LAPORAN PRAKTIKUM SATUAN OPERASI INDUSTRI
(Pengentalan dan Penguapan Produk Pertanian cair)
Oleh :
Nama : Yayah Komariah
NPM : 240110120002
Hari, Tanggal Praktikum : Kamis, 24 Mei 2014 Waktu : 12.30 – 15.00 WIB Co.Ass : Novriana Ekatama
LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSES TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN
2014
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Produk pertanian yang telah melewati masa panen memliki beberapa kekurangan diantaranya adalah daya tahannya yang mudah rusak. Sebagai contoh, tanaman sayuran, buah-buahan yang mudah rusak sehingga memerlukan suatu teknologi agar hasil pertanian dapat memiliki daya simpan yang lebih lama. Karena itu, produk pertanian harus melewati masa pasca panen dengan dilakukannya berbagai teknologi pertanian untuk memperpanjang umur simpan dari bahan pertanian tersebut.
Salah satu cara memperpanjang umur simpan dari produk pertanian adalah dengan mengubah sifat bahan sepeerti dengan mengubah titik didih. Salah satu caranya adalah dengan pengentalan dan penguapan salah satu produk pertanian. Dengan mengubah kekentalan maka titik didih bahan pertanian akan berubah akibat adanya campuran antara bahan pertanian didalam suatu cairan. Dengan demikian, kita dapat memperpanjang umur simpan suatu bahan pertanian dengan cara mengetahui besar titik didih dari bahan tersebut. Maka dari itu, praktikan melakukan analisis mengenai pengentalan dan penguapan produk pertanian cair yang telah kami praktikumkan minggu kemarin. Untuk mengetahui pengetahuan mahasiswa dalam pendalaman materi, maka praktikan menyusun laporan praktikum ini.
I.2 Tujuan Percobaan
1.2.1 Tujuan Instruksional Umum (TIU)
Mahasiswa dapat mempelajari pengentalan dan penguapan dalam unit operasi industri hasil pertanian.
1.2.2 Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
1. Mempelajari perubahan titik didih produk pertanian cair selama pemanasan dan penguapan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Penguapan dan Pengentalan
Definisi penguapan : Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.
Definisi penguapan pada produk pertanian cair : pengentalan merupakan proses pengurangan kadar air pada suatu larutan dengan car melakukan penguapan air yang tergandung dalam larutan tersebut atau dengan penambahan zat terlarut pada larutan tersebut. Aplikasi pengentalan itu sendiri adalah untuk pengaetan makanan dengan jaalan mengurangi aktivitas mikroba dengan menekan kandungan air dalam suatu bahan.
Dalam dunia pertanian banyak sekali produk-produk yang diawetkan dengan cara pengentalan ini. Hal tersebut selain caranya yang praktis, dampak untuk kesehatan juga tidak ada sehingga pengentalan ini merupakan sutu metode pengawetan yang aman bagi kesahatan tubuh. Oleh karena itu, pengentalan ini perlu dikaji lebih jauh untuk meinigkatkan pemahaman dalam upaya menciptakan suatu metode alternatif dalam proses pengawetan suatu produk.
Penguapan yaitu perubahan suatu zat dari fase berbentuk cair menjadi gas. Pada saat kejadian terjadi, zat tersebut memerlukan adanya kalor. Salah satu pemanfaatan penguapan ini dapat dilakukan pada proses pemurnian suatu produk pertanian, misalnnya proses destilasi.
2.2 Gula dan Garam
dan keadaan makanan atau minuman. Keadaan disini dapat berupa bentuk dan warna dari makanan tersebut. Gula sederhana seperti glukosa menyimpan energy yang akan digunakan oleh sel.
Garam/Natrium kloridaNatrium klorida (NaCl) adalah bahan utama garam dapur. Pengertian secara kimiawi, garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Natrium klorida(NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam. Larutan garam dalam air merupakan larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Cairan dalam tubuh makhluk hidup mengandung larutan garam,misalnya sitoplasma dan darah.Reaksi kimia untuk menghasilkan garam antara lain:
1. Reaksi antara asam dan basa, misalnya HCl + NH3→ NH4Cl.
2. Reaksi antara logam dan asam kuat encer, misalnya Mg + 2 HCl → MgCl2+ H2
kombinasi pendinginan dan penguapan. Proses pembentukan kristal dilakukan dalam tiga tahap, yaitu
(1) pencapaian kondisi super/lewat jenuh(supersaturation),
(2) pembentukan inti kristal (nucleation), dan
(3) pertumbuhan inti kristal menjadi kristal (crystal growth).
Kondisi super jenuh dapat dicapai dengan pendinginan. Penguapan, penambahan presipitan atau sebagai akibat dari reaksi kimia antara dua fase yang homogen. Sedangkan pembentukan inti kristal terjadi setelah kondisi lewat (saturated) tercapai.
2.3 Titik Didih
Pada saat penguapan berlangsung, bahan cair yang tertinggal di dalam alat penguapan menjadi lebih kental dan titik didihnya akan naik. Perkembangan elevasi titik didih tergantung pada sifat bahan yang akan diuapkan dan pada perubahan konsentrasi yang dihasilkan. Pada alat penguapan berganda, yaitu efek yang disusun secara seri, titik didih akan meningkat dari efek yang satu ke efek yang lain ketika konsentrasi meningkat. Penurunan suhu yang relatif terlihat, dibutuhkan untuk pindah panas, meskipun titik didih lebih tinggi, oleh karena suhu pengembunan uap di dalam pembangkit uap pada efek berikutnya tetap uap murni.
BAB III
METODOLOGI PENGAMATAN DAN PENGUKURAN 3.1 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam praktikum “Pengentalan dan Penguapan” ini yaitu :
a. Tabung Erlenmeyer, dengan indicator volume b. Thermometer air raksa
c. Checktemp, termokopel d. Kompor listrik/gas
e. Timbangan digital f. Pengaduk
Bahan yang digunakan dalam praktikum “Pengentalan dan Penguapan” ini yaitu: mencapai titik didihnya. Dilakukan pengukuran suhu titik didih pelarut murni.
b. Sementara itu dilakukan penimbangan berat gula yang akan dilarutkan
c. Gula dilarutkan dalam Erlenmeyer berisi 400 ml air dengan konsentrasi 0%, 5%, 10%, 30%, 50%, dan 70%.
tambahkan air murni untuk mengganti volume air yang teruapkan.
Prosedur laju penguapan dan laju perpindahan panas yaitu: a. Erlenmeyer yang berisi larutan dengan konsentrasi 70%
dipanaskan lebih lanjut
b. Termokopel diletakan di dinding Erlenmeyer agar diketahui perubahan suhunya
c. Setiap tiga menit dilakukan pencatatan suhu larutan, suhu dinding Erlenmeyer dan volume cairan. Pemanasan dan pengukuran dilakukan sampai volume larutaan tinggal ½ dari volume awal
BAB IV Tabel 1. Perubahan Kenaikan Suhu Titik Didih dengan
Penambahan Konsentrasi
Perhitungan:
1. Menghitung Gula Pasir yang Ditambahkan (gram)
Gram Terlarut=1000400mLmL .0,5.180gram=36gram Konsentrasi 70%
Gram Terlarut=1000400mLmL .0,7.180gram=50,4gram
2. Menghitung Molalitas Larutan (mol)
m=gramterlautMr
3. Mengitung ∆Tb setiap Konentrasi Larutan
Tc=371K+0,37K=366,37K
363.5 364 364.5 365 365.5 366 366.5
0%
Grafk 1. Hubungan Konsentrasi (%) dengan Titik Didih Hasil Percobaan (Kelvin)
365.9 366 366.1 366.2 366.3 366.4
0%
Grafk 2. Hubungan Konsentrasi (%) dengan Titik Didih Hasil Perhitungan
4.2
Percobaan B
Tabel 2. Hasil Percobaan Laju Penguapan dan Perpindahan Panas
9 menit
Qu = Hu . b...(8)
Qu = 2257 kJ/menit x 1,42
Qu = 3204,94 kJ/menit
3. Menghitung Laju Perpindahan Panas Qc = m . Cp . b...(9)
Qc = 50,4 x 10-3 kg x 4,180 kJ/kg K . 0,024 K/min
Qc = 0,03 kJ/menit
4. Menghitung Laju Panas Keseluruhan Qv = Qu + Qc...(10)
Qv = 3204,97 kJ/menit + 0,03 kJ/menit
BAB V PEMBAHASAN
Praktikum yang telah praktikan lakukan pada minggu kemarin adalah mengenai pengukuran pengentalan dan penguapan pada bahan dasar gula. Pada awalnya, pelarut berupa air 400 mL dididihkan kemudian ditambahkan gula dengan konsentrasi 0%, 5%, 10, 30%, 50% dan 70%.
Pengukuran suhu dilakukan menggunakan termometer yang tersedia pada alat yang sebelumnya disusun. Kemudian konsentrasi gula ditambahkan dengan bertahap dimulai dari 0 % hingga 70 % dan pada setiap pengukuran diukur setiap titik didihnya. Menurut teori yang telah praktikan dapatkan pada saat praktikum, titik didih dengan konsentrasi dan kekentalan yang tinggi akan semakin meningkat. Hal ini dapat dilihat dari beberapa percobaan yang telah dilakukan oleh para ahli dan titik didih hasil perhitungan.
Dengan meningkatnya konsentrasi pada larutan, maka proses pindah panas akan terkendala oleh konsentrasi larutan. Sehingga otomatis akan menambah titik didih dari cairan yang diukur. Akan tetapi, pada praktikum yang praktikan lakukan pada hasil praktikum, titik didih yang praktikan dapatkan malah berkurang terhadap waktu. Hal ini terjadi karena beberapa hal, diantaranya adalah kesalahan dalam praktikum maupun karena faktor-faktor dari bahan yang dihitung kekentalannya. Praktikan menyimpulkan bahwa penurunan titik didih yang terjadi disebabkan karena terjadinya kesalahan dalam perhitungan.
Percobaan berikutnya adalah pengukuran penguapan dan penambahan laju konsentrasi yang dihitung dalam interval waktu tiga menit. Pada percobaan pengukuran penguapan larutan gula, volume larutan semakin berkurang terhadap waktu. Hal ini dapat dimaklumi karena kondisi larutan yang terus dipanaskan menyebabkan larutan menguap akibat melebihi titik didihnya. Dengan adanya penguapan yang terjadi maka larutan tetap menyesuaikan suhu dengan atmosfer sesuai dengan nilai titik didihnya.
dengan pertambahan waktu. Hal ini terjadi karena air sebagai pelarut terus berkurang akibat penguapan sehingga konsentrasi gula bertambah akibat berkurangnya konsentrasi pelarut air. Praktikan menemukan nilai konsentrasi melebihi 100 %. Ini menunjukkan bahwa kadar gula dalam cairan melebihi kadar air.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum, praktikan dapat menyimpulkan :
1) Titik didih akan bertambah jika konsentrasi dan kekentalan larutan bertambah.
2) Konsentrasi larutan akan terus bertambah jika terus dilakukan pemanasan karena konsentrasi pelarut menguap sehingga menyebabkan kadar gula bertambah.
3) pada grafik antara titik didih percobaan dengan konsentrasi, praktikan menemukan titik didih berkurang jika konsentrasi larutan bertambah sementara pada grafik titik didih perhitungan dengan konsentrasi, titik didih bertambah jika konsentrasi larutan bertambah.
4) Pada proses penguapan, perhitungan konsentrasi larutan gula melebihi 100 % membuktikan bahwa larutan gula yang ada pada larutan melebihi larutan pelarut air.
6.2 Saran
Agar praktikum yang dilaksanakan dapat berjalan dengan baik, maka perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1) Mahasiswa harus memahami terlebih dahulu materi yang akan di praktikumkan.
2) Alat dan bahan yang digunakan harus dalam keadaan baik dan lengkap agar tidak salah dalam perhitungan.
DAFTAR PUSTAKA
Charm, S.E. 1971. Fundamentals of Food Engineering. AVI Publishing Company.Westport.Connecticut.
Toledo T,Romeo. 1979.Fundamentals of Food Process Engineering. AVI Publishing Company.Westport, Connecticut.
LAMPIRAN
Gambar 1. Termometer
