NERACA MASSA
a. Inspeksi Awal Pada proses inspeksi awal, bahan baku susu yang digunakan sebanyak 2500 liter. Diketahui berat jenis susu 1,025 kg/m 3, sehingga didapatkan berat awal susu segar yaitu 2562,5 kg. Inspeksi 0,5% B A Susu segar 2562,5 kg
Inspeksi
C Susu segar 2549,7 kg
Perhitungan massa bahan yang hilang (B): 0,5% x 2562,5 kg = 12,81 kg A 2562,5 kg C
=B+C = 12,81 kg + C = 2549,7 kg
Massa in
Massa out
Susu segar 2562,5 kg
Susu segar 2549,7 kg Inspeksi 12,81 kg Total 2562,5 kg
Total 2562,5 kg b. Pencampuran ( Mixing ) A Susu segar 2549,7 kg
Mixing
C Susu mix 2810,27 kg
B
Gula 10% Perisa 0,2% Pewarna 0,02%
Perhitungan berat bahan tambahan (B): Gula : 10% × 2549,7 kg = 254,97 kg Perisa : 0,2% × 2549,7 kg = 5,1 kg Pewarna: 0,02% × 2549,7 kg = 0,5 kg A + B =C 2549,7 kg + 260,57 kg = C C = 2810,27 kg Massa in
Massa out
Susu segar 2549,7 kg Gula 254,97 kg Perisa 5,1 kg Pewarna 0,5 kg Total 2810,27 kg
Susu mix 2810,27 kg
Total 2810,27 kg
c. Pasteurisasi Pasteurisasi merupakan proses untuk mengurangi jumlah mikroba pembusuk dan patogen yang tidak tahan panas dengan menggunakan suhu 80 oC selama 15 detik. Pada proses ini diasumsikan terdapat susu yang tersangkut di belokan pipa sebesar 0,05%.
Loss 0,05% karena tersangkut di belokan pipa B A Susu mix 2810,27 kg
Pasteurisasi
B Susu pasteurisasi 2808,87 kg
Perhitungan massa bahan yang hilang (B): 0,05% x 2810,27 kg = 1,4 kg A 2810,27 kg C
=B+C = 1,4 kg + C = 2808,87 kg
Massa in
Massa out
Susu mix 2810,27 kg
Susu pasteurisasi 2808,87 kg Tertinggal di dalam alat 1,4 kg Total 2810,27 kg
Total 2810,27 kg
d. Homogenisasi Proses homogenisasi dilakukan untuk memecah ukuran globula-globula lemak yang akan menghasilkan tingkat dispersi lemak yang tinggi. Pada proses homogenisasi ini diasumsikan terdapat susu yang tertinggal di dalam alat sebesar 0,05%. Loss 0,05% karena tertinggal di dalam alat B A Susu pasteurisasi 2808,87 kg
Homogenisasi
C Susu pasteurisasi 2807,47 kg
Perhitungan massa bahan yang hilang (B): 0,05% x 2808,87 kg = 1,4 kg A 2808,87 kg C
=B+C = 1,4 kg + C = 2807,47 kg
Massa in
Massa out
Susu pasteurisasi 2808,87 kg
Susu pasteurisasi 2807,47 kg Tertinggal di dalam alat 1,4 kg Total 2808,87 kg
Total 2808,87 kg
e. Pendinginan Proses pendinginan dilakukan pada temperature 10 oC dengan tujuan “heat shock” untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Pada proses pendinginan ini diasumsikan terdapat susu yang tertinggal di dalam alat sebesar 0,05%. Loss 0,05% karena tertinggal di dalam alat B A Susu pasteurisasi 2807,47 kg
Pendinginan
Perhitungan massa bahan yang hilang (B): 0,05% x 2807,47 kg = 1,4 kg
C Susu pasteurisasi 2806,07 kg
A 2808,87 kg C
=B+C = 1,4 kg + C = 2806,07 kg
Massa in
Massa out
Susu pasteurisasi 2807,47 kg
Susu pasteurisasi 2806,07 kg Tertinggal di dalam alat 1,4 kg Total 2807,47 kg
Total 2807,47 kg f. Pengemasan
Inspeksi 6 botol (@ 250 ml) ~ 1,5 kg B A Susu pasteurisasi 2806,07 kg
Pengemasan
D Susu pasteurisasi 2803,17 kg
C Loss 0,05% karena tertinggal di dalam alat Perhitungan massa bahan yang hilang (C): 0,05% x 2806,07 kg = 1,4 kg A 2806,07 kg D
=B+C+D = 1,5 kg + 1,4 kg + D = 2803,17 kg
Massa in
Massa out
Susu pasteurisasi 2806,07 kg
Susu pasteurisasi 2803,17 kg Tertinggal di dalam alat 1,4 kg Inspeksi 1,5 kg Total 2806,07 kg
Total 2806,07 kg
Dari perhitungan tersebut, didapatkan total susu pasteurisasi yang diproduksi adalah sebanyak 2803,17 kg, sehingga didapatkan volume susu pasteurisasi yang dihasilkan sebanyak 2734,8 liter kemudian susu pasteurisasi dimasukkan ke dalam kemasan botol berukuran 250 ml. 2734,8 = 2.734.800 ml es krim murbei. 2.734.800 250
= 10.939 botol
Sehingga dalam satu kali produksi, susu pasteurisasi yang dihasilkan sebanyak 10.939 botol. Susu pasteurisasi yang sudah dikemas dalam kemasan botol selanjutnya akan disimpan pada cool storage dengan suhu 4ºC.
NERACA ENERGI
a. Pencampuran (Mixing ) A Susu segar 2549,7 kg
55oC
4oC
50oC
Mixing
C Susu mix 2810,27 kg
B
Gula 254,97 kg Perisa 5,1 kg Pewarna 0,5 kg
Susu segar: 4% Fat, 16% SNF dan 80% kadar air Cp susu segar = (1674,72 * 0,0375) + (837,36 * 0,078)+ (4186,8 * 0,8835) = 3592,3 J/Kg˚C = 3,6 kJ/Kg˚C Susu mix: 4% Fat, 15% SNF dan 81% kadar air Cp susu mix = (1674,72 * 0,0375) + (837,36 * 0,158)+ (4186,8 * 0,8035) = 3558,8 J/Kg˚C = 3,55 kJ/Kg˚C Q in
Q out
Susu segar Q = m C ∆T Q = 2549,7 kg x 3,6 kJ/kgoC x (55 – 4 oC) Q = 468124,9 kJ Total 468124,9kJ
Susu mix Q = m C ∆T Q = 2810,27 kg x 3,55 kJ/kgoC x (50 – 0 oC) Q = 498822,9 kJ Total 498822,9 kJ
Q in < Q out
Sehingga terdapat energi yang diberikan oleh alat sebesar 30698 kJ b. Pasteurisasi Loss 0,05% karena tersangkut di belokan pipa B A Susu mix 2810,27 kg
50oC
60oC Pasteurisasi 80oC
B Susu pasteurisasi 2808,87 kg
Q in
Q out
Susu mix Q = m C ∆T Q = 2810,27 kg x 3,55 kJ/kgoC x (80 – 50 oC) Q = 295078,4 kJ
Susu pasteurisasi Q = m C ∆T Q = 2808,87 kg x 3,55 kJ/kgoC x (60 – 0 oC) Q = 589862,7 kJ Tertinggal di dalam alat Q = m C ∆T Q = 1,4 kg x 3,55 kJ/kgoC x (60 – 0 oC) Q = 294 kJ Total 590156,7 kg
Total 295078,4 kg
Q in < Q out
Sehingga terdapat energi yang diberikan oleh alat sebesar 295078,4 kJ
c. Homogenisasi Loss 0,05% karena tertinggal di dalam alat B A Susu pasteurisasi 2808,87 kg
60oC
40oC Homogenisasi 50oC
C Susu pasteurisasi 2807,47 kg
Q in
Q out
Susu pasteurisasi Q = m C ∆T Q = 2808,87 kg x 3,55 kJ/kgoC x (60 – 0 oC) Q = 589862,7 kJ
Susu pasteurisasi Q = m C ∆T Q = 2807,47 kg x 3,55 kJ/kgoC x (50 – 40 oC) Q = 98261,45 kJ Tertinggal di dalam alat Q = m C ∆T Q = 1,7 kg x 3,55 kJ/kgoC x (50 – 40 oC) Q = 49 kJ Total 98310,45 kg
Total 589862,7 kg
Q in > Q out
Sehingga terdapat energi yang dilepaskan ke lingkungan sebesar 491552,3 kJ d. Pendinginan Loss 0,05% karena tertinggal di dalam alat B A 40oC Susu pasteurisasi 2807,47 kg
10oC Pendinginan
C Susu pasteurisasi 2806,07 kg
8oC Q in
Q out
Susu pasteurisasi Q = m C ∆T Q = 2807,47 kg x 3,55 kJ/kgoC x (40 – 8 oC) Q = 314436,6 kJ
Susu pasteurisasi Q = m C ∆T Q = 2806,07 kg x 3,55 kJ/kgoC x (10 – 8 oC) Q = 19642,49 kJ Tertinggal di dalam alat Q = m C ∆T Q = 1,4 kg x 3,55 kJ/kgoC x (10 – 8 oC) Q = 9,8 kJ Total 19652,29 kJ
Total 314436,6 kJ
Q in > Q out
Sehingga terdapat energi yang dilepaskan ke lingkungan sebesar 294784,4 kJ
