Download - 32235820 Pralin Mixing
Laporan Praktikum Hari/Tgl : Rabu, 12 Mei 2010
Peralatan Industri Pukul : 15.00 -18.00 WIB
Dosen : Ir. Ade Iskandar
Asisten :1.Hamka Surya N. (F34062370)
2.LelyRachmaS. (F34060799)
MIXING (PENCAMPURAN)
Oleh :
Eka Melia Sari (F34070050)
Wardah Nazripah (F34070087)
2010
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam sebuah industri, mesin dan alat merupakan sarana penunjang yang
paling penting bagi kelancaran produksi. Untuk dapat bersaing dengan yang lain
suatu industri harus bekerja secara efekif dan efisien. Cara kerja yang demikian
dapat dicapai bila industri tersebut didukung oleh sistem manajemen yang baik
dan juga bantuan mesin dan alat penunjang produksi yang tepat.
Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting dan sering
dijumpai dalam sebagian besar industri. Pada proses inilah sebagian besar produk
dihasilkan. Mesin yang biasa digunakan unuk proses pencampuran ini disebut
mixer. Bila dilihat dari segi fungsinya, mixer dapat digolongkan sebagai mesin
pengolah.
Proses pencampuran dimaksudkan untuk membuat suatu bentuk uniform
dari beberapa konstituan baik liquid/ solid (pasta) atau solid/ solid dan kadang
liquid-gas. Tujuan operasi pencampuran adalah bergabungnya bahan menjadi
suatu campuran yang sedapat mungkin memiliki kesamaan penyebaran yang
semurna. Berhubung secara fisik bahan-bahan yang ada di alam tersedia dalam
berbagai bentuk fasa, maka secara teoritis banyak sekali variasi pencampuran
bahan yang mungkin timbul.
Dalam kehidupan nyata alat pencampur (mixer) dapat menghasilkan suatu
produk dengan homogenitas yang lebih tinggi daripada pencampuran bahan yang
dilakukan secara manual atau tanpa alat (dengan tangan saja). Pencampuran dapat
dikelompokkan menjadi tiga, yaitu: pengadukan pada bahan cair termasuk
suspensi di dalamnya, pencampuran bahan bersifat viscous dan pencampuran
bahan partikel padat.
B. Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui jenis-jenis peralatan
pencampur yang dipakai dalam industri, mengetahui dan memahami
pengoperasian peralatan pencampur bahan, dan mengetahui fungsi dan spesifikasi
peralatan pencampur bahan.
II. METODOLOGI
A. Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah tepung jagung, & air.
Sedangkan peralatan yang digunakan untuk peraga di praktikum ini adalah
planetary mixer, double rotary mixer, ribbon blender.
B. Metode
Pada praktikum kali ini dilakukan pencampuran tepung terigu dan terpung
jagung yang masing – masing ditimbang sebanyak satu kilogram lalu di aduk
menjadi satu dengan menggunakan mesin Double Cone Mixer, lalu dilihat
pencampurannya.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Jenis Mixer Spesifikasi Alat
Planetary Mixer
Merek: Gansons
Limited Bombay-55
Engineers To The Chemical & Pharmaceutical Industri
Serial No: 173
Motor: 3 HP / Ø 380 Volt
PLM 50
Kapasitas: 10 kg
Ribbon Mixer
Merek: SEM
Made In: Tianjin China
Tipe: JY2B-4 Cont-Class E
Motor: 3/4HP / 1420 rpm / 110/220 Volt / 50 hz / 11/5,5
Amper/ 1 phase / AC
Jenis impeller: Blade
Double Cone Mixer
Model: HLD 50
Tenaga input rata- rata: 1 watt
Whisk Speed: 162 rpm
Rated Voltage: 220 v
Cask Speed: 11 rpm
Frekuensi: 50 Hz
Tenaga Motor: 1500 watt
Double Cone Mixer
Pencampuran dari 1 kilogram tepung jagung dan 1 kilogram tepung terigu.
Di bawah merupakan gambar hasil dari peraktikum, gambar tepung bagian atas
adalah sampel yang diambil pada tengah mixer sedangkan bagian bawah
merupakan sampel yang diambil pada bagian pinggir mixer. Dari kiri ke kanan di
mulai dari 3 menit pertama hingga 3 menit ke 5.
Gambar 1. Hasil praktikum Double Cone Rotary
B. Pembahasan
Pencampuran merupakan proses mencampurkan satu atau lebih bahan
dengan menambahkan satu bahan ke bahan lainnya sehingga membuat suatu
bentuk yang seragam dari beberapa konstituen baik cair-padat, padat-padat,
maupun cair-gas. Komponen yang jumlahnya lebih banyak lebih banyak disebut
fase kontinyu dan yang lebih sedikit disebut fase disperse. (Fellows, 1988).
Menurut Kusdarini (1997), tujuan pencampuran dengan menggunakan alat
pencampur adonan (mixer) adalah untuk memperoleh adonan yang elastis dan
menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan. Alat pencampur ini terdiri
dari tempat untuk menampung bahan dan as stainless steel. As stainless steel yang
bercabang tegak lurus berfungsi untuk mencampurkan bahan baku yang berputar
akibat adanya puli penggerak. Batang-batang pengaduk tersebut akan memecah
dan mengaduk bahan dengan meningkatkan pengacakan dan distribusi bahan,
sehingga terjadi pencampuran. Campuran tersebut akan membentuk adonan yang
kompak dan uniform.
Prinsip pencampuran bahan banyak diturunkan dari prinsip mekanika
fluida dan perpindahan bahan, karena pencampuran bahan akan ada bila terjadi
gerakan atau perpindahan bahan yang akan dicampur baik secara horizontal
ataupun vertikal. Ada dua jenis pencampuran, yaitu (1) pencampuran sebagai
proses terminal sehingga hasilnya merupakan suatu bahan jadi yang siap pakai,
dan (2) pencampuran merupakan proses pelengkap atau proses yang mempercepat
proses lainnya seperti pemanasan, pendinginan atau reaksi kimia.
Pada proses pencampuran diharapkan tercapai suatu derajat keseragaman
tertentu. Derajat keseragaman ini berbeda-beda tergantung pada tujuan
pencampuran yaitu keseragaman dalam konsentrasi satu macam bahan atau lebih,
keseragaman suhu, atau keseragaman fisik tepung. Pencampuran ini dapat terjadi
antara bahan solid-solid, solid-liquid, solid-gas, liquid-liquid, liquid-gas, dan gas-
gas (Handoko, 1992).
Derajat keseragaman pencampuran, dalam diukur dari sample yang
diambil selama pencampuran, dalam hal ini jika komponen yang dicampur telah
terdistribusi mealui komponen lain secara random (acak), maka dikatakan
pencampuran telah berlangsung dengan baik.
Peralatan pencampur dapat dibagi atau diklasifikasikan atas beberapa
kategori, yaitu:
Berdasarkan jenis bahan yang dicampur yaitu alat pencampur liquid, alat
pencampur padat, dan alat pencampur pasta
Berdasarkan jenis agitator, yaitu double cone mixer, ribbon blender,
planetary mixers, dan propeller mixers.
Bahan cair diaduk untuk mencapai beberapa maksud, diantaranya (Mc
Cabe et al, 1985) :
a. Mensuspensikan patikel padatan
b. Menggabungkan bahan cair yang dapat saling bercampur
c. Mendispersikan gas dalam bentuk gelembung halus
d. Mendispersikan bahan cair lain yang tidak dapat bercampur
e. Meningkatkan pindah panas antara bahan cair dan sumber panas.
Mixer merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi sehingga
menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Terdapat dua jenis
mixer yang berdasarkan jumlah propeler-nya (turbin), yaitu mixer dengan satu
propeller dan mixer dengan dua propiller. Mixer dengan satu propeller adalah
mixer yang biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. Sedangkan
mixer dengan dua propiller umumnya diigunakan pada cairan dengan viskositas
tinggi. Hal ini karena satu propeller tidak mampu mensirkulasikan keseluruhan
massa dari bahan pencampur (emulsi), selain itu ketinggi emulsi bervariasi dari
waktu ke waktu (Suryani, dkk., 2002).
Gerakan pencampuran pada mixer bahan baik secara horizontal maupun
secara vertikal tersebut dapat bervariasi bergantung dari jenis pengaduk/ propeller
yang digunakan, sehingga hasil yang didapat akan bervariasi pula. Peralatan
Pencampur dengan menggunakan satu pengaduk/ propeller biasanya digunakan
untuk mengaduk bahan dengan viskositas rendah, sedangkan peralatan pengaduk
dengan lebih dari satu propeller digunakan untuk mengaduk bahan dengan
viskositas tinggi.
Hal ini sesuai dengan pendapat Handoko (1992), yang menyatakan bahwa
satu prinsip penerapan untuk mencampur bahan dengan viskositas yang tinggi dan
berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara
material pencampur dengan bahan yang akan dicampur. Untuk bahan dengan
viskositas tinggi dan berbentuk pasta ini banyak menggunakan model pencampur
seperti: pencampur tipe pancim, pencampur dengan pisau berbentuk z.
Aliran yang terjadi di dalam bahan diperkirakan berupa seperti pada
gambar berikut sehingga pencampuran akan terjadi dengan cepat dan teratur.
a. pandangan depan b. pandangan lintang
→ → → →
← ← ← ←
← ← ← ←
→ → → →
Gambar 2. Aliran yang terjadi dalam bahan
Kebutuhan tenaga yang diperlukan untuk mencampur suatu jumlah
tertentu bahan (cairan) tergantung pada viskositas cairan tersebut. Selain itu
kecepatan mixer juga berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan bahan-bahan
tersebut. Mixer dengan kecepatan rendah biasanya digunakan untuk cairan dengan
viskositas tinggi dimana campurannya pekat, licin dan sebagainya. Kecepatan
tinggi biasanya berkisar antara 1400-1800 rpm, kecepatan sedang biasanya adalah
1500 rpm dan kecepatan rendah berkisar antara 100-500 rpm.
Macam-macam peralatan pencampur yang diperagakan penggunaannya
dan dijelaskan mekanisme kerjanya didalam praktikum diantaranya adalah double
rotary mixer, planetary mixer, alexander werk, dan ribbon blender.
Planetary Mixer
Planetary Mixer merupakan alat pencampuran bahan viskous, seperti
pasta. Prinsip penerapan untuk mencampur bahan dengan viskositas yang tinggi
dan berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara
material pencampur dengan bahan yang akan dicampur. Dibandingkan dengan
pencampuran pada bahan cair, proses pencampuran bahan yang viskous
memerlukan tenaga yang lebih banyak. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa
pada bahan viskous tidak mungkin terbentuk arus aliran yang dapat memindahkan
bagian bahan yang belum tercampur ke daerah pencampuran di sekitar impeller
seperti pada pengadukan bahan cair. Sehingga proses pencampuran bahan pasta
itu menjadi relatif lebih rumit.
Planetary Mixer merupakan tipe mixer yang memiliki 3 fungsi
pengadukan disesuaikan dengan tools-nya yaitu flat bitter untuk menghaluskan
butter cream, wiper untuk adonan yang lunak serta berfungsi untuk menaikkan
volume telur, dough hook untuk adonan roti. Dengan demikian dalam satu mixer
bisa didapatkan 3 fungsi kerja yang bisa memberi jawaban akan investasi yang
lebih efektif dan efisien. Planetary Mixer, mesin mixer adonan roti dengan
berbagai kapasitas. Sistem kerja sesuai metode planet untuk menghasilkan
campuiran adonan yang merata.
Planetary mixer terdiri dari wadah atau bejana yang bersifat stasioner
sedangkan pengaduk yang digunakan mempunyai gerakan melingkar sehingga
ketika berputar, pengaduk secara berulang mendatangi seluruh bagian pada
bejana. Pada saat proses pencampuran berlangsung ruang pencampuran berada
dalam keadaan tertutup. Hal itu dimaksudkan agar bahan yang sedang bercampur
tidak sampai tumpah keluar karena perputaran dari pengaduk.
Gambar 3. Planetary Mixer
( http://www.snowtechpro.com/product1.htm ) .
Ribbon Blender
Ribbon Blender merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi
sehingga menghasilkan suatu dispersi/ adonan yang seragam atau homogen.
Sumber tenaga pada Ribbon Blender berfungsi sebagai penggerak dalam proses
pengadukan. Tenaga dari motor penggerak untuk pengaduk ditransmisikan secara
langsung dengan menggunakan besi.
Pengaduk itu sendiri memiliki fungsi untuk mengalirkan bahan dalam alat
pengaduk yang bergerak dan wadah yang diam. Pengaduk juga berfungsi untuk
mengaduk selama proses penampungan dan untuk menghindari pengendapan.
Proses pencampuran adonan dengan Ribbon Blender bertujuan untuk memperoleh
adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan.
Alat ini dapat dicoba dan digunakan pada batch yang konsisten serta
pencampurannya kontinue untuk bahan bubuk (tepung) dan granula. Gardner
Ribbon Mixers mudah dibersihkan sehingga mudah untuk digunakan kembali.
Spesifikasi :
- Desain higienis
- Kapasitas antara 3.5 sampai 20.000 liter
- Dibuat berdasarkan permintaan konsumen
Gambar 4. Ribbon Blender
Keuntungan :
a.Waktu pencampurannya cepat dan pemeliharaan alat mudah
b. Bahan dengan ukuran kecil dapat didispersikan secara homogen tanpa
membutuhkan perlakuan pencampuran terlebih dahulu.
Double Cone Blender
Alat ini merupakan alat pencampur sederhana, penggunaan energi dalam
pencampurannya kecil dan cocok digunakan untuk mencampur bahan yang
halus dan rapuh.
Spesifikasi alat :
- Kapasitasnya antara 2 samapai 100.000 liter
- Desainnya higienis dengan segel diluar alat
- Muatannya bekerja secara otomatis melalui pneumatic
conveying system
- Dibuat berdasarkan permintaan konsumen
Gambar 5. Double Cone Mixer
( http://www.snowtechpro.com/product1.htm )
Keuntungan :
- Mudah digunakan untuk bahan-bahan halus
- Higienis dan mudah dibersihkan
- Prinsip kerjanya seperti KEMUTEC’s dengan multi shear
deflector plate untuk perbaikan efesiensi sehingga granula
dan bubuk (tepung) bebas mengalir
- Kehilangan produk dapat diminimalkan
Pada praktikum didapatkan hasil ketika melakukan pencampuran tepung
terigu dengan tepung jagung yang masing masing beratnya 1 kilogram.
Peraktikum dilakukan dengan melihat pencampuran setiap 3 menit sebanyak 5
kali. Perputaran yang terdapat pada alat Planetary mixer adalah perputaran dalam
dan perputaran pada dinding. Pada perputaran di dalam diambil sampel pada
pinggiran tengah, didapatkan hasil tidak meratanya seluruh tepung, sedangkan
pada sampel yang diambil pada pinggir mixer dihasilkan sampel yang merata dari
pertama. Hasil ini didapatkan karena tidak meratanya pencampuran pada tengah
mixer, dan adanya kemungkinan bahwa kuarang banyaknya tepung yang
digunakan. Kapasitas asli mesin ini dapat mencampur bahan hingga 1 ton,
sedangkan bahan yang dipakai pada praktikum yang hanya 1 kilogram mungkin
menyulitkan mesin untuk beroperasi dengan optimal.
VERTICAL DOUBLE ROTARY MIXER
001/KNRT – Rusnas DPP/2007
Model: HLD 50 Rated Power
Input: 1.00 W
Whisk Speed: 162 rpm Rated Voltage
220 V
Cask Speed: 11 rpm Rated
Frequency: 50 Hz
Motor Power: 1500 W Materproof
Degree: 1P x 1
Machine No: 0011
AlexanderWerk
Gambar 6. Alexanderwerk
( http://www.snowtechpro.com/product1.htm ) .
Beberapa jenis impeller yang sering digunakan untuk mengaduk antara
lain: propeller, turbine, paddle, anchor, helical ribbon dan helical screw. Adapun
aplikasi penggunaannya adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Jenis-jenis impeller dan sifatnya
Jenis Viskositas Kecepatan
Propeller <5 kg/ms
viskositas naik kecepatan naik
Turbine <50 kg/ms
Paddle <1000 kg/ms
Anchor
Helical ribbon
Helical srew
Propeller, turbine dan paddle secara umum digunakan pada sistem yang
kekentalannya rendah dan beroperasi pada putaran dengan kecepatan tinggi.
Kecepatan dari tipe turbine berada pada 3 m/s. Propeller memiliki kecepatan
lebih cepat dan paddle lebih rendah dari tipe turbine.
Secara umum dapat dikelompokkan bahwa propeller, turbine, dan paddle
digunakan untuk mencampur dengan kekentalan rendah, campuran antara cairan
dengan cairan, membubarkan gas dalam cairan dengan kekentalan rendah,
menyingkirkan benda padat pada cairan dengan kekentalan yang rendah. Untuk
anchor, helical ribbon dan helical screw digunakan untuk mencampur dengan
kekentalan tinggi.
Gambar dari masing-masing tipe impeller dapat dilihat pada gambar di
bawah ini:
propeller “P” disk “S” turbine “T” saw-toothed disk “Z”
Gambar 7. Jenis-jenis pengaduk
( http://www.snowtechpro.com/product1.htm ) .
IV. PENUTUP
A. Kesimpulan
Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting dan sering
dijumpai dalam sebagian besar industri. Pada proses inilah sebagian besar produk
dihasilkan. Mesin yang biasa digunakan unuk proses pencampuran ini disebut
mixer. Bila dilihat dari segi fungsinya, mixer dapat digolongkan sebagai mesin
pengolah. Pada praktikum peralatan yang digunakan adalah planetary mixer,
double rotary mixer, ribbon blender.
Planetary Mixer merupakan alat pencampuran bahan viskous, seperti
pasta. Prinsip penerapan untuk mencampur bahan dengan viskositas yang tinggi
dan berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara
material pencampur dengan bahan yang akan dicampur.
Ribbon Blender merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi
sehingga menghasilkan suatu dispersi/ adonan yang seragam atau homogen.
Proses pencampuran adonan dengan Ribbon Blender bertujuan untuk memperoleh
adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan.
Double Cone Mixer Alat ini merupakan alat pencampur sederhana,
penggunaan energi dalam pencampurannya kecil dan cocok digunakan untuk
mencampur bahan yang halus dan rapuh. Pada praktikum pada perputaran di
dalam, didapatkan hasil tepung yang tidak merata. Pada sampel yang diambil pada
pinggir mixer dihasilkan sampel yang merata dari pertama. Hasil ini didapatkan
karena tidak meratanya pencampuran pada tengah mixer, hal ini mungkin
disebabkan karena kurang banyaknya tepung yang digunakan.
B. Saran
Agar praktikum dapat berjalan lebih baik, ketersediaan alat dan bahan
yang dibutuhkan pada praktikum harus diperhatikan, serta tersedia dengan
keadaan yang siap dipakai dan selalu menjaga kebersihannya, sehingga praktikum
dapat berjalan lancar dan praktikan dapat memahami topik dengan lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. http://www.snowtechpro.com/product1.htm [16 Mei 2010]
Cabe, Mc. 1985. Unit Operation Of Chemical Engineering. Terjemahan.
Erlangga. Jakarta.
Fellow, P.J.1988. Food Processing Technology. Principle and Practice. Ellis
Horwood. New York.
Handoko, Djarot. 1992. Perancangan dan Pengujian Performansi Prototipe Alat
Pengaduk Dodol. Skripsi. FATETA, IPB, Bogor.
Kusdarini, Endang. 1997. Kajian Kinerja Mesin Pengolah Kue Bawang. Skripsi.
FATETA, IPB, Bogor.
Suryani, A., Illah Sailah, dan Erliza Hambali. 2002. Teknologi Emulsi.
Departemen Teknologi Industri Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian.
Institut Pertanian Bogor. Bogor.