Senin, 06 Desember 2010

laporan praktikum pengering

LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNIK PENGOLAHAN PANGAN
KARAKTERISTIK PENGERINGAN PADA PRODUK PERTANIAN














Oleh:
AHMAD SHODIK
A1H008029











KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
PURWOKERTO
2010
I.PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Pengawetan makanan dapat dilakukan dengan beberapa teknik baik yang menggunakan teknologi tinggi maupun teknologi sederhana. Caranya pun beragam dengan berbagai tingkat kesulitan. Namun inti dari pengawetan makanan adalah suatu upaya untuk menahahan laju pertumbuham mikroorganisme pada makanan. Teknik pengolahan dan pengawetan makanan itu ada beberapa cara, yaitu: pendinginan, pengeringan, pengalengan, pengemasan, penggunaan bahan kimia, penggunaan zat aditif (tambahan) dan pemanasan.
Proses pengeringan merupakan proses pangan yang pertama dilakukan untuk mengawetkan makanan. Selain untuk mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak atau busuk pada kondisi penyimpanan sebelum digunakan, pengeringan pangan juga menurunkan biaya dan mengurangi kesulitan dalam pengemasan, penanganan, pengangkutan dan penyimpanan, karena dengan pengeringan bahan menjadi padat dan kering, sehingga volume bahan lebih ringkas, mudah dan hemat ruang dalam pengangkutan, pengemasan maupun penyimpanan. Disamping itu banyak bahan pangan yang hanya dikonsumsi setelah dikeringkan, seperti teh, kopi, coklat dan beberapa jenis biji-bijian.
Proses pengeringan merupakan salah satu penanganan bahan pangan untuk menjaga pengawetan bahan pangan lebih lama. Proses pengeringan pada dasarnya ditentukan oleh pengaturan suhu yang baik yang merupakan faktor terpenting dalam pengawetan pangan dan mutu bahan pangan yang dihasilkan.
Walaupun manusia telah menggunakan makanan yang dikeringkan sejak ribuan tahun yang lalu, pengeringan buatan untuk bahan pangan baru sekitar dua abad yang lalu. Yang dimaksud pengeringan buatan disini adalah pengeringan dengan menggunakan sumber panas artifisal untuk menggantikan panas sinar matahari. Kadang-kadang istilah dehidrasi digunakan untuk menunjukkan pengeringan buatan untuk membedakan dengan pengeringan penjemuran.
Beberapa tipe pengering digunakan untuk bahan padat. Dalam hal ini bahan pangan dikeringkan dalam baki, pada ban berjalan atau pada rak tanpa wadah. Sedangkan ‘spray dryer’ dan ‘drum dryer’ hanya bisa digunakan untuk pengeringan bahan berbentuk cair. Klasifikasi lain alat pengering adalah pengering tekanan atmosfer dan pengering vakum. Dalam pengeringan tekanan atmosfer panas yang diperlukan untuk penguapan biasanya ditransfer dengan aliran udara yang disirkulasikan, yang juga menampung dan membawa air yang diuapkan. Dalam pengeringan vakum bahan yang dikeringkan harus diletakkan dalam ruang tertutup dan panas untuk penguapan ditransfer dengan cara radiasi atau konduksi dari permukaan yang panas.
Pengeringan dapat diartikan pula sebagai proses pemindahan panas dan uap air secara simultan, yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan, yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas. Tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air bahan sampai batas dimana perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti. Dengan demikian bahan yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lebih lama.
Kandungan air yang terdapat pada suatu bahan terdiri dari beberapa jenis. Masing-masing Janis air bahan tersebut adalah :
1.Air bebas (free water)
Bagian air ini terdapat pada permukaan bahan dapat dipergunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya serta dapat pula dijadikan sebagai media reaksi-reaksi kimiawi. Air bebas ini dapat dengan mudah diuapkan pada proses pengeringan untuk menguapkan air bebas diperlukan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan menguapkan air terikat. Air yang dapat diuapkan disebut vaporable water. Bila air bebas ini diuapkan seluruhnya, kadar air bahan berkisar antara 12%-25%, tergantung pada jenis bahan serta suhu.
2.Air yang terikat secara fisik
Merupakan bagian air bahan yang terdapat dalam jaringan matriks bahan (tenunan bahan) karena adanya ikatan-ikatan fisik. Bagian air ini terdiri dari :
a. Air terikat menurut sistem kapiler
Karena adanya pipa-pipa kapiler maka dapat terjadi pergerakan air pada bahan.
b. Air absorpsi
Air ini terdapat pada tenunan-tenunan bahan karena adanya tenaga penyerapan dari dalam bahan. Air ini akan menyebabkan pengembangan volume bahan. Akan tetapi air ini tidak merupakan komponen penyusunan bahan tersebut.
c. Air yang terkurung diantara tenunan bahan karena adanya hambatan mekanis. Biasanya terdapat pada bahan yang berserat. Air ini sangat sukar diuapkan pada proses pengeringan. Untuk menguapkannya harus dibantu dengan jalan merusak struktur jaringan penyusun bahan tersebut, misalnya dengan jalan penghancuran (Taib, 1998).

B.Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah:
1.Menentukan kurva pengeringan
2.Mengetahui laju pengeringan
3.Menentukan kadar air kesetimbangan
4.Menentukan waktu pengeringan
5.Menentukan konstanta pengeringan
6.Menganalisa mutu produk hasil pengeringan
II.TINJAUAN PUSTAKA
Hall (1957) menyatakan proses pengeringan adalah proses pengambilan atau penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan biji-bijian akibat aktivitas biologis dan kimia sebelum bahan diolah.
Pengeringan adalah metode untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian aiar dari suatu bahan dengan cara menguapkannya hingga kadar air kesetimbangan dengan kondisi udara normal atau kadar air yang setara dengan nilai aktivitas air (Aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologis, enzimatis, dan kimiawi.Sedangkan dehidrasi adalah proses pengeluaran atau penghilangan air dari suatu bahan dengan cara menguapkannya hingga kadar air yang sangat rendah mendekati nol.
Bahan pangan yang dikeringkan pada umumnya berubah warnanya menjadi coklat. Perubahan warna tersebut disebabkan reaksi browning, baik enzimatik maupun non-enzimatik. Reaksi browning non-enzimatik yang paling sering terjadi adalah reaksi antara asam amino dan gula reduksi. Reaksi asam-asam amino dengan gula pereduksi dapat menurunkan nilai gizi protein yang terkandung di dalamnya. (Winarno et al., 1993).
Beberapa klasifikasi alat pengering yang dapat digunakan antara lain: pengering tekanan atmosfer dan pengering vakum. Pada pengeringan tekanan atmosfer panas yang diperlukan untuk penguapan biasanya ditransfer dengan aliran udara yang disirkulasikan, yang juga menampung dan membawa air yang diuapkan. Sedangkan dalam pengering vakum bahan yang dikeringkan harus diletakkan dalam ruang tertutup dan panas untuk penguapan ditransfer dengan cara radiasi atau konduksi dari permukaan yang panas. Berdasarkan sistem pengumpanan bahan, pengering diklasifikasikan menjadi pengering kontinue dan pengering tipe batch. Pengering kabinet atau yang biasa disebut dengan “tray dryer”dapat dikelompokkan sebagai pengering batch konveksi udara yang biasanya ditunjukkan untuk operasi kecil (Wirakartakusumah,et.al,.1992).
Menurut Earle (1982), pengeringan bahan pangan dapat diartikan sebagai proses pemisahan air dari suatu bahan pangan dengan maksud untuk mengawetkan bahan pangan dalam penyimpanan. Kadar air bahan dalam proses pengeringan diturunkan sampai kesuatu tingkat yang memungkinkan untuk dapat menahan atau menghambat pertumbuhan mikroba atau reaksi lainnya. Tujuan lain dari pengeringan adalah mengurangi volume produk sehingga akan meningkatkan efisiensi dalam pengangkutan maupun penyimpanan dari produk yang bersangkutan. Jadi pengeringan bahan pangan adalah merupakan salah satu unit operasi yang penting dalam proses pengolahan bahan pangan.
Beberapa tipe pengering digunakan untuk bahan padat. Dalam hal ini bahan pangan dikeringkan dalam baki, pada ban berjalan atau pada rak tanpa wadah. Sedangkan spray dryer dan drum dryer hanya bisa digunakan untuk pengeringan bahan berbentuk cair. Klasifikasi lain alat pengering adalah pengering tekanan atmosfer dan pengering vakum. Dalam pengeringan tekanan atmosfer panas yang diperlukan untuk penguapan biasanya ditransfer dengan aliran udara yang disirkulasikan, yang juga menampung dan membawa air yang diupkan. Dalam pengeringan vakum bahan yang dikeringkan harus diletakan dalam ruang tertutup dan panas untuk penguapan ditransfer dengan cara radiasi atau konduksi dari permukaan yang panas. Berdasarkan sistem pengumpanan bahan, pengering diklasifikasikan menjadi pengering kontinyu dan pengering tipe batch.
Karena proses utama dalam pengeringan adalah penguapan air dari bahan pangan, maka perlu terlebih dahulu diketahui karakteristik hidratasi yaitu sifat-sifat bahan pangan yang meliputi interaksi antara bahan tersebut dengan molekul air yang dikandungnya, molekul air di udara sekitarnya serta faktor-faktor yang mempengaruhi sifat-sifat tersebut.
Menurut Taib et al.,(1988), dasar proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan udara lebih sedikit atau dengan kata lain udara mempunyai kelembaban nisbi yang rendah, sehingga terjadi penguapan selama proses pengeringan, energi yang diterima oleh bahan digunakan untuk menaikkan suhu bahan dan menguapkan sejumlah air dari bahan.
Panas yang digunakan untuk menaikkan suhu bahan disebut panas sensible, sedangkan panas yang digunakan untuk menguapkan sejumlah air dari bahan disebut panas laten (Heldman and Singh, 1981). Besarnya panas sensible dapat dihitung dengan terlebih dahulu mengetahu besarnya panas spesifik bahan serta besarnya perubahan suhu bahan yang terjadi selama proses pengeringan.
Panas spesifik (Cp) bahan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Dickerson (1969) yaitu:
Cp = 1.675 + 0.025 (kadar air)
Beberapa keuntungan dari pemakaian teknologi pengeringan pada sayur dan buah antara lain: bahan menjadi lebih awet, volume bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan dan pengepakan, berat bahan juga menjadi berkurang sehingga memudahkan pengangkutan, dengan demikian diharapkan biaya produksi menjadi lebih murah. Sedangkan sisi kerugiannya antara lain: terjadinya perubahan sifat fisis seperti pengerutan, perubahan warna, kekerasan dan sebagainya. Perubahan kualitas kimia antara lain : penurunan kandungan vitamin C maupun terjadinya pencoklatan demikian pula kualitas organoleptisnya (Susanto, 1994).
Tujuan dari pengeringan adalah:
1.Daya simpan bahan lebih lama karena kadar air dalam bahan relatif lebih rendah sehingga kerusakan enzim maupun mikroorganisme dapat lebih ditekan.
2.Dapat dihasilkan produk yang bernilai ekonomis lebih tinggi.
3.Mempermudah distribusi karena umumnya bahan yang telah dikeringkan mempunyai berat yang lebih ringan dan bentuk lebih ringkas.
4.Bahan dapat lebih awal dipanen.
Faktor-faktor utama yang mempengaruhi kecepatan pengeringan dari suatu bahan pangan adalah:
1.Sifat fisik dan kimia produk (bentuk, ukuran, komposisi dan kadar air).
2.Pengaturan geometris produk sehubungan dengan permukaan alat atau media perantara pemindah panas (seperti nampan untuk pengeringan).
3.Sifat-sifat fisik dari lingkungan alat pengering (suhu, kelembaban dan kecepatan udara) (Tim Penyusun, 2009).










III. METODOLOGI PRAKTIKUM
A.Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
a.Timbangan digital
b.Thermometer
c.Oven
d.desikator
e.Cawan
f.Pisau
g.Penggaris
h.Label

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah buah pir

B. Prosedur kerja
1.Bahan dan alat disiapkan.
2.Nampan, cawan dan bahan (buah pir) ditimbang.
3.Suhu pengeringan dan debit aliran udara pada oven dicatat.
4.Massa bahan setiap periode tertentu, sampai massa bahan konstan ditimbang.


IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
A.Hasil
Hasil pengamatan



Perhitungan
1.
Cawan 1
Kabb =
= 80,95 %
Kabk =
= 425%






Cawan 2

Kabb =
= 92,68%
Kabk =
= 1266,67%

Kadar air rata-rata
Bk = = 845,835 %
Bb = = 86,815 %
Massa bahan = 50 gram
Kadar air bb = 86,815 %
Kadar air bk = 845,835 %
Ka bb =
86,815 =
43,4075 = X x 100 %
43,4075 = X
Massa padatan = 50 – 43,4075
= 6,5925 gram

t (waktu; menit)
Massa sampel bahan (g)
Ka (%bk)
Ka bb
Kabb/dt kabk/dt
0
50
858,4376
86,815
0 0
20
48,3
632,651
86,351
0,0232 1,2893
40
47,7
623,549
86,179
0,006 11,2893
60
47,0
612,931
85,973
0,0103 0,5309
80
46,3
602,313
85,761
0,0106 0,5309
100
120
45,6
45,3
591,695
587,145
85,543
85,447
0,0109 0,5309
0,0048 0,2275








B.Pembahasan
Pengeringan merupakan proses pemindahan panas dan uap air secara simultan, yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan, yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas.
Pengeringan untuk mengawetkan bahan pangan hasil pertanian dapat dilakukan dengan beberapa cara tergantung sifat bahan, kegunaan serta nilai ekonomisnya antara lain: penjemuran (sun drying), pengeringan buatan (artificial drying), pengeringan secara pembekuan (free drying) dan dehidrasi parsial dengan osmosis (osmotic dehydration). Sedangkan proses pengeringan terbagi dalam tiga kategori, yaitu:
1.Pengeringan udara dan pengeringan yang berhubungan langsung di bawah tekanan atmosfir.
2.Pengeringan hampa udara
3.Keuntungan dalam pengeringan hampa udara didasarkan pada kenyataan bahwa penguapan air terjadi lebih cepat pada tekanan rendah daripada tekanan tinggi.
4.Pengeringan beku
Pengeringan beku terjadiapabila uap air disublimasikan keluar dari bahan pangan beku. Struktur bahan pangan dipertahankan dengan baik pada kondisi ini. Suhu dan tekanan yang sesuai harus dipersiapkan dalam alat pengering untuk menjamin terjadinya proses sublimasi.
Pengeringan yang dilakukan pada suatu bahan pertanian memiliki maksud tertentu yang ingin dicapai antara lain agar produk dapat disimpan lebih lama, mempertahankan daya fisiologi biji-bijian/benih, mendapatkan kualitas yang lebih baik, sehingga alat pengering yang digunakan saat proses pengeringanpun harus diperhatikan dengan baik. Selain dari karakteristik dan proses pengeringan yang berlangsung, alat pengering juga berpengaruh terhadap proses pengeringan
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan ada 2 golongan, yaitu:
1)Faktor yang berhubungan dengan udara pengering
Yang termasuk dalam golongan ini adalah suhu, kecepatan volumetrik aliran udara pengering, dan kelembaban udara.
2)Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan
Yang termasuk dalam golongan ini adalah ukuran bahan, kadar air awal, dan tekanan parsial dalam bahan.
Beberapa mekanisme aliran internal air yang dapat berlangsung :
a.Diffusi
Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di bawah titik jenuh atmosferik dan padatan dengan cairan di dalam sistem bersifat mutually soluble.
b. Capillary flow
Cairan bergerak mengikuti gaya gravitasi dan kapilaritas. Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di atas titik jenuh atmosferik.
Proses pengeringan terbagi dalam tiga kategori, yaitu:
1)Pengeringan udara dan pengeringan yang berhubungan langsung di bawah tekanan atmosfir.
Dalam hal ini panas dipindahkan menembus bahan pangan, baik dari udara maupun permukaan yang dipanaskan. Uap air dipindahkan dengan udara.
2)Pengeringan hampa udara
Keuntungan dalam pengeringan hampa udara didasarkan pada kenyataan bahwa penguapan air terjadi lebih cepat pada tekanan rendah daripada tekanan tinggi. Panas yang dipindahkan dalam pengeringan hampa udara pada umumnya secara konduksi, kadang-kadang secara pemancaran.
3)Pengeringan beku
Pada pengeringan beku, uap air disublimasikan keluar dari bahan pangan beku. Struktur bahan pangan dipertahankan dengan baik pada kondisi ini. Suhu dan tekanan yang sesuai harus dipersiapkan dalam alat pengering untuk menjamin terjadinya proses sublimasi.
Semakin lama waktu pengeringan dalam pengering kabinet semakin kecil massa pada bahan tersebut.
Grafik hubungan waktu v/s kabk



Grafik hubungan kabk/dt v/s kabk



Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan ada dua golongan, yaitu:
1.Faktor yang berhubungan dengan udara pengering, yaitu suhu, kecepatan volumetrik aliran udara pengering dan kelembaban udara.
2.Faktor yang barhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkan, yaitu ukuran bahan, kadar air awal, dan tekanan parsial di dalam bahan.
V.KESIMPULAN DAN SARAN
A.Kesimpulan
1.Pengering berfungsi untuk mengeringkan bahan baku pangan sebelum diolah lebih lanjut
2.Pengeringan merupakan proses pemindahan panas dan uap air secara simultan, yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air
3.Faktor yang mempengaruhi pengeringan antara lain jenis bahan pangan, kandungan air dalam bahan pangan, kecepatan pada alat pengeringan.
4.Energi yang digunakan untuk pengeringan buah pir adalah 198 Kj/ gram

B.Saran
1.Suasana praktikum sebaiknya lebih dikondusifkan lagi untuk menunjang terlaksananya kegiatan praktikum dengan baik
2.Penambahan fasilitas praktikum terutama peralatan yang lebih memadai
3.Perlu adanya persiapan yang matang dalam melakukan praktikum sehingga dapat memperlancar jalanya praktikum








DAFTAR PUSTAKA
Hardjosentono, M. 1983. Mesin-Mesin Pertanian. CV. Vasa Guna, Jakarta.

Pantastico, B. ER. 1986. Fisiologi Pasca Panen. Terjemahan oleh Kamariyani, Ir. Prof. 1989. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Sathu, Suyanti. 1996. Penanganan dan Pengolahan Buah. Penebar Swadaya. Jakarta.

Susanto, Tri. 1994. Teknologi Pengolahan Hasil Pertanian. PT. Bina Ilmu. Surabaya.
Sularso. 1997. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. PT. Pradnya Paramita, Jakarta

Tim penyusun. 2010. Modul Praktikum Teknik Pengawetan dan Pengolahan Hasil Pertanian. Fakultas Pertanian, UNSOED.

Wirakartakusumah, A. 1992. Peralatan dan Unit Proses Industri Pangan. IPB. Bogor

1 komentar:

  1. thank's atas contoh laporanya . karena suda bantu saya dalam pembuatan laporan satuan operasi II.

    BalasHapus