sifat fisik hasil pertanian (tep-350) 3(2-1) dr. ir. siswantoro. mp

65
1 Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP.

Upload: halil

Post on 18-Mar-2016

104 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP. Kontrak Pembelajaran. Absensi 80% Selama kuliah HP tdk boleh dibunyikan (boleh dng digetarkan), dihindari menerima telp/ sms kecuali dianggap penting & menerima diluar ruangan Terlambat tdk lebih dari 15 menit - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

1

Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350)3(2-1)

Dr. Ir. Siswantoro. MP.

Page 2: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

2

Kontrak Pembelajaran

Absensi 80% Selama kuliah HP tdk boleh dibunyikan (boleh dng

digetarkan), dihindari menerima telp/ sms kecuali dianggap penting & menerima diluar ruangan

Terlambat tdk lebih dari 15 menit Prosentase nilai

• Ujian I 30%• Ujian II 30%• Praktikum 20%• Terstruktur (PR, Paper) 20%

Page 3: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

3

Page 4: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

4

Satuan Dasar Dimensi dasar untuk sistem utama

pengukuran adalah massa (M), panjang (L), waktu (T) dan suhu (θ).

Satuan dasar dalam sistem utama, bersama-sama dengan singkatannya di dalam kurung seperti pada Tabel 1.

Page 5: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

5

Sifat Sistem SI Sistem cgs Sistim British (Imperial)

Massa

Panjang

Waktu

Suhu

kilogram (kg)

metre (m)

second (s)

kelvin (K) atau degree Celsius (oC)

gram (g)

centimetre (cm)

second (s)

kelvin (K) degree Celcius (oC)

pound (lb)

foot (ft)

second (s)

hour (s)

Fahrenheit (oF)

Page 6: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

6

A. Pendahuluan• Cara penanganan & pemrosesan produk

pertanian antara lain scr mekanis, thermis, elektris, optis, dan lain-lain.

• Pada cara-cara penanganan & pemrosesan tsb diatas akan diperlukan informasi ttg sifat-sifat fisik hasil pertanian.

Sifat-sifat fisik hasil pertanian scr umum diperlukan dalam

• Perancangan alat dan mesin (alsin), proses serta pengendaliannya

• Analisis dan perhitungan efisiensi• Pengembangan produk baru• Evaluasi kualitas produk akhir

Page 7: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

7

B. Ciri-ciri fisik produk pertanian• Bentuk, ukuran, volume, luas permukaan, porositas,

warna dan lain-lain penting dlm hal perancangan alsin atau analisis perilaku produk dlm proses penanganannya.

Sebagai contohnya pada proses:1. Heating & Cooling perlu informasi tentang bentuk &

dimensi untuk membaca kurva serta perhitungan analisisnya

• Bilangan Biot (NBi) Bi = h.r/k kurva suhur = dimensi karakteristik silinder r = ½ diameter

slab r = ½ tebal

2. Pneumatic Separation perlu informasi tentang bentuk & dimensi serta density & luas permukaan bahan hasil pertanian.

Page 8: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

8

Udara & kotoran ringan keluar

Udara & produk masuk

Produk berat

Gambar Pneumatic separator

3. Analisis heat transfer Thermal diffusivity = k/ρ.Cp4. Pneumatic transport Bilangan Renault Re5. Separation sedimentation setting velocity6. Selective harvesting, grading & sortasi warna permukaan produk

Page 9: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

9

Page 10: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

1010

Volume, Densitas dan Volume, Densitas dan Spesific GravitySpesific Gravity

Page 11: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

11

Pengantar

• Bentuk yang tidak teratur pada kebanyakan produk pertanian dan pangan, bahan-bahan berukuran kecil seperti bijian, dan bahan berpori seperti pellet pakan dan wafer menghadirkan masalah tertentu dalam pengukuran volume dan densitas

• Karena bentuk produk tidak beraturan, volume biasanya ditentukan dengan water displacement (pemindahan air) atau seed displacement

Page 12: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

12

Platform Scale• Teknik sederhana yang diterapkan pada obyek

berukuran besar seperti buah-buahan dan sayuran adalah platform scale, digambarkan pada Fig 3.7

Page 13: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

13

• Buah-buahan pertama kali ditimbang dalam udara dan ditekan kedalam air dengan sinker rod.

• Pembacaan kedua pada skala dengan buah dicelupkan dikurangi berat wadah dan air adalah berat air dipindahkan yang akan dipakai dalam pernyataan untuk menghitung volume

Berat air dipindahkan (kg)Volume (m3) =

Densitas air (kg/m3)

Page 14: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

14

• Dengan mengetahui berat dalam udara dan volume, densitas buah selanjutnya diperoleh dari rasio berat terhadap volume

• Padatan dalam bentuk partikel, seperti biji-bijian memiliki bulk density dan juga densitas padatan sendiri (single) yang dipertimbangkan.

• Gas dan uap, tidak seperti padatan dan cairan adalah dapat dimampatkan (compressible), dan beberapa pangan seperti es krim mengandung udara terperangkap.

Page 15: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

15

• Densitas suatu bahan setara dengan massa bahan dibagi dengan volume yang melingkupinya

massadensitas =

volume

• Densitas memiliki dimensi [ML-3]• Dalam satuan sistem SI, diukur dalam

kilogram per kubik meter (kg m-3)• Biasanya dinyatakan dengan simbol

Yunani rho ( ρ )

Page 16: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

16

• Air murni memiliki densitas maksimum 1000 kg m-3 pada suhu 4oC

103 x 103 g103 kg m-3 = = 1 g ml-1

106 ml

• Dalam sistem British, densitas diukur dalam pound per cubic foot (lb ft -3)

• Densitas beberapa padatan dan cairan umum seperti dalam Tabel 2.1 dan Tabel 2.2.

Page 17: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

17

Page 18: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

18

Page 19: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

19

• Pada kebanyakan kasus engineering, padatan dan cairan dianggap tidak dapat dimampatkan (incompressible), seperti densitas sedikit dipengaruhi oleh suhu dan tekanan

• Pada kenyataannya, densitas air dan bahan lain berubah dengan perubahan suhu

• Pada kebanyakan kasus, densitas menurun ketika suhu naik.

• Tabel 2.3 memperlihatkan perubahan densitas untuk air, alkohol, dan variasi minyak goreng pada kisaran suhu dari -20 hingga 80oC

Page 20: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

20

Page 21: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

21

Densitas Padatan• Untuk bahan partikel (seperti kacang-kacangan, biji-

bijian, dan tepung), susu, kopi dan pati, yang menarik adalah densitas partikel individu (satuan, tunggal) dan densitas bulk (ruah, kamba, tumpukan) dari bahan yang memperhitungkan volume celah antara satuan individu

• Densitas padatan atau partikel akan mengacu densitas satuan individu

• Satuan ini mungkin tidak mengandung pori-pori internal.• Densitas padatan dinyatakan sebagai massa partikel

dibagi dengan volume partikel dan akan diperhitungkan adanya pori-pori

Page 22: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

22

• Kebanyakan buah dan sayuran mengandung air 75 – 95%, sehingga beberapa densitasnya seharusnya tidak jauh dari nilai densitas air 1000 kg m-3

• Teorinya, apabila komposisi pangan diketahuai, densitas ρf dapat diestimasi

1ρf =

m1/ρ1+ m2/ρ2 + m3/ρ3 + ……. + mn/ρn

Page 23: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

23

• Dimana ρf adalah densitas pangan,

m1 hingga mn adalah fraksi massa konsituen 1 hingga n, dan ρ1 hingga ρn adalah densitas konsituen 1 hingga n (n adalah jumlah konstituen)

• Contoh, untuk apel mengandung air 84,4%, gula 14,55%, lemak 0,6% dan protein 0,2% (densitas adalah dalam kg m-3), ρ air = 1000, ρ gula =1590, ρ lemak =925, ρ protein =1400 kg/m3

hasil ρ apel = 1064 kg m-3

3/1064)1400/002,0()925/006,0()1590/1455,0()1000/844,0(

1 mkg

Page 24: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

24

• Tetapi, nampak ada keganjilan disini, karena apel biasanya mengapung pada air.

• Mohsenin (1970) menyatakan angka 846 kg m-3 pada 29oC

• Sehingga, ada jumlah udara terperangkap dalam pori-pori yang harus diperhitungkan.

• Udara ini akan hilang ketika blanching

Page 25: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

25

• Apabila fraksi densitas dan volume diketahui, densitas dapat dievaluasi dari

ρf = V1ρ1 + V2ρ2 + V3 ρ3 + ….+ Vn ρn

Dimana V1 hingga Vn adalah fraksi volume konstituen 1 hingga n dan ρ1 hingga ρn adalah densitas konstituen 1 hingga n

Page 26: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

26

• Densitas buah-buahan dan sayuran beku adalah lebih rendah daripada segarnya

• Densitas padatan dapat ditentukan dengan prinsip flotasi, menggunakan cairan yang diketahui densitasnya.

• Densitas padatan berguna pada proses pemisahan/separasi dan transportasi pneumatic dan hydraulic powder dan partikel

Page 27: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

27

Bulk Density

• Ketika pencampuran, pemindahan, penyimpanan dan pengemasan bahan partikel seperti tepung, adalah penting untuk mengetahui sifat bahan meruah (bulk)

• Ketika padatan dituangkan kedalam wadah, volume total terambil akan mengandung bagian proporsi udara

• Porositas (ε) bahan terwadahi adalah fraksi volume total yang diisi oleh udara

Page 28: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

28

Page 29: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

29

porositas (ε) = Volume udara Volume total

• Porositas akan dipengaruhi oleh geometri, ukuran, dan sifat permukaan bahan

• Ketika wadah diketuk-ketuk, volume total dan juga porositas akan menurun, hingga akhirnya sistem mencapai volume kesetimbangan

• Densitas bahan bulk pada kondisi ini umumnya disebut bulk density

Page 30: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

30

• Bulk density bahan selanjutnya akan tergantung sejumlah faktor, meliputi densitas padatan, geometri, ukuran dan sifat permukaan dan serta metoda pengukurannya.

• Biasanya bulk density ditentukan dengan menempatkan jumlah powder diketahui beratnya (20 g atau 50 g kedalam silinder pengukur, diketuk-ketuk silinder dan ditentukan volume bulk

Page 31: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

31

MassaBulk density =

Volume bulk

• Tabel 2.6 memperlihatkan rerata nilai bulk density untuk bahan pangan dalam bentuk powder

Page 32: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

32

Page 33: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

33

• Tabel 2.7 memperlihatkan beberapa nilai bulk density untuk buah dan sayuran

Page 34: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

34

• Tabel 2.8 mencakup densitas padatan, bulk density dan kadar air untuk serealia terpilih.

• Nilai kisaran menggambarkan varietas berbeda yang diukur

Page 35: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

35

Hubungan antara porositas, bulk density dan densitas padatan

Hubungannya diberikan dengan

volume udaraporositas ε =

volume sampel bulk

Volume sampel bulk – volume padatan sebenarnya=

Volume sampel bulk

Page 36: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

36

Volume padatan= 1 –

Volume bulkm = V. ρ V = m/ρMassa padatan dan massa bulk adalah

setara, sehingga

bulk densityporositas = 1 –

densitas padatan

Page 37: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

37

ρb= 1 –

ρs

ρs – ρb =

ρs

• Porositas dapat dinyatakan sebagai fraksi atau persentase.

• Persamaan ini dapat dipakai untuk padatan atau tanpa pori-pori internal

Page 38: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

38

Densitas Cairan dan Spesific Gravity

• Air memiliki densitas maksimum 1000 kg m-3 pada 4oC

• Suhu naik diatas 4oC, densitas akan turun• Penambahan padatan pada air akan

menaikkan densitas (kecuali lemak)• Pengukuran densitas dapat dipakai untuk

substansi murni sebagai indikasi padatan total

Page 39: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

39

• Namun demikian, sering lebih tepat untuk mengukur spesific gravity SG suatu cairan

massa cairanSG =

massa air dengan volume setara

densitas cairan ρL = densitas air ρw

Page 40: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

40

Caution ….

Densitas = berat jenis

Specific gravity = bobot jenis

Page 41: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

41

• Spesific gravity adalah tidak berdimensi “dimensionless”

• Spesific gravity suatu fluida berubah lebih sedikit dibandingkan densitas, ketika suhu berubah

• Apabila specific gravity bahan diketahui pada suhu ToC, densitas pada ToC adalah

ρL = (SG)T x ρw

Page 42: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

42

• DimanaρL adalah densitas cairan pada ToC

(SG)T adalah specific gravity pada ToC,

ρw adalah densitas air pada ToC (Tabel)

• Specific gravity diukur dengan tepat menggunakan botol densitas, pycnometer atau hydrometer

Page 43: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

43

1. Botol densitas

• Botol densitas (gambar samping) dapat dipakai untuk menentukan specific gravity cairan yang tidak diketahui dan padatan partikel yang disediakan bahwa padatan tidak larut di dalam cairan.

• Harus diperhatikan bahwa udara harus dihilangkan dari dalam botol ketika cairan ditambahkan ke padatan.

Page 44: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

44

• Pembacaan berikut diambilw1 berat botol kosongw2 berat botol penuh dengan airw3 berat botol penuh dengan cairanw4 berat botol plus padatanw5 berat botol plus padatan plus cairan untuk

mengisi

Specific gravity cairan sebanding dengan

w3 – w1

w2 – w1 = berat cairan/ berat air

Page 45: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

45

• Berat padatan adalah w4 – w1, dan• Berat cairan memiliki volume setara dengan padatan

adalah w3 – w1 – (w5 – w4)• Sehingga specific gravity padatan setara dengan

w4 – w1 w3 – w1

w3 – w1 – (w5 – w4) w2 – w1

Berat padatanx specific gravity cairan

Berat cairan dng volume setara

• Toluene direkomendasikan sebagai solven yang cocok untuk penentuan specific gravity bahan

Page 46: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

46

2. Hidrometer

• Hidrometer berat konstan bekerja dengan prinsip bahwa badan mengapung menggantikan berat fluidanya

• Diagram hidrometer sebagaimana pada gambar

• Instrumen diletakkan dalam fluida dan densitas fluida dibaca dari skala batangannya

Page 47: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

47

Volume dasar batang adalah VLuasan penampang melintang batangan ABerat hidrometer WKetika dicelupkan kedalam cairan dengan densitas ρ, panjang batangan tercelup xSehingga, volume cairan digantikan adalah Ax + VBerat cairan tergantikan setara dengan ρ(Ax + V), dengan menggunakan prinsip flotasi setara dengan WSehingga,

Wρ = Ax + V

Hidrometer adalah mudah penggunaan, dan tersedia dengan kisaran ukuran 1,00-1,100 dan 1,100-1,200 untuk apliasi yang berbeda

Page 48: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

48

3. Nilai densitas cairan

• Spesific gravity larutan sukrosa jika kekuatan berbeda terlihat pada Tabel 2.10.

Page 49: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

49

• Tabel 2.12 menunjukkan spesific gravity dan gliserol

Page 50: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

50

• Tabel 2.13 menunjukkan specific gravity garam sodium chloride dan calcium chloride

Page 51: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

51

• Informasi mengenai hubungan densitas dan specific gravity terhadap konsentrasi dapat dipakai untuk membuat larutan dengan densitas berbeda untuk menentukan densitas bahan pangan padat, menggunakan prinsip flotasi

• Densitas fluida dimana padatan nampak tidak tenggelam atau mengapung dicatat

Page 52: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

52

• Nilai densitas rerata dan kandungan padatan total diberikan untuk varietas juice buah-buahan, pada Tabel 2.14

Page 53: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

53

4. Densitas susu• Densitas susu sapi biasanya berkisar 1025-1035

kg m-3

• Densitas penyusun padatan masing-masing terdiri dari lemak (930 kg m-3), air (1000 kg m-3), MSNF (1614 kg m-3)

• British Standar 734 memberikan informasi hidrometer densitas untuk penggunaan pada susu

• Ada tabel untuk menentukan padatan total susu, mengetahui specific gravity dan kandungan lemak

• Juga disajikan tabel koreksi suhu

Page 54: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

54

• Kandungan lemak berkisar antara 1% dan 10%, dan penentuan padatan total berdasarkan persamaan

CT = 0,25D + 1,21F + 0,66

dan,sesuai dengan British Standard 734

= 0,25D + 1,22F + 0,72

Dimana,CT adalah konsentrasi padatan total (w/w), D = 1000 (SG – 1),

SG adalah specific gravity dan F adalah persentase lemak

Page 55: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

55

• Sehingga susu pada 26oC dengan kadar lemak 3,5% dan specific gravity 1,032 akan dikoreksi dengan nilai 1,0322 pada 20oC, dan memiliki padatan total 13,05 sesuai dengan British Standard 734.

• Nilainya sedikit lebih rendah menggunakan persamaan sebelumnya

• Padatan total biasanya dinyatakan terdekat dengan 0,05%

• Komposisi dan faktor lain, seperti rasio lemak padat dengan cair, dan tingkat hidrasi protein, yang mempengaruhi densitas susu, susu evaporasi dan krem telah dipelajari

Page 56: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

56

Gas dan Vapor (uap)• Gas dan uap adalah compressible, dan

densitasnya dipengaruhi oleh suhu dan tekanan

• Pada kondisi moderat, kebanyakan gas memenuhi persamaan gas ideal

pVm = RT Dimana; p (N m-2) adalah tekanan, Vm (m3 kmol-1) adalah volume molar, R=8,314 kJ kmol-1K-1 adalah konstanta gas, T (K) adalah suhu

Page 57: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

57

• Berat molekul gas dinyatakan dalam kilogram (1 kmol), menempati 22,4 m3 pada 273 K dan 1 atm

• Contoh, udara 29 kg menempati volume 22,4 m3 pada 273 K dan 1 atm, sehingga

massadensitas udara =

volume

29 =

22,4

= 1,29 kg m-3

Page 58: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

58

• Pada 100oC dan 1 atm,

V1 V2=T1 T2

• Sehingga 373volume baru = 22,4 x = 30,605 m3

273

massadensitas baru = volume

29 = 30,605

=0,945 kg m-3

Page 59: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

59

• Densitas beberapa gas umum diberikan pada Tabel 2.15

• Nilai sesuai dengan yang dihitung menggunakan persamaan gas ideal

Page 60: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

60

• Dengan fluida termodinamika seperti steam dan refrigeran, sering dibuat referensi pada volume spesifik Vg

• Ini adalah volume diisi oleh massa unit uap air, yang merupakan kebalikan densitas

• Uap air jenuh pada 1,013 bar (100oC) memiliki volume spesifik 1,67 m3 kg-1, sedangkan pada 10oC akan memiliki volume spesifik 106,43 m3 kg-1

• Ini menunjukkan bahwa uap memiliki volume spesifik sangat besar pada tekanan berkurang

• Konsekuensinya, pada operasi melibatkan penghilangan uap air pada tekanan rendah, seperti evaporasi vakum atau freeze drying, pompa vakum diperlukan cukup besar untuk menangani produk bervolume besar

Page 61: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

61

Densitas Produk Teraerasi: Overrun

• Beberapa pangan yang dikenal baik dibuat dengan inkorporasi udara kedalam cairan dan membentuk busa

• Pada sistem ini, udara adalah fase terdispersi dan cairan fase kontinyu

• Busa terstabilisasi oleh agen aktif permukaan yang mengumpul pada interface

• Contoh foam adalah campuran cake, krim, dessert

• Memasukkan udara akan mengurangi densitas produk

Page 62: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

62

• Jumlah udara terinkorporasi dinyatakan dengan istilah over-run, biasanya sebagai persentase,

peningkatan volumeover-run = x 100volume asli

volume busa – volume asli cairan= x 100volume cairan

• Sebagai contoh, dengan es krim, volume busa mengacu pada volume akhir es krim, dan volume cairan terhadap volume campuran asli

Page 63: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

63

• Pada prakteknya, over-run adalah paling mudah ditentukan dengan mengambil wadah dengan volume tertentu, menimbangnya penuh dengan cairan dan busa akhir

• Pada kasus ini over-run ditentukan sebagai berikut

berat cairan asli – berat busa dng volume yg sama over-run = x 100

berat busa dng volume yg sama

• Faktor-faktor yang mempengaruhi over-run pada es krim termasuk seperti padatan total dan tipe freezer dipakai

• Secara umum, semakin tinggi kandungan padatan total, semakin besar kemungkinan over-run

• Beberapa orang berpendapat, over-run harus diantara 2 dan 3 kali kadar padatan total

Page 64: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

64

• Nilai untuk es krim, umumnya berkisari antara 40% (lunak) 100% (keras)

• Beberapa nilai ditampilkan pada Tabel 2.16• Terlalu banyak udara akan menghasilkan produk

snowy fluffy unpalatable, dan terlalu sedikit memberikan produk soggy heavy

Page 65: Sifat Fisik Hasil Pertanian (TEP-350) 3(2-1) Dr. Ir. Siswantoro. MP

65

• Untuk krim olesan, diinginkan over-run 100-120%

• Selain over-run, juga penting mengukur kstabilan busa pada periode waktu

• Perlu dicatat, bahwa es krim dijual dalam volume, daripada dalam berat

• Sehingga produsen tertarik untuk memperoleh over-run semaksimal mungkin