Satop 4 2016

(1)

UJIAN SATUAN OPERASI INDUSTRI PANGAN IV

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

1. Sebuah industri sari buah dalam kemasan memerlukan ruang pendingin untuk menyimpan bahan bakunya. Bahan yang akan disimpan adalah strawberi sebanyak 2000 kg dengan suhu mula-mula 25 0_{C. Suhu penyimpanan pada ruang pendingin tersebut}

dipertahankan 5 0_{C dan penyimpanan berlangsung selama 5 hari sebelum strawberi}

tersebut diproses. Selama penyimpanan, strawberi akan melepaskan panas akibat respirasi sebesar 135 W/ton. Panas spesifik strawberi adalah 3,52 kJ/kg 0_{C. Bagaimana}

desain sistem pendinginan tersebut ? Desain sistem pendingin meliputi :

 panas yang harus dihilangkan dari strawberi (kJ)

 refrigerant yang digunakan (pilih salah satu antara freon 12 atau R-134a)

 suhu evaporasi dan kondensasi

 kebutuhan refrigerant (kg / s)

 kebutuhan daya untuk kompresor (hp), efisiensi < 85 %

 besarnya COP antara 4 – 5

2. Daging sapi (kadar air 74,5 %; protein 21,5 %; lemak 3,5 %; abu 0,5 %) dibekukan dengan air blast freezer (suhu udara pendingin – 30 0_{C). Ukuran daging tersebut adalah}

panjang 1 m; lebar 0,6 m; dan ketebalan 0,25 m. Suhu daging awal adalah 5 0_{C dan suhu}

akhir – 10 0_{C. Suhu awal pembekuan adalah –1,75}0_{C. Densitas daging beku adalah 1050}

kg/m3_{; konduktivitas thermal daging beku 1,108 W/m.K; panas spesifik daging sebelum}

beku 3,5 kJ/kg.K; panas sepesifik daging beku 1,8 kJ/kg.K; dan panas laten pembekuan 333,5 J/g. Hitunglah :

a. farksi mol air tidak membeku pada produk – 10 0_{C !}

b. fraksi massa air yang tidak membeku pada produk – 10 0_{C !}

c. jumlah air yang membeku pada produk – 10 0_{C !}

d. bilangan Biot (NBi) !

e. perubahan enthalpi (ΔH) dan bilangan Stefan (NSte) !

f. bilangan Planck (NPk) !

g. faktor bentuk : β1; β2 ; P; R; W1; dan W2 !

h. EHTD !

i. bilangan Fourier (NFo) !