BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Pengeringan merupakan suatu proses penting yang terjadi dalam industri pangan. Hal ini disebabkan karena pengeringan dapat digunakan untuk mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak taupun busuk saat penyimpanan, sehingga secara tidak langsung pengeringan dapat memperpanjang umur simpan suatu produk. Pengeringan memiliki pengertian yaitu aplikasi panas di bawah kondisi terkontrol yang berfungsi untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan melalui penguapan. Keuntungan dari pengeringan adalah dapat meningkatkan stabilitas penyimpanan. Hal ini dikarenakan terjadinya pengurangan berat dan volume produk akibat dari pengurangan kandungan air. Keuntungan lainnya adalah pengemasan menjadi lebih mudah serta biaya untuk pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutan menjadi lebih murah. Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan produk melalui pengurangan water activity (a w ). Pengurangan ini dilakukan dengan cara menghambat pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim, tanpa harus menginaktifkannya. Proses pengeringan mempunyai kelemahan yaitu kualitas dan nilai nutrisi dalam pangan menjadi rusak. 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Pengeringan merupakan suatu proses penting yang terjadi dalam industri
pangan. Hal ini disebabkan karena pengeringan dapat digunakan untuk
mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak taupun busuk saat penyimpanan,
sehingga secara tidak langsung pengeringan dapat memperpanjang umur simpan
suatu produk. Pengeringan memiliki pengertian yaitu aplikasi panas di bawah
kondisi terkontrol yang berfungsi untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam
bahan pangan melalui penguapan. Keuntungan dari pengeringan adalah dapat
meningkatkan stabilitas penyimpanan. Hal ini dikarenakan terjadinya
pengurangan berat dan volume produk akibat dari pengurangan kandungan air.
Keuntungan lainnya adalah pengemasan menjadi lebih mudah serta biaya untuk
pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutan menjadi lebih murah.
Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan
produk melalui pengurangan water activity (aw). Pengurangan ini dilakukan
dengan cara menghambat pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim, tanpa harus
menginaktifkannya. Proses pengeringan mempunyai kelemahan yaitu kualitas dan
nilai nutrisi dalam pangan menjadi rusak.
Faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan aliran
udara pengering, jumlah bahan, serta sifat bahan. Udara pengemasan berhembus
dengan kecepatan sekitar 0,5-5 ms-1, sehingga distribusi udara menjadi seragam.
1.2 Tujuan
Tujuan dilakukan pratikum ini adlaah untuk mengetahui prinsip kerja dari
alat, spesifikasi, dan proses alat pengering kabinet Tujuan lainnya adalah agar
dapat menjelaskan pengaruh jenis bahan dan suhu terhadap kecepatan
pengeringan dan karakteristik akhir bahan. Pratikum ini juga berfungsi agar
membuat mahasiswa dapat menjelaskan keuntungan serta kerugian alat pengering
kabinet, dan memberikan saran untuk optimasi proses.
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Pengeringan
Pengeringan mempunyai pengertian yaitu aplikasi pemanasan melalui
kondisi yang teratur, sehingga dapat menghilangkan sebagian besar air dalam
bahan makanan dengan cara diuapkan. Penghilangan air dalam bahan pangan
dengan cara pengeringan mempunyai satuan operasi yang berbeda dengan
dehidrasi. Dehidrasi akan menurunkan aktivitas air yang terkandung dalam bahan
pangan dengan cara mengeluarkan atau menghilangkan air dalam jumlah lebih
banyak, sehingga umur simpan bahan pangan menjadi lebih panjang atau lebih
lama. Pengurangan air tersebut dapat menghambat tumbuhnya mikroba dan
aktivitas enzim, namun tidak dapat melakukan inaktivasi. Hal ini dikarenakan
suhu selam proses tidak mencukupi untuk melakukannya (Fellows, 2000).
Pengeringan sering juga digunakan dalam pengawetan makanan, sehingga
dapat variasi makanan menjadi bertambah dan membuat makanan lebih bergizi
dan terasa enak. Proses pengeringan juga dapat digunakan untuk mengurangi berat
dan besar suatu bahan pangan. Hal ini dapat mendatangkan keuntungan, karena
proses pengemasan dan distribusi bahan pangan menjadi lebih mudah. Kerugian
dari dilakukannya proses pengeringan adalah kualitas dan nilai gizi yang terdapat
pada bahan pangan menjadi turun (Anonim, 2008).
2.2 Jenis Pengering
Metode pengeringan untuk bahan pangan padat biasanya menggunakan
beberapa alat (Buckleet al., 1987) :
2.2.1 Pengering cabinet (cabinet or tray dryer)
Pengeringan ini tersusun atas kabinet yang terisolasi dengan nampan
berlubang yang dangkal. Nampan tersebut berisi lapisan tipis yang berasal dari
bahan pangan. Prinsip kerja dari pengeringan kabinet adalah udara panas bertiup
dengan kecepatan 0,5-5 meter per detik. Udara tersebut melewati sistem saluran
dan baffle sehingga dihasilkan udara yang seragam (Fellows, 2000).
2
2.2.2 Pengering terowongan (tunnel dryer)
Prinsip kerja dari pengeringan ini adalah lapisan bahan pangan
dikeringkan pada sebuah Nampak yang tersusun secara menumpuk pada proses
pengangkutan. Pergerakan yang terjadi dilakukan secara semikontinu dengan
melewati terowongan yang terisolasi. Terowongan tersebut tersusun atas 12-15
alat pengangkut, di mana kapasitas total adalah 5000 kg. Pengeringan terowongan
dapat digunakan untuk mengeringkan bahan dalam jumlah besar dengan waktu
singkat (Fellows, 2000).
2.2.3 Pengering kotak (bin dryer)
Pengering kotak tersusun atas ban berjalan dengan panjang 20 meter,
sedangkan lebarnya adalah 3 m. Prinsip kerja dari pengeringan ini adalah bahan
pangan dikeringkan pada lubang. Lubang tersebut terdapat pada abn berjalan, di
mana ban tersebut berjalan melewati udara untuk mengeringkan (Fellows, 2000).
2.2.4 Pengering dengan sitem ban berjalan (continuous belt dryer)
2.2.5 Pengering dengan menggunakan bak berjalan (belt through dryer)
2.2.6 Pengering pneumatic (air lift or pneumatic dryer)
2.2.7 Pengering fluidasi (fluidized bed dryer)
2.2.8 Pengering beku (freeze dryer)
2.2.9 Pengering dengan alat pemanggangan meletup (explosive puff drying)
2.3.0 Kiln drying
2.3 Mekanisme Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan dengan melalui dua periode, yaitu periode
kecepatan konstan dan periode kecepatan penurunan. Periode kecepatan konstan
seringkali disebut sebagai periode awal, di mana kecepatannya dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan perpindahan massa dan panas (Rao et al.,
2005).
Udara yang terdapat dalam proses pengeringan mempunyai fungsi sebagai
pemberi panas pada bahan pangan, sehingga menyebabkan terjadinya penguapan
air. Fungsi lain dari udara adalah untuk mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh
3
bahan pangan yang dikeringkan. Kecepatan pengeringan akan naik apabila
kecepatan udara ditingkatkan. Kadar air akhir apabila mulai mencapai
kesetimbangannya, maka akan membaut waktu penegringan juga ikut naik atau
dengan kata lain lebih cepat (Desrosier, 1988).
Faktor yang dapat mempengaruhi pengeringan suatu bahan pangan adalah
(Buckle et al., 1987) :
1. Sifat fisik dan kimia dari bahan pangan, meliputi bentuk, komposisi,
ukuran, dan kadar air yang terkandung di dalamnya.
2. Pengaturan geometris bahan pangan. Hal ini berhubungan dengan alat atau
media yang digunakan sebagai perantara pemidah panas.
3. Sifat fisik dari lingkungan sekitar alat pengering, meliputi shut, kecepatan
sirkulasi udara, dan kelembaban.
4. Karakteristik dan efisiensi pemidahan panas alat pengering.
Proses pengeringan juga harus memperhatikan suhu udara dan
kelembaban. Suhu udara yang tinggi dan kelembaban udara yang relatif rendah
dapat mengakibatkan air pada bagian permukaan bahan yang akan dikeringkan
menjadi lebih cepat menguap. Hal ini dapat berakibat terbentuknya suatu lapisan
yang tidak dapat ditembus dan menghambat difusi air secara bebas. Kondisi ini
lebih dikenal dengan case hardening (Desrosier, 1988).
Proses pengeringan dimulai pada saat makanan diletakkan pada alat
pengering dan terjadi perpindahan air dari bagian bawah bahan pangan.
Perpindahan ini disertai dengan evaporasi pada bagian permukaan, sehingga
bagian permukaan makanan tetap dalam keadaan basah. Keadaan ini disebut
dengan constant rate period, di mana keadaan ini tetap akan berlanjut sampai
mencapai titik kandungan uap air tertentu (Fellows, 2000). Karakteristik
udara yang penting dalam pengeringan saat constant rate period adalah
(Fellows, 2000) :
1. Suhu yang tinggi.
2. Kelembaban yang rendah.
3. Kecepatan udara yang tinggi.
2.4 Efek Pengeringan pada Bahan Pangan
4
Bahan pangan yang mengalami proses pengeringan dan penyimpanan
mempunyai kualitas yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan pangan yang
tidak mengalami proses pengolahan. Perubahan utama yang diakibatkan oleh
proses pengeringan adalah perubahan terhadap tekstur bahan pangan dan
hilangnya aroma. Pengeringan juga mengakibatkan perubahan warna dan nilai
gizi yang cukup signifikan pada beberapa bahan pangan (Fellows, 2000).
2.4.1 Tekstur
Perubahan tekstur pada bahan pangan selama proses pengeringan dapat
diakibatkan oleh berbagai proses, seperti gelatinisasi pati, kristalisasi selulosa, dan
lokalisasi variasi dalam kandungan air ketika dilakukan pengeringan (Fellows,
2000).
Perubahan pada tekstur bahan pangan akan semakin besar, apabila proses
pengeringan dilakukan secara cepat dan memakai suhu tinggi. Beberapa zat yang
terdapat pada bahan pangan ketika dilakukan penghilangan air, zat tersebut akan
mengalami perpindahan ke permukaan dengan mekanisme dan kecepatan yang
spesifik. Suhu tinggi akan mengakibatkan perubahan yang kompleks pada zat di
permukaan bahan pangan, sehingga terbentuk kulit yang keras. Perubahan tersebut
terjadi secara kimiawi dan fisik (Fellows, 2000).
2.4.2 Aroma dan Flavor
Pengeringan dengan pemanasan akan mengakibatkan terjadinya penguapan air
dan hilangnya komponen pangan yang bersifat mudah menguap, sehingga bahan
pangan mengalami penurunan dari segi flavor. Kehilangan komponen tersebut
tergantung pada shut, tekanan uap komponen yang mudah menguap, kandungan
air dalam bahan pangan, dan kelarutan komponen yang mudah menguap dalam
uap air. Oleh karena itu, komponen yang tingkat menguapnya tinggi akan lebih
cepat hilang selama proses pengeringan, sehingga pengeringan bahan pangan
dilakukan pada suhurendah (Fellows, 2000).
Aroma pada bahan pangan dapat hilang apabila struktur terbuka pada
bahan pangan yang dikeringkan berkontak dengan oksigen. Hilangnya aroma
terjadi dalam proses oksidasi komponen yang mudah menguap dan lipida ketika
penyimpanan. Hidrogen peroksida dapat terjadi dalam bahan pangan yang di
5
dalamnya terkandung sedikit lipida, misalnya sayuran dan buah-buahan. Reaksi
lebih lanjut akan mengakibatkan terjadinya polimerasi, oksidasi, atau dehidrasi.
Akibat dari reaksi tersebut adalah terbentuknya aldehida, keton, dan asam, bahkan
dapat menyebabkan ketengikan dan bau yang tidak diinginkan pada bahan
pangan. Perubahan ini dapat dikurangi dengan cara melakukan pengemasan
vakum atau gas, penyimpanan bahan pangan pada suhu rendah, penambahan
antioksidan sintetik atau antioksidan alami, dan penjagaan kandungan air rendah,
serta pengeluaran sinar ultraviolet dan sinar tampak, (Fellows, 2000). Flavor
pada bahan pangan yang dikeringkan sebenarnya dapat dipertahankan. Cara-cara
yang digunakan adalah (Fellows, 2000) :
1. Pemulihan komponen yang mudah menguap, dan dikembalikan ke dalam
produk ketika pengeringan.
2. Penambahan enzim atau dengan aktivasi enzim untuk memproduksi flavor
dari prekursornya.
3. Pencampuran komponen yang mudah menguap yang telah diperbaiki
dengan senyawa perbaikan flavor.
2.4.3 Warna
Pengeringan pada bahan pangan dapat menyebabkan perubahan warna dan
reflektivitas. Perubahan kimia pada sayuran dan buah-buahan terjadi di dlaam
pigmen karotenoid dan klorofil. Perubahan ini disebabkan karena pemanasan
disertai dengan oksidasi ketika proses pengeringan. Peristiwa pencoklatan selama
penyimpanan disebabkan karena terdapatnya sisa aktivitas enzim
polyphenoloxidase, namun hal ini dapat dicegah melalui proses blansir pada buah
dan sayur. Proses ini disertai dengan pemberian asam askorbat atau SO2 (Fellows,
2000).
2.4.4 Nilai Gizi
Nilai gizi pada bahan pangan yang dikeringkan dapat berbeda-beda. Hal
ini dikarenakan oleh suhu dan waktu pengeringan, kondisi penyimpanan, serta
variasi persiapan. Kehilangan gizi pada buah dan sayur lebih banyak terjadi pada
tahap persiapan dibandingkan pada tahap pengeringan. Perbedaan kelarutan dalam
6
air pada vitamin menyebabkan proses pengeringan menjadi supersaturated dan
mengendap dari larutan, sehingga mengakibatkan kecilnya kehilangan vitamin
tersebut (Fellows, 2000).
2.4 Keuntungan dan Kerugian Proses Pengeringan
Keuntungan dilakukannya pengeringan adalah biaya menjadi lebih murah,
prose’s (pengemasa, penanganan, pengangkutan, serta penyimpanan) menjadi
lebih mudah. Hal ini disebabkan karena hasil yang diperoleh menjadi lebih padat
dan kering. Keuntungan yang lain adalah tidak dibutuhkannya alat pendingin,
karena bahan pangan menjadi lebih stabil pada suhu kamar (Brennan et al., 1990)
Pengeringan juga mempunyai kelemahan yaitu timbulnya bau gosong
(burnt flavor), flavor pada bahan pangan yang mudah menguap (volatile flavor)
menjadi hilang, pigmen menjadi pucat, struktur bahan pangan menjadi berubah.
Bau gosong terebut dapat terjadi pada kondisi pengeringan yang tidak
terkendalikan karena kepekaan bahan pangan terhadap panas. Perubahan struktur
bahan pangan meliputi pengeringan selama air keluar, reaksi pencoklatan non-
enzimatis yang melibatkan pereaksi dengan konsentrasi yang lebih tinggi, dan
oksidasi dari komponen-komponen lipid. Kerusakan mikroorganisme yang
disebabkan karena kecepatan pengeringan awal lambat atau kadar air produk
tinggi merupakan penyebab lain yang mengubah struktur bahan panagn (Buckle et
al., 1987).
7
BAB III
METODE KERJA
3.1 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah pisau, talenan,