sistem pengeringan pangan

20
Sistem Pengeringan Pangan Definisi Pengeringan Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air bahan sampai mencapai kadar air tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas biologi dan kimia. Pengeringan pada dasarnya merupakan proses perpindahan energy yang digunakan untuk menguapkan air yang berada dalam bahan, sehingga mencapai kadar air tertentu agar kerusakan bahan pangan dapat diperlambat. Kelembapan udara pengering harus memenuhi syarat yaitu sebesar 55 – 60% (Pinem, 2004). Menurut Hasibun (2005) bahwa bahasa pengeringan merupakan penghidratan, yang berarti menghilangkan air dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku apabila bahan yang dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang terjadi pacta proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas diberikan kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya. Ditambahkan penjelasan menurut Juliana dan Somnaikubun (2008), pengeringan adalah suatu metode untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan melalui penerapan energi panas. Pengeringan dapat dilakukan dengan memanfaatkan energi surya (pengeringan alami) dan dapat juga dilakukan dengan menggunakan peraiatan khusus yang digerakkan dengan tenaga listrik Proses pengeringan bahan pangan dipengaruhi oleh luas permukaan bahan pangan, suhu

Upload: dwiayuadinda

Post on 17-Jan-2016

10 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

sistem

TRANSCRIPT

Page 1: Sistem Pengeringan Pangan

Sistem Pengeringan Pangan

Definisi Pengeringan

Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air bahan sampai mencapai kadar air

tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas biologi dan

kimia. Pengeringan pada dasarnya merupakan proses perpindahan energy yang digunakan

untuk menguapkan air yang berada dalam bahan, sehingga mencapai kadar air tertentu agar

kerusakan bahan pangan dapat diperlambat. Kelembapan udara pengering harus memenuhi

syarat yaitu sebesar 55 – 60% (Pinem, 2004).

Menurut Hasibun (2005) bahwa bahasa pengeringan merupakan penghidratan, yang

berarti menghilangkan air dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku

apabila bahan yang dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang

dikandungnya. Proses utama yang terjadi pacta proses pengeringan adalah penguapan.

Penguapan terjadi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas

diberikan kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti

kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya.

Ditambahkan penjelasan menurut Juliana dan Somnaikubun (2008), pengeringan adalah

suatu metode untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan

melalui penerapan energi panas. Pengeringan dapat dilakukan dengan memanfaatkan energi

surya (pengeringan alami) dan dapat juga dilakukan dengan menggunakan peraiatan khusus

yang digerakkan dengan tenaga listrik Proses pengeringan bahan pangan dipengaruhi oleh

luas permukaan bahan pangan, suhu pengeringan, aliran udara, tekanan uap air dan sumber

energi yang digunakan serta jenis bahan yang akan dikeringkan. Nilai gizi makanan yang

kering akan lebih rendah jika dibandingkan dengan makanan yang segar. Pengeringan akan

menyebabkan tejadinya perubahan warna, tekstur dan aroma bahan pangan. Pada umunmya

bahan pangan yang diikeringkan akan mengalami pencoklatan (browning) yang disebabkan

oleh reaksi-reaksi non-enzimatik. Pengeringan menyebabkan kadar air bahan pangan menjadi

rendah yang juga akan menyebabkan zat-zat yang terdapat pada bahan pangan seperti protein,

lemak, karbohidrat dan mineral akan lebih terkonsentrasi. Vitamin - vitamin yang terdapat

dalam bahan pangan yang dikeringkan akan mengalami penurunan mutu, hal ini disebabkan

karena ada berberapa vitamin yang tidak tahan terhadap suhu tinggi. Proses pengeringan yang

berlangsung pada suhu yang sangat tinggi akan menyebabkan terjadinya case hardening,

yaitu bagian permukaan bahan pangan sudah kering sekali bahkan mengeras sedangkan

bagian dalamnya masih basah.

Page 2: Sistem Pengeringan Pangan

Prinsip Pengeringan

Proses pengeringan pada prinsipnya adalah proses mengurangi kadar air dalam ikan.

Menurut Abdullah (2003), untuk mencegah bakteri dan enzyme bekerja dalam ikan, selain

mengurangi kadar air dalam ikan, diperlukan juga pengendalian temperatur dan RH udara

tempat penyimpanan ikan. Beberapa variabel yang penting dalam proses pengeringan ikan

adalah: temperatur, RH dan laju aliran udara serta waktu pengeringan. Kadar air ikan

bervariasi antara 50% - 80%. Untuk mengurangi aktivitas bakteri dan enzym, kadar air ikan

sebaiknya dijaga dibawah 25% (Handoyo et al., 2011).

Dasar pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan

kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Dalam hal ini, kandungan

uap air udara lebih sedikit atau udara mempunyai kelembapan nisbi yang rendah sehingga

terjadi penguapan (Adawyah, 2006).

Proses pengeringan didasari oleh terjadinya penguapan air (pengisapan air oleh udara)

sebagai akibat perbedaan kandungan air produk dengan udara sekitar. Apabila kandungan uap

air diudara cukup rendah berarti udara mempunyai kelembaban nisbi yang rendah sehingga

kesempatan untuk terjadinya penguapan semakin besar. Makin tinggi perbedaan kandungan

uap air di udara dengan produk, maka semakin banyak kandungan air yang dikeringkan dapat

menguap karena kesanggupan udara untuk menampungnya semakin besar (Zaelanie, 2004).

Menurut Murniyati dan Sunarman (2000), cara yang umum untuk mengeringkan ikan

adalah dengan menguapkan air dari tubuh ikan, yaitu dengan menggunakan tiupan udara

panas. Penguapan dimulai dari bagian permukaan, kemudian menjalar kebagian – bagian

yang lebih dalam. Kecepatan penguapan atau pengeringan ditentukan oleh factor – factor

sebagai berikut:

-       Kecepatan Udara, Makin cepat udara bertiup di atas ikan, makin cepat ikan menjadi

kering.

-       Temperatur Udara, Makin tinggi temperature, makin cepat ikan menjadi kering.

-       Kelembapan Udara, Makin lembab udara, makin lambat ikan menjadi kering

-       Ukuran dan Tebal Ikan, Makin tebal ikan, makin lambat ikan kering. Namun makin

luas permukaan ikamn, makin cepat ikan menjadi kering.

-       Arah Aliran Udara Terhadap Ikan, Makin kecil sudut antara ikan dengan arah aliran

udara, makin cepat pengeringannya.

-       Sifat Ikan, Makin ikan tersebut berlemak, makin lama dan sulit pengeringannya.

Page 3: Sistem Pengeringan Pangan

Proses Pengeringan

Menurut Suwarnadwipa dan Hendra (2008) proses pengeringan merupakan proses

perpindahan sejumlah massa uap air secara simultan, dengan membutuhkan energy untuk

menguapkan kandungan air yang dipindahkan dari permukaan bahan ke media pengering.

Proses berpindahnya sejumlah massa uap air karena adanya perbedaan konsentrasi uap air

antara suatu bahan dengan lingkungannya.

Proses pengeringan yang diperoleh dengan cara penguapan air. Cara tersebut dilakukan

dengan menurunkan kelembapan nisbi udara dengan memengalirkan udara penas disekeliling

bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari pada tekanan uap air di udara.

Perbedaan tekanan itu menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke udara (Adawyah,

2006).

Selain perbedaan tekanan uap yang mempengaruhi proses pengeringan, menurut

Setyoko et al., (2008), Proses pengeringan ini dipengaruhi oleh suhu, kelembaban udara

lingkungan, kecepatan aliran udara pengering, kandungan air yang diinginkan, energi

pengeringan dan kapasitas pengeringan. Pengeringan yang terlampau cepat dapat merusak

bahan sehubungan permukaan bahan terlalu cepat kering sehingga kurang bisa diimbangi

dengan kecepatan gerakan air bahan menuju permukaan. Dan lebih lanjut, pengeringan cepat

menyebabkan pengerasan pada permukaan bahan sehingga air dalam bahan tidak dapat lagi

menguap karena terhambat. Di samping itu, kondisi pengeringan dengan suhu yang terlalu

tinggi dapat merusak bahan. Pengaturan suhu dan lamanya waktu pengeringan dilakukan

dengan mem perhatikan kontak antara alat pengering dengan alat pemanas (baik berupa udara

panas yang dialirkan maupun alat pemanas lainnya). Namun demi pertimbangan-pertim

bangan standar gizi maka pemanasan dianjurkan tidak lebih dari 850C.

Teknik Pengeringan

Munurut Murniyati dan Sunarman (2000), pada dasarnya, cara – cara pengeringam atau

pengurangan kadar air dapat dibagi menjadi dua golongan sebagai berikut:

a.    Pengeringan Alami (natural drying)

b.    Pengeringan Buatan (artificial drying) atau Pengeringan Mekanis (mechanical

drying).

Pengeringan Alami

a.    Pengeringan dengan Sinar Matahari

Page 4: Sistem Pengeringan Pangan

Menurut Handoyo et al., (2011), proses pengawetan yang sering dilakukan nelayan,

terutama di daerah Ujung Pandang, adalah dengan pengeringan tradisional setelah

dibersihkan dan digarami. Pengeringan dilakukan dengan menjemur ikan selama ± 3 hari jika

cuaca cerah dan membalik-balik ikan sebanyak 4 – 5 kali agar pengeringan merata.

Pengeringan tradisional ini memerlukan tempat yang luas karena ikan yang dikeringkan tidak

bisa ditumpuk saat dijemur. Pada saat udara luar terlalu kering dan panas, pengeringan dapat

terjadi terlalu cepat sehingga terjadi case hardening (permukaan daging ikan mengeras).

Masalah lain adalah kebersihan/higienitas ikan yang dikeringkan sangat kurang karena proses

pengeringan dilakukan di tempat terbuka yang memungkinkan dihinggapi debu dan lalat.

Cara tersebut memang sangat sederhana sehingga setiap orang dapat melaksanakannya

bahkan tanpa alat sekalipun, dikenal dengan penjemuran. Keuntungan pengeringan dengan

menggunakan sinar metahari tidak diperlukan penanganan khhusus dan mahal serta dapat

dikerjakan oleh siapa saja. Namun kelemahan dari pengeringan dengan menggunakan

sinarmatahari berjalan sangat lambat sehingga terjadi pembusukan sebelum menjadi kering.

Hasil pengeringan pun tidak merata dan pelaksanaan tergantung oleh alam. Jarang diperoleh

ikan kering yang berkualitas tinggi, selain itu memerlukan tempat yang luas dan udah

terkontaminasi (Adawyah, 2007).

Di dalam pengeringan alami yang hanya memanfaatkan sinar matahari dan angin, ikan

dijemur diatas rak – rak yang dipasang agak miring (±150) kearah datangnya angin, dan

diletakkan di bawah sinar matahari tempat angin bebas bertiup. Angin berfungsi

memindahkan uap air yang terlepas dari ikan ketempat lain, sehingga penguapan dapat

berlangsung lebih cepat. Tanpa ada pergerakan udara, misalnya jika penjemuran dilakukan

pada tempat tertutup dan tidak ada angin di tempat itu, maka pengerngan akan berjalan

lambat. Bagitu halnya dengan intensitas sinar matahari, Intensitas sinar matahari

mempengaruhi kecepatan penguapan. Penguapan berjalan lebih lambat apabila tidak ada

sinar matahari (Murniyati dan Sunarman. 2000)

Menurut Zaelanie (2004), pada musim hujan, pengerigan ikan biasanya akan berjalan

lebih lambat, apalgi bila tidak ada angin. Hal ini sangat merugikan karena pembusukan sering

kali terjadi. Sebaliknya jika udara terlalu panas, pengeringan terlalu cepat sehingga dapat

tgerjadi case hardening yaitu pengerasan permukaan tubuh ikan tetapi bagiian dalamnya

masih basah. Kerugian akibat hal ini dapat di cegah dengan cara:

-       Penjemuran dilakukan ditempat yang teduh (dibawah atap)

-       Penjemuran secara periodic, misalnya ikan dijemur pada pagi sampai siang hari

kemudian diangkat dan sore hari dijemur lagi.

Page 5: Sistem Pengeringan Pangan

b.    Pengeringan Rumah Kaca/Surya

Menurut Tapotubun dan fien (2008), Untuk mengetasi kontaminasi, pengeringan dapat

dilakukan dengan menggunakan rumah pengering surya berpelidung kasa yang tembus

cahayapada bagian atas sehingga pengeringan dapat berjalan dengan baik. Sedangkan untuk

bagian bawah dan samping digunakan kasa berwarna gelap atau hitam sehingga panas yang

masuk tidak langsung keluar tetapi terkumpul di rumah pengering sehingga proses

pengeringan berlangsung lebih cepat.

Dijelaskan pula dalam penelitian Handoyo et al., (2011), proses pengeringan ikan di

beberapa negara di Afrika, seperti di Negara Sao Tome and Principe, Negeria dan Congo

telah menggunakan pengering surya terutama setelah adanya kampanye untuk

memperhatikan kesehatan (terkait pengeringan tradisional yang kurang higienis) yang

diadakan oleh kaum wanita pada akhir tahun 2001. Pengering surya mempunyai keuntungan:

sederhana, biaya rendah dan tidak memerlukan banyak tenaga kerja. Waktu proses

pengeringan dengan pengering surya dapat berkurang sebanyak 65% dibanding pengeringan

tradisional yang hanya menggunakan sinar matahari di tempat terbuka. Dengan pengering

surya, ikan yang telah dikeringkan punya kualitas lebih baik dan bahkan harga jual meningkat

20% dibanding sebelumnya di Sao Tome and Principe. Pengering surya untuk ikan dapat

berupa ruang kaca yang memanfaatkan efek rumah kaca (green-house effect) dan dapat pula

menggunakan kolektor surya yang dihubungkan dengan ruang pengering.

Suhu dalam ruangan dapat ditingkatkan dengan penggunaan bidang warna hitam.

Bidang hitam (misalnya:lembaran plastic hitam) bersifat menyerap panas lebih cepat.

Lembaran plastic warna hitam ini dapat dijadikan sebagai alas rak – rak penjemur ikan dan

dapat juga diletakkan di sebagian dinding. Sisi yang hitam diletakkan di bagian barat pada

pagi hari dan di bagian timur pada sore hari. Pengering rumah kaca ini sangat bermanfaat

dalam upaya peningkatan hygiene. Gangguan lalat, kontaminasi debu, dan kotoran dapat

diminimalisasi. Manfaat lain adalah ketika musim hujan, air hujan tidak akan membasahi

ikan dan kita tidak perlu memindahkan ikan ketempat yang teduh (Zaelanie et al., 2004).

Pengeringan Buatan

a.    Pengeringan mekanis

Menurut Murniyati dan Sunarman (2000), karena banyaknya kesultan- kesulitan yang

didapat pada pengeringan secara alami, maka manusia telah mencoba membuat peralatan

untuk memperoleh hasil yang lebih baik dengan cara yang lebih efisien. Alat pengering

Page 6: Sistem Pengeringan Pangan

mekanis berupa suatu ruang atau cabinet dengan udara panas yang ditiupkan didalamnya. Hal

– hal pokok yang membuat pengeringan mekanis ini lebih baik daripada pengeringan alami

ialah:

1.    Suhu, kelembapan, dan kecepatan angin dapat diukur

2.    Sanitasi dan hygiene dapat lebih mudah dikendalikan

Disambung penjelasan menurut Zaelanie (2004), pemanasan udara dalam pengering 

mekanis (dryer) dapat dilakukan menggunakan:

·         Pipa-pipa yang berisi uap panas didalamnya

·         Logam atau batu yang dipanaskan dengan api

·         Elemen pemanas listrik

·         Pemindahan panas dengan mesin pendingin

Udara dalam dryer disirkulasikan dengan blower (kipas angin) yang terletak didalam

ruangan atau di dinding. Kecepatan udara yang optimal adalh 70 – 100 m/menit. Semua iakn

dalam dryer diusahakan mengalami pengeringan yang merata.

Ditambahkan menurut Adawyah (2007), cara pengeringannya yaitu udara dipanaskan

kemudian dialirkan kedalam ruangan yang berisi ikan dalam rak-rak pengering melalui

pertolongan kipas angin. Setelah cukup kering, ikan dikeluarkan dan diganti dengan ikan

yang lainnya, demikian dilakukan terus menerus. Di Indonesia pernah dicoba alat pengering

berbentuk trowongan (tunnel dryer), bentuk lemari (cabinet dryer), dan cool dryer.

Digambarkan dalam penelitian Haryanto et al., (2008) bahwa alat pengering tipe cabinet

(cabinet dryer) dalam skala kecil berkapasitas 5 kg. spesifikasi alat pengering ini adalah

berupa kotak bertingkat, bagian bawah utuk pengeringan dan bagian atas untuk sirkulasi

pengembalian udara. Dimensi panjang kabin 190 cn, lebar 65 cm, tinggi 97 cm. Udara

pengering di sirkulasikan dengan 9 buah kipas berdiameter 12 cm dengan kecepata 1,1 m/s.

Udara pengering didehumidifikasikan dengan dehumifier yang dibuat dari modifikasi AC

dengan kompresor 0,5 PK. Sumber pemanas menggunakan elemen lampu inframerah

sebanyak 3 buah masing-masing berdaya 1500W dilengkapi dengan thermosfat. Try untuk

pengeringan berukuran 40x35 cm disusun bertingkat 11 dengan jarak antar tingkat 4 cm.

b.    Pengeringan vakum

Pengeringan vakum merupakan salah satu cara pengeringan bahan dalam suatu ruangan

yang tekanannya lebih rendah dibanding tekanan udara atmosfir. Pengeringan dapat

berlangsung dalam waktu relatif cepat walaupun pada suhu yang lebih rendah daripada

Page 7: Sistem Pengeringan Pangan

pengeringan atmosfir. Dengan tekanan uap air dalam udara yang lebih rendah, air pada bahan

akan menguap pada suhu rendah (Astuti, 2008).

Ditambahkan penjelasan menurut Zaelanie et al., (2004), Ikan bisa juga dikeringakan

dengan menggunakan suhu di bawah titik beku. Dalam hal ini, air dalam tubuh ikan terlebih

dahulu dibekukan kemudian disublimasikan dengan bantuan pompa hampa. Jadi ikan

dikeringkan dalam keadan beku hampa. Kelebihan dari metode ini adalah ikan lebih ringan

karena lebih banyak air yang keluar dan tahan lama, serta proses pengeringan berjalan lebih

cepat. Akan tetapi metode vakum belum bias dijalankan secara ekonomis karena alatnya yang

relative mahal. Cara kerja dari pengeringan metode vakum ini sebagai berikut:

-       Ikan yang akan dikeringkan, dimasukkan kedalam ruang pengeringan.

-       Tekanan dalam ruang pengering kemudian diturunkan dengan pompa hampa kira – kira

menjadi 2mmHg. Penurunan tekanan ini menyebabkan penurunan temperature sehingga ikan

membeku, sebab dengan tekanan tersebut sehu menjadi -100C

-       Ikan yang beku mengalami pengeringan karena es di dalam tubuh ikan merubah menjadi

uap air (menyublim) sebagai akibat tekanan yang rendah. Akhirnya ikan akan menjadi lebih

ringan

-       Uap air yang terjadi masuk kedalam kondensor dan dirubah menjadi es dengan bantuan

dari refrigerator

Tabel Perbedaan Pengeringan Tekanan Normal dengan Hampa Udara

Parameter Tekanan Normal Hampa Udara

Tekanan

Waktu

Air yang hilang

760 mmHg

146 jam

78,5%

2 mmHg

11 jam

79,2%

Page 8: Sistem Pengeringan Pangan

Definisi Pengeringan pada Bahan Pangan

Pengeringan adalah suatu proses yang paling sering dilakukan dalam proses penanganan pasca penen hasil pertanian khususnya bahan pangan. Hal ini dikarenakan pada bahan pangan terdapat kandungan air yang cukup tinggi yang akan berakibat pada cepatnya penurunan mutu produk. Kerusakan pada bahan pangan disebabkan terjadinya kerusakan kimiawi, enzimatik dan mikrobiologik. 

Pengeringan Bahan Pangan

Pengeringan adalah proses pengeluaran air atau pemisahan air dari bahan dengan menggunakan energi panas sehingga kadar air yang terkandung pada bahan menjadi sedikit. Hasil akhir dari proses pengeringan adalah bahan kering yang mempunyai kadar air setara dengan kadar air kesetimbangan udara (atmosfer) normal atau setara dengan aktivitas air (Aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologis, enzimatis dan kimiawi. 

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pengeringan

Page 9: Sistem Pengeringan Pangan

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan dapat digolongkan menjadi dua. Pertama, faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkan atau disebut faktor internal seperti ukuran bahan, kadar air awal dari bahan dan tekanan parsial di dalam bahan. Jika kadar air awal tinggi dan ukuran bahan besar maka diperlukan waktu yang lebih lama untuk proses pengeringan.  Faktor yang kedua yang mempengaruhi proses pengeringan adalah faktor yang berhubungan dengan udara pengering atau disebut sebagai faktor eksternal seperti suhu, kelembaban dan kecepatan volumetrik aliran udara pengering.

Sumber Tenaga Proses Pengeringan

Proses utama yang terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan keluar dari bahan ke lingkungan karena panas diberikan kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya.

Pengeringan Tradisional

Pengeringan tradisional merupakan sistem pengeringan tanpa bantuan alat pengering. Dalam sektor pertanian sistem pengeringan ini umum digunakan karena lebih hemat biaya. Pengeringan tradisional lebih mengandalkan sinar matahari sebagai sumber tenaga sehingga proses pengeringan akan terhenti apabila cuaca tidak mendukung seperti turun hujan. Ini merupakan salah satu kelemahan dari pengeringan tradisional. Selain itu, pengeringan tradisional juga membutuhkan waktu yang lebih lama dalam mengeringkan bahan.

Pengeringan Mekanis

Pengeringan mekanis adalah pengeringan dengan menggunakan semacam alat untuk membantu terjadinya pengurangan kadar air pada bahan. Di dalam penggunaan alat pengering ini perlu diperhatikan dan diawasi yaitu pengaturan suhu, kecepatan aliran udara pengering, kelembaban nisbi, dan tebal tumpukan bahan yang dikeringkan sehingga hasil kering yang diharapkan dapat tercapai. Uap air yang terjadi pada saat pengeringan akan dipindahkan dari tempat pengeringan melalui aliran udara. Proses aliran udara ini terjadi karena terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan udara ini dapat terjadi secara konveksi bebas maupun konveksi paksa.Alat pengering pada umumnya terdiri dari tenaga penggerak dan kipas, unit pemanas (heater) serta alat-alat kontrol. Sebagai sumber tenaga untuk mengalirkan udara dapat digunakan motor bakar atau motor listrik. Sumber energi yang dapat digunakan pada unit pemanas adalah elemen pemanas listrik.Semakin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengering maka semakin cepat proses pengeringan, hal itu disebabkan karena makin tinggi suhu udara pengering, makin besar energi panas yang dibawa udara sehingga makin banyak jumlah massa cairan yang diuapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari bahan ke atmosfir.

Teknologi Pengeringan Bahan Makanan

by Saepul Rohman on 19/12/08 at 1:21 pm | 36 Comments | |

Page 10: Sistem Pengeringan Pangan

Vacuum Belt Dryer

Teknologi pemrosesan bahan pangan terus berkembang dari waktu ke waktu. Perkembangan teknologi ini didorong oleh kebutuhan pangan manusia yang terus meningkat yang diakibatkan oleh semakin meningkatnya jumlah penduduk dunia. Pada saat yang sama, luas lahan penghasil bahan pangan makin menyempit. Hal tersebut menyebabkan dibutuhkannya teknologi-teknologi pemrosesan pangan yang mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produk makanan; salah satunya adalah teknologi pengeringan bahan makanan.

Pengeringan adalah suatu peristiwa perpindahan massa dan energi yang terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang ditentukan dengan menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap cairan (Sumber: Treybal, 1980).

Pengeringan makanan memiliki dua tujuan utama. Tujuan pertama adalah sebagai sarana pengawetan makanan. Mikroorganisme yang mengakibatkan kerusakan makanan tidak dapat berkembang dan bertahan hidup pada lingkungan dengan kadar air yang rendah. Selain itu, banyak enzim yang mengakibatkan perubahan kimia pada makanan tidak dapat berfungsi tanpa kehadiran air (Sumber : Geankoplis, 1993). Tujuan kedua adalah untuk meminimalkan biaya distribusi bahan makanan karena makanan yang telah dikeringkan akan memiliki berat yang lebih rendah dan ukuran yang lebih kecil.

Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. Dalam pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan. Material biasanya dikontakkan dengan udara kering yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari material ke udara pengering.

Dalam beberapa kasus, air dihilangkan secara mekanik dari material padat dengan cara di-press, sentrifugasi dan lain sebagainya. Cara ini lebih murah dibandingkan pengeringan dengan menggunakan panas. Kandungan air dari bahan yang sudah dikeringkan bervariasi bergantung dari produk yang ingin dihasilkan. Garam kering mengandung 0.5% air, batu bara mengandung 4% air dan produk makanan mengandung sekitar 5% air. Biasanya pengeringan merupakan proses akhir sebelum pengemasan dan membuat beberapa benda lebih mudah untuk ditangani.

Klasifikasi Pengeringan

Page 11: Sistem Pengeringan Pangan

Ditinjau dari pergerakan bahan padatnya, pengeringan dapat dibagi menjadi dua, yaitu pengeringan batch dan pengeringan kontinyu. Pengeringan batch adalah pengeringan dimana bahan yang dikeringakan dimasukan ke dalam alat pengering dan didiamkan selama waktu yang ditentukan. Pengeringan kontinyu adalah pengeringan dimana bahan basah masuk secara sinambung dan bahan kering keluar secara sinambung dari alat pengering.

Berdasarkan kondisi fisik yang digunakan untuk memberikan panas pada sistem dan memindahkan uap air, proses pengeringan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu: (Sumber: Geankoplis, 1993)

1. Pengeringan kontak langsungMenggunakan udara panas sebagai medium pengering pada tekanan atmosferik. Pada proses ini uap yang terbentuk terbawa oleh udara.

2. Pengeringan vakumMenggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah.

3. Pengeringan bekuPengeringan yang melibatkan proses sublimasi air dari suatu material beku.

Mekanisme Pengeringan

Ketika benda basah dikeringkan secara termal, ada dua proses yang berlangsung secara simultan, yaitu :

1. Perpindahan energi dari lingkungan untuk menguapkan air yang terdapat di permukaan benda padatPerpindahan energi dari lingkungan ini dapat berlangsung secara konduksi, konveksi , radiasi, atau kombinasi dari ketiganya. Proses ini dipengaruhi oleh temperatur, kelembapan, laju dan arah aliran udara, bentuk fisik padatan, luas permukaan kontak dengan udara dan tekanan. Proses ini merupakan proses penting selama tahap awal pengeringan ketika air tidak terikat dihilangkan. Penguapan yang terjadi pada permukaan padatan dikendalikan oleh peristiwa difusi uap dari permukaan padatan ke lingkungan melalui lapisan film tipis udara

2. Perpindahan massa air yang terdapat di dalam benda ke permukaanKetika terjadi penguapan pada permukaan padatan, terjadi perbedaan temperatur sehingga air mengalir dari bagian dalam benda padat menuju ke permukaan benda padat. Struktur benda padat tersebut akan menentukan mekanisme aliran internal air.

Beberapa mekanisme aliran internal air yang dapat berlangsung :

1. DiffusiPergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di bawah titik jenuh atmosferik dan padatan dengan cairan di dalam sistem bersifat mutually soluble.Contoh: pengeringan tepung, kertas, kayu, tekstil dan sebagainya.

2. Capillary flowCairan bergerak mengikuti gaya gravitasi dan kapilaritas. Pergerakan ini terjadi bila equilibrium moisture content berada di atas titik jenuh atmosferik.Contoh: pada pengeringan tanah, pasir, dll.

Benda padat basah yang diletakkan dalam aliran gas kontinyu akan kehilangan kandungan air sampai suatu saat tekanan uap air di dalam padatan sama dengan tekanan parsial uap air

Page 12: Sistem Pengeringan Pangan

dalam gas. Keadaan ini disebut equilibrium dan kandungan air yang berada dalam padatan disebut equilibrium moisture content. Pada kesetimbangan, penghilangan air tidak akan terjadi lagi  kecuali apabila material diletakkan pada lingkungan (gas) dengan relative humidity yang lebih rendah (tekanan parsial uap air yang lebih rendah).

Batch Tray Dryer (Batch Drying)

Batch Tray Dryer

Metode batch merupakan metode tray drying yang paling sederhana. Tray dryer terdiri dari bilik pemanasan yang terbuat dari kayu atau logam-logam tertentu. Tray/kolom yang telah dimasukkan material yang ingin dikeringkan kemudian di letakkan secara bersusun dalam kolom. Setelah ruangan ditutup, maka udara panas dialirkan ke dalam ruang pemanas hingga semua bahan menjadi kering.

Udara panas yang masuk dari sebelah bawah ruang menyebabkan material yang ada kolom yang paling bawah menjadi yang paling pertama kering. Setelah tenggat waktu tertentu, tray akan dikeluarkan dan material yang telah kering diambil. Material lain yang ingin dikeringkan dimasukkan dan prosedur terjadi berulang-ulang.

Solar Dryer (Continuous Drying)

Solar Dryer

Solar drying merupakan metode pengeringan yang saat ini sering digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan makanan hasil panen. Metode ini bersifat ekonomis pada skala pengeringan besar karena biaya operasinya lebih murah dibandingkan dengan pengeringan dengan mesin. Prinsip dari solar drying ini adalah pengeringan dengan menggunakan bantuan sinar matahari. Perbedaan dari pengeringan dengan sinar matahari biasa adalah solar drying

Page 13: Sistem Pengeringan Pangan

dibantu dengan alat sederhana sedemikian rupa sehingga pengeringan yang dihasilkan lebih efektif.

Metode solar drying sering digunakan untuk mengeringkan padi. Namun karena pada prinsipnya pengeringan adalah untuk mengurangi jumlah air (kelembaban) bahan, maka metode ini juga bisa diaplikasikan untuk bahan makanan lain.

Cara kerja solar dryer adalah sebagai berikut:

Bahan yang ingin dikeringkan dimasukkan ke dalam bilik yang berada pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah. Udara sekitar masuk melalui saluran yang dibuat lebih rendah daripada bilik pemanasan dan secara otomatis terpanaskan oleh sinar matahari secara konveksi pada saat udara tersebut mengalir menuju bilik pemanasan. Udara yang telah terpanaskan oleh sinar matahari kemudian masuk kedalam bilik pemanas dan memanaskan bahan makanan. Pengeringan bahan makanan jadi lebih efektif karena pemanasan yang terjadi berasal dari dua arah, yaitu dari sinar matahari secara langsung (radiasi) dan aliran udara panas dari bawah (konveksi). (Sumber: http:// www.appropedia.org/Solar_drying)

Spray Dryer (Continuous Drying)

Spray Dryer

Metode mengeringan spray drying merupakan metode pengeringan yang paling banyak digunakan dalam industri terutama industri makanan. Metode ini mampu menghasilkan produk dalam bentuk bubuk atau serbuk dari bahan-bahan seperti susu, buah buahan, dll.

Bagian-bagian dari unit spray dryer:

feed pump atomizer Pemanas uap (air heater) Pendispersi udara (air disperse) drying chamber recovery powder system pembersih udara keluaran

Cara kerja spray dryer adalah sebagai berikut:

Pertama-tama seluruh air dari bahan yang ingin dikeringkan, diubah ke dalam bentuk butiran-butiran air dengan cara diuapkan menggunakan atomizer. Air dari bahan yang telah

Page 14: Sistem Pengeringan Pangan

berbentuk tetesan-tetesan tersebut kemudian di kontakan dengan udara panas. Peristiwa pengontakkan ini menyebabkan air dalam bentuk tetesan-tetesan tersebut mengering dan berubah menjadi serbuk. Selanjutnya proses pemisahan antara uap panas dengan serbuk dilakukan dengan cyclone atau penyaring. Setelah di pisahkan, serbuk kemudian kembali diturunkan suhunya sesuai dengan kebutuhan produksi. (Sumber: http://www.niro.com/NIRO/CMSDoc.nsf /WebDoc/ndkk5hmc6zSprayDryersSprayDryers)

https://www.scribd.com/doc/144176384/Laporan-Teknik-Pengolahan-Pangan-Pengeringan#download