BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1     Perpindahan panasPerpindahan panas adalah ilmu untuk meramalkan perpindahan kalor

yang terjadi karena adanya perbedaan suhu diantara benda atau material. Pindah panas adalah sebuah operasi yang sering terjadi berulang-ulang pada industri pangan. Pindah panas adalah proses yang dinamis yaitu panas dipindahkan secara spontan dari suatu maetrial ke maetrial lain yang lebih dingin. Jika dua buah zat atau lebih dicampur menjadi satu maka zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor sedangkan zat yang suhunya rendah akan menerima kalor, sampai tercapai kesetimbangan termal. Kecepatan pindah panas tergantung pada perbedaan suhu antara kedua material, makin besar perbedaan, makin besar kecepatan pindah panas.Laju pindah panas = perbedaaan suhuPanas yang melalui satu material dari material lain, pindah menembus beberapa perantara, yang pada umumnya memberikan penahanan pada aliran panas. Kedua faktor ini, yaitu perbedaan suhu dan penahan aliran panas, mempengaruhi kecepatan pindah panas. 

Selama proses pengolahan berlangsung, suhu akan berubah berubah sehingga laju pindah panas pun akan ikut berubah. Hal ini disebut pindah panas tidak tetap (unstedy-state heat transfer), sebagai lawan pindah panas tetap (stedy-state), yaitu suhu selama proses tidak berubah. Pindah panas tidak tetap jauh lebih kompleks, karena adanya penambahan variabel waktu masuk ke dalam persamaan kecepatan.

2.2     Sifat-sifat kolegatif larutanSifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada

jenis zat terlaruttetapi hanya bergantung pada konsentrasi pertikel zat terlarutnya. Sifat kolegatif larutan juga dapat diartikan bahwa jika suatu zat dilarutkan dalam suatu pelarut , maka sifat larutan itu kan berbeda dari sifat pelarut murni. Sifat koligatif larutan terdiri dari dua jenis, yaitu sifat koligatif larutan elektrolit dan sifat koligatif larutan nonelektrolit.

Dalam larutan, terdapat beberapa sifat zat yang hanya ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut. Oleh karena sifat koligatif larutan ditentukan oleh banyaknya partikel zat terlarut, maka perlu diketahui tentang konsentrasi larutan.

Molalitas (kemolalan) adalah jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1000 gram) pelarut. Molalitas didefinisikan dengan persamaan berikut :

Dimana :m = molalitas larutan (mol / kg)n = jumlah mol zat terlarut (g / mol)P = massa pelarut (g)

Titik didih zat cair adalah suhu tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer. Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel - partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih yang dinyatakan dengan (ΔTb) . Persamaannya dapat ditulis :

ΔTb = Tblarutan − Tbpelarut

Dimana :ΔTb = kenaikan titik didihkb = tetapan kenaikan titik didih molalm = massa zat terlarutMr = massa molekul relative

2.3     Penguapan (evaporasi)Evaporasi digunakan untuk melepaskan air dari larutan dengan atau

suspensi yang tidak dapat dicairkan. Jika cairan hanya mengandung larutan suspensi, penghilangan air  bisa dilakukan dengan  centrifugasi atau filtrasi.

Proses ini dilakukan dengan memanaskan cairan sampai  mencapai titik didihnya. Masalah-masalah didalam evaporasi ini meliputi pindah panas pada umumnya dan kesetimbangan massa dan energi.

Faktor yang mempengaruhi laju penguapan adalah : Laju panas pada waktu dipindahkan ke bahan cair. Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menguapkan setiap pound cair. Suhu maksimum yang diperkenankan untuk bahan cair. Tekanan pada saat penguapan terjadi. Perubahan lain yang mungkin terjadi di dalam bahan selama proses penguapan

berlangsung.

Sebagai suatu bagian proses di dalam pabrik, secara prinsip alat penguapan mempunyai 2 fungsi yaitu merubah panas dan memisahkan uap yang terbentuk dari bahan cair.

Ketentuan-ketentuan yang penting pada praktek penguapan adalah:  Suhu maksimum yang diperkenankan, yang sebagian besar di bawah 212°F  Promosi perputaran bahan cair melalui permukaan pindah panas untuk

mempertahankan koefisisen pindah panas yang tingi dan untuk menghindari setiap pemanasan lokal yang terlalu tinggi.

  Kekentalan bahan cair yang selalu meningkat dengan cepat karena meningkatnya jumlah bahan yang tidak telarut.

  Setiap kecenderungan untuk berbusa yang akan mempersulit pemisahan bahan cair dengan uap.

2.4     EvaporatorAlat penguapan yang dibuat khas dari 3 bagian yang penting, yaitu

penukar panas, bagian penguapan tempat bahan cair dididihkan dan diuapkan, dan alat pemisah, tempat uap meninggalkan bahan cair keluar ke alat pengembun atau ke peralatan lain. 

Pada sebagian besar alat penguapan, ketiga bagian ini diletakkan dalam suatu silinder tegak. Di tengah-tengah silinder terdapat bagian pemanasan uap, dengan beberapa pipa, melalui bagian ini tempat yang akan diuapkan timbul. Pada bagian puncak silinder terdapat plat yang membiarkan uap terlepas, akan tetapi butir-butir kecil yang mungkin terbawa uap dari permukaan bahan cair ditahan.

Pada bagian pengukur panas disebut celendria pada jenis alat penguap ini, uap diembunkan di dalam pembungkus dan bahan cair yang akan diuapkan dididihkan pada bagian dalam pipa dan di dalam ruangan di atas piringan pipa palig atas. Tahanan terhadap aliran panas ditimbulkan oleh uap dan koefisien lapisan bahan cair, dan juga oleh bahan pipa.

2.1     PengentalanPemekatan adalah suatu proses untuk menaikkan suatu kadar zat tertentu

yang ingin dipekatkan. Contoh paling gampang ada pada industri sirup, ekstrak buah (encer) yang terbentuk harus dipekatkan terlebih dulu untuk mencapai skala ekonomis tertentu sebelum layak dijual. Proses ini umumnya memakai medium panas untuk mengurangi kadar air yang ada sehingga kandungan ekstrak buah yang ada akan meningkat