TUGAS MATA KULIAH SATUAN OPERASI DAN PROSES
“EVAPORASI”
Anggota Kelompok:
1. Rochmanda Ade Herlambang (201310220311047) 2. Novi Berlian Tunjungsari (201310220311052) 3. Ima Rosida Hayati (201310220311046) 4. Diana Ayu Ningrum (201310220311064) 5. Wildan Ruskamila (201310220311071) 6. Vellyta Kurniawati (201310220311072)
7. Nurul Ilma (201310220311075)
JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang maha pengasih lagi maha penyayang. Shalawat serta salam semoga dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW, para sahabat, juga para pengikutnya.
Alhamdulillah berkat pertolongan dan rahmat Allah SWT, penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan judul “Evaporasi” dalam memenuhi tugas pada mata kuliah Agroklimatologi.
Dalam penyusunan makalah ini penulis dapat menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik agar dapat dijadikan pegangan di dalam menyusun makalah di waktu atau kesempatan yang akan datang.
Penyusunan makalah ini tidak dapat penulis selesaikan tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, baik bersifat material maupun spiritual. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penulisan makalah ini.
Malang, Desember 2012
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1 Evaporasi ... 3
2.2 Evaporator ... 4
BAB III PEMBAHASAN ... 6
2.1 Evaporasi ... 6
2.2.1 Tujuan Evaporasi ... 6
2.2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses Evaporasi ... 7
2.2.3 Perbedaan Evaporasi Dengan Proses Lain ... 7
2.2 Evaporator ... 8
2.2.1 Prinsip Kerja ... 9
2.2.2 Tipe-Tipe Evaporator ... 9
2.2.3 Cara Kerja Mesin ... 12
2.2.4 Bagian-Bagian Evaporator ... 12
2.3 Aplikasi Evaporator ... 15
BAB IV PENUTUP ... 17
4.1 Kesimpulan ... 17
DAFTAR PUSTAKA ... 18
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Industri Pangan di Indonesia semakin berkembang. Berbagai bahan pangan diolah menjadi berbagai macam produk yang bisa dikonsumsi. Semua proses – proses tersebut dibantu oleh berbagai macam alat dan melewati berbagai macam proses. Salah satunya adalah proses evaporasi dan menggunakan alat evaporator.
Evaporasi merupakan suatu proses penguapan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Tujuan dari evaporasi itu sendiri yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tidak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air.
Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah zat cair, kadang-kadang zat cair yang sangat viskos, dan bukan zat padat. Begitupula, evaporasi berbeda dengan distilasi, karena disini uapnya biasanya komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran, dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya menjadi fraksi-fraksi. Biasanya dalam evaporai, zat cair pekat itulah yang merupakan produk yang berharga dan uapnya biasanya dikonsentrasikan dan dibuang.
Evaporator merupakan salah satu alat yang banyak digunakan di industry kimia untuk memekatkan suatu larutan. Peristiwa yang terjadi pada proses dievaporator adalah evaporasi.
Sedangkan pengertian evaporasi sendiri merupakan proses perubahan molekul yang memiliki fase cair dengan spontan menjadi fase gas. Proses ini adlah kebalikan dari kondensasi.
Faktor dasar yang mempengaruhi laju penguapan adalah laju panas dipindahkan kebahan cair, jumlah panas yang dibutuhkan untuk menguapkan setiap puond air, suhu maksimum yang diperkenankan untuk bahan cair, tekanan pada saat penguapan terjadi, perubahan yang lain terjadi didalam bahan selama proses penguapan berlangsung
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan evaporasi?
2. Apa yang dimaksud dengan evaporator?
3. Bagaimakah prinsip kerja dari evaporator?
4. Apa saja kah tipe-tipe dari evaporator?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui dasar teori mengenai evaporasi.
2. Untuk mengetahui dasar teori mengenai evaporator.
3. Untuk mengetahui tentang prinsip kerja dari evaporator.
4. Untuk mengetahui tipe-tipe dari evaporator.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Evaporasi
Evaporasi adalah proses pengentalan larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan pelarut. Di dalam pengolahan hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk, meningkatkan larutan sebelum proses lebih lanjut, memperkecil volume larutan, menurunkan aktivitas air aw (Praptiningsih 1999).
Menurut Wirakartakusumah (1989), di dalam pengolahan hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk:
Meningkatkan konsentrasi atau viskositas larutan sebelum diproses lebih lanjut.
Sebagai contoh pada pengolahan gula diperlukan proses pengentalan nira tebu sebelum proses kristalisasi, spray drying, drum drying dan lainnya
Memperkecil volume larutan sehingga dapat menghemat biaya pengepakan, penyimpanan dan transportasi
Menurunkan aktivitas air dengan cara meningkatkan konsentrasi solid terlarut sehingga bahan menjadi awet misalnya pada pembuatan susu kental manis Sebagai bagian dari suatu proses di dalam pabrik, alat evaporasi mempunyai dua fungsi, yaitu merubah panas dan memindahkan uap yang terbentuk dari bahan cair. Ketentuan- ketentuan penting pada praktek evaporasi adalah :
Suhu maksimum yang diperkenankan yaitu sebagian besar dibawah 212 F.
Promosi perputaran bahan cair melalui permukaan pindah panas, untuk mempertahankan koefisien pindah panas yang tinggi dan untuk menghindari setiap pemanasan global yang terlalu tinggi.
Kekentalan bahan cair yang selalu meningkat dengan cepat karena meningkatnya jumlah bahan yang tidak terlarut.
setiap kecenderungan untuk berbusa yang mempersulit pemisahan bahan cair dengan uap
b. Jumlah panas yang tersedia dalam penguapan c. Suhu maksimu yang dapat dicapai
d. Tekanan yang terdapat dalam alat yang digunakan
e. Perubahan-perubahan yang mungkin terjadi selama proses penguapan.
Menurut Buckle (1987), dalam prakteknya ada beberapa faktor yang harus diperhatikan selama proses penguapan meliputi :
1. Sirkulasi udara sehingga proses penghantaran panas tinggi.
2. Terjadinya kenaikan viskositas
3. Terbentuknya deposit pada evaporator 4. Kehilangan aroma
5. Kelarutan zat padat.
2.2 Evaporator
Menurut Gaman (1994), mekanisme kerja evaporator adalah steam yang dihasilkan oleh alat pemindah panas, kemudian panas yang ada (steam) berpindah pada bahan atau larutan sehingga suhu larutan akan naik sampai mencapai titik didih. Steam masih digunakan atau disuplay sehingga terjadi peningkatan tekanan uap. Di dalam evaporator terdapat 3 bagian, yaitu:
1. Alat pemindah panas
Berfungsi untuk mnsuplai panas, baik panas sensibel (untuk menurunkan suhu) maupun panas laten pada proses evaporasi. Sebagai medium pemanas umumnya digunakan uap jenuh.
2. Alat pemisah
Berfungsi untuk memisahkan uap dari cairan yang dikentalkan.
3. Alat pendingin
Berfungsi untuk mengkondnsasikan uap dan memisahkannya. Alat pendingin ini bisa ditiadakan bila sistem bekerja pada tekanan atmosfer
Selama proses evaporasi dapat terjadi perubahan-perubahan pada bahan, baik yang
bermacam-macam bentuk dan jenisnya. Penggunaan bermacam-macam peralatan ini akan berpengaruh pada kemudahan penguapan dan retensi zat gizi. Pada waktu air menguap dan larutan menjadi pekat, terjadi beberapa perubahan penting. Pertama zat terlarut reaktif menjadi lebih pekat dan laju kerusakan kimiawi dapat meningkat. Kedua terjadikenaikan titik didih. Ketiga viskositas larutan meningkat dengan tajam, jika viskositas meningkat, maka cairan menjadi sulit dipanaskan. Kesulitan ini menyebabkan penyebaran suhu yang tidak seragam sehingga dapat terjadi bercak panas dan hangus. Hal ini sangat mempengaruhi retensi zat gizi. Sebagai contoh adalah susu dan produk olahannya yang merupakan produk umum dengan kadar protein tinggi yang dipekatkan. Karena adanya gula reduksi kerusakan terjadi pada lisin. Hasil riset tahum 1960 menunjukkan bahwa pada susu kental manis yang diolah dengan retort pada suhu 113° C Selma 15 menit, retensi lisin yang tersedia adalah 80%. Sedangkan pada susu kental manis yang tidak diolah dengan retort retensi lisin yang tersedia adalah 97%. Kerusakan vitamin pada proses pemekatan hamper tidak terjadi selama proses pemekatan itu dilakukan dengan benar. Sari buah yang dikentalkan pada suhu rendah menunjukkan retensi menunjukkan retensi vitamin C sebesar 92 – 97%. Thiamin adalah perkecualian, selama pemekatan zat ini dapat mengalami susut sebesar 14 – 27%. Retensi zat gizi juga dipengaruhi oleh lama waktu pemanasan larutan di dalam evaporator. Semakin lama lama pemanasan maka retensi zat gizi semakin menurun (Tejasari, 1999)
Besarnya suhu dan tekanan evaporator sangat berpengaruh terhadap proses penguapan cairan. Semakin tinggi maka semakin cepat proses evaporasi, tetapi dapat menyebabkan kerusakan-kerusakan yang dapat menurunkan kualitas bahan (Gaman, 1994).
BAB III PEMBAHASAN 2.1 Evaporasi
Evaporasi merupakan suatu proses penguapan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Tujuan dari evaporasi itu sendiri yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tidak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air.
Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah zat cair, kadang-kadang zat cair yang sangat viskos, dan bukan zat padat. Begitupula, evaporasi berbeda dengan distilasi, karena disini uapnya biasanya komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran, dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya menjadi fraksi-fraksi. Biasanya dalam evaporai, zat cair pekat itulah yang merupakan produk yang berharga dan uapnya biasanya dikonsentrasikan dan dibuang.
Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu: (1) evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami (2) evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas (steam) dalam suatu peralatan.
Evaporasi dapat diartikan sebagai proses penguapan daripada liquid (cairan) dengan penambahan panas atau dapat juga didefinisikan sebagai evaporasi adalah peristiwa menguapnya pelarut dari campuran yang terdiri atas zat terlarut yang tidak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air.
2.1.1 Tujuan Evaporasi
Tujuan dari evaporasi adalah memekatkan konsentrasi larutan sehingga didapatkan larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi. . Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam. Evaporasi diadasarkan pada proses pendidihan secara intensif yaitu (1) pemberian panas ke dalam cairan, (2) pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, (3) pemisahan uap dari cairan, dan (4) mengkondensasikan uapnya. Evaporasi atau penguapan juga dapat didefinisikan sebagai
berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk memisahkan komponenkomponennya. Dalam evaporasi zat cair pekat merupakan produk yang dipentingkan, sedangkan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang. Disinilah letak perbedaan antara evaporasi dan distilasi.
2.1.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses Evaporasi
1. Temperature steam, disesuaikan bahan yang akan dievaporasi karena bahan yang tidak tahan suhu yang tinggi tentunya akan membentuk kerak pada kolom evaporator sehingga akan mempengaruhi perpindahan panas dari steam ke bahan tersebut.
2. Tekanan operasi, mempengaruhi proses penguapan pelarut disamping temperature.
3. Laju alir umpan, bila laju alir umpan terlalu kecil proses kurang effisien dan juga bila terlalu besar, sehingga untuk suatu proses laju alir umpan diusahakan adalah laju yang dapatmenghasilkan proses yang optimal.
4. Sifat fisik dan kimia umpan.
5. Luas permukaan kontak antara umpan dan media pemanas (panjang dan jumlah tube).
6. Laju alir steam
7. Laju air pendingin (kondensor)
2.1.3 Perbedaan Evaporasi Dengan Proses Lain a. Evaporasi Dengan Pengeringan
Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah zat cair kadang-kadang zat cair yang sangat viskos dan bukan zat padat.
Perbedaan lainnya adalah pada evaporasi cairan yang diuapkan dalam kuantitas relative banyak, sedangkan pada pengeringan sedikit.
b. Evaporasi dengan Distilasi
Evaporasi berbeda pula dari distilasi karena uanya biasa dalam komponen tunggal dan walaupun itu dalam bentuk campuran dalam proses evaporasi ini tidak ada
