Laporan Praktikum ke 12 Tanggal `: Kamis/24 Mei 2012
M.K. P3IP PJP `: Eddy Fadillah Safardan
Asisten `: Qotrun Nada Rachmatia
PENGENALAN ALAT DAN PENGERINGAN
Oleh: Kelompok 1/A-P2
Suci Rahmadhani J3E111003 Cynthia A.Wijaya J3E111035 Rico Fernando T J3E111044 Purvita Anggraeni J3E111077 Myrawati Armen J3E111126
PROGRAM KEAHLIAN SUPERVISOR JAMINAN MUTU PANGAN DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengeringan adalah suatu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air suatu bahan pangan dengan atau tanpa bantuan energi panas. Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan, yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan, yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas.
Bahan pangan yang dihasilkan dari produk-produk pertanian pada umumnya mengandung kadar air. Kadar air tersebut apabila masih tersimpan dan tidak dihilangkan, maka akan dapat mempengaruhi kondisi fisik bahan pangan. Contohnya, akan terjadi pembusukan dan penurunan kualitas akibat masih adanya kadar air yang terkandung dalam bahan tersebut. Pembusukan terjadi akibat dari penyerapan enzim yang terdapat dalam bahan pangan oleh jasad renik yang tumbuh dan berkembang biak dengan bantuan media kadar air dalam bahan pangan tersebut. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan adanya suatu proses penghilangan atau pengurangan kadar air yang terdapat dalam bahan pangan sehingga terhindar dari pembusukan ataupun penurunan kualitas bahan pangan.
Pengeringan dapat dilakukan secara alami maupun secara mekanis (dengan menggunakan alat pengering). Tipe dan jenis pengering yang digunakan untuk pengeringan bahan pangan bermacam-macam. Pada umumnya pemilihan tipe pengering ditentukan oleh jenis komoditas yang akan dikeringkan, bentuk akhir produk yang dikehendaki, faktor ekonomis dan kondisi jenis alat.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk memahami prinsip proses pengeringan, mengenal alat-alat pengeringan dan komponennya, juga mengetahui prinsip kerja alat, spesifikasi, dan produk-produk pangan hasil proses pengeringan.
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan BahanAlat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah spray dryer, evaporator vakum, dan drum dryer. Sedangkan bahan yang digunakan adalah susu sapi murni, gula, tepung terigu, tepung beras, susu skim, minyak, dan air.
2.2 Metode
A. Pengeringan susu bubuk dengan spray dryer
Susu 500 ml (dalam wadah) Keringkan dengan spray dryer Rendemen ditimbang dan dihitung
Amati secara visual
Amati kelarutan dengan air hangat B. Pengeringan bubur bayi dengan drum dryer
Boiler dihidupkan
Terigu, tepung beras, susu skim, minyak Ditimbang (100:50:875:12,5) 250 gr
Dicampurkan dengan 1 liter air Ditambahkan minyak
Dikeringkan dengan drum dryer Dipanaskan
Amati warna, aroma, tekstur, densitas kamba
Ukur viskositas
Catat waktu
C. Proses pembuatan susu kental manis
Timbang 700 gram gula
3,5 Liter susu segar
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Tabel 1. Hasil Percobaan Susu Kental Manis Berat Awal Bahan
Baku (gr)
Volume SKM
(ml) Rendemen (%) Pengamtan
3500 gr 1900 ml 43,4 % Sedikit encer dan agak kekuningan
Tabel 2. Pengeringan Susu Bubuk Volume Awal
(ml)
Berat Akhir
(gr) Rendemen (%) Pengamatan
500 ml 82,8 gram 20,7 % Tekstur halus dan berwarna putih
Tabel 3. Hasil Pengeringan Makanan Bayi
Berat Awal (Wo) Berat Akhir (Wt) Rendemen % Pengamatan
250 gr 151,5 gr 30,5 %
3.2 Pembahasan
3.2.1 Percobaan Pengeringan Evaporator Vaccum pada Susu Kental Manis Penguapan atau evaporasi adalah suatu bentuk proses yang menggunakan panas untuk menurunkan kandungan air dari bahan pangan yang berbentuk cairan.
Proses evaporasi merupakan proses yang melibatkan pindah panas dan pindah massa secara simultan. Penguapan terjadi karena cairan mendidih dan berlangsung perubahan fase dari cair menjadi uap. Proses pindah panas dan pindah masa yang efektif akan meningkatkan kecepatan evaporasi. Untuk itu perlu dipertimbangkan kecepatan pindah panas dan jumlah panas yang dibutuhkan.
Evaporator adalah sebuah alat yang berfungsi mengubah sebagian atau keseluruhan sebuah pelarut dari sebuah larutan dari bentuk cair menjadi uap. Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan. Evaporator umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu penukar panas, bagian evaporasi (tempat di mana cairan mendidih lalu menguap), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalam kondenser (untuk diembunkan/kondensasi) atau ke peralatan lainnya. Evaporator mengubah air menjadi uap, menyisakan residu mineral di dalam evaporator. Uap dikondensasikan menjadi air yang sudah dihilangkan garamnya. Pada sistem pendinginan, efek pendinginan diperoleh dari penyerapan panas oleh cairan pendingin yang menguap dengan cepat (penguapan membutuhkan energi panas).
Mesin evaporator vakum (Vacuum Evaporator) adalah mesin yang digunakan untuk menguapkan air pada suhu dan tekanan rendah sehingga dapat mengurangi kadar air suatu bahan. Evaporator Vakum biasa digunakan untuk produk yang bersifat cair seperti madu, sari buah, minyak nilam, minyak VCO atau gula cair. Biasanya produk akhir bahan akan lebih kental karena kadar airnya telah berkurang.
Dari hasil percobaan, konsentrasi SKM yang didapat tidak 70%, tetapi 54,3 %. Hal ini karena pada saat praktikum penutupan mesin yang kurang rapat sehingga menyebebkan kondisi yang tidak vakum.
54,30%, dan dari segi organoleptik susu kental manis yang didapatkan sedikit encer, dan agak kekuningan. Hal ini karena pada saat praktikum penutupan mesin yang kurang rapat sehingga menyebebkan kondisi yang tidak vakum.
Kevakuman yang sebenarnya ditentukan oleh efisiensi pompa, yang mana hal itu tergantung pada derajat kondensasi uap dalam kondensor. Kondensor adalah alat untuk membuat kondensasi bahan pendingin gas dari kompresor dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Pada kondensi itu sendiri mengambil tempat (berlangsung) sesuai dengan banyaknya semprotan air yang didinginkan ke bagian puncak dari kondensornya. Panas yang dibutuhkan untuk penguapan cairan adalah berasal dari stem yang sudah jenuh. Steam tersebut mengalami pengembunan pada tabung, dan bersamaan dengan itu memberikan panasnya untuk penguapan. Steam yang telah diambil panasnya itu disebut kondensat, kemudian dipindahkan dari dasar clandria dan ditarik dari kondensor menuju pompa. Clandria adalah tabung dimana terjadi pergerakan bahan pangan.
3.2.2 Percobaan Pengeringan Susu dengan Spray Dryer
Sebagian besar industry dalam proses pembuatan produk yang menggunakan alat spray dryer yang dapat menyemprotkan bahan dasar yang berupa cairan menjadi kering. Selain digunakan untuk produk pangan, alat ini juga dapat digunakan untuk proses pembuatan dalam bidang obat-obatan, vitamin, mineral, asam lemak, dan protein.
Keuntungan penggunaan spray dryer adalah menghasilkan produk bermutu tinggi, berkualitas serta tingkat kerusakan gizi yang rendah. Selain itu, perubahan warna, bau dan rasa dapat diminimalisir, karena umumnya suhu produk yang dikeluarkan antara 70-900C. Hal ini sangat menguntungkan usaha/industry yang memproduksi berbagai jenis produk instan berbasis bubuk yang mudah mengalami kerusakan atau denaturasi.
menyemprotkan cairan melalui otomizer. Cairan tersebut akan dilewatkan ke dalam aliran gas panas dalam sebuah tabung, akibatnya air dalam tetesan bisa menguap dengan cepat dan yang tetinggal hanyalah serbuk atau bubuk yang kering. Langkah selanjutnya, memisahkan serbuk dari sejumlah udara yang mengangkutnya. Pemisahan ini dilakukan oleh separator. Hasil produk spray dryer tergantung dari jenis bahan, suhu hingga kecepatan aliran larutan. Bila ada bahan yang mengandung gula, dengan tingkat yang tinggi mempunyai partikel relative besar, ukurannya tidak seragam, larutannya sangat kental. Maka produk yang dihasilkan kurang memuaskan.
Pada pembuatan susu bubuk ini, telah disediakan susu cair sapi murni. Dari susu cair tersebut, sebelum dimasukkan ke dalam mesin spray dryer. Mesin spray dryer dinyalakan terlebih dahulu. Selang kecil yang terdapat pada mesin menyedot air untuk menghilangkan bahan yang tertinggal pada mesin. Setelah itu, selang dimasukan dalam susu cair, selang tersebut menerapkan gaya peristaltic agar dapat memopa susu naik keatas. Kemudian di dalam mesin, susu disemprotkan dengan nozzle. Sesudah disemprotkan, lalu akan diproses kedalam tabung spray dryer dengan proses pemanasan. Di dalam tabung spray dryer, bahan dipisahkan, untuk bahan yang berat jenisnya tidak terlalu halus akan terpisah dan keluar berupa uap. Dari hasil data yang telah diperoleh, menunjukkan bahwa berat awal sebesar 500 ml dan berat akhir 82,8 ml. Rendemen yang dihasilkan 16,56%. Susu yang telah selesai diolah kemudian diuji dengan melarutkannya ke dalam air hangat. Dan hasilnya setelah dilarutkan dengan air hangat, susu larut dengan air hangat tersebut. Hal ini menandakan bahwa susu hasil dari pengolahan spray dryer sama dengan susu awal walaupun tidak sama sepenuhnya.
Tujuan pengeringan susu cair menjadi susu bubuk yaitu agar susu bisa lebih awet karena dalam proses pengeringan adalah menghilangkan kadar air dalam susu menjadi powder.
Drum dryer umumnya terdiri dari satu atau dua silinder berongga yang dipasang horizontal yang terbuat dari besi cor bermutu tinggi atau stainless steel, bingkai penunjang, sistim aliran produk, dan scraper. Diameter drum berkisar khas dari 0.5 – 6 m dan panjang antara 1 – 6 m (sesuai skala produksi).
Gambar Double Drum Dryer 3.2.3.1 Sistem Kerja Drum Dryer
Dalam operasional pengering drum, keseimbangan harus dibentuk antara laju umpan, tekanan uap, kecepatan roll, dan ketebalan film atau lapisan bahan. Hal ini bertujuan untuk mempertahankan film/lapisan bahan yang seragam pada permukaan drum agar throughput bisa maksimal.
Uap sampai suhu 200oC akan memanaskan permukaan bagian dalam drum. Bahan/material yang seragam diletakan dalam lapisan tipis (0,5 – 2 mm) ke luar drum permukaan. Waktu tinggal produk pada drum berkisar antara beberapa detik sampai puluhan detik untuk mencapai kadar air akhir kurang dari 5%. Konsumsi energi dalam pengering drum berkisar antara 1,1 kg uap per kg air yang diuapkan dan 1,6 kg uap per kg air menguap, sesuai dengan efisiensi energi sekitar 60% – 90%.
pada tingkat antara 5 kg hr-1 m-2 dan 5 kg hr-1 m-2, tergantung pada jenis makanan, kadar air awal dan akhir, serta kondisi operasional lainnya.
Dalam praktikum ini, jenisn drum dryer yang digunakan adalah Double drum dryer. Double drum dyer memiliki dua drum yang berputar terhadap satu sama lain pada bagianatas. Gap antara dua drum akan mengontrol ketebalan lapisan bahan yang diletakan pada permukaan drum. Twin drum dyer juga memiliki dua drum, tetapi berputar berlawan satu samalain pada bagian atas.
Pada praktikum kali ini akan dilakukan percobaan pengeringan makanan bayi dengan drum dryer. Boiler dihidupkan untuk mempersiapkan uap panas yang akan digunakan pada pengeringan.Kemudian disiapkan terigu, tepung beras, skim, dan minyak dengan perbandingan 100:50:87.5:12.5 dengan berat total 250 gram. Setelah ditimbang, bahan-bahan tersebut dicampurkan sampai merata kemudian ditambahkan sekitar 1 liter air. Setelah itu dimasukkan minyak dan aduk kembali sampai homogen lalu dikeringkan dengan alat spray drier. Kemudian setelah dikeringkan akan terlihat adonan mengering seperti berbentuk kerak. Produk pun diremas agar hancur.Amati warna, aroma, tekstur, dan densitas kamba. Diukur visikositasnya dengan melarutkan 1 bagian bubuk dengan 10 bagian air (1:10) dengan suhu sekitar 80oC. Dicatat waktu rehidrasinya.
Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa bubur bayi sebelum diberi perlakuan pengeringan dengan alat drum dryer, memilki berat awal sebesar 250 gr. Namun, setelah dilakukan proses pengeringan dengan alat
drum dryer, beratnya mengalami pengurangan menjadi 151,5 gr. Dari data tersebut, diperoleh hasil rendemen makanan bayi, yaitu sebesar 60,6 %.
Perubahan berat yang terjadi pada makanan bubur bayi disebabkan adanya proses pengeringan yang terjadi pada saat diproses dengan alat drum dryer. Pengeringan adalah suatu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air suatu bahan pangan dengan atau tanpa bantuan energi panas. Dalam proses pengeringan, terjadi pemecahan struktur granula pati sehingga meningkatkan daya larut (solubility) produk dan penyerapan air (water absorption) dalam air dingin pada pasta dari pati (Panuwat S. and Athapol N., 2003).
yang terjadi akibat kontak bahan dengan dinding disebut konduksi karena panas dialirkan melalui media yang berupa logam sedangkan pengeringan yang terjadi akibat kontak bahan dengan aliran uap disebut konveksi karena sumber panas merupakan bentuk aliran.
Proses kerja drum dryer dimulai dengan bahan dimasukkan ke dalam silinder yang berputar kemudian bersamaan dengan itu aliran panas mengalir dan kontak dengan bahan.Di dalam drum yang berputar terjadi gerakan pengangkatan bahan dan menjatuhkannya dari atas ke bawah sehingga kumpulan bahan basah yang menempel tersebut terpisah dan proses pengeringan bisa berjalan lebih efektif. Pengangkatan memerlukan desain yang hati-hati untuk mencegah dinding yang asimetri. Selain itu, bahan bergerak dari bagian ujung dryer keluar menuju bagian ujung lainnya akibat kemiringan drum. Bahan yang telah kering kemudian keluar melalui suatu lubang yang berada di bagian belakang pengering drum. Sumber panas didapatkan dari gas yang diubah menjadi uap panas dengan cara pembakaran.
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Proses pembuatan susu kental manis dengan alat vaccum evaporator
melalui susu cair didapat dengan cara meningkatkan konsentrasi susu melalui proses penguapan dalam kondisi vakum. Pembuatan susu bubuk menggunakan
spray dryer melalui hembusan udara panas dan atomisasi. Proses pengeringan makanan bayi dengan alat drum dryer terjadi perubahan warna menjadi kuning dan tekstur menjadi akibat kontak bahan dengan dinding dan aliran uap panas yang masuk ke dalam drum.
4.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Deneq. 2012. Teknologi pangan. http://bajangkaranggenteng.wordpress.com [30 Mei 2012].
Marjani. 2010. Teknologi pengeringan drum drying http://adimarjani.wordpress.com [30 Mei 2012].
Sumarsono, 2004. Kajian perilaku suhu udara dalam ruang pengering. Jurnal Penelitian UNIB, Vol. X, No.1, Hlm. 20-25.Taib.G., E.G. Said dan S. Wiraatmaja. 1988.
Winarno, F.G., 1993. Daging dan susu sebagai sumber gizi prima. Jurnal Peternakan dan Lingkungan Vol:2 No. 03. Fakultas Peternakan Universitas Andalas, Padang.
LAMPIRAN
Gambar 1. Vaccum Evapotator Gambar 2. Spray Dryer
Gambar 3. Drum Dryer
Perhitungan Rendemen Bubur Bayi
Berat awal = Air = 250 ml. Massa = 250 ml x 1 gr/ml = 250 gr Tepung terigu =100 gr
Tepung beras = 50 gr Skim = 87,5 gr
Minyak = 12,5 ml. Massa = 12,5 ml x 0,8 gr/ml = 10 g Total berat awal = 250 gr + 100 gr + 50 gr + 87,5 gr + 10 gr = 497,5 gr
Berat Awal: 497,5 gr Rendemen (%): WoWt x100
Berat awal = Susu cair = 3500 ml. Massa = 3500 ml x 0,8 gr/ml = 2800 gr Gula pasir = 700 gr
Total berat awal = 2800 gr + 700 gr = 3500 gr Berat akhir = Volume destilat = 1600 ml
Volume SKM = 3500 ml – 1600 ml = 1900 ml Massa SKM = 1900 ml x 0,8 gr/ml = 1520 gr Rendemen = berat akhir x 100%
berat awal
1520 x 100% = 43,4 % 3500
Perhitungan Susu Bubuk
Berat awal = 500 ml susu sapi cair. Massa = 500 ml x 0,8 gr/ml = 400 gr Berat akhir = 82,8 gr
Rendemen = berat akhir x 100% berat awal
