TK-40Z2 PENELITIAN
Semester II
−
2006/2007
Judul
PENGERINGAN BAHAN PANGAN
Kelompok B.56.3.33
Garry
Nathaniel
(13003031)
Meiti
Pratiwi (13003056)
Pembimbing
Dr. Danu Ariono
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
LEMBAR PENGESAHAN
TK-40Z2 PENELITIAN
Semester II
−
2006/2007
PENGERINGAN BAHAN PANGAN
Kelompok B.56.3.33 Garry Nathaniel (13003031) Meiti Pratiwi (13003056) Catatan Bandung, April 2007 Disetujui Pembimbing Dr. Danu Ariono
TK-40Z2 PENELITIAN Pengeringan Bahan Pangan
Kelompok B.56.3.33
Garry Nathaniel (13003031) dan Meiti Pratiwi (13003056) Pembimbing
Dr. Danu Ariono
ABSTRAK
Pengeringan vakum adalah sistem pengeringan suatu bahan dengan memanfaatkan keadaan vakum. Pada keadaan vakum, titik didih moisture lebih rendah daripada titik didih pada keadaan atmosferik sehingga mempercepat waktu pengeringan dan menurunkan jumlah kandungan nutrisi yang rusak pada bahan yang dikeringkan akibat pengeringan. Metode pengeringan ini sesuai untuk bahan yang memiliki sensitivitas terhadap temperatur, salah satunya adalah bahan pangan. Pada pengeringan temperatur tinggi, kandungan vitamin dalam bahan pangan mudah terdegradasi dan rusak.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik pengeringan bahan pangan pada kondisi vakum, serta membandingkan karakteristik tersebut dengan karakteristik pengeringan pada kondisi atmosferik. Karakteristik pengeringan ini berguna untuk menentukan waktu pengeringan pada proses pengeringan batch dan menentukan ukuran pengering pada proses pengeringan pada temperatur rendah secara kontinu.
Bahan pangan yang dikeringkan adalah wortel, cabe merah, dan daun bawang. Pengeringan dilakukan pada tekanan vakum (absolut 22 cmHg) dengan variasi temperatur 50, 55, dan 60 oC serta pada tekanan atmosferik pada temperatur 60 oC. Dari penelitian ini diperoleh bahwa karakteristik pengeringan vakum sama dengan karakteristik pengeringan atmosferik.
TK-40Z2 FINAL RESEARCH PROJECT
Food Drying
Group B.56.3.33
Garry Nathaniel (13003031) and Meiti Pratiwi (13003056) Advisor
Dr. Danu Ariono
ABSTRACT
Vacuum drying is a process of drying material by using vacuum condition. In vacuum, moisture’s boiling point is lower than in atmosferic condition so it will reduce drying time and preserve nutrition contents in material. This drying method is suitable for materials which have high temperature sensitivity, such as food. In high temperature drying, vitamin contents in food can be easily degraded and spoiled.
This research is conducted in order to study the drying characteristics of food in vacuum condition and compare those characteristics to the characteristics in atmospheric condition. These drying characteristics are useful to determine drying time in batch drying process and to determine the size of dryer in low temperature continous drying. Carrots, chillies peppers, and scallions are the materials that will be dried. The drying operating condition pressure. Drying done in vacuum pressure (absolute 22 cmHg) with temperature variation of 50, 55, 60 oC, and at atmosferic pressure and temperature of 60
o
C. This research resulting that vacuum drying has a similar characteristic with atmosferic drying.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga penulisan laporan ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah TK-40Z1 Penulisan Laporan dan Seminar. Selain itu, penulisan laporan ini merupakan prasyarat untuk mengambil mata kuliah TK-40Z2 Penelitian.
Selama menyusun laporan ini, penyusun mempelajari berbagai literatur, baik buku-buku ilmiah, maupun internet (elektronik). Banyak kesulitan yang dihadapi dalam menyusun laporan ini. Namun, penyusun juga telah mendapat dorongan, bimbingan, dan masukan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun hendak mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Danu Ariono selaku dosen pembimbing, atas bimbingan dan bantuan yang diberikan selama proses penelitian.
2. Dr. IDG Arsa Putrawan selaku dosen koordinator mata kuliah TK-40Z2 Penelitian, atas petunjuk dan arahan dalam proses penelitian.
3. Dr. Melia Laniwati G selaku kepala laboratorium Analis, atas izin dan pengarahan dalam peminjaman ruangan dan alat.
4. Melli selaku asisten laboratorium Analis atas bantuan peminjaman alat dan pengarahan selama pemakaian alat
5. Perpustakaan Teknik Kimia ITB, atas kesediannya meminjamkan buku-buku ilmiah yang membantu dalam penyusunan laporan ini.
Penyusun menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran bagi perbaikan laporan ini sangat diharapkan. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bandung, Maret 2007
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PENGESAHAN i ABSTRAK ii ABSTRACT iii KATA PENGANTAR iv DAFTAR ISI vDAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan 1.4 Ruang Lingkup 1 1 2 4 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Perpindahan Panas pada Pengeringan 2.1.1 Pengeringan Konveksi 2.1.2 Pengeringan Kontak 2.1.3 Pengeringan Radiasi
2.2 Perpindahan Massa pada Pengeringan 2.2.1 Kandungan Air dalam bahan 2.2.2 Laju Pengeringan
2.3 Unjuk Kerja Pengeringan 2.4 Pengeringan Bahan Pangan
2.4.1 Tujuan Pengeringan Bahan Pangan 2.4.2 Keuntungan Pengeringan Bahan Pangan 2.4.3 Dasar-Dasar Pengeringan Bahan Pangan
5 5 6 6 7 7 8 11 14 15 15 15 16
2.4.4 Bahan Pangan yang Dapat Dikeringkan 2.4.5 Jenis Pengeringan Bahan Pangan 2.5 Pengeringan Beku (Freeze Drying) 2.6 Pengeringan Vakum (Vacuum Drying)
18 18 19 21
BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN 3.1 Metodologi
3.2 Pelaksanaan Percobaan 3.2.1 Bahan
3.2.2 Alat 3.2.3 Prosedur
3.2.3.1 Bagan Cara Kerja Penelitian 3.2.3.2 Cara Kerja Penelitian 3.2.4 Variabel Percobaan 3.3 Interpretasi Data 3.4 Jadwal 25 25 26 26 26 27 27 30 31 32 32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 33
4.1 Penurunan Berat selama Pengeringan 33 4.1.1 Penurunan Berat Wortel selama Pengeringan 33 4.1.2 Penurunan Berat Cabe Merah selama Pengeringan 35 4.1.3 Penurunan Berat Daun Bawang selama Pengeringan 37 4.1.4 Pembahasan Penurunan Berat selama Pengeringan 39 4.2 Penentuan Laju Pengeringan Konstan dan Menurun 40 4.2.1 Penentuan Laju Pengeringan Konstan dan Menurun pada Wortel 41 4.2.2 Penentuan Laju Pengeringan Konstan dan Menurun pada Cabe
Merah 43 4.2.3 Penentuan Laju Pengeringan Konstan dan Menurun pada Daun
Bawang 46 4.3 Penentuan Kandungan Air Kritik (X kritik) 48 4.3.1 Penentuan Kandungan Air Kritik (X kritik) pada Wortel 48
4.3.2 Penentuan Kandungan Air Kritik (X kritik) pada Cabe Merah 50 4.3.3 Penentuan Air Kritik (X kritik) pada Daun Bawang 51 4.4 Penentuan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi Fasa (hc) 53
4.4.1 Penentuan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (hc) pada Wortel 53
4.4.2 Penentuan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (hc) pada Cabe
Merah 55 4.4.3 Penentuan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (hc) pada Daun
Bawang 57 4.4.4 Hubungan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (hc) dengan
Temperatur Pengeringan pada Pengeringan Vakum 59 4.4.5 Hubungan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi (hc) dengan
Tekanan Pengeringan pada Temperatur Pengeringan 60 oC 60
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 62
5.1 Kesimpulan 62
5.2 Saran 62
DAFTAR PUSTAKA 63
DAFTAR SIMBOL 64
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Kemampuan sayuran untuk dikeringkan 18 Tabel 3.1 Nilai tekanan dan temperatur uap air (steam table) 32 Tabel 3.2 Jadwal tentatif kegiatan penelitian 32 Tabel 4.1 Laju pengeringan konstan dan menurun pada wortel 43 Tabel 4.2 Laju pengeringan konstan dan menurun pada cabe merah 45 Tabel 4.3 Laju pengeringan konstan dan menurun pada daun bawang 48 Tabel 4.4 Nilai kandungan air kritik untuk wortel 48 Tabel 4.5 Nilai kandungan air kritik untuk cabe merah 50 Tabel 4.6 Nilai kandungan air kritik untuk daun bawang 51 Tabel 4.7 Penentuan hc untuk wortel 53
Tabel 4.8 Penentuan hc untuk cabe merah 55
Tabel 4.9 Penentuan hc untuk daun bawang 57
Tabel 4.10 Nilai hc tiap sampel pada tekanan absolut 22 cmHg 59
Tabel 4.11 Nilai a dan b tiap sampel pengeringan 60 Tabel 4.12 Nilai hc tiap sampel pada temperatur pengeringan 60 oC 60
Tabel 4.13 Nilai c dan d sampel pengeringan 61 Tabel A.1 Data waktu dan berat wortel pada pengeringan vakum dan
temperatur 50 oC 65
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Kandungan air dalam bahan 10 Gambar 2.2 Kurva laju pengeringan 12 Gambar 2.3 Proses rekonstitusi pada freeze drying 20 Gambar 2.4 Triple point air 21
Gambar 2.5 Diagram fasa air 22
Gambar 2.6 Proses pengeringan 23 Gambar 3.1 Skema alat pengeringan vakum 26 Gambar 4.1 Penurunan berat wortel pada tekanan absolut 22 cmHg dan
temperatur 60 oC 33
Gambar 4.2 Penurunan berat wortel pada tekanan absolut 22 cmHg dan
temperatur 55 oC 34
Gambar 4.3 Penurunan berat wortel pada tekanan absolut 22 cmHg dan
temperatur 50 oC 34
Gambar 4.4 Penurunan berat wortel pada tekanan atmosferik dan temperatur
60 oC 35
Gambar 4.5 Penurunan berat cabe merah pada tekanan absolut 22 cmHg dan
temperatur 60 oC 35
Gambar 4.6 Penurunan berat cabe merah pada tekanan absolut 22 cmHg dan
temperatur 55 oC 36
Gambar 4.7 Penurunan berat cabe merah pada tekanan absolut 22 cmHg dan
temperatur 50 oC 36
Gambar 4.8 Penurunan berat cabe merah pada tekanan atmosferik dan
temperatur 60 oC 37
Gambar 4.9 Penurunan berat daun bawang pada tekanan absolut 22 cmHg
dan temperatur 60 oC 37
Gambar 4.10 Penurunan berat daun bawang pada tekanan absolut 22 cmHg
Gambar 4.11 Penurunan berat daun bawang pada tekanan absolut 22 cmHg
dan temperatur 50 oC 38
Gambar 4.12 Penurunan berat daun bawang pada tekanan atmosferik dan
temperatur 60 oC 39
Gambar 4.13 Laju pengeringan konstan dan laju pengeringan menurun untuk wortel pada tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 60 oC 41 Gambar 4.14 Laju pengeringan konstan dan laju pengeringan menurun untuk
wortel pada tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 55 oC 41 Gambar 4.15 Laju pengeringan konstan dan laju pengeringan menurun untuk
wortel pada tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 50 oC 42 Gambar 4.16 Laju pengeringan konstan dan laju pengeringan menurun untuk
wortel pada tekanan atmosferik dan temperatur 60 oC 42 Gambar 4.17 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk cabe merah pada
tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 60 oC 43 Gambar 4.18 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk cabe merah pada
tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 55 oC 44 Gambar 4.19 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk cabe merah pada
tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 50 oC 44 Gambar 4.20 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk cabe merah pada
tekanan atmosferik dan temperatur 60 oC 45 Gambar 4.21 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk daun bawang
pada tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 60 oC 46 Gambar 4.22 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk daun bawang
pada tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 55 oC 46 Gambar 4.23 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk daun bawang
pada tekanan absolut 22 cmHg dan temperatur 50 oC 47 Gambar 4.24 Laju pengeringan konstan dan menurun untuk daun bawang
pada tekanan atmosferik dan temperatur 60 oC 47 Gambar 4.25 Pengaruh temperatur terhadap kandungan air kritik untuk wortel
Gambar 4.26 Pengaruh temperatur terhadap kandungan air kritik untuk cabe merah pada pengeringan vakum (tekanan absolut 22 cmHg) 50 Gambar 4.27 Pengaruh temperatur terhadap kandungan air kritik untuk daun
bawang pada pengeringan vakum (tekanan absolut 22 cmHg) 52 Gambar 4.28 Hubungan hc terhadap temperatur untuk wortel pada tekanan
absolut 22 cmHg 54
Gambar 4.29 Hubungan hc terhadap tekanan untuk wortel pada temperatur
60 oC 54
Gambar 4.30 Hubungan hc terhadap temperatur untuk cabe merah pada
tekanan absolut 22 cmHg 56 Gambar 4.31 Hubungan hc terhadap tekanan untuk cabe merah pada
temperatur 60 oC 56
Gambar 4.32 Hubungan hc terhadap temperatur untuk daun bawang pada
tekanan absolut 22 cmHg 58 Gambar 4.33 Hubungan hc terhadap tekanan untuk daun bawang pada
temperatur 60 oC 58
Gambar 4.34 Pengaruh temperatur terhadap hc untuk berbagai sampel
pengeringan pada pengeringan vakum (tekanan absolut 22cmHg) 59 Gambar 4.35 Pengaruh tekanan terhadap hc untuk berbagai sampel
pengeringan pada temperatur pengeringan 60 oC 61 Gambar A.1 Laju pengeringan konstan pada wortel dengan kondisi tekanan
absolut 22 cmHg dan temperatur 50 oC 66 Gambar A.2 Laju pengeringan menurun pada wortel dengan kondisi tekanan
absolut 22 cmHg dan temperatur 50 oC 66 Gambar A.3 Pengaruh tekanan absolut terhadap panas laten air 68 Gambar A.4 Pengaruh tekanan absolut terhadap saturated temperature 68
