Ttg Irdan.docx

BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang Alat dan mesin pertanian adalah berbagai alat dan mesin yang digunakan dalam usaha pertanian, dan juga berguna untuk mempermudah budidaya serta peningkatan kualitas dan kuantitas hasil pertanian.Pengelompokkan penggunaan istilah alat dan mesin pertanian dapat diketahui dari kriteria-kriteria seperti bentuk mekanisme yang digunakan, tenaga penggerak, dan jumlah prosesnya. Bentuk mekanisme yang digunakan oleh alat lebih sederhana, sedangkan mesin menggunakan mekanisme yang lebih kompleks.Tenaga penggerak yang digunakan oleh alat umumnya manual, sedangkan mesin umumnya menggunakan mesin. Jumlah proses yang digunakan oleh alat sedikit, sedangkan mesin menggunakan proses yang banyak.Alat pertanian umumnya bersifat tradisional seperti sprayer tipe gendong dan alat penanam benih padi ( transplanter ). Mesin pertanian umumnya bersifat modern,seperti traktor roda dua, mesin penggiling, dan mesin pemanen padi.Alat dan mesin pertanian terbagi menjadi dua yaitu, (1). Alat dan mesin bersifat tradisional, (2). Alat dan mesin bersifat modern. Alat dan mesin pertanian adalah alat dan mesin yang digunakan untuk produksi tanaman dan ternak. Alat dan mesin pengolahan hasil pertanian adalah alat dan mesin yang digunakan untuk menangani atau mengolah hasil tanaman atau hasil ternak. Contohnya antara lain, mesin pengering, mesin sortasi, dan sebagainya. Pemakaian input-input modern di pertanian Indonesia selama periode revolusi hijau sangat intensif, seperti penggunaan mekanisasi alat pertanian (traktor, penggilingdan perontok padi), pembangunan sistem irigasi, penggunaan pupuk nonorganik,insektisida, dan bibit unggul, yang pertumbuhannya rata-rata lebih dari 10% per tahun antara 1961 dan 2002. Lebih spesifik, laju pertumbuhan dalam pemakaian traktor untuk semua ukuran, baik yang dua maupun empat ban (diukur dalam tenaga kuda yangtersedia), mengalami suatu peningkatan dari sekitar 7,5% per tahun sebelum erarevolusi hijau ke sekitar 14,3% per tahun selama pelaksanaan strategi tersebut. Dalam menganalisa peranan teknologi baru dalam pembangunan pertanian,digunakan dua istilah lain yang sebenarnya berbeda namun dapat

dianggap sama yaituperubahan teknik (technical change) dan inovasi ( innovation ). Istilah perubahanteknik jelas menunjukkan unsur perubahan suatu cara baik dalam produksi maupun dalam distribusi barang-barang dan jasa-jasa yang menjurus ke arah perbaikan dan peningkatan produktivitas. Misalnya ada petani yang berhasil mendapatkan hasil yang lebih tinggi dari pada rekan-rekannya karena ia menggunakan sistem pengairan yang lebih teratur. Caranya hanya dengan menggenangi sawah pada saat-saat tertentu pada waktu menyebarkan pupuk dan sesudah itu mengeringkannya untuk memberikan kesempatan kepada tanaman untuk mengisapnya. Sedangkan inovasi berarti pula suatu penemuan baru yang berbeda dari yang sudah ada atau yang sudah dikenal sebelumnya, artinya selalu bersifat baru. Sebagai contoh, penerapan bibit karet yang unggul dalampenanaman baru adalah inovasi.Bila petani telah terangsang untuk membangun dan menaikkan produksi maka ia tidak boleh dikecewakan. Kalau pada suatu daerah petani telah diyakinkan akan kebaikan mutu suatu jenis bibit unggul atau oleh efektivitas penggunaan pupuk tertentu atau oleh mujarabnya obat pemberantas hama dan penyakit, maka bibit unggul, pupuk dan obat-obatan yang telah didemonstrasikan itu harus benar-benar tersedia secara local didekat petani, dimana petani dapat membelinya. Kebanyakan metode baru yang dapat meningkatkan produksi pertanian, memerlukan penggunaan bahan-bahan dan alat-alat produksi khusus oleh petani. Diantaranya termasuk bibit, pupuk, pestisida, makanan dan obat ternak serta perkakas.Pembangunan pertanian menghendaki kesemuanya itu tersedia di dekat lokasi usahatani dalam jumlah yang cukup banyak untuk memenuhi keperluan tiap petani yang membutuhkan dan menggunakannya dalam usaha taninya

B. Tujuan 1. untuk mengetahui pengoprasian mesin vacumm frying 2. untuk mengetahui pengoprasian mesin sangria 3. untuk mengetahui pengoprasian mesin spray dryer 4. untuk mengetahui pengoprasian mesin cabinet dryer 5. untuk mengetahui pengoprasian mesin evaporator vacum

BAB II PEMBAHASAN A. Vacuum frying Mesin

penggoreng

hampa (en: Vacuum

Fryer)

adalah

mesin

produksiuntuk menggoreng berbagai macam buah dan sayuran dengan carapenggorengan hampa.Teknik penggorengan hampa yaitu menggoreng bahanbaku (biasanya buah-buahan atau sayuran) dengan menurunkan tekanan udara pada ruang penggorengan sehingga menurunkan titik didih air sampai 50°-60° C. Dengan turunnya titik didih air maka bahan baku yang biasanya mengalami kerusakan/perubahan pada titik didih normal 100 °C bisa dihindari.Teknik penggorengan hampa ini akan menghasilkan kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan cara penggorengan biasa, diantaranya : 1.

Tidak mengubah warna buah atau sayuran

2.

Hasil penggorengan lebih renyah

3.

Aroma tidak berubah

4.

Kandungan serat tinggi

5.

Lebih tahan lama meskipun tanpa bahan pengawe (Anonim,2013) Prinsip kerja menggoreng menggunakan mesin vakum frying

dilakukan dalam suhu rendah pada proses yang normal proses penggorengan biasanya suhunya 70 0C atau 80 0C. Dengan menurunkan tekanan pada tabung penggorengan, maka suhu di dalamnya juga akan semakin turun. Dengan tekanan dibuat vakum, maka suhu akan turun semakin jauh sehingga bisa dilakukan penggorengan pada suhu rendah. Dengan proses inilah kemudian bahan – bahan yang semestinya tidak bisa digoreng, akhirnya bisa digoreng menghasilkan produk baru, diantaranya keripik buah dan keripik sayuran. karena Mesin vacuum frying ini bekerja dengan cara menghisap semua kandungan air didalam buah dan sayuran menggunakan kecepatan tinggi agar pori-pori daging buah dan sayuran ini tidak segera menutup.

Kecepatan hisap yang tinggi ini akan membuat kadar air pada sayur dan buah bisa diserap dnegan sempurna, sehingga bisa menghasilkan keripik buah yang gurih dan renyah.

Adapun nama-nama bagian dari penggoreng vakum dan fungsinya adalah sebagai berikut : 1.

Tabung Penggoreng, berfungsi untuk mengkondisikan bahan sesuai

tekanan yang diinginkan. Di dalam tabung dilengkapi keranjang buah setengah lingkaran 2.

Bagian Pengaduk Penggorengan, berfungsi untuk mengaduk buah yang

berada dalam tabung penggorengan. 3.

Unit Pemanas, menggunakan kompor gas LPG.

4.

Bak air, sebagai tempat sumber dan penyediaan air bagi pompa water jet

untuk menciptakan kevakuman. 5.

Kotak control sebagai unit pengendali operasi , berfungsi untuk

mengaktifkan alat vakum dan unit pemanas. 6.

Pompa Vakum Water jet, berfungsi untuk menghisap udara di dalam

ruang penggoreng sehingga tekanan menjadi rendah, serta untuk menghisap uap air bahan.

7.

Kondensor, berfungsi untuk mengembunkan uap air yang dikeluarkan

selama penggorengan. Kondensor ini menggunakan air sebagai pendingin. 8.

Manometer kevakuman, untuk melihat tekanan kevakuman dalam

tabung penggoreng. Berikut cara/ langkah dalam mengoperasikan mesin Vacuum Frying: 1. Pastikan bagian-bagian mesin sudah terangkai dengan benar dengan sesuai dengan petunjuk perakitan mesin. 2. Isi bak Vacuum Frying dengan air secukupnya (hingga lubang masukan menuju pompa air terendam seluruhnya). 3. Hubungkan selang regulator dari kompor gas ke Panel Kontrol, dan dari Panel Kontrol ke tabung gas elpiji. 4. Hubungkan Panel Control dengan sumber arus listrik. 5. Setelah arus listrik terhubung dengan Panel Kontrol, nyalakan Thermo Control dengan menekan saklar “thermo control” pada Panel Kontrol. Atur suhu setting sesuai keinginan (suhu setting ideal antara 80° – 85° C). 6. Nyalakan Kompor Gas dan tunggu sampai Thermo Control mencapai suhu yang diinginkan. Nyala kompor otomatis akan mengecil bila suhu dalam Tabung Penggorengan lebih tinggi dari suhu setting. 7. Setelah suhu setting tercapai, buka tutup Tabung Penggorengan dan masukkan bahan ke dalam keranjang. Posisikan keranjang bahan tetap di atas minyak. 8. Tutup kembali Tabung Penggorengan dan kencangkan mur di kedua sisi tutup dengan benar. 9. Pastikan semua kran dalam keadaan tertutup dan hidupkan pompa air dengan menekan saklar “POMPA”. Perhatikan jarum Vacuum Meter sampai menunjukkan minus 65 – 70 cmHg. 10. Bila jarum Vacuum Meter telah menunjukkan minus 65 – 70 cmHg, masukkan keranjang bahan ke dalam minyak dengan menggunakan Tuas Pengaduk. 11. Setelah bahan masuk ke dalam minyak, buka kran di atas Jett Injector.

12. Pada awal proses sebaiknya sering dilakukan pengadukan untuk mendapatkan hasil yang lebih bagus. Setelah itu pengadukan dilakukan kira-kira setiap 5-10 menit sekali. 13. Setelah bahan matang, angkatlah bahan dari dalam minyak menggunakan Tuas Pengaduk. Cara mengetahui produk sudah matang atau belum, dengan mengamati kondisi di dalam Tabung Penggorengan. Tekanlah saklar “LAMPU” pada panel control untuk melihat kondisi di dalam Tabung Penggorengan. Jika kondisi permukaan minyak sudah tenang (tidak ada pergolakan gelembung udara) maka bahan sudah matang. 14. Biarkan pompa dalam keadaan hidup dan bukalah kran di atas tabung penggoreng sedikit demi sedikit (supaya perubahan tekanan terjadi secara perlahan-lahan agar produk tidak keriput) hingga jarum Vacuum Meter menunjukkan angka 0 cmHg. 15. Setelah jarum Vacuum Meter menunjukkan angka 0 cmHg, buka tutup Tabung Penggorengan. 16. Ambil produk hasil penggorengan dan tiriskan minyak pada produk menggunakan Mesin Spinner. 17. Setelah dingin, kemas produk dalam kemasan plastik atau Aluminium Foil. 18. Setelah proses selesai, air kondensat dibuang dengan membuka kran di bagian bawah kondensor. 19. Terakhir adalah membersihkan tabung penggoreng dari sisa-sisa bahan. Jika mesin akan digunakan untuk menggoreng produk lainnya, maka perlu dilakukan penggantian minyak agar rasa produk tidak bercampur.

B. Spray dryer

1. Atomizer Atomizer merupakan bagian terpenting pada spray drier dimana memiliki fungsi untuk menghasilkan droplet dari cairan yang akan dikeringkan. Droplet yang terbentuk akan didistribusikan (disemprotkan) secara merata pada alat pengering agar terjadi kontak dengan udara panas. Ukuran droplet yang dihasilkan tidak boleh terlalu besar karena proses pengeringan tidak akan berjalan dengan baik. Disamping itu ukuran droplet juga tidak boleh terlalu kecil karena menyebabkan terjadinya over heating. 2. Chamber Chamber merupakan ruang dimana terjadi kontak antara droplet cairan yang dihasilkan oleh atomizer dengan udara panas untuk pengeringan. Kontak udara panas dengan droplet akan menghasilkan bahan kering dalam bentuk bubuk. Bubuk yang terbentuk akan turun ke bagian bawah chamber dan akan dialirkan dalam bak penampung.

3. Heater Heater berfungsi sebagai pemanas udara yang akan digunakan sebagai pengering. Panas yang diberikan harus diatur sesuai dengan karakteristik bahan, ukuran droplet yang dihasilkan dan jumlah droplet. Suhu udara pengering yang digunakan diatur agar tidak terjadi over heating. 4. Cyclone Cyclone berfungsi sebagai bak penampung hasil proses pengeringan. Bubuk yang dihasilkan akan dipompa menuju Cyclone. 5. Bag Filter Bag Filter berfungsi untuk menyaring atau memisahkan udara setelah digunakan pengeringan dengan bubuk yang terbawa setelah proses. Secara umum proses pengeringan dengan metode spray drying melalui 5 tahap : a. Penentuan konsentrasi : konsentrasi bahan yang akan dikeringkan harus tepat, kandungan bahan terlarut 30% hingga 50%. Jika bahan yang digunakan sangat encer dengan total padatan terlarut yang sangat rendah maka harus dilakukan pemekatan terlebih dahulu melalui proses evaporasi. Jika kadar air bahan yang akan dikeringkan terlalu tinggi maka proses spray drying kurang maksimal dimana bubuk yang dihasilkan masih mengandung kadar air yang tinggi. Selin itu juga menyebabkan kebutuhn energi yang tinggi dalam proses pengeringan. Perbandingan konsumsi energy yang akan dibutuhkan sesuai dengan Total Solid (konsentrasi) feed (bahan) yang masuk ke dalam spray drying: -

10 % = 23.650 kJ/kg powder

- 40% = 3.970 kJ/kg Powder

-

20% = 10.460 kJ/kg powder

- 50% = 2.680 kJ/kg powder

-

30% = 6.170 kJ/kg powder

b. Atomization : Bahan yang akan dimasukkan dalam alat spray drier harus dihomogenisasikan terlebih dahulu agar ukuran droplet yang dihasilkan seragam dan tidak terjadi penyumbatan atomizer. Homogenisasi dilakukan dengan

cara

pengadukan.

selanjutnya

bahan

dialirkan

kedalam atomizerberupa ring/wheel dengan lubang-lubang kecil yang berputar. Atomization merupakan proses pembentukan droplet, dimana bahan cair yang akan dikeringkan dirubah ukurannya menjadi partikel (droplet) yang lebih halus. Tujuan dari atomizer ini adalah untuk memperluas permukaan sehingga pengeringan dapat terjadi lebih cepat. Pada Industri makanan, luas permukaan droplet setelah melalui atomizer adalah mencapai 1-400 mikrometer. c. Kontak droplet dengan udara pengering : Pada sebagian besar spray dryer, nozzle (atomizer) tersusun melingkar seperti pada gambar 2. Dan pada tengahnya disemprotkan udara panas bertekanan tinggi dengan suhu mencapai 300 0C. Udara panas dan droplet hasil atomisasi disemprotkan ke bawah. Kondisi ini menyebabkan terjadinya kontak antara droplet dengan udara panas sehingga terjadi pengeringan secara simultan. d. Pengeringan droplet : adanya kontak broplet dengan udara panas menyebabkan evaporasi kadungan air pada droplet hingga 95% sehingga dihasilkan bubuk. Bubuk yang telah kering jatuh ke bawah drying chamber (ruang pengering) yang berukuran tinggi sekitar 25 m dan diameter 5 m. dari atas chamber hingga mencapai dasar hanya memerlukan waktu selama beberapa detik. e. Separasi : udara hasil pengeringan dipisahkan dengan pengambilan udara yang mengandung serpihan serbuk dalam chamber, selanjutnya udara akan memasuki separator. Udara hasil pengeringan dan serpihan serbuk dipisahkan dengan menggunakan gaya sentrifulgal. Selanjutnya udara dibuang, dan

serpihan bahan dikembalikan dengan cara di blow sehingga bergabung lagi dengan produk dalam line proses. Faktor yang perlu mendapat perhatian dalam sistem Spray Dryer adalah ruang pengeringan yang umumnya berbentuk siklon, yakni 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. 

Parameter kritis spray drying  Suhu pengering yang masuk : Semakin tinggi suhu udara yang digunakan untuk pengeringan maka proses penguapan air pada bahan akan semakin cepat, namun suhu yang tinggi memungkinkan terjadinya kerusakan secara fisik maupun kimia pada bahan yang tidak tahan panas.  Suhu pengering yang keluar : Suhu pengering yang keluar mengontrol kadar air bahan hasil pengeringan (bubuk) yang terbentuk.  Viskositas bahan (larutan) yang masuk : Viskositas bahan yang akan dikeringkan mempengaruhi partikel yang keluar melalui nozel. Viskositas yang rendah menyebabkan kurangnya energi dan tekanan dalam menghasilkan partikel pada atomization.  Jumlah padatan terlarut : Jumlah padatan terlarut pada bahan yang masuk diatas 30% agar ukuran partikel yang terbentuk tepat.  Tegangan permukaan : Tegangan permukaan yang tinggi dapat menghambat proses pengeringan, umumnya untuk menurunkan tegangan permukaan dilakukan penambahan emulsifier. Emulsifier

juga dapat menyebabkan ukuran partikel yang keluar dari nozzle lebih kecil sehingga mempercepat proses pengeringan.  Suhu bahan yang masuk : Peningkatan suhu bahan yang akan dikeringkan sebelum memasuki alat akan membawa energi sehingga proses pengeringan akan lebih cepat.  Tingkat volatilitas bahan pelarut : bahan pelarut dengan tingkat volatilitas yang tinggi dapat mempercepat proses pengeringan. Namun dalam prakteknya air menjadi pelarrut utama dalam bahan pangan yang dikeringkan. Bahan dasar nozzle umumnya terbuat dari stainless steel karena tahan karat sehingga aman dalam proses penggunaannya.

C. Cabinet dryer Prinsip kerja yaitu bahan diletakkan di tray untuk memperluas permukaan, kemudian panas disirkulasikan ke seluruh bagian menggunakan fan/blower dan udara basah dikeluarkan melalui ventilasi. Panas berjalan mengunaan proinsip konduksi dan radiasi. 1. Deskripsi Cabinet Dryer Cabinet Dryer adalah pengering buatan yang relatif sederhana namun penggunaanya cukup luas untuk pengeringan bahan pangan. Dalam alat yang menyerupai lemari ini bahan diletakan pada nampan (loyang) dan selanjutnya disusun pada rak-rak yang tersedia. Udara kering dihembuskan melalui bahan dan membawa air keluar. 2. Bagian-bagian alat cabinet dryer:  Blower

: Merupakan alat untuk meratakan panas. Berupa kipas

yang dapat meratakan panas didalam cabinet dryer.  Pemanas

: Merupakan bagian yang dapat memberi panas kedalam

cabinet dryer, berupa dua baris api yang bersumber dari gas diluar alat.

 Fentilasi

: Merupakaan lubang untuk mengeluarkan uap air, berada

diatas cabinet dryer berupa pipa dengan menghadap keatas.  Pengontrol suhu : berfungsi untuk mengontrol suhu, berupa putaran dengan skala suhu yang telah ditentukan dan terdapat display untuk melihat besar suhu yang ada didalam cabinet dryer.  Rak

: sebagai tempat untuk menaruh bahan yang akan

dikeringkan

Prosedur Operasional Cabinet Dryer: 1. Mengukur kadar air baha yang akan digunakan untuk pengeringan 2. Mengecek sisa-sisa gas yang terdapat didalam cabinet dryer dengan cara membuka setiap rak dan menciumi aromanya, apabila terdapat bau gas maka didiamkan sejenak dalam kondisi terbuka 3. Apabila sudah tidak ada bau gas maka menutup kembali rak-rak tersebut

4. Menghidupkan tombol on/off lalu menghidupkan blower dengan memutar tombol putih kearah kanan. 5. Membuka kran gas lalu menghidupkan api di bagian bawah 6. Mengatur suhu yang akan digunakan sekitar 60-70OC 7. Memasukan bahan yang akan dikeringkan sekitar 3 kg per rak 8. Mengecek suhu yang terdapat disetiap rak dan dibahan 9. Mengecek kadar air bahan yang sudah dikeringkan 10. Mengeluarkan bahan 11. Mematikan kran gas lalu mematikan cabinet dryer dengan menekan tombol off 12. Membersihkan alat

D. Mesin Sangrai Mesin sangrai, atau yang biasa disebut juga dengan mesin roaster adalah mesin yang biasa digunakan untuk menyangrai aneka produk makanan. Misalnya saja produk biji-bijian dan produk tepung. Produk biji-bijian yang disangrai atau di gongseng dengan mesin roaster ini antara lain : kopi, kedelai, kacang-kacangan, dan lain sebagainya. Sedangkan produk tepung yang disangrai biasanya adalah produk bahan kue atau roti  Prinsip Kerja Mesin Penyangrai Prinsip kerja dari mesin sangrai ini adalah : Produk dipanaskan dengan suhu terkontrol otomatis, sambil diputar, sehingga pemanasan bisa merata dan terkontrol Komponen-komponen mesin sangrai : a).Corong pengumpan dan pengeluaran biji b).Sumber panas c).Sistem pemanasan d).Indikator suhu e).Penggerak listrik

f).Sistem transmisi g).Bak tempering Cara kerja mesin sangrai sendiri yakni dengan meyangrai produk dengan suhu pemansan yang disesuaikan dalam kontrol kerja yang otomatis. E. Evaporator vacum dryer Mesin evaporator vakum (vacuum evaporator) adalah mesin yang biasa dipakai oleh untuk mengurangi kadar air suatu bahan berbentuk cair. Prinsip kerja dari mesin ini adalah tanpa pemanasan langsung, suhu bisa diatur sesuai dengan keinginan. Penggunaan suhu rendah disertai dengan vakum, akan menjaga nutrisi / gizi produk tidak hilang atau rusak. Mesin evaporator ini menggunakan tabung double jacket, sehingga panas tidak berhubungan langsung dengan produk, melainkan melalui perantara (medium) air. Mesin evaporator vakum bisa digunakan untuk produk : minyak (VCO), susu, madu, dan produk cair lain yang ingin dikurangi kadar airnya. Prinsip kerja dari mesin ini adalah mengurangi kadar air bahan pada suhu rendah. Panas yang diberikan tidak secara langsung tetapi melalui media air, dengan suhu yang bisa di atur. Bagian-bagian Evaporator vacum dryer, yaitu: Kontrol suhu otomatis Full Stainless Steel Kontrol Panel Digital Control Temperature Kontrol Tekanan Tabung double jacket