Nama Anggota Kelompok : Devi Yuniar Pristiana23020112100004Agatha Intan Wihenti23020112100033Melati Citra Anggraeni23020112100061

Pengeringan Buah Stroberi Dengan Menggunakan Pengering Udara UltrasonikSelama ini pengeringan konvektif dengan menggunakan udara panas telah dianggap sebagai metode pengeringan yang paling efektif untuk mengurangi kadar air produk pangan, karena memiliki berbagai macam manfaat, diantaranya dapat memperpanjang umur simpan, mengemat biaya transportasi serta memudahkan penyimpanan produk tersebut. Dari berbagai jenis pengeringan yang ada, pengeringan dengan menggunakan udara panas merupakan jenis pengeringan dengan konsumsi energi paling intensif yang banyak digunakan dalam industri pangan. Oleh karena itu, diperkirakan bahwa proses dehidrasi termal mencapai 25% dari konsumsi energi berbagai industri di negara-negara maju. Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin pesat, teknologi pengeringan dengan memanfaatkan udara panas pun telah banyak dimodifikasi sehingga dapat meningkatkan efisiensi. Caranya,dengan mempelajari perpindahan massa dan pengendalian resistensi bahan pangan maupun mesin yang digunakan. Perpindahan air dikendalikan oleh laju pergerakan air didalam bahan pangan (resistensi internal) dan transportasi konvektif dari permukaan zat padat ke udara (resistensi eksternal). Resistensi internal merupakan karakteristik dari bahan pangan tersebut, sedangkan resistansi eksternal merupakan ketebalan lapisan difusi bahan. Walaupun telah diaplikasikan dalam waktu yang lama, masih terdapat kelemahan yang belum bisa diatasi dalam penggunaan pengeringan udara panas, yaitu dapat mengurangi kualitas produk pangan yang dihasilkan karena penggunaan suhu tinggi dengan waktu pengeringan yang lama. Oleh karena itu, perlu perlu dilakukan modifikasi dengan cara penambahan sumber energi tambahan seperti microwave, infrared, radiasi atau Ultrasonik yang dapat mempersingkat waktu pengeringan. Tetapi dalam penggunaan microwave atau radiasi inframerah terdapat resiko dimana suhu pemanasan yang terlalu tinggi tidak cocok dengan bahan pangan yang sensitif terhadap panas.Alternatif penambahan energi yang baik adalah penggunaan Ultrasonik yang dapat mengeringkan produk tanpa suhu pemanasan yang tinggi, sehingga tidak merusak kualitas produk yang dihasilkan. Ditemukannya teknologi pengeringan udara panas dengan Ultrasonik merupakan sebuah terobosan baru dalam teknologi pengeringan non-termal karena selain dapat menghasilkan produk dengan kualitas baik., teknologi ini pun ramah lingkungan dan hemat energi. Bahkan teknologi ini diakui oleh para ahli sebagai teknologi pengeringan produk yang dapat menjamin kelangsungan hidup tanpa merusak lingkungan. Metode pengeringan Ultrasonik menghasilkan efek termal yang rendah yang sangat sesuai diaplikasikan pada bahan pangan yang sensitif terhadap panas. Selain itu, metode ini juga dapat memudahkan perpindahan air bahan sehingga waktu pengeringan lebih cepat. Penelitian sebelumnya telah melakukan metode ini pada beberapa jenis bahan pangan diantaranya, lemon, jeruk, daun zaitun, kentang dan wortel. Dan penelitian ini merupakan penelitian pertama yang menggunakan metode pengeringan udara panas Ultrasonik untuk diaplikasikan pada jenis buah beri.Metode yang dipakai dalam penelitian ini meliputi persiapan sampel, kadar air, pengering udara Ultrasonik, percobaan pengeringan, desorpsi isotherm, penentuan penyusutan, dan pemodelan kinetika pengeringan. Pertam-tama melakukan sortasi pada stroberi segar yang di beli di pasar lokal Valencia, Spanyol. Menyimpan pada suhu 5C selama maksimal 3 hari. Kemudian mencuci, mengeringkan dengan kertas usap dan menghilangkan kotoran di luar permukaan buah serta mengirisnya tebal. Kadar air stroberi ditentukan pada 70C dan tingkat vakum 80 mbar sampai berat konstan. Metode pengeringan diawali dengan bantuan pengering konvektif Ultrasonik menggunakan kecepatan udara 2 m/s dan suhu berkisar antara 40C dan 70C. Di mana ruang pengering dimodifikasi untuk menghasilkan gelombang Ultrasonik. Mengatur dan mengukur parameter listrik dan sinyal akustik (tegangan, intensitas, fase, frekuensi dan power) dengan sebuah daya tinggi pembangkit Ultrasonik. Melalui PID algoritma dan komputer dapat mengendalikan parameter dan mengawasi proses pengeringan.Digunakan dua tingkat energi Ultrasonik di dalam kondisi yang sama namun tanpa menerapkan Ultrasonik. Dilakukan tiga kali ulangan dari setiap kondisi penelitian. Sampel ditempatkan dalam ruang bergetar tersuspensi dalam frame metalik yang memungkinkan aliran udara bebas di sekitar masing-masing bagian. Tahap isotherm desorpsi air diperoleh dari stroberi giling yang sebagian mengalami dehidrasi dalam oven udara konvensional pada 50C untuk waktu yang berbeda 30 menit sampai 17 jam. Hal ini memungkinkan berbagai kadar air akhir (0,2-11,2 kg air/kg kering). Kemudian aktivitas air dan kadar air diukur rangkap tiga. Model isoterm Brunauer, Emmet dan Teller adalah persamaan yang digunakan untuk menggambarkan hubungan antara eksperimental Aw dan kelembaban. Model ini disesuaikan dengan data eksperimental dengan menggunakan alat optimasi SOLVER yang tersedia di Microsoft Excel, di mana dapat mengidentifikasi model parameter yang meminimalkan jumlah kuadrat perbedaan antara eksperimental dan dihitung kadar air.Penyusutan produk diperkirakan menggunakan sampel stroberi yang dikeringkan pada 70C menggunakan kecepatan udara dari 2 m/s dan tanpa aplikasi Ultrasonik. Selama pengeringan, tiga sampel secara acak dikumpulkan dan ditimbang setiap 30 menit, mengukur kelembaban konten dan volume. Metode perpindahan toulena digunakan untuk mengukur volume menggunakan piknometer standar volumetrik dan keseimbangan analitis. Pemodelan terakhir yang digunakan yaitu kinetika pengeringan untuk mempertimbangkan bahwa volume sampel tidak tetap konstan selama pengeringan karena fenomena penyusutan, yang terutama terlihat pada produk-produk buah-buahan dan sayuran.Dalam percobaan ini, Stroberi dengan kadar air awal 9,55 atau 0,27 kg W (berat kering) dianggap sebagai kadar air kritis akibat periode laju yang kurang konstan. Peningkatan suhu dapat mempersingkat waktu pengeringan. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan,diperoleh bahwa untuk mencapai kadar air rata-rata dari 0,3 kg W (berat kering), telah dilakukan dua metode percobaan. Yang pertama, stroberi yang dikeringkan tanpa menggunakan Ultrasonik (0 watt) pada suhu 40C, 50C, 60C dan 70C membutuhkan waktu pengeringan 5,3 jam; 4,6 jam; 4,4 jam dan 3,3 jam. Sementara stroberi yang dikeringkan dengan menggunakan Ultrasonik dengan daya 60 watt, waktu pengeringannya berkisar antara 4,6 jam pada suhu 40C sampai dengan 2,2 jam pada suhu 70C. Laju pengeringan tidak hanya dipengaruhi oleh suhu pengeringan, namun Ultrasonik juga mempengaruhi energi kinetic (pergerakan) pada saat pengeringan. Pada setiap kisaran suhu yang diamati, penggunaan Ultrasonik dapat meningkatkan laju pengeringan, selain itu semakin besar daya Ultrasonik yang digunakan, maka semakin mempercepat waktu pengeringan. Contohnya untuk mencapai kadar air rata-rata sampel stroberi sebanyak 0,3 kg W (berat kering) dengan suhu 60C membutuhkan waktu 4,4 jam tanpa menggunakan Ultrasonik, namun apabila menggunakan Ultrasonik dengan daya 60 watt hanya membutuhkan waktu 2,5 jam saja. Waktu pengeringan dapat berkurang hingga 13 - 44%. Dalam penelitian sebelumnya, dijelaskan bahwa penggunaan Ultrasonik dengan suhu 40C, laju 1 m/s dan daya 90 watt dapat menghemat waktu pengeringan sekitar 30% pada wortel, 53% pada kulit lemon, 45% pada kulit jeruk dan 40% pada kentang. Bahkan penggunaan Ultrasonik dengan daya 90 watt dapat menghemat waktu pengeringan hingga 72% pada terong. Perbedaan waktu pengeringan dapat dipengaruhi juga oleh struktur fisik dari bahan pangan itu sendiri. Terong memiliki jaringan yang kuat dan struktur fisik yang berpori, sehingga pengeringan dengan Ultrasonik lebih cocok diaplikasikan pada terong dibandingkan dengan sayuran dan buah-buahan lain seperti stroberi.Meskipun belum ada referensi yang menjelaskan tentang penggunaan Ultrasonik untuk mengeringkan stroberi, namun penelitian sebelumnya menyebutkan bahwa dehidrasi osmotik dapat ditekan oleh perlakuan khusus sebelum dilakukan pengeringan dengan Ultrasonik untuk meningkatkan efektivitas pengeringan selanjutnya. Penelitian tersebut menemukan bahwa waktu pengeringan stroberi dapat dipersingkat hingga 50% dengan menambahkan larutan sukrosa sebanyak 50% dengan suhu 30C dalam waktu 30 menit, kemudian dilakukan pengeringan dengan Ultrasonik dengan frekuensi 25 kHz pada suhu 60C dengan laju 0,5 m/s dan kelembaban udara relatif sebesar 16%. Dalam penelitian yang sama, peneliti tersebut juga menemukan bahwa dengan menambahkan air suling pada sampel sebelum dilakukan pengeringan dapat menghemat waktu pengeringan hingga 18%. Penggunaan Ultrasonik dan suhu yang berbeda tidak terlalu berpengaruh terhadap penyusutan stroberi. Dapat diperoleh bahwa penyusutan stroberi dengan nilai slope 0,692. Sedangkan pada sampel nanas yang dikeringkan dengan kisaran suhu 45 dan 75C diperoleh slope sebesar 0,652 - 0,785. Namun nilai slope yang diperoleh pada pengeringan terong dengan menggunakan udara panas lebih rendah, yaitu sekita 0,929 0,960. Terjadinya perbedaan nilai slope pada beberapa sampel diatas dipengaruhi oleh struktur bahan dan metode pengeringan yang berbeda dan dapat mempengaruhi runtuhnya matriks sel. Metode BET (Brunauer, Emmet, Teller) digunakan untuk menggambarkan hubungan antara kadar air dan keseimbangan dalam sampel stroberi. Identifikasi parameter BET dari gambaran data percobaan yaitu Aktivitas air (Aw) dan kadar air sampel stroberi adalah 0,316 kg W (berat kering) untuk Kadar air dan 3,63 untuk gambaran parameter BET. Nilai kadar air sampel stroberi sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan ceri dan bluberi.Dalam penelitian ini dihasilkan bahwa pengaruh Ultrasonik pada pengeringan buah stroberi tergantung pada daya Ultrasonik dan suhu yang digunakan. Dengan demikian, semakin tinggi daya Ultrasonik dan suhu pengeringan yang digunakan, maka semakin mempersingkat waktu pengeringan. Ultrasonik dapat memperpendek waktu pengeringan hingga 40%.