Selasa, 11 Desember 2012

Mesin Pengering (Drying Machine)

Laporan Praktikum Peralatan Industri Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB 2011



I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Pengeringan hasil panen pertanian merupakan masalah utama yang sering dihadapi oleh petani tradisional. Kadar air awal yang cukup tinggi dan cuaca yang tidak mendukung sering menjadi kendala yang sangat sulit dihadapi. Dalam kehidupan sehari-hari proses pengeringan sering kita jumpai terutama dalam pengeringan produk pangan hasil pertanian, contohnya adalah petani yang mengeringkan gabah saat panen padi yang dilakukan petani konvensional di pedesaan.
            Proses pengeringan yang banyak dilakukan secara konvensional adalah menjemur produk yang akan dikeringkan dibawah sinar terik matahari. Cara ini memerlukan waktu yang lama dan apabila digunakan untuk mengeringkan bahan pangan, tingkat kehigienisannya kurang terjamin karena kemungkinan terkontaminasi oleh polutan. Agar hasil pertanian tetap bertahan dalam jangka waktu yang lama maka perlu dilakukan pengeringan dengan menggunakan teknologi sehingga tidak bergantung lagi pada cuaca. Pada industri yang mengolah hasil pertanian, proses pengeringan menjadi suatu proses yang penting.
Pengeringan merupakan upaya untuk mengurangi kandungan air pada bahan hingga tercapainya kadar air yang seimbang dengan lingkungan sekitar. Tujuan proses pengeringan adalah untuk mengurangi kadar air sehingga memperlambat laju kerusakan bahan oleh mikroorganisme. Banyak faktor yang harus diperhatikan dalam melakukan pengeringan antara lain suhu,tekanan, dan mekanisme perpindahan bahan.
Alat pengering dapat dikelompokkan menjadi 2, berdasarkan jenis bahan yang dikeringkan, yaitu pengering bahan padat dan pasta, seperti pengering rak, pengering konveyor, pengering rotary, pengering flash, pengering beku, dan pengering fluidized bed; pengering bahan cair, seperti spray dryer dan drum dryer.

B. Tujuan
Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mempelajari berbagai jenis mesin pengering (dryer) seperti tray dryer, spray dryer, drum dryer, meliputi penampakan mesin dan spesifikasi masing-masing masing mesin, membedakan masing-masing mesin sesuai dengan fungsi, kapasitas, dan karakteristik bahan yang dapat ditangani oleh mesin tersebut, dan mempelajari cara pengoperasian mesin dan aplikasinya dalam industri.

II. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah spray dryer, tray dryer, drum dryer, dan baskom. Sedangakan bahan yang digunakan adalah tepung tapioca, larutan teh hijau dan maltodekstrin.
B. Metode
Pada praktikum ini digunakan tiga alat pengering yaitu tray dryer, spray dryer, drum dryer. Praktikan dibawa langsung untuk melihat bagian-bagian serta fungsi alat pengering dan diperlihatkan cara kerja alat tersebut.
Lalu prosedur yang harus dilakukan pada drum dryer, yaitu disiapkan beberapa konsentrasi larutan maltodektrin yang dilarutkan dalam air sebanyak 100 ml. Setelah itu, alat drum dryer dinyalakan dan dihubungkan dengan boiler. Panas steam yang dihasilkan akan masuk ke alat yang bekerja dan akan mengaktifkan alat. Alat ini berupa dua buah drum (drum ganda) dimana kedua drum ini akan berputar berlawanan arah. Setelah cukup panas larutan maltodekstrin dituangkan sedikit demi sedikit ke permukaan sisi dalam drum. Pada sisi luar antara drum dan sekat, maltodekstrin hasil pengeringan akan mengumpul dalam bentuk serbuk pada sekat. Hal yang sama juga dilakukan dengan menggunakan bahan larutan tapioka.


B. Pembahasan

Bahasa ilmiah pengeringan adalah 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.
Pengeringan juga dapat berlangsung dengan cara lain yaitu dengan memecahkan ikatan molekul-molekul air yang terdapat di dalam bahan. Apabila ikatan molekul-molekul air yang terdiri dari unsur dasar oksigen dan hidrogen dipecahkan, maka molekul tersebut akan keluar dari bahan. Akibatnya bahan tersebut akan kehilangan air yang dikandungnya.
Cara ini juga disebut pengeringan atau penghidratan. Untuk memecahkan ikatan oksigen dan hidrogen ini, biasanya digunakan gelombang mikro. Gelombang mikro merambat dengan frekuensi yang tinggi. Apabila gelombang mikro disesuaikan setara dengan getaran molekul-molekul air maka akan terjadi resonansi yaitu ikatan molekul-molekul oksigen dan hidrogen digetarkan dengan kuat pada frekuensi gelombang mikro yang diberikan sehingga ikatannya pecah.
Hal ini yang menyebabkan air tersebut menguap. Proses yang sama terjadi pada oven gelombang mikro (microwave) yang digunakan untuk memasak makanan.Pada pembahasan selanjutnya kita tidak akan menyinggung proses pengeringan menggunakan gelombang mikro, tetapi difokuskan pada pengeringan menggunakan tenaga panas. Hal ini disebabkan sistem pengeringan gelombang mikro mahal dan tidak digunakan secara luas untuk mengeringkan suatu bahan terutama dalam sektor pertanian.
Dalam sektor pertanian sistem pengeringan yang umum digunakan adalah tenaga surya. Pada sistem tenaga surya ini, bahan diexpose ke sinar surya secara langsung maupun tidak langsung. Uap air yang terjadi 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. Konveksi bebas terjadi tanpa bantuan luar, yaitu pengaliran udara hanya bergantung pada perbedaan tekanan yang disebabkan oleh perbedaan densitas udara, sedangkan pada konveksi secara paksa digunakan kipas untuk memaksa gerakan udara (Djarwo, P. 1988).
Pada sistem pengeringan yang bersumberkan tenaga minyak, bahan yang akan dikeringkan diletakkan di dalam suatu ketel tertutup. Udara panas hasil pembakaran minyak dialirkan mengenai permukaan bahan tersebut. Akhir-akhir ini, cara tersebut diatas juga digunakan dalam teknologi tenaga surya. Udara yang dipanaskan oleh pengumpul surya digunakan untuk menguapkan air pada bahan.
Udara merupakan medium yang sangat penting dalam proses pengeringan, untuk menghantar panas kepada bahan yang hendak dikeringkan, karena udara satu-satunya medium yang sangat mudah diperoleh dan tidak memerlukan biaya operasional. Oleh karena itu untuk memahami bagaimana proses pengeringan terjadi, maka perlu ditinjau sifat udara.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan ada 2 golongan, yaitu:
  1. Faktor yang berhubunga dengan udara pengering
Yang termasuk golongan ini adalah:
Ø  Suhu: Makin tinggi suhu udara maka pengeringan akan semakin cepat
Ø  Kecepatan aliran udara pengering: Semakin cepat udara maka pengeringan akan semakin cepat
Ø  Kelembaban udara: Makin lembab udara, proses pengeringan akan semakin lambat
Ø  Arah aliran udara: Makin kecil sudut arah udara  terhadap posisi bahan, maka bahan semakin cepat kering

  1. Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan
Yang termasuk golongan ini adalah:
Ø  Ukuran bahan: Makin kecil ukuran benda, pengeringan akan makin cepat
Ø  Kadar air: Makin sedikit air yang dikandung, pengeringan akan makin cepat.

Proses pengeringan terbagi menjadi 3 kategori :
  1. Pengeringan udara atau pengeringan langsung dibawah tekanan atmosfir
Pengeringan ini memanfaatkan udara bebas di atmosfir
  1. Pengeringan hampa udara
Keuntungan dalam pengeringan ini didasarkan dengan kenyataan penguapan air terjadi lebih cepat di bawah tekanan rendah daripada di bawah tekanan tinggi.
  1. Pengeringan beku
Pengeringan beku adalah sebuah proses yang memberikan kualitas bahan yang baik dari segi kestabilitas aroma, warna, dan kemampuan rehidrasi. Pengeringan ini didasarkan proses sublimisasi yang berada di temperature 0o celcius dan tekanan 613 Pascal.

Metode Pengeringan:
1.      Pengeringan alami.
Pengeringan alami terdiri dari:.
·         Sun Drying
Pengeringan dengan menggunakan sinar matahari sebaiknya dilakukan di tempat yang udaranya kering dan suhunya lebih dari 100o Fahrenheit. Pengeringan dengan metode ini memerlukan waktu 3-4 hari. Untuk kualitas yang lebih baik, setelah pengeringan, panaskan bahan di oven dengan suhu 175 o Fahrenheit selama 10-15 menit untuk menghilangkan telur serangga dan kotoran lainnya
·         Air Drying
Pengeringan dengan udara berbeda dengan pengeringan dengan menggunakan sinar matahari. Pengeringan ini dilakukan dengan cara menggantung bahan di tempat udara kering berhembus. Misalnya di beranda atau di daun jendela. Bahan yang biasa dikeringkan dengan metode ini adalah kacang-kacangan (Ranganna, S., 1977).

·         Kelebihan Pengeringan Alami adalah tidak memerlukan keahlian dan peralatan khusus, serta biayanya lebih murah.
·         Kelemahan Pengeringan Alami adalah membutuhkan lahan yang luas, sangat tergantung pada cuaca, dan sanitasi hygiene sulit dikendalikan.

2.      Pengeringan Buatan
Pengeringan buatan terdiri dari:
·         Menggunakan alat Dehidrator
Pengeringan makanan memerlukan waktu yang lama. Dengan menggunakan alat dehydrator, makanan akan kering dalam jangka waktu 6-10 jam. Waktu pengeringan tergantung dengan jenis bahan yang kita gunakan.
·         Menggunakan oven
Dengan mengatur panas, kelembaban, dan kadar air, oven dapat digunakan sebagai dehydrator. Waktu yang diperlukan adalah sekitar 5-12 jam. Lebih lama dari dehydrator biasa. Agar bahan menjadi kering, temperature oven harus di atas 140o derajat Fahrenheit.

·         Kelebihan Pengeringan Buatan adalah suhu dan kecepatan proses pengeringan dapat diatur seuai keinginan, tidak terpengaruh cuaca, sanitisi dan higiene dapat dikendalikan.
·         Kelemahan Pengeringan Buatan adalah memerlukan keterampilan dan peralatan khusus, serta biaya lebih tinggi dibanding pengeringan alami.

  Jenis-jenis alat pengeringan yang digunakan pada praktikum kali ini :
1.      DRUM DRYER
            Pengering ini digunakan untuk mengeringkan zat-zat berbentuk cairan,misalnya susu atau air buah. Alatnya terdiri dari pipa silinder yang besar, adayang hanya satu ada yang dua, bagian dalamnya berfungsi menampung danmengalirkan uap panas. Drum dryer sangat cocok untuk penanganan lumpur ataupadatan yang berbentuk pasta atau suspensi serta untuk bermacam-macam larutan (Anonim, 2010).
            Pengeringan dengan drum (Drum Drying) secara luas digunakan dalam pengeringan komersial di industri pangan untuk berbagai jenis produk makanan berpati, makanan bayi, maltodekstrin, suspensi dan pasta dengan viskositas tinggi (heavy pastes), dan dikenal sebagai metode pengeringan yang paling hemat energi untuk jenis produk tersebut. Karena terpapar pada suhu tinggi hanya dalam beberapa detik, drum drying sangat cocok untuk kebanyakan produk yang sensitif terhadap panas. Dan drum dryer dalam pembuatan bubuk melibatkan system kominusi. Dalam operasional pengeringan, cairan, bubur, atau materi yang dihaluskan diletakan sebagai lapisan tipis pada permukaan luar drum berputar yang dipanaskan oleh uap. Setelah sekitar tiga perempat dari titik putaran, produk sudah kering dan dipindahkan dengan pisau/scraper statis. Produk kering kemudian ditumbuk menjadi serpih atau bubuk. Pengeringan drum adalah salah satu metode pengeringan yang paling hemat energi dan khususnya efektif untuk mengeringkan cairan dengan viskositas tinggi atau bubur makanan.
            Proses optimalisasi drum dryer ditentukan oleh beberapa faktor, salah satunya adalahtingkat viskositas larutan bahan (kental atau encer), larutan yang encer lebih cepatkering disebabkan lebih mudah memperluas permukaan cairan atau pasta. Dalam aplikasinya dibidang industri biasanya drum dryer  digunakan untuk memproduksisereal dan ragi roti (Mujumdar, 1995).
            Perbedaan penggunaan drum dryer jika dibandingkan dengan oven dalampengolahan pangan yang mengadung pati adalah tidak merusak bahan karena suhuyang digunakan berkisar antara 80oC dalam waktu yang cepat, yaitu hanya sekaliputaran drum. sedangkan penggunaan oven dalam pengeringan adalah dapat merusak bahan karena suhu yang dugunakan tinggi dalam waktu yang relatif lama.
Klasifikasi Drum Dryer
            Pengering Drum diklasifikasikan menjadi 3, yaitu single drum dryer, double drum dyer, dan twin drum dryer. Double drum dyer memiliki dua drum yang berputar terhadap satu sama lain pada bagian atas. Gap antara dua drum akan mengontrol ketebalan lapisan bahan yang diletakkan pada permukaan drum. Twin drum dyer juga memiliki dua drum, tetapi berputar berlawan satu sama lain pada bagian atas. Diantara tiga jenis drum dryer tersebut single dan double drum dryer paling sering digunakan untuk buah-buahan dan sayuran. Misalnyauntuk keripik kentang (single drum dryer) dan pasta tomat (double drum dryer). Sedangkan twin drum druer digunakan untuk pengeringan bahan yang menghasilkan produk  berupa butiran/debu.Oleh karena itu, yang lebih cocok untuk pembuatan bubuk adalah dengan twin drum dryer.
Model pengering ini menggunakan proses konduksiuntuk menguapkan air dari produk yang dikeringkan. Model initerdiri dari tiga komponen utama yaitu:

1. Tangki
Fungsi: sebagai tempat produk yang akan dikeringkan. Produk yang akan dikeringkan ditampung dan dikumpulkan di tempat ini. Bentuk tangki dibuat sedemikan rupa agar semua produk dapat dikeringkan sempurna.

2. Drum
Fungsi: sebagi alat pengering dimana ditempatkan uap panas dalam drum. Drum mempunyai konstruksi sedemikan ruapa sehinggga dapat dimasukkan uap panas kedalamnya. Saat drum berputar maka proses pengeringan yang dilakukan pada drum ini merupakan prodses pengeringan lapis batas dimana prooduk akan bersinggungan dengan permukan panas dan menempel pada drum sehingga dapat terangkut mengikuti putaran drum. Selama pengangkutan ini kandungan air dalam produk akan menguap sehingga saat drum berputar menyelesaikan siklus putarannya produk telah mencapai kadar air yang diinginkan. Putaran drum dan panas uap yang masuk diatur sedemikan rupa untuk mendapatkan produk dengan kadar air yang ditetapkan.

3. Pisau Skarp
Fungsi : memisahkan produk yangtelah kering. Produk yang diinginkan dan masih menempel di drum dipisahkan dan ditampung ke dalamtangki keluaran. Proses pemisahanini dilakukan dengan sebuah pisau skrap yang dibentuk sedemikan rupa sehingga dapat memisahkan produk dari drum degan sempurna. Aliran massa pada system Drum Drier dapat dianalisa untuk mendapatkan besarnya total energy yang digunakan. Pemasukan material ke system dapat dianggap sebagai pemasukkan dua jenis aliran massa, yaitu aliran massa produk dan aliran massa air. Disaat berada dalam system kedua aliran terpisah dan kemudaian keluar kelingkungannya dengan cara berbeda seseuai dengan sifat-sifat zatnya.

Prinsip Kerja
            Bagian drum berfungsi sebagai suatu evaporator. Beberapa variasi darijenis drum tunggal adalah dua drum yang berputar dengan umpan masuk dari atas atau bagian bawah kedua drum tersebut. Terdiri dari gulunganlogam panas yang berputar. Pada bagian luar terjadi penguapan lapisantipis zat cair atau lumpur untuk dikeringkan. Padatan kering dikeluarkandari gulungan yang putarannya lebih diperlambat.

Mekanisme Kerja
            Cairan yang akan dikeringkan disiramkan pada silinder pengeringtersebut dan akan keluar secara teratur dan selanjutnya menempel padapermukaan luar silinder yang panas sehingga mengering, dan karenasilinder tersebut berputar dan di bagian atas terdapat pisau pengerik (skraper)  maka  tepung-  tepung  yang  menempel  akan  terkerik  danberjatuhan masuk ke dalam penampung, sehingga didapat tepung sari hasiltanaman yang kering dan memuaskan (Ahmad, 2010).

Beberapa permasalahan yang timbul pada drum dryer :
(1) terjadi fluktuasi kadar air dan ketebalan bahan
(2) akumulasi noncondensable gas dalam tabung yang mempengaruhi keseragaman pengeringan;dan
(3) suhu permukaan drum mungkin berbeda-beda sepanjang drum.

Kelebihan drum dryer :
1. Produk yang dihasilkan memiliki porositas yang baik sehingga sifat rehidrasi tinggi.
2. Bisa digunakan untuk makanan kering yang sangat kental, seperti pasta dan patigelatinizedatau dimasak, yang tidak dapat mudah dikeringkan dengan metode lain.
3. Efisiensi/hemat energi dan kecepatan yang tinggi.
4. Produk/hasil yang diperoleh lebih bersih dan higienis.
5. Mudah untuk mengoperasikan dan memelihara.
6. Fleksibel dan cocok untuk beberapa pengeringan tapi dalam jumlah kecil.

Kelemahan drum dryer :
1. Tidak cocok untuk produk yang tidak dapat membentuk film (lapisan tipis) yang bagus.
2. Khusus produk yang mengandung kadar gula tinggi seperti tomat pure tidak mudahdipisahkan dari drum karena thermoplasticity dari suhu bahan.
3.Throughput (kecepatan hasil pengeringan per satuan waktu) relatif rendah dibandingkandengan spray drying.
4. Biaya tinggi untuk perubahan permukaan drum karena presisi mesin sangat dibutuhkan.
5. Kemungkinan panas produk dapat memberikan rasa masak dan pudarnya warna karena kontak langsung dengan suhu tinggi di permukaan drum.
6. Tidak dapat memproses bahan/material yang mengandung garam tinggi (asin) atau bersifat korosif karena berpotensi terjadi pitting 
pada permukaan drum.
7. Luas kontak permukaan bahan dengan udara lebih rendah dibandingkan dengan jenis pengeringan lainnya seperti spray drying atau fluidized bed drying.

Aplikasi Drum Dryer 
            Drum dryer antara lain diaplikasikan pada pengeringan produk pangan seperti, susu, makanan bayi, sereal, buah dan sayuran, pure kentang,  pati masak, dan lain-lain.

1.      TRAY DRYER
            Tray Dryer (Cabinet Dryer) merupakan salah satu alat pengeringan yang tersusun dari beberapa buah tray di dalam satu rak. Tray dryer sangat besar manfaatnya bila produksinya kecil, karena bahan yang akan dikeringkan berkontak langsung dengan udara panas. Namun alat ini membutuhkan tenaga kerja dalam proses produksinya, biaya operasi yang agak mahal, sehingga alat ini sering digunakan pada pengeringan bahan – bahan yang bernilai tinggi.
Tray dryer termasuk kedalam system pengering konveksi menggunakan aliran udara panas untuk mengeringkan produk. Proses pengeringan terjadi saat aliran udara panas ini bersinggungan langsung dengan permukaan produk yang akan dikeringkan. Produk ditempatkan pada setiap rak yang tersusun sedemikan rupa agar dapat dikeringkan degan sempurna. Udara panas sebagai fluida kerja bagi model ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar, panas matahari atau listrik. Kelembaban relative udara yang mana sebagi factor pembatas kemampuan udara menguapkan air dari produk sangat diperhatikan dengan mengatur pemasukan dan pengeluaran udara ked an dari alat pengering ini melalui sebuah alat pengalir.
Penggunaannya cocok untuk bahan yang berbentuk padat dan butiran, dan sering digunakan untuk produk yang jumlahnya tidak terlalu besar. Waktu pengeringan yang dibutuhkan (1-6 jam) tergantung dari dimensi alat yang digunakan dan banyaknya bahan yang dikeringkan, sumber panas dapat berasal dari steam boiler.

Prinsip Kerja
            Pengering tray ini dapat beroperasi dalam vakum dan dengan pemanasan tak langsung. Uap dari zat padat dikeluarkan dengan ejector atau pompa vakum. Pengeringan dengan sirkulasi udara menyilang lapisan zat padat memerlukan waktu sangat lama dan siklus pengeringan panjang yaitu 4-8 jamper tumpak. Selain itu dapat juga digunakan sirkulasi tembus, tetapi tidak ekonomis karena pemendekan siklus pengeringan tidak akan mengurangi biaya tenagakerja yang diperlukan untuk setiap tumpak.

Mekanisme Kerja
            Pada  tray  dryer,  yang  juga  disebut  rak,  ruang  atau  pengering kompertement,  bahan  dapat  berupa  padatan  kental  atau  padatan  pasta, disebarkan merata pada tray logam yang dapat dipindahkan di dalam ruang (cabinet). Uap panas disirkulasi melewati permukaan tray secara sejajar, panas listrik juga digunakan khususnya untuk menurunkan muatan panassekitar 10-20 % udara yang melewati atas tray adalah udara murni, sisanya menjadi udara sirkulasi. Setelah pengeringan, ruang atau kabinet dibuka dan tray diganti denganpengering tumbak (batch) tray. Modifikasi tipe ini adalah tipe tray truck yang ditolak ke dalam pengering. Pada kasus bahan granular (butiran), bahan bisa dimasukkan dalam kawat pada bagian bawah tiap-tiap tray, kemudian melalui sirkulasi pengering, uap panas melewati bed permeabel memberikan waktu pengeringan yang lebih singkat disebabkan oleh luas permukaan yang lebihbesar kena udara.

1.      SPRAY DRYER
Pengeringan semprot (spray drying) cocok digunakan untuk pengeringan bahan pangan cair seperti susu dan kopi (dikeringkan dalam bentuk larutan ekstrak kopi). Cairan yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle (semacam saringan bertekanan) sehingga keluar dalam bentuk butiran (droplet) cairan yang sangat halus. Butiran ini selanjutnya masuk kedalam ruang pengering yang dilewati oleh aliran udara panas (Anonim,2009).
Evaporasi air akan berlangsung dalam hitungan detik, meninggalkan bagian padatan produk dalam bentuktepung. Kapasitasnya dapat beberapa kg per jam hingga 50 ton per jam penguapan (20000 pengering semprot) dan umpan yang diatomisasi dalam bentuk percikan disentuhkan dengan udara panas yang dirancang dengan baik.
Contoh umum yang mengaplikasikan system spray dryer adalah proses proses pembuatan susu bubuk.  Pada industri susu bubuk, pada tahap pertama digunakan evaporator (yang lebih murah biaya penguapannya) sampai dihasilkan larutan pekat. Tahap berikutnya digunakan dryer (yanglebih mahal biaya penguapannya) untuk memperoleh susu bubuk.
Fungsi evaporator :
Memekatkan bahan/susu dengan cara menguapkan air dalam bahan/susu sehingga menaikkan total solid susu dari 40% menjadi 50%.  
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. Fungsi spray dryer itu sendiri adalah digunakan untuk menguapkan dan mengeringkanlarutan dan bubur (slurry) sampai kering dengan cara termal, Sehingga didapatkan hasil berupazat padat (bubuk) yang kering.

 
Prinsip kerja Spray Dryer
            Seluruh air dari bahan yang ingin dikeringkan, diubah ke dalam bentuk butiran-butiran air dengan cara diuapkan menggunakan atomizer. Air daribahan yang telah berbentuk tetesan-tetesan tersebut kemudian di kontakandengan udara panas. Peristiwa pengontakkan ini menyebabkan air dalambentuk tetesan-tetesan tersebut mengering dan berubah menjadi serbuk. Selanjutnya proses pemisahan antara uap panas dengan serbuk dilakukandengan cyclone atau penyaring. Setelah di pisahkan, serbuk kemudiankembali diturunkan suhunya sesuai dengan kebutuhan produksi. Pada prinsipnya cairan disemprotkan melalui sebuah alat penyemprot (sprayer) ke dalam ruangan yang panas. Dengan demikian air akan dapatmenguap sehingga bahan dapat kering menjadi  bubuk atau powder.

Mekanisme kerja
            Pada proses dengan menggunakan spray dryer liquid atau larutanslurry disemprotkan ke dalam tempat yang dialirkan gas-gas panas berupatitik-titik berkabut, air dengan cepat diuapkan dari dropplet  menujupartikel padat yang disemprotkan kepada aliran gas panas tadi. Aliran gasdan cairan di dalam spray yang dialirkan secara co-counter, counter-current dan kombinasi keduanya (Ranganna, 1977). Tetesan yang terbentuk tadi selanjutnya diumpankan dengan spraynozel atau cakram spray dengan kecepatan tinggi yang berputar di dalamkamar-kamar slinder. Hal ini dapat menjamin bahwa tetesan-tetesan air dan partikel padatan basah tidak bercampur dan permukan padatan tidak kaku sebelum sampai ke tempat pengeringan, setelah itu baru digunakan chamber yang besar. Padatan kering akan keluar dibawah chamber melalui screw conveyer. Kemudian  gas  dialirkan  dengan  cyclone  sparator  agar  proses  dapatberlangsung dengan baik. Produknya berupa partikel ringan dan berporos. Contohnya susu bubuk kering yang dihasilkan dari pengeringan susu cair dengan spray drayer.

Kelebihan pada spray dryer :
·         Dapat menghasilkan produk yang bermutu tinggi, berkualitas serta tingkat kerusakan gizi yang rendah. Selain itu perubahan warna, bau dan rasa dapat diminimalisir.
·         Komposisi produk yang dihasilkan relatif seragam
·         Dapat menghasilkan produk dalam jumlah yang sangat besar

Kekurangan dari spray dryer :
·         harga dan biaya operasionalnya sangat tinggi
·         tidak bisa pada bahan yang memiliki bulk density yang besar, corrosive
·         recovery produk dan pengumpulan debu dapat meningkatkan biaya produksi
·         dibanding pengering kontinyu lainnya, spray dryer memiliki modal yang cukup besar

            Untuk itu, harus diatur ukuran partikel dan jumlah alirannya yang seimbang dengan temperatur dan jumlah aliran udara panasnya, sehingga dengan perpaduan pengaturan-pengaturan tersebut akan diperoleh kualitas dan kuantitas tepung atau bubuk sesuai yang diharapkan. Ruang pengering yang umumnya berbentuk siklon, hendaklah memilih material siklon yang tepat, kehalusan permukaan dinding bagian dalam siklon yang memenuhi syarat termasuk dimensi dan sebagainya sehingga tidak menghambat kelangsungan proses pengeringan seperti bahan dapat mengalir turun tanpa hambatan, waktu pengeringan yang cukup, separasi udara dengan bahan dapat berlangsung secara sempurna, dan sebagainya.
 


IV. PENUTUP

A. Kesimpulan
            Pengeringan adalah suatu cara untuk mengurangi kadar air suatu bahan sampai kadar yang diinginkan, melalui suatu proses pindah panas dan pindah massa. Pada produk-produk hasil pertanian, pengeringan dapat memperlambat laju kerusakan akibat aktivitas biologis dan kimia sebelum bahan dimanfaatkan, sehingga bahan lebih awet.
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan dari tiga jenis mesin pengering yang digunakan yaitu drum dryer, spray dryer, dan tray dryer dapat disimpulkan bahwa drum dryer digunakan untuk mengeringkan bahan pertanian yang berbentuk padat dan berukuran lebih kecil, misalnya biji-bijian yang telah melewati tahap size reduction lalu dikeringkan. Pada prinsipnya, alat ini bekerja dengan dua cara pindah panas yaitu konduksi dan konveksi. Konduksi terjadi ketika transfer panas antara silinder drum dryer dengan bahan, sedangkan kovenksi terjadi saat panas menyebar dalam bahan.
Sedangkan tray dryer digunakan untuk bahan pertanian yang berbentuk padat tetapi ukurannya lebih besar dibandingkan yang digunakan pada drum dryer. Tray dryer berbentuk rak-rak untuk menaruh bahan yang ingin dikeringkan, dan rak paling atas merupakan rak yang apabila dugunakan untuk mengeringkan bahan akan lebih cepat kering. Berbeda dengan tray dryer dan drum dryer yang digunakan untuk menaruh bahan pertanian yang berbentuk padat, spray dryer digunakan untuk mengeringkan bahan pertanian yang berbentuk cair, alat ini menggunakan system kerja noozle atau uap. Biasanya alat ini digunakan untuk proses produksi susu bubuk ataupun teh.
Produk yang paling halus dihasilkan oleh drum dryer. Konsentarsi bahan juga mempengaruhi pengeringan bahan cair. Semakin tinggi konsentrasi bahan maka kadar air akan semakin rendah sedangkan rendemen yang dihasilkan akan semakin tinggi dan sebaliknya, semakin rendah konsentrasi larutan makan kadar air akan semakin tinggi sedangkan rendemen yang dihasilkan akan semakin sedikit.

B. Saran
            Semoga untuk praktikum selanjutnya praktikan dapat datang praktikum tepat waktu dan bersungguh-sungguh saat jalannya praktikum, untuk kenyamanan bersama, maka disarankan untuk lebih aktif dalam hubungan antara praktikan dan laboran bersangkutan


DAFTAR PUSTAKA

[Anonim]. 2009. Spray Drying Process. http://anekamesin.com/produk
mesin/mesin-lain/spray-dryer.html.[22 May 2011].
[Anonim]. 2010. Drum Drying. http://anekamesin.com/produk-mesin/mesin
Ahmad, Z. 2000. Kimia Dasar untuk Teknik Industri. PenebarSwadaya,Jogjakarta.
Djarwo, P. 1988.Teknik Pengolahan Hasil Pertanian. UI Press, Jakarta.
Mujumdar, A.S., 1995. Superheated Steam Drying of Industrial Drying,
2ndEdition. Marcel Dekker, New York.
Ranganna, S., 1977. Manual of Analysis of Fruit and Vegetable Products. TataMc
Graw- Hill Publishing Company Limited, New Delhi




 

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar