alat pengering vakum - copy
Post on 25-Oct-2015
128 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ALAT PENGERING VAKUM (VACUUM DRYER) DAN ALAT PANGERING BEKU (FREEZE DRYER)
Makalah
disusun untuk memenuhi tugasmata kuliah Satuan Operasi II
oleh
Rahmat Darma WansyahIntan Purnama SariMardan Syah Putra
Satria PutraDodi Chandra
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIANFAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM, BANDA ACEH2013
ALAT PENGERING VAKUM (VACUUM DRYER) DAN
PENGERING BEKU (FREEZE DRYER)
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. Dasar pengeringan adalah
terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara
udara dengan bahan yang dikeringkan.
Proses pengeringan sangat erat hubungannya dengan alat pengering.
Pemilihan alat pengering berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, kebutuhan
energi, biaya perawatan, hasil yang diinginkan, kapasitas, bahan yang diolah, jenis
sumber energi alat, efisiensi energi serta pertimbangan-pertimbangan ekonomis.
Dalam suatu industri, alat-alat drying sangat bervariasi tergantung pada kebutuhan
industri yang bersangkutan. Banyaknya jenis alat pengeringan memerlukan
pengetahuan yang cukup untuk menentukan penggunaan alat pengeringan dan
prosedurnya sesuai jenis bahan/produk yang akan dikeringkan
I. ALAT PENGERING VAKUM
A. Konstruksi Alat
Vakum ialah proses menghilangkan air dari suatu bahan,
bersama dengan penggunaan panas maka vakum dapat menjadi suatu
metode pengeringan yang efektif. Pengeringan dapat dicapai dalam
suhu yang lebih rendah sehingga lebih hemat energi. Metode ini cocok
untuk mengeringkan bahan yang sensitif terhadap panas atau bersifat
volatil karena waktu pengeringannya yang singkat. Kelebihan yang lain
dari pengeringan menggunakan vakum ialah dapat digunakan untuk
mengeringkan bahan yang tak bisa dikeringkan jika terdapat kehadiran
air.
Berikut ini adalah konstruksi dari alat pengering vakum.
Keterangan:
1. Termometer
2. Katup hisap uap/ katup masuk
3. Pressure Gauge
4. Bahan
5. Rak
6. Dinding Dalam
7. Dinding Luar
8. Busa Penahan Panas
9. Katup Hisap
10. Pipa Hisap
11. Kompor (Sumber Kalor)
12. Dudukan Ruang Vakum
13. Filterisasi
14. Air
15. Katup Buang
16. Pompa Vakum
17. Katup Isap Uap
18. Selang Isap Uap
19. Selang Buang
Adapun spesifikasi dari peralatan di atas yaitu:
1. Ruang Vakum
Ruang vakum merupakan ruang tempat proses pengeringan. Ruangan ini
terisolasi dari udara bebas. Di dalam ruangan ini akan diletakkan rak tempat
meletakkan bahan yang dikeringkan. Setelah bahan diletakkan di dalam rak, rak
dimasukkan ke dalam ruang vakum untuk dikeringkan.
2. Pompa Vakum
Pompa vakum merupakan suatu alat atau mesin yang berfungsi untuk
memindahkan fluida dari suatu ruang/tempat yang terisolasi dari udara bebas ke
tempat yang lain. Tujuannya adalah untuk mendapatkan tekanan udara yang lebih
rendah.
3. Termometer dan Barometer
Termometer berfungsi untuk mengatur temperature ruang vakum terutama
pada saat proses pengeringan. Adapun barometer berfungsi untuk mengatur
tekanan di dalam ruang vakum.
4. Filterisasi
Filterisasi berfungsi untuk memindahkan uap basah dengan uap kering
sehingga uap basah tidak terisap oleh pompa vakum. Proses pemisahannya yaitu
ketika pompa bekerja uap basah akan terisap melalui gulungan-gulungan pipa.
Akibat gulungan-gulungan pipa ini, maka uap basah yang terisap akan menabrak
dinding pipa. Uap yang menempel pada gulungan-gulungan pipa akan menjadi
kumpulan-kumpulan air yang ahirnya ikut terisap oleh pompa. Namun karena ada
perbedaan berat jenis antara air dan uap kering maka air akan jatuh pada ujung
pipa dan uap kering berlanjut ke pompa vakum.
5. Kompor
Kompor berfungsi sebagai sumber kalor. Kompor minyak tanah dapat
digunakan pada peralatan ini. Besar nyala api kompor dapat disesuaikan dengan
kebutuhan.
B. Prinsip Kerja Vacuum Dryer
Hal yang diinginkan dalam proses pengeringan adalah keluarnya air dari
dalam bahan yang dikeringkan ke lingkungannya. Sedangkan cara yang ditempuh
untuk mencapai hal ini sangatlah bervariasi, disesuaikan dengan kebutuhan dan
kemampuan. Pengeringan dengan vacuum dryer merupakan pengeringan dengan
menggunakan pemanasan tidak langsung. Prinsip dari alat ini adalah membuat
tekanan pada permukaan produk berkurang (keadaan vakum), sehingga membuat
cairan tersebut menguap tanpa perlu diikuti kenaikan suhu. Metode ini cocok
untuk mengeringkan bahan yang sensitif terhadap panas atau bersifat volatil
karena waktu pengeringan yang singkat.
C. Kondisi Pengeringan
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.
D. Contoh Bahan yang Dikeringkan
Vakum ialah proses menghilangkan air dari suatu bahan, bersama dengan
penggunaan panas maka vakum dapat menjadi suatu metode pengeringan yang
efektif. Pengeringan dapat dicapai dalam suhu yang lebih rendah sehingga lebih
hemat energi. Metode ini cocok untuk mengeringkan bahan yang sensitif terhadap
panas atau bersifat volatil karena waktu pengeringannya yang singkat. Kelebihan
yang lain dari pengeringan menggunakan vakum ialah dapat digunakan untuk
mengeringkan bahan yang tak bisa dikeringkan jika terdapat kehadiran air. Proses
pengeringan vakum sering melibatkan beberapa langkah penerapan panas dan
vakum. Mengurangi tekanan pada permukaan cairan akan membuat cairan
tersebut menguap tanpa perlu diikuti kenaikan suhu.
Vacum drying ini bermanfaat untuk pengeringan sayur-sayuran dan
produk lainnya seperti pasta dan gelatin. Metode Vacuum Drying ini digunakan
untuk mengeringkan bahan – bahan yang peka terhadap suhu, bahan – bahan yang
mudah teroksidasi, serta untuk bahan – bahan yang bersifat volatil. Metode ini
digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain mengeringkan sayur-sayuran
pada suhu tidak terlalu tinggi, sehingga nilai gizi tidak hilang.
Freeze Driyer merupakan suatu alat pengeringan yang termasuk
kedalam Conduction Dryer/ Indirect Dryer karena proses perpindahan terjadi
secara tidak langsung yaitu antara bahan yang akan dikeringkan (bahan basah) dan
media pemanas terdapat dinding pembatas sehingga air dalam bahan basah /
lembab yang menguap tidak terbawa bersama media pemanas. Hal ini
menunjukkan bahwa perpindahan panas terjadi secara hantaran (konduksi),
sehingga disebut juga Conduction Dryer/ Indirect Dryer.
Pengeringan beku (freeze drying) adalah salah satu metode pengeringan
yang mempunyai keunggulan dalam mempertahankan mutu hasil pengeringan,
khususnya untuk produk-produk yang sensitif terhadap panas. Keunggulan
pengeringan beku, dibandingkan metoda lainnya, antara lain adalah :
a. dapat mempertahankan stabilitas produk (menghindari perubahan aroma,
warna, dan unsur organoleptik lain)
b. dapat mempertahankan stabilitas struktur bahan (pengkerutan dan perubahan
bentuk setelah pengeringan sangat kecil)
c. dapat meningkatkan daya rehidrasi (hasil pengeringan sangat berongga dan
lyophile sehingga daya rehidrasi sangat tinggi dan dapat kembali ke sifat
fisiologis, organoleptik dan bentuk fisik yang hampir sama dengan sebelum
pengeringan).
Berikut ini adalah bagian-bagian dari alat pengering beku.
Komponen-komponen dasar dari mesin Freeze drying adalah sebagai berikut:
1. Vacuum Drying Chamber, yaitu ruang tempat meletakkan bahan yang akan
dikeringkan secara beku.
2. Vacuum Pump, yaitu pompa untuk menyerap udara yang berasal dari ruang
pengering.
3. Compressor and Condenser, berfungsi untuk menyedot uap air yang
dikeluarkan produk beku dari ruang pengering, dan mengkondensasikan
sehingga tidak membasahi produk yang dikeringkan. Biasanya dioperasikan
pada suhu - 55 °C sampai -105 °C.
4. Heated or Unheated Shelves, yaitu rak pada ruang pengeringan untuk
meletakkan bahan.
5. Vacuum Gauge, yaitu peralatan yang berfungsi untuk mengukur tekanan di
dalam ruang pengering.
B. Prinsip Kerja
Prinsip dasar dari proses pengeringan dengan pembekuan adalah proses
sublimasi pada bahan. Oleh karena itu, Pengeringan beku disebut juga sebagai
pengeringan sublimasi. Pada proses ini, air dihilangkan dengan mengubahnya dari
bentuk beku (es) ke bentuk gas (uap air) tanpa melalui fase cair. Mula-mula bahan
dibekukan dulu, kemudian dalam keadaan hampa udara, air dalam bentuk kristal-
kristal es disublimasikan dari bahan tanpa melalui fase cair, sehingga
meninggalkan pori-pori pada produk kering. Pengeringan beku juga menggunakan
sistem vakum.
Sebagaimana diketahui, proses pengeringan-beku diawali dengan proses
pembekuan. Bahan makanan diletakkan di rak dan kemudian di dibekukan,
dengan tujuan untuk memisahkan komponen padat makanan dari komponen
cairnya. Cara pemisahan ini yaitu mengubah kandungan air pada bahan menjadi
kristal tanpa mengubah kualitas dari bahan. Setelah bahan makanan memadat
pada fase es, mesin kemudian memanaskan bahan makanan dan pada waktu yang
sama menurunkan tekanan atmosferis di sekitar bahan makanan. Pada proses ini,
kristal air pada produk beku akan diubah menjadi fase gas tanpa mealui fase cair
(sublimasi).
C. Kondisi Proses
Kondisi pengeringan beku menggunakan sistem vakum dan alat pendingin
untuk mengerinkan suatu bahan. Perlakuan tekanan vakum yang tinggi dan suhu
beku dapat menghasilkan tekstur, warna, rehidrasi, dan parameter lain yang baik.
Pada awalnya bahan dibekukan dengan alat pendingin, kemudian bahan
dikeringkan dengan cara mengubah tekanan di dalam ruang pengering menjadi
lebih rendah (dibawah tekanan atmosfir) dengan menggunakan sistem vakum.
D. Contoh Bahan yang Dikeringkan
Pengeringan beku dapat menghasilkan produk dengan mutu lebih tinggi
dibandingkan cara pengeringan yang lain karena pengeringan beku dapat
menghasilkan produk yang memiliki struktur kaku akibat proses sublimasi.
Dengan struktur yang kaku, produk menjadi berpori dan tidak mengerut pada
keadaan kering. Bila ditambahkan air akan terjadi proses rehidrasi dengan cepat
mendekati sifat segar.
Produk pangan pertama yang diproses dengan teknologi pengeringan beku
adalah kopi, khususnya kopi instan. Saat ini, berbagai jenis produk olahan
lainnya, seperti buah, sayuran, daging, telur, bumbu, serta berbagai jenis sup
instant siap saji banyak dihasilkan dari teknik pengeringan beku ini. Pada
prinsipnya, berbagai bahan pangan yang cocok dan relatif mudah untuk
pengeringan beku adalah paoduk pangan larutan, irisan daging, risan buah dan
sayuran, atau sayuran utuh yang berukuran kecil. Di pasaran global, bisa kita
jumpai berbagai jenis produk kering-beku seperti udang, lobster, daging kepiting,
daging sapi, dan daging ayam. Ada juga campuran aneka sayur yang merupakan
bagian dari sup, atau produk bubur yang siap disajikan hanya dengan penambahan
air panas saja. Hampir semua jenis sayuran dapat dikeringbekukan, termasuk
kacang-kacangan, jagung, tomat, nanas, dan lain-lain.
Sumber Referensi
Christ, M. 2010. Smart Freeze Drying: Basic principles, optimum procedures and applications. Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Germany.
FoodReview Indonesia. 2013. Freeze Drying Technology: for Better Quality and Flavour of Dried Product. FoodReview Indonesia, Vol VIII/No.2/Februari 2013.
Nazmatulaila, S. 2012. Vacuum Dryers. UIN Syarif Hidayatullah, Jakarta.
top related