protein wey akan terdenaturasi dalam beberapa tingkatan tergantung suhu dan waktu pemanasan. Derajat denaturasi protein wey diklasifikasikan berdasarkan Whey Protein Nitrogen Index (WPNI). Susu kental manis direkomendasikan menggunakan SMP yang memiliki WPNI pada kisaran tinggi 4.5-6 mg/g atau kategori low-heat SMP (Tabel 2).
Tabel 2. Whey protein nitrogen index (WPNI) skim milk powder (SMP) dan
Menurut US Dairy Board (2005), susu kental manis rekombinasi umumnya dibuat menggunakan lemak susu. Komposisi yang dibuat umumnya seperti pada Tabel 3. Dari tabel tersebut, maka dapat dilihat bahwa secara umum total padatan semua tipe susu kental manis susu kental manis relatif sama, yang berbeda hanya kandungan lemak dan padatan bukan lemak
Tabel 3. Komposisi Umum Susu Kental Manis (US Dairy Board, 2005)
1. Pelarutan Susu Bubuk
Menurut Tetrapak (1995), beberapa faktor yang mempengaruhi pelarutan susu bubuk saat proses pencampuran adalah wettability, dispersability dan
solubility.
a. Wettability (Kemudahan pembasahan)
Wettability menunjukkan seberapa banyak volume partikel khususnya kapilerisasi yang bisa dimasuki air dengan mudah ke dalam susu bubuk, sehingga luas permukaan yang kontak dengan air akan semakin banyak dan menyebabkan waktu pelarutan lebih cepat. Wettability dapat ditingkatkan dengan cara aglomerasi susu bubuk dan menambah ukuran partikel (130-150 mm).
b. Dispersability (Kemudahan didisitribusikan)
Dispersability adalah sifat susu bubuk pada saat terkena air. Air tersebut mampu terdistribusi dengan merata sebagai partikel tunggal dan tidak terjadi menggumpal. Kemampuan terdispersi ini didasarkan pada konfigurasi protein, dimana semakin tinggi jumlah protein yang terdenaturasi akan makin susah larut.
c. Solubility (Kelarutan)
Kelarutan adalah sifat yang menggambarkan bagaimana susu bubuk dapat terlarut dengan baik dan kemudian setelah pelarutan stabil tidak mudah mengendap lagi atau memisah. Indeks ketidakkelarutan yang baik adalah di bawah 0.25 ml partikel yang tidak terlarut dalam 50 ml susu rekombinasi.
2. Suhu Rekombinasi dan Waktu hidrasi
Kemampuan wettability susu bubuk akan bertambah jika suhu air yang digunakan untuk melarutkan dinaikan. Umumnya kenaikan wettability tersebut berlangsung dari 10 sampai 50°C, selanjutnya tidak ada kenaikan lagi antara 50 dan 100°C. Susu bubuk yang memiliki kualitas yang baik membutuhkan waktu hidrasi lebih pendek. Jika hidrasi tidak cukup maka produk yang dihasilkan akan menghasilkan produk “chalky”. Waktu hidrasi yang optimal adalah tidak kurang dari 20 menit pada 40 – 50°C (Tetrapak, 1995).
11
mendapatkan hasil yang baik adalah persentasi air yang digunakan, lama pengadukan, tenaga dan kecepatan pengadukan serta jenis agitator yang digunakan.
3. Penambahan lemak dan proses emulsifikasi
Lemak harus ditambahkan sesudah proses hidrasi selesai dengan suhu di atas titik lelehnya. Kemudian untuk meningkatkan sistem emulsinya dilakukan penambahan emulsifier sekaligus dengan penambahan lemak (Tetrapak 1995).
4. Kandungan udara pada susu bubuk
Skim Milk Powder pada kondisi normal mengandung 40% udara, kandungan udara tersebut dapat menyebabkan proses pencampuran kurang optimal. Proses rekombinasi pada suhu rendah menyebabkan peningkatan kandungan udara. Banyaknya jumlah udara dalam susu rekombinasi memiliki beberapa kelemahan yang menyebabkan terbentuknya busa, terbakar saat pasteurisasi, kavitasi pada homogenizer dan pompa, whey formation pada cultured-milk products dan
meningkatkan resiko oksidasi lemak. Kemudian menurut Tetrapak (1995), desain tanki pencampuran untuk proses rekombinasi harus memperhitungkan volume tanki pencampur, karena jumlah busa yang terbentuk saat pencampuran. Umumnya kisaran angka yang digunakan adalah 20% lebih tinggi daripada ukuran jumlah batch-nya.
5. Kualitas Air
Proses rekombinasi dimulai dengan pelarutan SMP di dalam air pada suhu 50-60 oC. Kualitas air sangat penting dan harus diperiksa secara rutin khususnya untuk air sumur. Batas mimimum dan maksimum dari kandungan kimia, fisik, biologi dan radiologinya harus masuk dalam standar yang ditetapkan.(US Dairy Board, 2006).
Jika melebihi batas di atas kemungkinan bisa menyebabkan oksidasi dan off flavors.
D. Kualitas Susu Kental Manis
Di Indonesia standar kualitas susu kental manis sudah dibakukan standarnya dalam bentuk Standar Nasional Indonesia (Lampiran 1). Menurut Newstead et.al (2005), beberapa parameter kritis terkait mutu susu kental manis yang perlu diperhatikan adalah :
1. Bakteri pembusuk akan tumbuh pada tekanan osmotik yang mendekati titik jenuh dari gula (sucrose). Oleh karena itu kandungan gula harus sangat dekat dengan titik jenuhnya, tetapi tidak di atasnya, karena gula akan mengkristal. Di saat yang sama, higiene pabrik yang ketat harus dijaga sehingga bakteri osmofilik tidak mengkontaminasi produk.
2. Proses pengisian kedalam kaleng harus dilakukan di bawah kondisi yang higienis untuk mencegah rekontaminasi terhadap produk susu kental manis yang telah dipasteurisasi. Selain itu ”headspace” di dalam kemasan kaleng harus diminimalisir sehingga tidak ada kesempatan jamur untuk berkembang. 3. Viskositas harus dikendalikan untuk memenuhi harapan konsumen. Hal yang
memungkinkan untuk dikontrol adalah proses perlakuan panas pendahuluan (preheat treatment) pada susu (atau susu bubuk), homogenisasi, dan pasteurisasi.
1. Pertumbuhan Mikroba
13
Pertumbuhan khamir ini tidak mudah khususnya jika konsentrasi gula masih sangat tinggi.
Beberapa micrococci masih bisa tumbuh pada susu kental manis walaupun sangat lambat, terutama pada Aw dan suhu tinggi. Jika diasumsikan ada ketersediaan oksigen maka kemungkinan akan terbentuk koloni walaupun tidak menyebabkan kerusakan yang berat terhadap produk, namun bias menyebabkan
off flavor (Hunzicker, 1945)
Pertumbuhan kapang terutama Aspergillus repens, A. glaucus, dan
Penicilium sp. dimungkinkan selama masih ada ketersediaan oksigen. Jika ada gumpalan di permukaaan dan berwarna berarti ada pertumbuhan kapang. Satu spora dalam satu gelembung udara dapat menyebabkan gumpalan produk, sehingga langkah terbaik pengendaliannya adalah dengan membunuh spora pada bahan baku terutama susu bubuk dan gula. Spora yang sudah ada pada susu kental manis tidak mampu tergerminasi (Hunzicker, 1945).
Standar penanganan mikroba pada susu kental manis adalah menghilangkan resiko dari adanya deposit susu dan gula pada pipa dan mesin. Selain itu salah satunya adalah filtrasi udara untuk ruangan dengan menggunakan air handling unit(AHU) (Hunzicker, 1945).
2. Perubahan Kimia
Menurut Walstra et.al (2006), perubahan kualitas yang terkait dengan susu kental manis adalah age thickening (pengentalan dini) yang kemudian diikuti
gelation (pemisahan cairan). Beberapa faktor yang mempengaruhi age thickening
adalah :
1. Jenis susu yang digunakan, karena adanya variasi komposisi dari setiap musim, sehingga mempengaruhi kualitas dari tiap batch.
2. Jumlah pemanasan awal yang menyebabkan adanya over heat treatment., sehingga dari awal produk sudah meningkat viskositasnya, dan kemudian dalam waktu dekat bisa terbentuk gel.
4. Total padatan: Semakin tinggi konsentrasi maka semakin cepat terbentuknya
age thickening.
5. Penambahan garam seperti sodium tetrapolyphosphate (e.g. 0.03%) dipertimbangkan dapat menunda terjadinya age thickening.
6. Suhu penyimpanan: Age thickening meningkat seiring kenaikan suhu, kemudian reaksi Maillard pun bisa terjadi, sehingga semakin tinggi suhu penyimpanan reaksi Maillard akan berlangsung lebih cepat. Selain itu yang mempengaruhi reaksi Maillard adalah penambahan gula yang mengandung invert gula. Kemudian autooksidasi terhadap kandungan lemak bisa terjadi, karena produk yang dikemas pada dasarnya masih mengandung oksigen.
3. Kristal Laktosa
Menurut Walstra (2006), konsentrasi laktosa di susu kental manis di atas titik jenuhnya akan menyebabkan terjadinya kristalisasi. Hal ini dikarenakan 75% laktosa bisa mengkristal atau 8 dalam 100 gram susu kental manis. Kristalisasi ini harus dikontrol untuk menjamin bahwa kristal yang terbentuk ukurannya sangat kecil-kecil, jika tidak akan menyebabkan tekstur produk menjadi kasar atau terasa berpasir (sandiness). Supaya tidak terjadi rasa berpasir ukuran laktosa harus lebih kecil dari 8 μm. Pencegahan kristalisasi laktosa sulit dilakukan, tetapi kristal laktosa berukuran besar harus dikendalikan. Hasil yang memuaskan adalah dengan menambahkan bibit laktosa sebanyak 0.03% setelah pengapan (Walstra, 2006).
E. Teknologi Pencampuran Susu Kental Manis Rekombinasi
Pencampuran adalah satuan operasi yang bertujuan menyeragamkan campuran dari dua atau lebih komponen dengan mendispersikan satu dengan lainnya. Komponen yang paling banyak disebut fase pendispersi, sedangkan yang sedikit fase terdispersi (Fellows, 2008). Oleh karena itu, produk susu kental manis memiliki viskositas yang tinggi. Menurut Fellow (2008, dalam proses produksi susun kental manis diperlukan beberapa gaya yang bekerja seperti : (1) Kneading,
15
Folding, yaitu pencampuran yang belum tercampur kepada produk yang sudah tercampur; dan (3) Shearing, yaitu untuk mengecilkan ukuran bahan.
Efisiensi proses pencampuran dicapai dengan membuat permukaan atas yang belum tercampur sesering mungkin berinteraksi untuk pembasahan dengan cairannya. Namun pembasahan demikian tidak mudah karena bahan yang ada di permukaan atas mengikuti aliran yang dialirkan oleh agitator.
Menurut Silverson (2008), pada proses pembuatan susu kental manis dengan rekombinasi ada beberapa permasalahan yang harus ditangani :
1. SMP dan full cream milk powder (FCMP) sangat kohesif dan susah untuk dibasahi, sehingga saat penambahan ke dalam air sulit ditangani.
2. Susu bubuk akan teraglomerasi ketika ditambahkan cairan, sehingga agitator tidak cukup kuat secara cepat melarutkannya.
3. Pelarutan khususnya untuk produk seperti susu kental manis sangat sulit karena dilarutkan pada total padatan tinggi apalagi saat ditambahkan gula. 4. Dibutuhkan homogenizer yang bekerja pada kondisi tekanan tinggi untuk
memastikan produk bebas dari aglomerasi dan terdispersi sempurna.
Menurut Silverson (2008), parameter yang mempengaruhi hasil proses pencampuran pada pembuatan susu kental manis adalah jenis SMP dan bahan lain yang digunakan, waktu hidrasi, kecepatan agitator pencampuran, suhu awal pencampuran, suhu akhir pencampuran dan kecepatan masuk masing-masing bahan. Teknologi pencampuran yang digunakan pada pembuatan susu rekombinasi dan khususnya susu kental manis biasanya menggunakan high shearing effect yang mampu mereduksi waktu pencampuran dengan hasil yang baik (Silverson, 2008).
Berdasarkan istilah yang digunakan untuk proses pencampuran ini dapat dibagi menjadi :
1. Agitating: Umumnya didefinisikan pencampuran pada kecepatan rendah dengan menggunakan blade turbin agitator.
2. Blending: pengadukan dua atu lebih cairan dengan TS rendah dengan memiliki viskositas atau densitas yang sama.
4. Dispersing: menyebarkan dan membuat homogen partikel yang immiscible
yang berbentuk droplet, gas ke dalam matriks cairan.
6. Homogenizing: istilah ini adalah untuk menyatakan proses pencampuran yang sangat intensif, sehingga seolah-olah fase yang terbentuk merupakan suatu senyawa.
7. Hydrating: banyak ingredient membutuhkan waktu lama untuk dapat dibasahi cairan saat pencampuran, oleh karena itu dibutuhkan gaya mekanis yang bekerja untuk meningkatkan kemampuan hidrasi ini dengan cara ukuran partikel harus diperkecil.
Menurut Admix (2008), beberapa tipe high shear mixer dapat digunakan untuk melarutkan bahan-bahan yang sulit, baik major bahan seperti SMP dalam pembuatan susu kental manis maupun bahan tambahan berbasis caragenan, pati maupun Carboxy Methil Celullosa (CMC). Aplikasi pemakaian beberapa jenis mixer yang didesain untuk pembuatan susu kental manis dilihat pada Tabel 4 dan pada Table 5.
Tabel 4. Rancangan Pencampuran dan Aplikasinya
Generasi 1 Conventional Mixer
Agitator untuk keperluan umum
Campuran cairan sederhana contoh :air dalam alcohol, pencampuran beberapa sederhana bahan padat dalam air atau cairan. bahan padat dalam air atau cairan dalm kondisi vakum untuk memcegah busa dan
“burning”
Kombinasi dari efek penggesekan dengan gaya fisik yang membuat partikel atau droplet bahan menjadi lebih kecil, sehingga luas permukaan bahan yang berinteraksi dengan cairan semakin luas. Umumnya ukuran droplet partikel bisa dikurangi menjadi 0.5 – 5 mikron, dengan sebaran partikel lebih dari 90 %-nya berukuran 3 mikron.
17
Tabel 5. Daftar Aplikasi Penggunaan High Shear Mixer
No Jenis Aplikasi Jenis Bahan
1 Emulsifikasi sistem cairan Margarin, es krim, protein, salad dressing dan saus, produk mikroenkapsulasi 2 Penggilingan basah sistem
cairan
Titanium oksida, pigmen, sluri
3 Homogenisasi Flavor dan esens, cream, punch buah, keju, jem, konsentrat bumbu, pasta gigi
4 Pelarutan molekul-koloid Garam. Gula, hidrokoloid, resin, agen pengikat
5 Inkorporasi bahan bubuk ke cairan
Pati, susu bubuk, selulosa, xantan gum, guar gum, karagenan, pektin
High Shear Mixer pertama kali diperkenalkan oleh Silverson TM dengan desain yang sangat kompak. Model yang digunakan ada dua jenis yaitu model
batch dan inline (Gambar 4a dan 4b).
Gambar 4. High Shear Mixer Design Untuk Susu Kental Manis Rekombinasi (Silverson 2008)
BAB III METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT. XYZ dengan mengambil waktu pada bulan Januari – Februari 2010.
B. Bahan dan Alat Yang Digunakan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Skim Milk Powder (SMP), Butter Milk Powder (BMP), Susu segar, Full Cream Milk Powder (FCMP), Sweet Whey Powder (SWP), Gula, Maltodextrin, Stabilizer, Air, Flavor. Sedangkan alat yang digunakan adalah Unit Pencampuran, Unit Powder Handling, Unit CIP, Viscometer, Alat Sentrifuse, Tabung kecil, pH-meter, Refraktometer dan lain-lain.
C. Tahapan Penelitian
1. Review Desain Mesin dan Penentuan Parameter Kritis Proses Pencam-puran
Untuk mendapatkan informasi yang komprehensif yang dapat dijadikan dasar penentuan parameter kritis, maka dilakukan evaluasi terhadap desain peralatan proses sebelumnya dengan peralatan pencampuran yang baru. Evaluasi tersebut meliputi perbandingan diagram alir lengkap dai proses pencampuran, jenis mesin yang digunakan, jumlah energi yang dipakai, deskripsi dan fungsi kerja masing-masing mesin. Penentuan parameter proses pencampuran dilakukan dengan melakukan perbandingan antara desain proses pencampuran sebelumnya (7000 kg/70 menit) dengan proses pencampuran baru.
Tabel. 6. Parameter Proses Pencampuran Susu Kental Manis
No Parameter Proses Unit 7000 kg/70’ 9000 kg/60’ Keterangan
A Speed Agitator Rpm 1000 1000 Variabel speed
D Kecepatan screw feed susu bubuk
Dari hasil review bahwa waktu hidrasi, kecepatan dosing masuk susu bubuk adalah variabel yang pembatasnya terkait dengan kapasitas proses pencampuran (waktu), sedangkan kecepatan agitator mixer dan kecepatan inline high shear mixer pump dibatasi oleh kapasitas motor terpasang walaupun masing-masing menggunakan inverter sebagai variabel speed. Dengan mempertimbangkan kapasitas maksimum kecepatan agitator mixer pada kapasitas 7000 kg/70 min adalah 1000 rpm, maka desain yang baru kecepatan agitatornya tidak boleh kurang dari 1000 rpm.
Kecepatan inline high shear mixer pump bisa diatur dari 1000 hingga 3000 rpm, setting kecepatan sebelumnya adalah 1500 rpm. Besaran energi ini berbanding lurus dengan kecepatan impeller pada inline shear pump. Namun untuk mengetahui setting yang optimal dilakukan penentuan kecepatan inline high shear mixer pump (B), yaitu B1 = 2000 rpm, B2 = 2500 rpm, dan B3 = 3000 rpm. Masing-masing kecepatan inline high shear mixer pump tersebut dikombinasikan dengan parameter pencampuran yang ada pada kapasitas 7000 kg/70 min mengikuti kondisi setting sebelumnya (Tabel 6).
3. Optimasi Proses Pencampuran
21
Gambar 5. Blok Diagram Pembuatan Susu Kental Manis di PT. XYZ
Desain urutan proses pencampuran yang digunakan untuk memproduksi susu kental manis dengan adanya peningkatan kapasitas dari 7.000 kg/70 menit menjadi 9.000 kg/ 60 menit, maka kondisi proses sebagai berikut (Tabel 7). Dengan menggunakan hasil penentuan parameter kritis dalam pencampuran, dan maka dilakukan optimasi parameter proses pencampuran dengan formula susu kental manis. Hal ini dilakukan karena formula susu kental manis adalah formula sweetened condensed milk yang paling sulit larut mengingat kadar susu kental manis yang cukup tinggi.
Tabel 7. Desain proses pencampuran 9000 kg/jam
Karena pencampuran merupakan kombinasi antara waktu dan parameter proses, maka untuk mendapatkan hasil yang optimum dilakukan percobaan dengan menggunakan percobaan rancangan acak lengkap (RAL). Kecepatan Inlet Powder (A) dengan variabel A1 (120 kg/min), A2 (150 kg/min) dan A3 (180 kg/min). Sedangkan waktu hidrasi (B) dengan variabel B1 (5 menit), B2 (10 menit) dan B3 (15 menit). Sehingga dari semua kombinasi diperoleh 9 perlakuan yang berbeda.
23
Gambar 6. Bagan Alir Penelitian Optimasi Pencampuran Susu Kental Manis
D. Metode Analisis
Pengambilan sampel ditentukan titiknya pada outlet tanki pencampuran dengan du kali waktu pengambilan yaitu setelah proses hidrasi dan setelah pencampuran akhir. Metode analisis yang digunakan untuk mengukur kualitas hasil pencampuran adalah metode yang ada yang sama dengan proses pencampuran susu kental manis sebelumnya yaitu :
1. Indeks ketidakkelarutan yang mengacu kepada pengembangan metode PT XYZ (Lampiran 2).
2. Total padatan mengacu kepada AOAC (Lampiran 3).
3. Kandungan lemak yang mengacu kepada metode Gerber (Lampiran 4).
DESAIN PROSES &
Desain Flow exisiting & Literatur
Desain mesin yang digunakan
Desain parameter proses
Desain capacity
Dilakukan oleh Kontraktor
Metode Penelitian : Rancangan Proses (Rancangan Acak Lengkap) dengan variabel sebagai berikut :
1. Kecepatan high shear mixer pump 2.Kecepatan dosing susu bubuk 3.Waktu hidrasi
Pengujian Kesesuaian Kualitas : 1.Indeks ketidaklarutan
4. Viskositas yang mengacu kepada metode internal PT. XYZ (Lampiran 5). 5. pH yang mengacu kepada metode internal PT. XYZ (Lampiran 6)
6. Berat jennis yang mengacu kepada metode internal PT. XYZ (Lampiran 7) 7. Ukuran globula lemak yang mengacu kepada metode internal PT. XYZ
(Lampiran 8)
E. Analisis Data
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Evaluasi Desain Mesin dan Penentuan Parameter Kritis Proses Pencampuran
Dari hasil evaluasi desain diperoleh bahwa terdapat perbedaan signifikan pada sistem operasi pencampuran dari sistem manual ke sistem auto, tetapi urutan prosesnya masih tetap sama (Tabel 8).
Tabel. 8. Evaluasi Mesin dan Peralatan Pencampuran Susu Kental Manis
No lalu dituang ke hoper dan masuk ke dalam mixer
Auto, masuk ke silo dan ditimbang otomatis.
3 Kontrol sistem Manual push botton, manual valve 1000 rpm, 30 Kw, vertical
High shear mixer max 1000 rpm, 30 Kw, vertical
6 Kecepatan sirkulasi
25.000 liter/h 40.000 liter/h
7 Inline High shear Mixer
40.000 liter/h, clearence rotor stator 0.1 mm, Pressure pump 18 Kw, Shear pump 37 Kw. Variabel speed
40.000 liter/h, clearence rotor stator 0.1 mm, Pressure pump 18 Kw, Shear pump 37 Kw. Variabel speed
8 Inline filtration 300 micron 300 micron
9 Sistem Pindah
menjadi 40.000 liter/jam. Semua perubahan desain ersebut dirancang untuk mengakomodasi pencapaian kapasitas yang baru. Dari evaluasi tersebut yang paling mempengaruhi adalah kecepatan sirkulasi yang akan masuk ke dalam
inline high shear mixer, sehingga intensitas pengecilan ukuran akan semakin efektif. Spesifikasi teknis dari peralatan pencampuran baru dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Spesifikasi Teknis Peralatan Pencampuran
No Nama Alat Pembuat Kapasitas
APV Desain: PT. Aweco Indosteel Perkasa
Dari evaluasi desain peralatan diperoleh bahwa konsistensi untuk mencapai kapasitas dengan sistem pencampuran yang baru akan lebih baik karena sudah dibuat otomatis, perpindahan satu urutan ke urutan lainnya tidak tergantung kepada operator. Selain itu parameter yang disetting tidak akan berubah, karena parameter sudah didefinisikan di dalam sistem dan tidak bisa diubah sehingga
human error bisa dikurangi.
1. Sistem Penuangan Bahan, Silo dan Penimbangan
27
dengan alat dehumidifikasi dan chiller sehingga udara yang dihasilkan dalam keadaan kering dan dingin (RH 50 % dan suhu 30 oC).
Mekanisme kerjan penuangan bahan untuk pembuatan susu kental manis yaitu susu bubuk dan gula disiapkan diatas meja penuangan, kemudian secara otomatis pada saat pintu hoper dibuka, dust collector akan bekerja dan sistem penuangan siap. Selanjutnya kantong bahan susu bubuk dan gula dipotong dan dituang ke dalam hopper.
Dari hoper bahan di bawa oleh screw yang selanjutnya masuk ke dalam ayakan yang berfungsi menyaring partikel yang berukuran besar. Lubang saringan dibuat ukuran diameternya ± 4 cm, jika pada saat penuangan susu bubuk dan gula ada yang menggumpal maka bahan tersebut akan tertahan. Bentuk peralatan hoper dan screw dapat dilihat pada Gambar 7 .
(a) (b) (c)
Gambar 7. Hoper susu bubuk dan gula (a), Skru (b) dan Ayakan (c)
Kecepatan skru didesain untuk bisa membawa susu bubuk dan gula dengan kecepatan maksimum10.000 kg/jam dengan menggunakan inverter sebagai pengatur kecepatan. Selanjutnya bahan melalui rotary magnetic cather
(a) (b) (c)
Gambar 8. Magnetic Catcher (a), Shifter (b), Rotary Valve (c)
2. Sistem Kontrol
Sistem kontrol pencampuran menggunakan sistem SCADA. Pada sistem ini semua proses sudah dilakukan secara otomatis dan operator hanya memasukan parameter yang dikehendakinya. Keunggulan dari sistem SCADA adalah operator mampu melihat seluruh aktivitas yang sedang bekerja dan bisa melihat jika ada penyimpangan. Skema sistem kontrol yang digunakan pada sistem pencampuran ini dapat dilihat pada Gambar 9.:
Gambar 9. Skema Sistem Automasi Pencampuran (Rockwel Automation, 2004)
29
a. Konsistensi Kualitas
Konsistensi produk adalah sesuatu yang tidak bisa dinegosiasikan dengan konsumen, perubahan sedikit saja akan mempengaruhi persepsi dan selanjutnya perilaku dan pilihan produk. Karena seluruh parameter sudah terkunci dan tidak tergantung kepada orang, maka produk yang sudah menggunakan sistem otomatis akan konsisten kualitasnya dibandingkan dengan sistem manual.
b. Biaya produksi yang efisien serta memiliki tingkat fleksibilitas yang tinggi Memenuhi permintaan konsumen yang cukup tinggi membutuhkan kapabilitas manufaktur berbagai jenis produk pada line yang ada. Pergantian formulasi dan pergantian setting dengan sistem pencampuran yang sudah otomatis akan semakin cepat dan mudah, sehingga sistem pencampuran ini akan menekan waktu persiapan pada pergantian formulasi dan perubahan setting parameter.
Optimasi pencampuran akan membuat terjadinya penghematan biaya, karena akan memaksimumkan output dengan proses yang berkesinambungan antar batch, kecepatan dalam pindah formulasi, kecepatan seting parameter, dan meminimalkan biaya pemeliharaan perlatan serta menyiapkan laporan yang cepat dan akurat. Kegiatan yang dikontrol dari sistem otomatis (Gambar 8) meliputi formulasi, parameter proses seperti suhu masing-masing urutan pencampuran, kecepatan proses sirkulasi, kecepatan shear pump, kecepatan agitator, kecepatan dosing bahan dari tempat penuangan ke silo, kecepatan penimbangan, tekanan blower, suhu dan titik embun udara.
3. Desain Tanki dan Agitator Mixer
Desain tangki yang baru (9.000 kg/jam), didasari kebutuhan untuk mendapatkan peningkatan kapasitas dengan tetap menghasilkan kualitas yang memenuhi standar.
Kontruksi tanki pencampur terbuat dari stainless steel SUS 316 tanki dengan kapasitas terpasang adalah 9000 l. Semua inlet produk baik bahan bubuk maupun cair masuk dari bagian atas, yang masing-masing sudah dilengkapi dengan valve untuk buka tutup secara otomatis. Tanki dilengkapi dengan sensor pengukur berat yang akan memberikan informasi berapa banyak volume yang ada dalam tanki secara tepat setiap saat, data tersebut akan digunakan oleh PLC untuk menentukan urutan, atau seting parameter lainnya. Outlet produk terdapat pada bagian bawah
tanki dimana “cones” tanki dibuat sedemikian rupa sehingga semua cairan akan tiris, selanjutnya outlet produk tersebut akan terhubung dengan pompa untuk sirkulasi dan proses selanjutnya.
(a) (b)
Gambar 11. Tanki Pencampuran (a) dan Agitator (b)
Tabel. 10. Dimensi dan Spesifikasi Tanki Pencampuran 1. Jenis impeller, Mixer Horse Power
2. MaximumTS, thickest
3. Diameter tanki (T), impeller (D) 4. D/T Ratio
5. Maksimum speed,
Disc saw type, 45 kW 72 %, 5000 cp
2300 mm, 470 mm 0.202
31
Agitator berbentuk vertikal terpasang dari atas dan untuk menjaga agar
putaran tetap stabil dan tidak terjadi getaran akibat gaya “vortex”, maka tanki
pencampur dilengkapi dengan bufle, serta shaft agitatornya dilengkapi dengan
bushing seperti ditunjukkan pada Gambar 11 (b). Bentuk padle-nya menyerupai gergaji dengan bagian runcing mengarah ke atas dan bawah secara berselang. Tujuan desain ini adalah untuk memeberikan efek shearing dan cutting sehingga bahan cepat larut.
3. Inline High Shear Mixer Pump
Inline high shear mixer pump (Gambar 12) adalah unit khusus yang didesain untuk melarutkan dan mengemulsi serta menghomogenisasikan bahan yang bubuk dengan cairan ke dalam larutan. Untuk mendapatkan efek di atas, digunakan pompa sentrifugal yang berguna untuk mengalirkan cairan dan bahan ke dalam
shear pump. Pompa ini berukuran cukup besar dengan kecepatan 30.000 – 40.000 liter/jam.
(a) (b)
Gambar 12 Unit Shear Pump (a) dan Rotor & Stator High Shear Mixer (b)
setiap bahan mendapatkan tumbukan dan efek homogenisasi berkali-kali. Mekanisme kerja inline highh shear mixer yang dibuat oleh rotor dan stator seperti digambarkan pada tabel 11.
Tabel 11. Mekanisme inline high shear mixer pump pada pencampuran susu kental manis
Mekanisme Kerja Gambar
1. Putaran tinggi dari baling-baling rotor membentuk hisapan sangat kuat sehingga granula bahan baik gula maupun susu bubuk masuk dari tangki ke dalam
workhead shear pump.
2. Gaya sentrifugal memaksa granula milk powder masuk ke dalam bagian rotor dan stator yang gap-nya sangat kecil, sehingga pada bagian tersebut terjadi proses
peggilingan antara rotor dan dinding stator. Agglomerasi pada susu bubuk hancur dan susu bubuk dapat terdispersi ke dalam cairan.
3. Produk yang dipaksa masuk keluar lewat stator dan produk yang masih baru masuk lagi ke dalam area rotor stator. Sehingga dalam siklus waktu yang singkat semua bahan sudah mendapatkan gaya secara progresif .
33
dimasukan ke dalam shear pump ini adalah karagenan, bahan bisa masuk ke dalam cairan dan larut karena adanya efek venturi dari hisapan pompa sentrifugal.
Menurut Mc.Clements (2000), proses pencampuran sangat erat kaitannya dengan berapa energi yang diterima dan berapa banyak perubahan entropinya, walaupun inkorporasi susu bubuk ketika di dalam air harus minimun 25 menit pada suhu 40 oC, tetapi bisa dipercepat dengan memberikan sejumlah energi. Oleh karena itu shear pump didesain untuk mempercepat pelarutan dengan memberikan efek shear dan homogenisasi. Mekanisme perubahan partikel dalam sistem pencampuran cairan dapat dilihat dalam Gambar 13.
Gambar 13. Perubahan Struktur Partikel Bahan Karena Perubahan Energi dan Entropi Dalam Sistem Pencampuran (McClements, 2000)
5. Alat Pindah Panas
Gambar 14. Alat Pindah Panas Tipe Plat APV Paraflow
B. Penentuan Kecepatan Agitator Mixer dan Inline High Shear Mixer Pump Pada penelitian ini dilakukan percobaan kecepatan inline shear pump pada 2000 rpm, 2500 rpm dan 3000 rpm dengan menggunakan ukuran batch 9.000 kg tetapi waktu prosesnya 70 menit. Dari tahap ini ingin ditentukan pada kecepatan shear pump berapa dapat dihasilkan produk dengan kualitas yang baik.
Table 12 memperlihatkan bahwa semakin tinggi kecepatan putaran yang digunakan, maka indeks ketidaklarutan akan semakin baik. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa pada kecepatan inline shear pump 2500 rpm dan 3000 rpm, indeks ketidakkelarutan bisa mencapai kurang 0.1 ml. Dengan demikian semakin banyak penambahan energi yang diterima bahan linear dengan kualitas pencampuran.
Tabel 12. Hasil penelitian pendahuluan
No Pengamatan Kecepatan Inline Mixer
2000 rpm 2500 rpm 3000 rpm 1 Frekuensi motor high shear mixer 50 Hz 60 Hz 70 Hz 2 Kecepatan Agitator Pencampuran 1000 rpm 1000 rpm 1000 rpm 3 Waktu Hidrasi Susu bubuk 10 min 10 min 10 min 4 Total Waktu Pencampuran 70 min 70 min 70 min 5 Indeks ketidaklarutan > 0.1 ml < 0.1 ml < 0.1 ml
6 Total padatan 69.5% 69.3% 69.3%
7 Fat content 8.2 % 8.1 % 8.1%
8 Viskositas 1.2 ps 1.1 ps 1.1 ps
9 pH 6.5 6.6 6.6
10 Produk menggumpal yang tersaring di filter
++ - -
35
0.1 ml). Kemudian viskositasnya lebih tinggi dan produk yang dihasilkan sebagaian masih menggumpal, terbukti pada saat percobaan terjadi penyumbatan di filter 500 um. Dengan demikian jumlah energi yang dibutuhkan tidak mencukupi dengan adanya penambahan volume pencampuran dari 7000 kg ke 9000 kg.
Meskipun pada 3000 rpm kualitas produk yang dihasilkan baik, namun jika dilihat dari frekuensi-nya sudah mendekati batas maksimum operasi yaitu 70 Hz dari batas maksimum 75 Hz. Dengan mempertimbangkan pemakaian energi dan umur dari mesin, maka untuk penelitian selanjutnya kecepatan yang digunakan adalah 2500 rpm. Sedangkan untuk parameter komposisi produk dan viskositas yaitu TS, fat dan viskositas dari hasil penelitian pendahuluan semua perlakuan menunjukkan hasil yang relatif sama.
Jika dilihat dari desain proses pencampuran susu kental manis yang baru, maka proses tersebut terdiri dari unit bacth high shear mixer (Pencampuran Tank) dan Ultra High Shear Mixer. Menurut Feature Report Chemical Engineering
2005, profil kualitas hasil pencampuran diindikasikan oleh ukuran distribusi partikel seperti ditunjukkan pada Gambar 15. Secara nyata dapat dilihat bahwa dengan menggunakan ultra high shear mixer, distribusi partikel jauh lebih baik disusul dengan batch high shear mixer dibandingkan inline high shear mixer
tanpa sirkulasi.
C. Hubungan Masing-Masing Perlakuan Terhadap Waktu Pencampuran Pada penelitian ini dilakukan percobaan berbagai perlakuan untuk mengetahui hasil pencampuran yang optimal dari sisi kapasitas maupun kualitas. Dari tabel 13 diperoleh bahwa kombinasi pengaruh kecepatan dosing susu bubuk ke dalam tanki pencampuran dengan waktu hidrasi terhadap waktu pencampuran yang paling cepat, yaitu perlakuan A2B1 (kecepatan inlet susu bubuk 150 kg/mnt, dan waktu hidrasi 5 menit), dengan lama waktu pencampuran 64 menit. Pada perlakuan tersebut, waktu pencampurannya jauh lebih cepat karena kecepatan dosing susu bubuknya lebih tinggi dan waktu transfer ke proses berikutnya normal sesuai rancangan.
Tabel 13. Pengaruh Perlakuan Terhadap Waktu Pencampuran Susu Kental Manis
NO URUTAN
37
semua perlakuan yang menggunakan kecepatan dosing susu bubuk 185 kg/min yaitu A3B1, A3B2 dan A3B3 waktu pencampuran-nya rata-rata 90 menit (Gambar 16). Faktor yang membedakan waktu pencampuran yang paling signifikan dari perlakuan A3 (dosing susu bubuk 180 kg/min) adalah waktu transfer yang jadi sangat lama berkisar dari 23-39 menit.
Gambar 16. Hubungan kecepatan dosing susu bubuk terhadap waktu pencampuran
Penyebab lamanya waktu transfer yaitu adanya penumbatandi filter 500 um karena sebagian susu bubuk menggumpal dan tidak teraglomerasi dengan baik. Sehingga walaupun dosing susu bubuknya lebih cepat, waktu pencampuran belum tentu lebih cepat karena ada faktor kecepatan masuk susu bubuk tidak sebanding dengan pembasahan aglomerasi susu bubuk dari sirkulasi air. Akibat hal tersebut susu bubuk menjadi menggumpal dan sangat sulit sekali larut.
Gambar 17. Produk Menggumpal Pada Dinding Tanki Pencampuran
Dari Hasil analisa statistika pada Lampiran 8, mak dapat dilihat bahwa korelasi parsial antara kecepatan dosing susu bubuk dengan waktu hidrasi
menunjukan signifikan/berbeda nyata dengan nilai Sig (0,507) < α. Dari analisa
data yang ditujukan pada Gambar 18, terlihat bahwa hubungan antara waktu waktu hidrasi, dengan waktu pencampuran, berkorelasi positif naik, dimana semakin besar waktu hidrasi, maka lama waktu pencampuran pun akan semakin besar. Hal ini disebabkan semakin lama waktu hidrasi, maka total urutan waktu pencampuran pun akan bertambah. Waktu hidrasi, merupakan waktu yang dihitung setelah semua susu bubuk masuk kedalam pencampuran, sebelum urutan dosing gula masuk ke dalam tanki pencampuran.
39
Untuk perlakuan A3 (kecepatan inlet susu bubuk 185 kg/menit), jika dilihat dari analisa trend data, menunjukan bahwa semakin lama waktu hidrasi susu bubuk, maka waktu pencampuran kecenderungannya semakin turun. Hal ini dapat diketahui dengan total waktu pencampuran, berkisar dari 93 menit, 90 menit, dan 88 menit. Kecenderungan turunnya total waktu pencampuran tersebut, dipengaruhi oleh kecepatan transfer dari pencampuran ke Ballance Tank 2. Semakin banyak susu bubuk yang larut, maka proses transfer/pumping semakin cepat, sebaliknya semakin sedikit susu bubuk yang larut, maka proses transfer/pumping akan semakin lambat, akibat terjadinya penyumbatan di area filter dan PHE.
Untuk menentukan kondisi total waktu pencampuran yang paling efisien, terhadap pengaruh dosing susu bubuk dengan waktu hidrasi, dapat dilihat dengan menggunakan metoda regresi linier dengan dua atau lebih variabel independen. Dari tabel Model Summary pada Lampiran 8, menunjukkan nilai koofisien korelasi (R), untuk kedua model. Dapat dilihat untuk Nilai Durbin-Watson untuk model kedua adalah 1.570, dimana nilai ini diantara 1.21<DW<1.65, jadi tidak dapat disimpulkan mengenai korelasi keduanya. Hasil analisa data regresi pada tabel koefisien diatas, dapat dihasilkan persamaan yang optimum adalah Y = 26,556 + 0,3A+0,6B, dimana : A = Kecepatan dosing susu bubuk, B = Waktu hidrasi,Y = Total waktu pencampuran. Dari hasil persamaan regresi tersebut, dapat terlihat bahwa kombinasi perlakuan A2B1, dimana A2 (kecepatan dosing susu bubuk 150 kg/mnt), dan B1 (waktu hidrasi 5 menit), merupakan kombinasi yang paling efisien dan efektif untuk total waktu pencampuran.
D. Pengaruh Perlakuan Terhadap Solubility Index
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa hasil pengujian masing masing perlakuan terhadap kualitas pencampuran dapat dilihat pada Table 14. Indeks ketidaklarutan yang diharapkan adalah nilainya kurang dari 0.1 ml. Dari Tabel 14 dapat dilihat bahwa tidak ada satu pun indeks ketidaklarutan yang memenui syarat pada saat pencampuran susu bubuk
ketidaklarutan pada larutan susu bubuk ini hanya sebagai indikator saja tetapi belum bisa dijadikan ukuran keberhasilan pencampuran akhir. Hal ini dikarenakan pada saat masuknya larutan gula tingkat kelarutan akan bergeser dan gula bisa berperan dalam mereduksi partikel susu bubuk pada saat masuk inline high shear mixer.
Tabel 14. Hasil Analisa Parameter Proses Pencampuran Susu Bubuk
Dari Tabel 15, maka dapat dilihat bahwa semua perlakuan dengan kecepatan pencampuran powder 120 kg/min dan 150 kg min pada semua waktu hidrasi nilai indeks ketidaklarutannya < 0.1 ml. Sedangkan perlakuan dengan kecepatan dosing susu bubuk 185 kg/min pada semua waktu hidrasi hasil indeks ketidaklarutan -nya di atas 0.1 ml.
Tabel 15. Hasil Analisa Pencampuran Akhir
NO Hasil
Hasil analisa data statistik korelasi partial pada Lampiran 8 menunjukkan bahwa antara waktu hidrasi dan kecepatan dosing susu bubuk terhadap indeks ketidaklarutan pencampuran milk powder nilai koefisien korelasi yang kecil (0,061). Sedangkan nilai Signifikansi-nya (0,885) > α, sehingga dengan demikian Ho diterima. Jadi hubungan antara kedua variabel, yaitu kecepatan dosing susu bubuk dan waktu hidrasi terhadap indeks ketidaklarutan adalah tidak signifikan atau tidak berbeda nyata.
