1. MATERI PEMBELAJARAN

PEMBELAJARAN 1

PENCAMPURAN DAN PENGADUKAN BAHAN HASIL PERTANIAN SECARA

MEKANIS

1. Pengertian pengadukan dan pencampuran

Pencampuran (mixing) diartikan sebagai proses menghimpun atau membaur

bahan-bahan. Dalam hal ini diperlukan suatu gaya mekanik untuk menggerakkan alat

pencampur supaya pencampuran dapat berlangsung dengan baik. Pengadukan

(agitation) adalah pemberian gerakan tertentu sehingga menimbulkan reduksi

gerakan pada bahan, biasanya terjadi pada suatu tempat seperti bejana. Gerakan hasil

reduksi tersebut mempunyai pola sirkulasi. Akibat yang ditimbulkan dari operasi

pengadukan adalah terjadinya pencampuran dari satu atau lebih komponen yang

teraduk.

Proses pencampuran secara umum merupakan berbagai kombinasi dari fase

berikut:

-gas dengan gas

-gas ke cairan ; dispersi, karbonasi

-gas dengan padatan granular ;fluidisasi, pneumatic conveying, pengeringan

-cairan ke gas ;spraying, atomisasi

-cairan dengan cairan ; pelarutan, emulsifikasi, dispersi

-cairan dengan padatan granular ; suspensi

-pasta dengan padatan

-padatan dengan padatan ;pencampuran bubuk (powder)

2. Tujuan pencampuran dan Pengadukan

Dalam industri pangan dan pengolahan lain, berbagai operasi tergantung sekali

pada pengadukan dan pencampuran fluida yang efektif. Umumnya pengadukan

mengacu pada mendorong fluida secara mekanis untuk mengalir dalam pola berputar

atau pola lain dalam suatu ketel. Pencampuran umumnya berimplikasi pada

pengambilan dua atau lebih fase-fase terpisah, misalnya zat cair dan padatan tepung,

dan menyebabkan mereka terdistribusi secara acak satu dengan yang lain.

Adapun tujuan pengadukan dari komponen yang dicampurkan diantaranya

sebagai berikut:

1.) Pencampuran (Blending) dua cairan yang dapat dicampur

2.) Pelarutan padatan dalam cairan

3.) Dispersi gas dalam cairan sebagai gelembung-gelembung halus

4.) Pensuspensian partikel padatan halus dalam cairan

5.) Agitasi fluida untuk menaikkan pertukaran panas diantara fluida dan dinding

‘jacket’ suatu ketel

1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pencampuran

Pencampuran dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain:

a. Aliran, aliran yang turbulen dan laju alir bahan yang tinggi biasanya

menguntungkan pada proses pencampuran.

b. Ukuran Partikel, semakin luas permukaan kontak bahan-bahan yang harus

dicampur bearti semakin kecil ukuran partikel sehingga memudahkan

pergerakan selama proses pencampuran

c. Viskositas campuran

d. Jenis bahan yang dicampur

e. Urutan pencampuran

f. Suhu dan tekanan (pada fluida gas)

g. Bahan tambahan pada pencampuran seperti emulgator

2. Peralatan untuk Pencampuran dan Pengadukan

Mixer merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi sehingga

menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Pada proses pencampuran,

dikenal berbagai alat pencampur atau mixer. Peralatan tersebut dapat dibagi atau

diklasifikasikan dalam beberapa kategori antara lain:

4.1 Jenis Alat Pencampur

a. Berdasarkan Jenis Bahan Yang Dicampur

1) Alat pencampur liquid (liquid mixer)

Alat pencampur berbentuk liquid tersedia di pasaran dalam kisaran yang luas.

Bahan cair diaduk dengan alat pencampur cairan untuk mencapai beberapa maksud,

diantaranya (Mc Cabe et al. ,1985) :

a. Mensuspensikan partikel padatan

b. Menggabungkan bahan cair yang dapat saling bercampur

c. Mendispersikan gas dalam bentuk gelembung halus. Mendispersikan bahan

cair lain yang tidak dapat bercampur

d. Meningkatkan laju pindah panas antara bahan cair dan sumber panas.

Pengadukan bahan cair umumnya dilakukan dalam suatu bejana, biasanya

berbentuk silinder, yang memiliki sumbu vertikal. Bagian atas dari bejana bisa terbuka

terhadap udara atau dapat juga tertutup. Dasar bejana pada umumnya dicekungkan,

artinya tidak rata, agar tidak dihindari adanya sudut atau bagian yang tidak bisa

dipenetrasi oleh aliran fluida. Sebuah pengaduk (impeller) terakit pada sumbu yang

menggantung ke atas. Sumbu ini digerakkan oleh motor listrik yang kadang-kadang

langsung dihubungkan ke sumbu tetapi lebih sering melalui kotak gear pengurang

kecepatan.Perlengkapan tambahan seperti jalur masuk atau keluar bahan, coil

pemanas, jaket atau termometer rendam atau alat pengukur suhu lainnya merupakan

komponen tetap alat pencampur bahan cair ini.

Tangki yang dilengkapi dengan pengaduk biasanya digunakan untuk mencampur

bahan yang terlarut, baik cair-cair maupun padat-cair. Bahan cair, yang biasanya

berjumlah lebih banyak, dimasukkan terlebih dulu kedalam tangki kemudian pengaduk

dijalankan. Setelah bahan cair tadi berputar atau teraduk baru dimasukkan bahan yang

akan dicampurkan. Pengadukan diteruskan sampai semua bahan tercampur rata / larut

sempurna. Untuk mencampur cairan, propeller mixers adalah jenis alat yang paling

umum digunakan dan paling baik hasilnya. Alat ini terdiri dari tangki silinder yang

dilengkapi dengan propeller / blades beserta motor pemutar. Bentuk pengaduk didesain

sedemikian rupa sehingga proses pencampuran dapat berlangsung cepat dan

menghasilkan campuran yang rata.

Gambar 1. Posisi agitator dalam tangki dan arah aliran cairan

Pada jenis alat pencampur ini diusahakan untuk menghindari aliran monoton

yang berputar melingkari dinding tangki karena dapat memperlambat proses

pencampuran. Untuk itu kadang-kadang letak pengaduk harus diputar sedikit sehingga

tidak persis simetri terhadap dinding tangki. Penambahan sekat sekat (baffles) pada

dinding tangki juga dapat menciptakan pengaruh pengadukan, namun menimbulkan

masalah karena sulit membersihkannya. Pemilihan jenis pengaduk didasarkan pada

tingkat kekentalan cairan. Jenis pengaduk / agitator dapat dilihat pada gambar berikut :

Flate-blade agitator

Vaned disc impeller

Gambar 2. Jenis jenis alat pengaduk

Selain itu Homogenizer biasanya digunakan untuk mencampur bahan cair

dengan cair yang tidak saling melarutkan, misalnya minyak dengan air. Homogenizer

menghancurkan bagian yang tidak terlarut (minyak) menjadi partikel-partikel yang

sangat halus dan kemudian mendispersikannya dengan kecepatan tinggi ke seluruh

bagian cairan yang lain (air). Jumlah minyak/lemak biasanya lebih sedikit dibandingkan

dengan air. Misalnya pada pembuatan salad dressing, es krim, homogenisasi susu, dan

lain-lain.

Homogenizer dua tahap

Homogenizer ultrasonic

Homogenizer ultraturax Gambar 3. Jenis-Jenis Homogenizer

2) Alat pencampur granula (powder dan particles mixers)

Pada umumnya, untuk mencampur bahan-bahan berpartikel padat (powder)

digunakan mesin pencampur yang lebih ringan daripada bahan viscous. Dalam hal ini

digunakan ribbon blender dan double cone mixers.

1.Double cone mixer.

Double cone blender adalah alat pencampur yang terdiri dari 2 kerucut yang

berputar pada porosnya, jika kerucut berputar maka tepung granula berada di

dalam granula yang berada di dalam volume kerucut akan teragitasi dan tercampur.

Pencampuran tipe ini memerlukan energi dan tenaga yang lebih besar. Oleh karena

itu diperhatikan jangan sampai energi yang dikonsumsi diubah menjadi panas yang

dapat menyebabkan terjadinya kenaikan temperatur dari produk. Jenis alat

pencampur adonan kadang-kadang harus dilengkapi dengan alat pendingin.

Gambar 4. Double-Cone Mixer

1. Ribbon Mixer

Ribbon Mixer terdiri dari silinder horizontal yang di dalamnya dilengkapi

dengan ”screw” berputar dan pengaduk pita berbentuk heliks. Dua pita yang

bergerak berlawanan dirakit pada sumbu yang sama. Yang satu menggerakkan

padatan perlahan kesatu arah, sedangkan yang lain menggerakkannya dengan

cepat ke arah lain. Pita-pita bisa kontinyu maupun terputus-putus. Pencampuran

dihasilkan oleh turbulensi yang diinduksi oleh pengaduk yang beraksi berlawanan,

jadi tidak oleh gerakan lamban padatan sepanjang rongga aduk.

Mixer jenis Helical- Ribbon memiliki bentuk seperti pita (ribbon) yang dibentuk

dalam sebuah bagian yang bentuknya seperti baling- baling helicopter dan

ditempelkan kepusat sumbu pengaduk (helical). Mixer jenis ini memiliki rpm yang

rendah dan digunakan untuk bahan-bahan dengan viskositas tinggi. Ada pun

beberapa jenis pengaduk helical-ribbon adalah sebagai berikut: ribbon impeller,

double ribbon impeller, helical screw impleller, sigma impleller, dan z-blades.

Ribbon Mixer ini tidak dilengkapi dengan reducer. Mixer jenis ini digunakan

untuk bahan-bahan kering dan basah. Bulatan berlubang ini bertujuan untuk

memudahkan pengadukan saat mengaduk bahan. Mixer jenis ini dapat digunakan

untuk membuat adonan mie.

Gambar 5. Ribbon Mixer

(Sumber://foodreview.biz/preview.php?view2&id=56438#.UV6759iL3Mw.)

Gambar 6. Z-Blade Mixer

Mesin pengaduk memiliki aplikasi yang luas dalam bidang industri. Banyak

industri yang bergerak di bidang agroindustri, pertambangan maupun industri

lainnya yang menggunakan mesin pengaduk dalam proses pembuatan produk

mereka. Salah satu penggunaanya adalah dalam industri pembuatan dodol, selai,

saus, jenang, dan sop kental. Mesin pengaduk yang digunakan adalah jenis Gas

Cooking Mixer atau Double Layer Stove Base. Mesin pengaduk jenis ini dilengkapi

dengan kompor untuk memanaskan bahan yang sedang di aduk. Selain itu mesin

pengaduk juga digunakan dalam industri pembuatan mie, roti, dan lain- lain.

Inti pengubahan bahan mentah menjadi makanan untuk konsumsi manusia

adalah operasi mixing. Kegunaan dan aplikasi mixing ditentukan oleh fase yang

akan dicampurkan (cair-cair, padat-cair, atau padat-padat) sebagaimana

karakteristik fisik dari produk akhir seperti viskositas dan densitas.

3.Tumbler mixer

Penggunan alat ini untuk bubuk yang bisa dicurah dan tidak mengalami

segregasi, pencampurannya bisa dilakukan secara batch.

Gambar 7. Tumbler Mixer

4.Horizontal and vertical trough mixer

Gambar 8. Vertical single-shaft (a) dan Vertical double-shaft (b) Mixer

3. Vertical screw mixers

Alat ini digunakan untuk pencampuran bahan tambahan yang

berjumlah sedikit dengan bahan lain yang berjumlah sangat banyak. Caranya

bahan diangkut dari bawah ke atas hopper, kemudian kemudaian salaing

bercampur.

Gambar 9. Vertical Screw Mixer

6.Fluidized Bed mixers

Alat pencampur ini menggunakan bantuan udara untuk membawa

bahan yang dicampurkan. Cocok untuk bahan yang ringan, distribusi ukurannya

sempit dan tidak terlalu kohesif.

Gambar10. Fluidized Bed Mixer

3) Alat pencampur pasta (dough and paste mixers)

Dibandingkan dengan pencampuran pada bahan cair, proses pencampuran pada

bahan viscous memerlukan tenaga yang lebih banyak. Hal ini disebabkan oleh

kenyataan bahwa pada bahan viscous dan juga bahan padat tidak mungkin terbentuk

aliran yang dapat memindahkan bagian yang belum tercampur ke daerah pencampuran

di sekitar impeller seperti pada pengadukan bahan cair.

Aksi pada mesin-mesin pencampuran merupakan kombinasi shear berkecepatan

rendah, penyapuan (wiping), pelipatan (folding), pelemasan (stretching), dan

penekanan (compressing). Energi mekanik diaplikasikan oleh komponen-komponen

yang bergerak langsung pada massa bahan. Diantara mesin pencampur pasta yang

relatif dikenal adalah change-can mixer dan kneaders. Change-can mixer merupakan

alat yang memiliki wadah kecil dan dapat dipindah-pindahkan sebagai tempat bahan

yang akan dicampur.

Pada pencampuran bahan-bahan padat dengan bahan cair membentuk

campuran yang sangat kental, kenyal dan ulet, misalnya adonan mie atau adonan roti.

Alat pengadon bekerja dengan cara memotong /menyobek/menarik, menekan dan

membalik. Contoh alat pengadon adalah dough mixer untuk membuat adonan roti.

Pemilihan pengaduk pada proses pencampuran ini didasarkan pada tingkat kekentalan

pasta atau adonan yang dibuat.

Disperse blade

Double naben blade

Zigma blade

Kneader Gambar 11. Macam-Macam Pengadon

Handoko (1992) 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:

1. Planetary mixer

Planetery mixer merupakan alat pencampur bahan padat yang bekerja

berdasarkan perputaran planet dimana beater berputar mengitari bowl sedangkan

bowl tidak berputar sehingga menghasilkan adonan yang lembut dan merata.

Aplikasi alat ini adalah pada industri bakery (roti dan kue).

2. Propeller mixer

Propeller mixer adalah jenis yang paling umum dan paling memuaskan. Alat ini

terdiri dari tangki silinder yang dilengkapi dengan propeller/ blades beserta motor

pemutar. Bentuk propeller, impeller, blades didisain sedemikian rupa untuk

efektifitas pencampuran dan disesuaikan dengan viskositas fluid. Pada jenis alat

pencampur ini diusahakan untuk dihindari tipe aliran monoton yang berputar

melingkari dinding tangki , penambahan sekat-sekat (baffles) pada dinding tangki

juga dapat menciptakan pengaruh pengadukan,namun menimbulkan masalah

karena sulit membersihkannya.

Berdasarkan jumlah propeler-nya (turbin), yaitu mixer dengan satu propeller dan

mixer dengan dua propeller. Mixer dengan satu propeller adalah mixer yang

biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. Sedangkan mixer

dengan dua propeller 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).

b. Berdasarkan model jenis operasinya

Mixer dengan berbagai ukuran, bentuk, susunan dan model operasi pada dasarnya

dibagi dalam dua kategori yaitu batch dan kontinyu.

a. Batch

Pada operasi mixing secara batch, semua ingridien sekaligus dimasukkan ke

dalam mixer dan dilakukan mixing untuk mencapai produk yang homogen dan diambil

dari mixer sebagai suatu produk dengan satuan ukuran kg/batch. Mixing secara batch

umumnya terdiri dari tiga langkah operas i: pengukuran berat dan pencurahan ke

dalam mixer, proses mixing dan pengeluaran produk. Waktu yang diperlukan untuk

proses batch umumnya berdasarkan hasil experimen sampai produk yang terbentuk

sudah homogen. Sedangkan waktu pembersihan terkadang dimasukkan sebagai waktu

total mixing secara batch.

Proses mixing secara batch dipilih dengan pertimbangan sebagai berikut:

- Beberapa formulasi dihasilkan pada garis produksi yang sama

- Properti dari ingridien berubah sepanjang waktu.

- Jumlah produksi relatif kecil.

- Adanya pengendalian dari komposisi campuran

Melihat kondisi tersebut, maka proses mixing secara batch mempunyai

kekurangan yaitu kurang ekonomis jika digunakan untuk material dalam jumlah yang

besar, selain itu biaya operator lebih mahal dibandingkan secara kontinyu.

b. Kontinu

Yaitu bahan padatan diumpankan pada salah satu ujung rongga aduk dan

dikeluarkan pada ujung lainnya. Ribbon blender adalah pencampur yang efektif untuk

tepung-tepungan yang tidak mengalir. Dengan mempertimbangkan aplikasi mixing

dalam industri pangan, maka beberapa teknologi mixing diterapkan sesuai dengan

aplikasi yang lebih spesifik.

Mixing dengan sistem kontinyu umumnya digunakan untuk produk bervolume

besar. Ingridien dimasukkan secara kontinyu ke dalam mixer dengan suatu formulasi

tertentu dan kemudian produk diambil secara kontinyu. Biasanya output dari mixer ini

diukur dalam dalam kg/jam.

Pemilihan operasi secara batch atau kontinyu tergantung beberapa faktor

seperti jumlah ingridien yang akan dicampur, standar homogenitas yang diinginkan,

jenis operasi pre-mixing dan post-mixing, dan formulasi produk yang diinginkan.

Sedangkan jenis mixer yang digunakan disesuaikan dengan jenis operasi batch atau

kontinyu. Contohnya adalah mixer jenis V-blender dan double-cone mixer sangat cocok

untuk operasi batch, sedangkan plow mixer dan ribbon blendders dapat digunakan

untuk operasi baik batch maupun kontinyu.

Menurut Clarke (1955) dalam Handoko (1992), alat pencampur ada dua

macam yaitu (1) tipe alat pencampur dengan pengaduknya bergerak dan wadah diam,

sedangkan (2) tipe alat pencampur dengan pengaduknya diam dan wadahnya

bergerak. Raymond dan Donald (1962) dalam Handoko (1992) menambahkan bahwa

ada satu tipe lagi yaitu gabungan antara kedua macam cara tersebut.

Jenis lain dari alat pencampur (mixer)

1. Dry Blending (Ribbon blender)

Ribbon blender terdiri dari palung horisontal berbentuk U dan agitator yang

terbuat dari inner dan outer helical ribbon yang menggerakkan bahan pada arah yang

berlawanan. Desain blender ini sangat efisien dan efektif untuk pencampuran kering

seperti pencampuran cake dan muffin, tepung, sereal, teh, kopi dan campuran

minuman lain termasuk minuman coklat dan minuman berenergi.

Ketika produk makanan pencampuran kering, sejumlah sedikit cairan ditambahkan

ke padatan dengan tujuan untuk melapisi atau mengabsorbsi warna, pembumbuan,

minyak dan cairan tambahan lainnya. Bahan cair ditambahkan melalui charge port

pada cover atau spray nozzle untuk aplikasi kritis.

2. High Shear Mixers

High Shear Mixer menggunakan pemasangan rotor atau stator yang

membangkitkan kebutuhan shear yang kuat untuk bahan padat murni dalam

persiapan dressing, saus dan pasta. Jenis alat ini juga digunakan dalam industri

makanan untuk produksi larutan sirup, emulsi dan dispersi minuman.

Gambar 12. High Shear Mixer

(Sumber : http://www.ahlmachinery.com/24591.html)

3. Ultra-High Shear Mixing

Mempunyai kecepatan putar sampai 18000 ft/s, ultra-high shear mixer ideal untuk

emulsi dan dispersi yang membutuhkan homogenizer. Aplikasinya antara lain pada

saus, bumbu, dressing, konsentrat jus dan emulsi bumbu. Kelebihan alat ini :

Menyederhanakan proses, mengurangi pembersihan, penjalanan, dan

penyeimbangan homogenizer.

Menaikkan input energi dan menghasilkan ukuran dropet minyak lebih kecil.

4. High Viscosity Batch Mixing

Menggunakan dual shaft dan triple shaft mixer dan digunakan pada industri

makanan pada proses batch dari aplikasi dari viskositas sedang sampai viskositas

tinggi seperti sirup permen, minuman, nutraceutical, saus, pasta, mentega kacang,

dan lain-lain. Untuk viskositas lebih tinggi, dibutuhkan tambahan agitator untuk

memperbaiki aliran bulk, mengantarkan bahan ke alat berkecepatan tinggi dan secara

konstan membuang produk dari dinding vessel untuk transfer panas lebih baik.

5. Double Planetary Mixing

Ketika viskositas produk terus naik, sistem mixing multi agitator akan secepatnya

menghasilkan aliran yang dapat dikarakterisasi oleh anchor atau dengan zona suhu

tunggi dekat disperser dan pemasangan rotor atau stator. Aplikasi makanan lainnya

yang diproses melalui double planetary mixer termasuk sirup, gel, makanan hewan,

permen, dan formula viskos lainnya.

6. High Speed Planetary Mixing

Planetary Mixer ini mempunyai dua jenis pengaduk yakni pengaduk model

keranjang dan model lempeng. Pengaduk model keranjang digunakan untuk

mencampur bahan-bahan basah sedangkan pengaduk model lempengan untuk bahan-

bahan kering. Mixer ini dilengkapi dengan reducer, reducer berfungsi untuk mengatur

kecepatan putaran pengaduk.

4.2 Pemilihan Alat Pencampur

Pemilihan alat pencampur didasarkan pada :

a. Jenis bahan-bahan yang akan dicampur (keadaan agregasi, besarnya partikel,

kerapatan bahan).

b. Jenis campuran yang akan dibuat atau dihasilkan dari pencampuran

c. Jumlah pencampuran.

d. Derajat pencampuran yang ingin dipakai.

e. Tujuan pencampuran yang diinginkan.

f. Sistem operasi dari pencampuran.

Beberapa pertimbangan untuk memilih mixer, antara lain: (Foodreview Indonesia,

2011).

Material yang akan dicampur

Campuran ingridien yang akan dicampur mempengaruhi jenis mixer yang akan

digunakan. Jenis material yang mudah retak membutuhkan mixer yang halus,

mempunyai shear yang rendah.

Kecepatan

Jika suatu kecepatan sangat krusial dalam produksi, maka jenis mixer dengan

jumlah shaft yang banyak merupakan pilihan yang baik untuk meningkatkan

efisiensi mixing.

Cleanability

Jika suatu formula sering mengalami perubahan atau material yang digunakan

mudah rusak, maka tingkat kebersihan merupakan faktor yang penting. Waktu

pembersihan dapat mempengaruhi siklus mixing dan memperlambat proses

produksi.

Pergantian produk yang cepat

Pergantian antar produk merupakan proses yang penting dalam meningkatkan

produktivitas. Hal ini memerlukan mixer lengkap dengan pengendaliannya yang

cepat dalam mengeluarkan produk dan cepat dalam cleaning.

Kesediaan ruangan

Berapa besar ruang yang dibutuhkan untuk sebuah mixer. Harus diperhatikan

bahwa mixer harus diberikan ruang khusus beserta headspacenya.

Batch atau Kontinyu

Produksinya dijalankan secara batch atau kontinyu merupakan kriteria dalam

penentuan jenis mixer.

Versatility

Suatu mixer harus dapat dioperasikan untuk berbagai ukuran batch dan berlaku

untuk berbagai sistem pengadukan seperti dispersi, emulsi dan homogenisasi.

5. Macam-macam Pencampuran

a. Pencampuran Padat – cair

Pembentukan bahan-bahan kimia umumnya memerlukan air dalam

pencamprannya. Disini dapat terbentuk bahan padat yang lembab atau campuran yang

sangat kental seperti pasta atau adonan. Pada saat pencampuran bahan-bahan yang

sangat viskos dibutuhkan gaya yang besar untuk memisah-misahkan bahan. Bagian

bahan yang satu harus saling digesekkan dengan bahan yang lain, kemudian disatukan

kembali. Proses ini dinamakan menguli. Untuk tujuan inilah dibuat suatu alat penguli

yang memudahkan dalam proses pencampuran. Beberapa alat penguli umum yaitu :

1) Penguli bak ganda.

2) Penguli aduk.

3) Penguli spiral.

4) Penguli gilas.

b. Pencampuran Padat-Gas

Pencampuran bahan padat dengan gas terjadi misalnya pada proses pengeringan,

pemanggangan ataupun pembakaran bahan-bahan padat. Permukaan kontak bahan

padat dengan gas selalu diusahakan seluas mungkin. Untuk maksud ini bahan padat

dialiri, ditembus atau dihanyutkan oleh gas, disemprotkan atau difluidisasikan. Alat yang

digunakan untuk tujuan ini seringkali dikenal dengan bejana unggun terfluidisasikan.

c. Pencampuran Cair-Padat

Pada persiapan atau pelaksaan proses kimia dan fisika serta juga pada pembuatan

produk akhir komersial, seringkali cairan harus dicampur dengan bahan padat.

Pencampuran cairan dengan padatan akan menghasilkan suspensi. Tetapi bila kelaruta

padatan dalam cairan tersebut cukup besar akan terbentuk larutan. Pelarutan adalah

suatu proses mencampurkan bahan padat kedalam cairan. Pelarutan dan kelarutan

bahan umumnya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut yaitu :

- Luas permukaan bahan

- Konsentrasi

- Suhu

- Tekanan (khusus pada gas)

- Efek ion senama

- Efek ion asing

Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan padatan

adalah dengan menggerakkan cairan di dalam bejana secara turbulen. Gerakan

turbulen dapat dihasilkan oleh pengaduk ataupun pencampur getar.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pencampuran Cair-Padat :

1) Bejana pengaduk.

2) Pengaduk.

Jenis dan ukuran pengaduk.

Jenis bejana pengaduk.

Jenis dan jumlah bahan yang dicampur.

Alat pengaduk yang paling sering digunakan untuk masalah pencampuran cairan

dengan padatan ataupun untuk cairan dengan cairan antara lain adalah :

a) Alat pengaduk jangkar

Alat pengaduk ini terdiri dari sebuah batang yang dilengkungkan sehingga

menyerupai sebuah jangkar. Kelengkungan disesuaikan dengan bentuk bejana

pengaduk. Pengaduk jangkar memiliki diameter yang besar (misalnya 95% dari

diameter bejana) dan berputar lambat. Bejana ini dapat digunakan untuk bahan-

bahan yang sangat viskos atau bahan-bahan dengan berat spesifik yang tinggi

seperti suspensi. Pengaduk ini memungkinkan terjadinya pertukaran panas,

mencegah terjadinya pengendapatn atau pelekatan padatan pada dasar bejana.

Pengaduk ini menghasilkan derajat pencampuran yang cukup besar.

b) Alat Pengaduk Bingkai

Pengaduk ini terdiri dari sebuah bingkai persegi atau dua buah lengan jangkar

yang dipasang bersusun. Pengaduk ini mempunyai diameter 2/3 dari diameter

bejana tersebut dan berputaran lambat.

c) Alat Pengaduk Palet

Pengaduk ini tersusun atas sebuah bingkai atau dua pelat yang dipasang

bersusun. Bagian atasnya berbentuk persegi, bagian bawah terpotong miring

sehingga sesuai denan bentuk bejana, memiliki diameter ½ kali diameter bejana.

d) Alat pengaduk Impeler

Pengaduk ini terdiri atas tiga daun yang melengkung. Biasanya daun tersebut

agak bengkok keatas sehingga sesuai dengan bentu dasar bejana. Pengaduk

impeler mempunyai diameter sebesar 2/3 hingga ½ dari diameter bejana dan

frekuensi putarannya 100-200 rpm. Pengaduk impeler dibuat dari satu atau

beberapa bagian. Karena pengaduk ini dapat dilapisi email dengan baik, alat ini

seringkali digunakan dalam bejana pengaduk yang beremail. Bersama dengan

perangkat penggerak yang dapat dikontrol, pengaduk impeler dapat dimanfaatkan

secara serba guna, misalnya untuk melarutkan, mensuspensikan atau

mengemulsikan padatan dalam cairan serta juga untuk reaksi-reaksi kimia dan

proses-proses pertukaran panas.

e) Alat Pengaduk Propeler

Pengaduk ini terdiri atas sebuah propeler yang mirip dengan baling-baling

pendorong kapal dengan dua atau tiga daun yang dipasang miring. Biasanya alat

pengaduk propeler dibuat dalam dua bagian dan berputar dengan cepat. Pengaduk

propeler digunakan untuk mengaduk bahan dengan viskositas rendah (pada

viskositas yang tinggi, biasanya bahan tidak dapat digerakkan oleh propeler).

f) Alat pengaduk Turbin

Jenis sederhana dari pengaduk ini terdiri atas sebuah cakram yang sisi bawahnya

mempunyai beberapa sudu vertikal yang disususun secara radial. Pengaduk turbin

lebih sering digunakan untuk bahan dengan viskositas yang rendah. Pengaduk ini

seringkali disebut sebagai pengaduk serba guna karena dapat digunakan untuk

berbagai jenis keperluan.

g) Pencampur Getar

Alat ini terdiri atas sebuah cakram mendatar dengan lubang-lubang yang

berbentuk kerucut. Sebuah sumber getar elektromagnetik digantungkan dengan

pegas pada kerangka alat. Akibat getaran tersebut, bahan ditekan untuk melewati

lubang-lubang cakram dari bawah ke atas atau sebaliknya. Dengan demikian terjadi

suatu aliran vertical yang kuat di sekitar cakram, dan terjadi turbulensi yang tinggi

dalam seluruh bahan.

d. Pencampuran Cair-Cair

Tujuan pencampuran cair-cair adalah untuk mempersiapkan atau melangsungkan

proses-proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk akhir yang komersil.

Beberapa contoh pencampuran cair-cair adalah pada pembuatan sirop, obat tetes dan

larutan injeksi. Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan

cairan ialah dengan metode turbulensi didalam bejana pengaduk atau dalam suatu

pencampur getar. Metode lainnya adalah misalnya dengan menyampur dengan

penyemprot, dengan pompa, dengan menghembuskan gas kedalam cairan atau

dengan mesin pengecil ukuran.

a) Pencampuran dengan alat pengaduk dan pencampur getar.

b) Pencampuran dengan alat semprot.

c) Pencampuran dengan alat pompa.

e. Pencampuran Cair-Gas

Untuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan kedalam cairan,

artinya cairan dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas.

Adapun contoh pencampuran cair-gas adalah pada proses hidrogenasi, chlorinasi dan

fosfogenasi. Metode yang paling sering dilakukan untuk mencampur cairan dengan

gas adalah membuat gerakan turbulen di dalam bejana pengaduk dengan alat

pengaduk atau dengan pencampur getar. Untuk hal-hal yang khusus misalnya

pembuatan busa pemadam api, digunakan suatu injektor.

f. Pencampuran Gas-Padat

Pencampuran gas dengan bahan padat termasuk proses yang jarang dilakukan.

Proses tersebut digunakan misalnya pada pengangkutan puing secara pneumatic,

pada pembakaran serbuk pemadam api. Pada pencampuran gas dengan bahan padat

akan terbentuk debu maupun asap. Metode terpenting untuk mencampur gas dengan

bahan padat adalah dengan menggunakan laat penakar bahan padat dan

penyemburan dengan alat semprot.

g. Pencampuran Gas-Cair

Sama seperti pencampuran gas-padat, proses ini jarang dilakukan. Pencampuran ini

misalnya digunakan pada alat pengering sembur, pembakaran minyak pada menara-

menara linang (trickled tower). Persoalan dalam pencampuran ini umumnya ialah

bagaimana mendistribusikan cairan secara merata kedalam gas yang mengalir

kontinyu. Pada pencampuran gas dengan cairan akan terjadi tetesan ataupun kabut.

h. Pencampuran Gas-Gas

Pencampuran gas dengan gas lain terutama dilakukan pada pembuatan campuran

bahan bakar yang berbentuk gas dalam alat pembakar dengangas (misalnya

campuran bahan bakar – udara). Metode terpenting untuk mencampur gas dengan

gas adalah pencampuran dengan alat semprot atau injector 3.

6. Overmixing

Pengadukan yang baik akan membentuk struktur serta meningkatkan

elastisitas dan kemampuan gluten untuk memanjang, sehingga adonan yang kuat akan

membentuk struktur penahan gas yang akan membuat roti menjadi tinggi. Pada produk

roti efek pengadukan berlebihan (overmixing) menyebabkan roti menjadi kempis dan

berpori-pori besar.

Cara mengatasi overmixing yaitu:

- Tidak terlalu lama proses pengadukan dan lama pengovenan tidak

boleh terlalu lama

- Adonan tidak boleh disobek-sobek saat pengadukan

Salah satu penyebab overmixing selain dari proses pengadukan, usia tepung

terigu juga turut berperan. Terigu muda bila diaduk tidak cepat kalis sehingga kutang

mengembang, sedangkan terigu tua akan menghasilkan karakter roti yang lebih baik.