Tpp Fbd Paper.docx

PAPER TEKNOLOGI PENGOLAHAN PANGAN “Penggunaan Pengeringan Fluidized Bed Brying di dalam Proses Pengolahan Pangan ”

Disusun oleh: Annisa Aulia Istiqomah (175100107111017) Shania Destira (......) Maya Nur Salis Kelas D

Dosen Pengajar: Prof. Dr. Ir. Harijono, M.App.Sc

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2019

Pendahuluan Indonesia merupakan negara tropis yang memliki RH cukup tinggi. Kondisi ini dapat memengaruhi kualitas hasil pertanian Beberapa komoditas hasil pertanian memiliiki kadar air yang tinggi dan ada beberapa juga yang diisimpan dalam waktu lama. Penyimpan dalam waktu yang cukup lama dengan kodisi RH yang lembab ini dapat menaikkkan kadar air bahan yang dapat menurunkan kualitas dari bahan tersebu.t oleh karena ituperlu adanya proses pengeringan yang dapat menurunkan kadar air pada komoditas hasil pertanian agar memiliki umur simpan yang lebih lama. Masyarakat indonesia umumnya maish menggunakan metode pengeringan konvensional untuk mengeringkan komoditas pertanian, seperti penjemuran di bawah sinar matahari langusng. Pengeringan konvensional menggunakan matahari memiliki beberapa kekurangan, diantaranya sangat tergantung pada cuaca dan dapat menurunkan mutu untuk komiditi-komoditi tertentu. Seiring berkembangnya jaman, alat-alat pengering mekanis mulai banyak digunakan untuk mngatasi kekurang-kekurangan yang dimiliki oleh metode pengeringan konvensional, salah satunya fluidized bed dryer. Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air yang tersimpan didalam bahan. Pengeringan merupakan pengawetan secara fisik dengan cara menurunkan aktivitas air (Aw) melalui pengurangan kadar air pada makanan sampai pada kadar tertentu dimana tidak terjadi aktivitas mikroorganisme perusak pangan (Yulita et al, 2016). Proses pengeringan merupakan proses perpindahan panas dari sebuah permukaan benda sehingga kandungan air pada permukaan benda berkurang. Perpindahan panas dapat terjadi karena adanya perbedaan temperatur yang signifikan antara dua permukaan. Perbedaan temperatur ini ditimbulkan oleh adanya aliran udara panas di atas permukaan benda yang akan dikeringkan yang mempunyai temperatur lebih dingin (Romdhani, 2016).

1. Drying Pengeringan zat padat adalah proses pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair dari bahan padat, dengan demikian mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat sampai suatu nilai terendah yang dapat diterima. Proses pengeringan adalah seringkali merupakan proses terakhir dan hasil dari pengeringan siap untuk dikemas. Air diuapkan dari zat padat menggunakan media pengering dengan adanya panas. Metode-metode yang digunakan untuk pengeringan bermacam-macam, dengan berbagai macam karakteristik. Keragaman karakteristik ini diantaranya ukuran bahan yang dikeringkan, waktu pengeringan, biaya, tekanan saat operasi, panas yang dapat dipindahkan, dan lain-lain. Dengan adanya pengeringan, kandungan air pada permukaan benda akan berkurang karena adanya perpindahan panas. Perpindahan panas dapat terjadi karena adanya perbedaan temperatur yang signifikan antara dua permukaan. Perbedaan suhu ini ditimbulkan karena adanya aliran udara panas diatas permukaan beda yang akan dikeringkan yang akan mempunyai suhu lebih dingin. Semakin tinggi suhu yang digunakan untuk pengeringan, maka energi yang disupply akan tinggi dan laju pengeringan akan cepat. Namun, apabila proses pengeringan yang terlalu cepat dapat merusak bahan, yaitu permukaan bahan akan cepat kering. Sehingga tidak sebanding dengan kecepatan pergerakan air dari bahan ke permukaan. Dengan demikian, akan menyebabkan pengerasan bahan. Air tidak dapat lagi menguap karena terhalang. Pengeringan dengan menggunakan suhu terlalu tinggi dapat merusak fisiologik biji-bijian/ benih. 2. Jenis Drying Pengeringan dibagi menjadi beberapa jenis, diantaranya pengeringan sinar matahari, pengeringan dengan bahan bakar, dan pengeringan gabungan. Pengeringan dengan sinar matahari dapat dilakukan dengan penjemuran. Pengeringan bahan bakar yaitu pengeringan yang menggunakan bahan bakar sebagai sumber panasdan merupakan pengeringan mekanis. Bahan bakar yang digunakan diantaranya arang, batu bara, dan kayu sedangkan peralatan yang digunakan diantaranya adalah tray dryer, rotary dryer, fulidized bed dryer, spray dryer, dan freeze dryer. Rotary dryer digunakan di bahan padat dan butiran, dan waktu pengeringan cepat. Freeze dryer adalah alat yang digunakan pada padatan yang sensitif panas misalnya bahan bioteknologis tertentu dan pangan dengan kandungan flavor tinggi. Spray dryer digunakan pada bahan larutan yang kental dan berbentuk pasta, contohnya adalah susu, zat pewarna, bahan farmasi. Pengeringan gabungan adalah pengeringan dengan menggunakan sinar matahari dan bahan bakar atau biomas yang menggunakan konveksi paksa (udara panas dikumpulkan dalam kolektor kemudian dihembus ke komoditi). 3. Fluidized Bed Drying Fluidisasi adalah metode pengontakan butiran-butiran padat dengan fluida baik cair maupun gas. Dengan metode ini diharapkan butiran-butiran padat memiliki sifat seperti fluida dengan viskositas tinggi. Ketika laju aliran kemudian dinaikkan, akan sampai pada suatu keadaan dimana unggun padatan akan tersuspensi di dalam aliran gas yang

melaluinya. Pada keadaan ini masing-masing butiran akan terpisahkan satu sama lain sehingga dapat bergerak dengan lebih mudah. Pada kondisi butiran yang dapat bergerak ini, sifat unggun akan menyerupai cairan dengan viskositas tinggi, misalnya adanya kecenderungan untuk mengalir, mempunyai sifat hidrostatik dan sebagainya. Fluidisasi tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain: laju alir fluida, jenis fluida, ukuran partikel, bentuk partikel, jenis dan densitas partikel, faktor interlock antar partikel, porositas unggun, distribusi aliran, distribusi bentuk ukuran partikel, serta diameter kolom (Ardani dkk, 2013). Prinsip kerja alat pengering Fluidized Bed adalah udara pengering dari ruang pemanas dengan bantuan Blower bergerak menuju ruang pengering melalui lubanglubang yang terdapat pada saringan yang mengalir melewati bahan yang dikeringkan dan melepaskan sebagian panasnya sehingga terjadi proses penguapan air dari bahan. Udara panas akan bergerak ke atas melewati hamparan produk yang akan dikeringkan (bed). Material yang dikeringkan aka terbang bergerak ke atas dan akan tersuspensi dalam udara. Pada kondisi ini bahan yang dikeringkan akan terlihat sperti airmendidih. Oleh karena itu tahap ini disebuut fluidized. Udara panas akan dilewatkan melewati material yang akan dikeringkan. Perputaran atau pergerakan udara diatur oleh fan yang yang berada di bagian atas. Kecepatan udara dan suhu di atas olh control panel. Ketika kecepatan udara meningkat, bed, atau hamparan material akan meluardan material akan mulai bergerak secar turbulen. Kontak antar bahn dn udara panas ini akan membuat bahan mendjadi kering. Udara panas akna keluar melewati filter yang juga akan menyaring bahan-bahan yang mungkin ikut terbawa bersama udara panas (choudhary, 2014). Aliran udara panas merupakan fluida kerja bagi sistem pengeringan. Komponen aliran udara yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan, temperatur, tekanan, dan kelembaban relatif. Pengering fluidisasi mempunyai beberapa kelebihan yaitu laju perpindahan panas dan massa cukup tinggi karena kontak antara udara panas pengering dengan bahan yang dikeringkan cukup baik, temperatur dan kadar air seragam, kontruksi sederhana, dan kapasitas pengering tinggi (Yahya, 2015). 4. Komponen Fluidized Bed Dryer Keterangan : a. Blower Fungsi : untuk menaikkan atau memperbesar tekanan udara atau gas yanag akan dialirkan dalam suatu ruangan dan digunakan sebagai pemvakuman udara atau gas tertentu. (Suryadi, 2017).

b. Heater Fungsi : alat penukar panas yang dapat digunakan untuk mengambil panas dari suatu fluida untuk di pindahkan ke fluida yang lain. c. Plenum

Fungsi : plenum dalam alat pengering tipe fluidisasi merupakan saluran pemasukan udara panas yang dihembuskan kipas ke ruang pengering. d. Ruang pengering Fungsi : digunakan sebagai tempat dimana bahan yang akan dikeringkan ditempat. e. Hopper Fungsi : digunakan sebagai tempat memasukkan bahan yang akan dikeringkan ke runag pengering. 5. Kondisi selama proses penggunaannya Parameter Proses / Operasi terdiri dari suhu, moisture/kelembapan, dan laju gas. Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan difusivitas kelembaban dan karenanya meningkatkan laju pengeringan dan mengurangi waktu pengeringan. Sifat bahan sangat mempengaruhi dalam pemilihan suhu operasi. Pengeringan lebih cepat dicapai ketika kadar air bahan masuk dipertahankan pada seminimum mungkin. Peningkatan kecepatan gas meningkatkan laju pengeringan tetapi harus dijaga pada tingkat yang dioptimalkan (tidak cepat atau terlalu lambat). Kecepatan gas tidak berpengaruh pada partikel dengan resistansi internal yang tinggi terhadap transfer kelembaban. 6. Bahan yang sesuai dan aplikasinya Bahan bahan yang biasa digunakan pada bahan yang memiliki bentuk partikel atau butiran baik dalam industri pangan, kimia, keramik, farmasi, pertanian, polimer dan limbah (Mujumdar,2000). Pengeringan menggunakan Fluidized Bed Dryer diperuntukkan pada bahan yang memilki bobot relative ringan seperti dapat berbentuk bubuk/tepung, kristal ataupun granular). Selama proses pengeringan sampel akan berhamburan dalam kantung karena tiupan angina panas yang kencang dari blower, dengan demikian sampel akan mendapatkan efek panas yang merata pada setiap permukaannya dan cepat kering (Mardiah, 2012). Partikel semi kering secara bertahap masuk ke bagian alat pengering yang berfungsi mengeringkan sampai kering. Contoh pengeringan menggunakan Fluidized Bed Dryer ialah pengeringan pada granula pati kentang, kacang kapri dan bubuk teh. Proses pengeringan bubuk the dilakukan pemanasan untuk mempertahankan sifat- sifat yang telah diperoleh pada tahap oksidasi enzimatis, sehingga dihasilkan bubuk the kering dengan kadar air yang rendah dengan sifat- sifat sesuai yang diharapkan (Maharani, 2011). 7. Kelebihan dan Kekurangan Fluidized Bed Drying Keuntungan dari Fluidized bed Dryer adalah laju penguapan air yang tinggi karena excellent gas-particle constant yang menghasilkan panas dan laju perpindahan massa yang tinggi. selain itu, efisiensi panas yang tinggi biasanya dicapai jika bagian energi panas untuk pengeringan disuplai dengan internal heat exchanger, lebih rendah modal dan biaya perawatan, mengurangi waktu kontak untuk pengeringan, dan kontrol proses yang mudah. Kekurangan dari Fluidized bed Dryer adalah tekanan tinggi akibat dari kebutuhan untuk menghentikan seluruh gas pada bed yang sama-sama memicu kebutuhan energi

yang tinggi. Membutuhkan lebih penanganan gas untuk memperluas resirkulasi gas exhausting untuk operasi termal yang tinggi yang efisien, fluidisasi yang buruk dan fleksibilitas yang rendah terutama jika sampel terlalu basah. Bukan pilihan peralatan terbaik saat pelarut organik harus dilepas selama pengeringan. Kualitas produk yang tidak seragam untuk jenis pengering bed terfluidisasi. Penghematan partikel halus. Potensi tinggi untuk gesekan; dan dalam beberapa kasus aglomerasi partikel halus.

DAFTAR PUSTAKA Yulita D, Murad & Sukmawaty. 2016. Analisis Energi Panas Pada Proses Pengeringan Manisan Pepaya (Carica Papaya L.) Menggunakan Alat Pengering Tipe Rak. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem, Vol.4, No. 1. Romdhani SR. 2016. Pengaruh Variasi Kecepatan Udara Dan Massa Bahan Terhadap Waktu Pengeringan Jagung Pada Alat Fluidized Bed. Dinamika Teknik Mesin 6 (2016) 119126. Ardani R.K., Pradana R.N., Nurtono T., Winardi S., 2013, Review Pengaruh Hidrodinamika Pada Fluidized Bed Dryer, Jurnal Teknik Pomits, vol. 2, No. 1, p. 2. Choudhary A. 2014. Principle and Woeking of Fluidized Bed Dryer (FBD).Pharmaceutical Guidelines. Dilihat 16 Februari 2019. https://www.pharmaceuticalguideline.com/2014/08.principle-and-working-of-fluidizedbed-dryer-fbd.html Yahya M., 2015, Kajian Karakteristik Pengeringmfluidisasi Terintegrasi Dengan Tungku Biomassa Untuk Pengeringan Padi, Jurnal Teknik Mesin, Vol. 5, No. 2, p. 65-71.. Maharani, Dewi Maya. Pengeringan. http:dewimayamaharani.lecture.ub.ac.id. Diakses pada tanggal 17 Februari 2019 pukul 18.35 WIB. Mardiah,Noli Novidahlia, dan Mashudi. 2012. Penentuan Metode Pengeringan (Cabinet Dryer dan Fluidized Bed Dryer) Terhadap komponen dan Kapasitas Antioksidan Pada Rosela Kering. Jurnal Pertanian. Vol 3 No2 (104-110). Mujumdar.2000. Handbook Of Industrial Drying 2nd Ed. Marcel Dekker : New York Suryadi. Sukmawaty dan Guyup Maharhian Dwi Putra. 2017. Scale Up dan Uji Teknis Alat Pengering Tipe Fluidized Bed Dryer. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem, Vol.5, No.2.