BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Latar Belakang Belakang
Pengeringan Pengeringan merupakan merupakan bagian dalam rangkaian rangkaian operasi pada industry industry proses. Pengeringan Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair lain dari bahan padat sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat sampai dengan batas yang dapat diterima. Dalam operasi pengeringan, zat padat yang digunakan bisa dalam bentuk serpihan, bij-bijian, serbuk, Kristal, lempeng, atau lembaran sinambung. Dari macam-macam macam-macam bentuk padatan yang akan akan dikeri dikeringk ngkan an maka maka alat alat pengeri pengeringny ngnyaa ada dalam dalam berbag berbagai ai bentuk bentuk menyesu menyesuaik aikan an hasil hasil padatan yang akan dikeringkan, antara lain tray dryer, screen conveyor dryer, tower dryer, rotary dryer, fluidized-bed dryer, flash dryaer, dan spray dryer. 1.2 Tu Tujuan juan 1.2.1 .2.1 Tujua juan Umu Umum m Dapat mengenal karakteristik pengeringan dengan tray dryer Mampu mengoperasikan alat pengeringan jens tray dryer skala laboratorium 1.2.2 1.2.2 Tujuan juan pem pembe belaj lajara aran n khus khusus us
BAB II TINJAUAN PUTA!A
2.1 Penger"ngan Pengeringan merupakan salah satu unit operasi energi paling intensif dalam pengolahan
pasca panen. Unit operasi ini diterapkan untuk mengurangi kadar air produk seperti berbagai buah-buahan, sayuran, dan produk pertanian lainnya setelah panen. Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan yang memerlukan panas untuk menguapkan air dari permukaan bahan tanpa mengubah sifat kimia dari bahan tersebut. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dan bahan yang dikeringkan. aju pemindahan kandungan air dari bahan akan mengakibatkan berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut. Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air dari suatu bahan sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima, menggunakan panas. Pada proses pengeringan ini air diuapkan menggunakan udara tidak jenuh yang dihembuskan pada bahan yang akan dikeringkan. !ir "atau cairan lain# menguap pada suhu yang lebih rendah dari titik didihnya karena adanya perbedaan kandungan uap air pada bidang antar-muka bahan padat-gas dengan kandungan uap air pada fasa gas. $as panas disebut medium pengering, menyediakan panas yang diperlukan untuk penguapan air dan sekaligus memba%a air keluar. !ir juga dapat dipisahkan dari bahan padat, secara mekanik menggunakan cara pengepresan sehingga air keluar, dengan pemisah sentrifugal, dengan penguapan termal ataupun dengan metode lainnya. Pemisahan air secara mekanik biasanya lebih murah biayanya dan lebih hemat energi dibandingkan dengan pengeringan. Kandungan zat cair dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahan lain. !da bahan yang tidak mempunyai kandungan zat cair sama sekali "bone dry#. Pada umumnya zat padat selalu mengandung sedikit fraksi air sebagai air terikat. Kandungan air dalam suatu bahan dapat dinyatakan atas dasar basah "& berat# atau dasar kering, yaitu perbandingan jumlah air dengan jumlah bahan kering. Dasar pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Dalam hal ini, kandungan uap air udara lebih sedikit atau udara mempunyai kelembaban nisbi yang rendah sehingga terjadi penguapan. Kemampuan udara memba%a uap air bertambah besar jika perbedaan antara kelembaban nisbi udara pengering dengan udara sekitar bahan semakin besar. 'alah satu faktor yang mempercepat
proses pengeringan adalah kecepatan angin atau udara yang mengalir. Udara yang tidak mengalir menyebabkan kandungan uap air di sekitar bahan yang dikeringkan semakin jenuh sehingga pengeringan semakin lambat. (ujuan pengeringan untuk mengurangi kadar air bahan sampai batas perkembangan organisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau bakteri terhenti sama sekali. Dengan demikian bahan yang dikeringkan mempunyai %aktu simpan lebih lama. Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air. )ara tersebut dilakukan dengan menurunkan kelembapan nisbi udara dengan mengalirkan udara panas di sekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari tekanan uap air di udara. Perbedaan tekanan itu menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke udara. Di *ndustri kimia proses pengeringan adalah salah satu proses yang penting. Proses pengeringan ini dilakukan biasanya sebagai tahap akhir sebelum dilakukan pengepakan suatu produk ataupun proses pendahuluan agar proses selanjutnya lebih mudah, mengurangi biaya pengemasan dan transportasi suatu produk dan dapat menambah nilai guna dari suatu bahan. Dalam industri makanan, proses pengeringan ini digunakan untuk penga%etan suatu produk makanan. Mikroorganisme yang dapat mengakibatkan pembusukan makanan tidak dapat dapat tumbuh pada bahan yang tidak mengandung air, maka dari itu untuk mempertahankan aroma dan nutrisi dari makanan agar dapat disimpan dalam %aktu yang lebih lama, kandungan air dalam bahan makanan itu harus dikurangi dengan cara pengeringan "+eitasari, /#.
2.2 #akt$r% #akt$r &ang 'empengaruh" Penger"ngan
!. uas Permukaan Makin luas permukaan bahan
makin cepat bahan menjadi kering !ir
menguap melalui permukaan bahan, sedangkan air yang ada di bagian tengah akan merembes ke bagian permukaan dan kemudian menguap. Untuk mempercepat pengeringan umumnya bahan pangan yang akan dikeringkan dipotong-potong atau di iris-iris terlebih dulu. 0al ini terjadi karena1 "/# pemotongan atau pengirisan tersebut akan memperluas permukaan bahan dan permukaan yang luas dapat berhubungan dengan medium pemanasan sehingga air mudah keluar,
"# potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak dimana panas harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan kecil juga akan mengurangi jarak melalui massa air dari pusat bahan yang harus keluar ke permukaan bahan dan kemudian keluar dari bahan tersebut.
2. Perbedaan 'uhu dan Udara 'ekitarnya 'emakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan makin cepat pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula penghilangan air dari bahan. !ir yang keluar dari bahan yang dikeringkan akan menjenuhkan udara sehingga kemampuannya untuk menyingkirkan air berkurang. 3adi dengan semakin tinggi suhu pengeringan maka proses pengeringan akan semakin cepat. !kan tetapi bila tidak sesuai dengan bahan yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu peristi%a yang disebut 4)ase 0ardening4, yaitu suatu keadaan dimana bagian luar bahan sudah kering sedangkan bagian dalamnya masih basah.
). Kecepatan !liran Udara Makin tinggi kecepatan udara, makin banyak penghilangan uap air dari permukaan bahan sehinngga dapat mencegah terjadinya udara jenuh di permukaan bahan. Udara yang bergerak dan mempunyai gerakan yang tinggi selain dapat mengambil uap air juga akan menghilangkan uap air tersebut dari permukaan bahan pangan, sehingga akan mencegah terjadinya atmosfir jenuh yang akan memperlambat penghilangan air. !pabila aliran udara disekitar tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan semakin cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air terba%a dan teruapkan.
D. (ekanan Udara 'emakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk mengangkut air selama pengeringan, karena dengan semakin kecilnya tekanan berarti kerapatan udara makin berkurang sehingga uap air dapat lebih banyak tetampung dan disingkirkan dari bahan pangan. 'ebaliknya jika tekanan udara semakin besar maka udara disekitar pengeringan akan lembab, sehingga kemampuan menampung uap air terbatas dan menghambat proses atau laju pengeringan. 5. Kelembapan Udara
Makin lembab udara maka Makin lama kering sedangkan Makin kering udara maka makin cepat pengeringan. Karena udara kering dapat mengabsobsi dan menahan uap air 'etiap bahan mempunyai keseimbangan kelembaban nisbi masing-masing. kelembaban pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air "pindah# ke atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari atmosfir "'upriyono, 6#.
2.( Pr"ns"p )asar )an mekan"sme penger"ngan
Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan "simultan#. Pertama panas harus di transfer dari medium pemanas ke bahan. 'elanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. 3adi panas harus di sediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. ama proses pengeringan tergantung pada bahan yang di keringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengeringan makin cepat pula proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara pengering, makin besar energi panas yang di ba%a udara sehingga makin banyak jumlah massa cairan yang di uapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. 3ika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari bahan ke atmosfer. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap air. Pada kelembaban udara tinggi, perbedaan tekanan uap air didalam dan diluar bahan kecil, sehingga pemindahan uap air dari dalam bahan keluar menjadi terhambat. Pada pengeringan dengan menggunakan alat umumnya terdiri dari tenaga penggerak dan kipas, unit pemanas "heater) serta alat-alat kontrol. 'ebagai sumber tenaga untuk mengalirkan udara dapat digunakan blo%er. 'umber energi yang dapat digunakan pada unit pemanas adalah tungku, gas, minyak bumi, dan elemen pemanas listrik. Proses utama dalam pengeringan adalah proses penguapan air maka perlu terlebih dahulu diketahui karakteristik hidratasi bahan pangan yaitu sifat-sifat bahan yang meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang dikandungnya dan molekul air di udara sekitarnya.
Peranan air dalam bahan pangan dinyatakan dengan kadar air dan aktiitas air, sedangkan peranan air di udara dinyatakan dengan kelembaban relatif dan kelembaban mutlak. Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut1 /. !ir bergerak melalui tekanan kapiler. . Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan. 6. Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan permukaan komponen padatan dari bahan. 7. Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap. "De%i, /#
2.* 'et$)e Umum Penger"ngan
Metode dan proses pengeringan dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara yang berbeda. Proses pengeringan dapat dikelompokkkan sebagai1 /.
2atch8 bahan dimasukkan ke dalam peralatan pengering dan pengering berlangsung selama
periode %aktu tertentu. . Kontinu8 bahan ditambahkan secara terus-menerus ke dalam pengering dan bahan kering dipindahkan secara terus-menerus. "De%i, /# 2.5 Jen"s%jen"s dryers 2.+.1 Tra, )r,er
Pengering baki "tray dryer # disebut juga pengering rak atau pengering kabinet, dapat digunakan untuk mengeringkan padatan bergumpal atau pasta, yang ditebarkan pada baki logam dengan ketebalan /-/ mm. Pengeringan jenis baki atau %adah adalah dengan meletakkan material yang akan dikeringkan pada baki yang lansung berhubungan dengan media pengering. )ara perpindahan panas yang umum digunakan adalah koneksi dan perpindahan panas secara konduksi juga dimungkinkan dengan memanaskan baki tersebut. +angka bak pengering terbuat dari besi, rangka bak pengerik di bentuk dan dilas, kemudian dibuat dinding untuk penyekat udara dari bahan plat seng dengan tebal ,6mm. Dinding tersebut dilengketkan pada rangka bak pengering dengan cara di reet serta dilakukan pematrian untuk menghindari kebocoran udara panas. Kemudian plat seng dicat dengan %arna hitam buram,agar dapat menyerap panas dengan lebih cepat. Pada bak pengering dilengkapi dengan pintu yang berguna untuk memasukan dan mengeluarkan produk yang dikeringkan. Di
pintu tersebut dibuat kaca yang mamungkinkan kita dapat mengetahui temperature tiap rak, dengan cara melihat thermometer yang sengaja digantungkan pada setiap rak pengering. Di bagian atas bak pengering dibuat cerobong udara, bertujuan untuk memperlancar sirkulasi udara pada proses pengeringan.
