LABORATORIUM TEKNIK KIMIASEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2015
MODUL : Tray DryerPEMBIMBING : Emma Hermawati, Ir., MTPraktikum:
23 Maret 2015Penyerahan: 30 Maret 2015(Laporan)
Oleh
Kelompok : VIINama : 1. Nisa Mardiyah 131424018 2.Wynne Raphaela
131424027 Kelas : 2A Teknik Kimia Produksi Bersih
PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK
KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar
BelakangPengeringan merupakan bagian dalam rangkaian operasi pada
industry proses. Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air
atau zat cair lain dari bahan padat sehingga mengurangi kandungan
sisa zat cair di dalam zat padat sampai dengan batas yang dapat
diterima.Dalam operasi pengeringan, zat padat yang digunakan bisa
dalam bentuk serpihan, bij-bijian, serbuk, Kristal, lempeng, atau
lembaran sinambung. Dari macam-macam bentuk padatan yang akan
dikeringkan maka alat pengeringnya ada dalam berbagai bentuk
menyesuaikan hasil padatan yang akan dikeringkan, antara lain tray
dryer, screen conveyor dryer, tower dryer, rotary dryer,
fluidized-bed dryer, flash dryaer, dan spray dryer.
1.2 Tujuan Dapat mengenal karakteristik pengeringan dengan tray
dryer Mampu mengoperasikan alat pengeringan jens tray dryer skala
laboratorium
BAB IILANDASAN TEORI2.1 Pengeringan Pengeringan merupakan salah
satu unit operasi energi paling intensif dalam pengolahan pasca
panen. Unit operasi ini diterapkan untuk mengurangi kadar air
produk seperti berbagai buah-buahan, sayuran, dan produk pertanian
lainnya setelah panen. Pengeringan adalah proses pemindahan panas
dan uap air secara simultan yang memerlukan panas untuk menguapkan
air dari permukaan bahan tanpa mengubah sifat kimia dari bahan
tersebut. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya penguapan
air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dan
bahan yang dikeringkan. Laju pemindahan kandungan air dari bahan
akan mengakibatkan berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut.
Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air dari suatu bahan
sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu
sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima, menggunakan panas.
Pada proses pengeringan ini air diuapkan menggunakan udara tidak
jenuh yang dihembuskan pada bahan yang akan dikeringkan. Air (atau
cairan lain) menguap pada suhu yang lebih rendah dari titik
didihnya karena adanya perbedaan kandungan uap air pada bidang
antar-muka bahan padat-gas dengan kandungan uap air pada fasa gas.
Gas panas disebut medium pengering, menyediakan panas yang
diperlukan untuk penguapan air dan sekaligus membawa air keluar.
Air juga dapat dipisahkan dari bahan padat, secara mekanik
menggunakan cara pengepresan sehingga air keluar, dengan pemisah
sentrifugal, dengan penguapan termal ataupun dengan metode lainnya.
Pemisahan air secara mekanik biasanya lebih murah biayanya dan
lebih hemat energi dibandingkan dengan pengeringan. Kandungan zat
cair dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahan
lain. Ada bahan yang tidak mempunyai kandungan zat cair sama sekali
(bone dry). Pada umumnya zat padat selalu mengandung sedikit fraksi
air sebagai air terikat. Kandungan air dalam suatu bahan dapat
dinyatakan atas dasar basah (% berat) atau dasar kering, yaitu
perbandingan jumlah air dengan jumlah bahan kering. 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 kelembaban nisbi yang rendah sehingga terjadi
penguapan. Kemampuan udara membawa uap air bertambah besar jika
perbedaan antara kelembaban nisbi udara pengering dengan udara
sekitar bahan semakin besar. Salah satu faktor yang mempercepat
proses pengeringan adalah kecepatan angin atau udara yang mengalir.
Udara yang tidak mengalir menyebabkan kandungan uap air di sekitar
bahan yang dikeringkan semakin jenuh sehingga pengeringan semakin
lambat. Tujuan pengeringan untuk mengurangi kadar air bahan sampai
batas perkembangan organisme dan kegiatan enzim yang dapat
menyebabkan pembusukan terhambat atau bakteri terhenti sama sekali.
Dengan demikian bahan yang dikeringkan mempunyai waktu simpan lebih
lama. Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air. Cara
tersebut dilakukan dengan menurunkan kelembapan nisbi udara dengan
mengalirkan udara panas di sekeliling bahan, sehingga tekanan uap
air bahan lebih besar dari tekanan uap air di udara. Perbedaan
tekanan itu menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke
udara. Di Industri kimia proses pengeringan adalah salah satu
proses yang penting. Proses pengeringan ini dilakukan biasanya
sebagai tahap akhir sebelum dilakukan pengepakan suatu produk
ataupun proses pendahuluan agar proses selanjutnya lebih mudah,
mengurangi biaya pengemasan dan transportasi suatu produk dan dapat
menambah nilai guna dari suatu bahan. Dalam industri makanan,
proses pengeringan ini digunakan untuk pengawetan suatu produk
makanan. Mikroorganisme yang dapat mengakibatkan pembusukan makanan
tidak dapat dapat tumbuh pada bahan yang tidak mengandung air, maka
dari itu untuk mempertahankan aroma dan nutrisi dari makanan agar
dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama, kandungan air dalam
bahan makanan itu harus dikurangi dengan cara pengeringan
(Revitasari, 2010).
2.2 Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi PengeringanA. Luas
PermukaanMakin luas permukaan bahan makin cepat bahan menjadi
kering Air menguap melalui permukaan bahan, sedangkan air yang ada
di bagian tengah akan merembes ke bagian permukaan dan kemudian
menguap. Untuk mempercepat pengeringan umumnya bahan pangan yang
akan dikeringkan dipotong-potong atau di iris-iris terlebih dulu.
Hal ini terjadi karena: (1) pemotongan atau pengirisan tersebut
akan memperluas permukaan bahan dan permukaan yang luas dapat
berhubungan dengan medium pemanasan sehingga air mudah keluar,(2)
potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak
dimana panas harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan
kecil juga akan mengurangi jarak melalui massa air dari pusat bahan
yang harus keluar ke permukaan bahan dan kemudian keluar dari bahan
tersebut.
B. Perbedaan Suhu dan Udara SekitarnyaSemakin besar perbedaan
suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan makin cepat
pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula penghilangan
air dari bahan. Air yang keluar dari bahan yang dikeringkan akan
menjenuhkan udara sehingga kemampuannya untuk menyingkirkan air
berkurang. Jadi dengan semakin tinggi suhu pengeringan maka proses
pengeringan akan semakin cepat. Akan tetapi bila tidak sesuai
dengan bahan yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu
peristiwa yang disebut "Case Hardening", yaitu suatu keadaan dimana
bagian luar bahan sudah kering sedangkan bagian dalamnya masih
basah.
C. Kecepatan Aliran UdaraMakin tinggi kecepatan udara, makin
banyak penghilangan uap air dari permukaan bahan sehinngga dapat
mencegah terjadinya udara jenuh di permukaan bahan. Udara yang
bergerak dan mempunyai gerakan yang tinggi selain dapat mengambil
uap air juga akan menghilangkan uap air tersebut dari permukaan
bahan pangan, sehingga akan mencegah terjadinya atmosfir jenuh yang
akan memperlambat penghilangan air. Apabila aliran udara disekitar
tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan
semakin cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air
terbawa dan teruapkan.
D. Tekanan UdaraSemakin kecil tekanan udara akan semakin besar
kemampuan udara untuk mengangkut air selama pengeringan, karena
dengan semakin kecilnya tekanan berarti kerapatan udara makin
berkurang sehingga uap air dapat lebih banyak tetampung dan
disingkirkan dari bahan pangan. Sebaliknya jika tekanan udara
semakin besar maka udara disekitar pengeringan akan lembab,
sehingga kemampuan menampung uap air terbatas dan menghambat proses
atau laju pengeringan.
E. Kelembapan UdaraMakin lembab udara maka Makin lama kering
sedangkan Makin kering udara maka makin cepat pengeringan. Karena
udara kering dapat mengabsobsi dan menahan uap air Setiap bahan
mempunyai keseimbangan kelembaban nisbi masing-masing. kelembaban
pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air (pindah)
ke atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari atmosfir
(Supriyono, 2003).
2.3 Prinsip dasar dan mekanisme pengeringanProses pengeringan
pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa
yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama panas harus di
transfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi
penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui
struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut
aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur
bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus di
sediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui
berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan
berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung
pada bahan yang di keringkan dan cara pemanasan yang digunakan.
Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengeringan makin
cepat pula proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara
pengering, makin besar energi panas yang di bawa udara sehingga
makin banyak jumlah massa cairan yang di uapkan dari permukaan
bahan yang dikeringkan. Jika kecepatan aliran udara pengering makin
tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari bahan
ke atmosfer. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses
pemindahan uap air. Pada kelembaban udara tinggi, perbedaan tekanan
uap air didalam dan diluar bahan kecil, sehingga pemindahan uap air
dari dalam bahan keluar menjadi terhambat. Pada pengeringan dengan
menggunakan alat umumnya terdiri dari tenaga penggerak dan kipas,
unit pemanas (heater) serta alat-alat kontrol. Sebagai sumber
tenaga untuk mengalirkan udara dapat digunakan blower. Sumber
energi yang dapat digunakan pada unit pemanas adalah tungku, gas,
minyak bumi, dan elemen pemanas listrik.Proses utama dalam
pengeringan adalah proses penguapan air maka perlu terlebih dahulu
diketahui karakteristik hidratasi bahan pangan yaitu sifat-sifat
bahan yang meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul
air yang dikandungnya dan molekul air di udara sekitarnya. Peranan
air dalam bahan pangan dinyatakan dengan kadar air dan aktivitas
air, sedangkan peranan air di udara dinyatakan dengan kelembaban
relatif dan kelembaban mutlak. Mekanisme keluarnya air dari dalam
bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut:1. Air bergerak
melalui tekanan kapiler.2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan
konsentrasi larutan disetiap bagian bahan.3. Penarikan air ke
permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan
permukaan komponen padatan dari bahan.4. Perpindahan air dari bahan
ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap. (Dewi, 2010)
2.4 Metode Umum PengeringanMetode dan proses pengeringan dapat
diklasifikasikan dalam berbagai cara yang berbeda. Proses
pengeringan dapat dikelompokkkan sebagai:1. Batch; bahan dimasukkan
ke dalam peralatan pengering dan pengering berlangsung selama
periode waktu tertentu.2. Kontinu; bahan ditambahkan secara
terus-menerus ke dalam pengering dan bahan kering dipindahkan
secara terus-menerus. (Dewi, 2010)
2.5 Jenis-jenis dryers2.5.1 Tray dryerPengering baki (tray
dryer) disebut juga pengering rak atau pengering kabinet, dapat
digunakan untuk mengeringkan padatan bergumpal atau pasta, yang
ditebarkan pada baki logam dengan ketebalan 10-100 mm. Pengeringan
jenis baki atau wadah adalah dengan meletakkan material yang akan
dikeringkan pada baki yang lansung berhubungan dengan media
pengering. Cara perpindahan panas yang umum digunakan adalah
konveksi dan perpindahan panas secara konduksi juga dimungkinkan
dengan memanaskan baki tersebut. Rangka bak pengering terbuat dari
besi, rangka bak pengerik di bentuk dan dilas, kemudian dibuat
dinding untuk penyekat udara dari bahan plat seng dengan tebal
0,3mm. Dinding tersebut dilengketkan pada rangka bak pengering
dengan cara di revet serta dilakukan pematrian untuk menghindari
kebocoran udara panas. Kemudian plat seng dicat dengan warna hitam
buram,agar dapat menyerap panas dengan lebih cepat. Pada bak
pengering dilengkapi dengan pintu yang berguna untuk memasukan dan
mengeluarkan produk yang dikeringkan. Di pintu tersebut dibuat kaca
yang mamungkinkan kita dapat mengetahui temperature tiap rak,
dengan cara melihat thermometer yang sengaja digantungkan pada
setiap rak pengering. Di bagian atas bak pengering dibuat cerobong
udara, bertujuan untuk memperlancar sirkulasi udara pada proses
pengeringan.
BAB IIIPERCOBAAN3.1 Alat dan BahanSebagai bahan yang
dikeringkan, dipersilahkan para praktikan memilih sendiri. AlatAlat
utama yang dipakai untuk praktikum adalah:1. Tray dryer beserta
kelengkapannya, seperti blower dan timbangan2. Termometer bola
basah dan kering3. Jam digital yang dapat di-reset
3.2 Prosedur Percobaan3.2.1 Persiapan
3.2.2 Pengamatan Berat Kering
3.2.3 Start Up
Peringatan ! Dilarang menyalakan pemanas jika blower tidak
hidup
3.2.4 Pengamatan
3.2.5 Shut Down
BAB IVDATA PRAKTIKUM4.1 Obyek Pengamatana. Jenis sampel : Ubib.
Tebal irisan : 3 milimeter4.2 Variabel Operasia. Set point
temperatur pemanas : 60 0Cb. Tray yang dipakai : atas4.3 Kondisi
Udara Lingkungana. Suhu bola kering : 25 0Cb. Suhu bola basah : 25
0Cc. Cuaca : Sedikit mendung4.4 Pengukuran Berat Kering Solida.
Berat basah sampel : 114,3 gramb. Berat kering sampel : 72,8
gram4.5 Pengamatan Berat dalam Tray Dryera. Berat tray kosong : 180
gramb. Berat tray awal setelah diisi sampel : 294,3 gramHasil ini
dimasukkan ke dalam tabel perkembangan berat total untuk waktu=0c.
Panjang tray : 22 cmd. Lebar tray : 16 cme. Luas Permukaan tray
atas dan bawah (A) : 2 (22 cm x 16 cm) = 704 cm2f. Perkembangan
berat total sampel dan tray sepanjang waktu sesuai tabel
berikutWaktuBeratTemperatur
Udara MasukSebelum TrayUdara Keluar
KeringBasahKeringBasah
0294,32121,5392337
5300,22224392436
10299,12326392537
15293,32326392537
20289,02328392435
25284,72225392534
30292,22225372432
352912225392533
40289,52226402537
45287,42226402533
50285,12227392533
55283,22227402533
60280,32227382533
65278,82227402533
70275,42228392534
75273,62227382535
80269,82225392432
85268,62226402430
90267,22125402430
95265,62225382537
100263,42225382635
105261,02325382635
110259,22426402837
115257,72426392235
120256,22626383035
125254,52626382938
130255,82728393235
135255,02227403033
140253,02726393137
145252,52626403038
150252,83027413536
Satuan yang dipakai : waktu dalam menit, berat dalam gram,
temperatur dalam 0C
BAB VHASIL DAN PENGOLAHAN DATA5.1 Pembuatan Grafik Berat
terhadap Waktu1. Tabel harga berat bersih atau berat bahan yang
dikeringkan (W) terhadap waktu (t). Harga berat bersih sama dengan
harga berat total dikurangi berat tray kosongWaktu (t)Berat bahan +
TrayBerat Tray KosongBerat bersih (W)
0294,3180114,3
5300,2120,2
10299,1119,1
15293,3113,3
20289,0109
25284,7104,7
30292,2112,2
35291111
40289,5109,5
45287,4107,4
50285,1105,1
55283,2103,2
60280,3100,3
65278,898,8
70275,495,4
75273,693,6
80269,889,8
85268,688,6
90267,287,2
95265,685,6
100263,483,4
105261,081
110259,279,2
115257,777,7
120256,276,2
125254,574,5
130255,875,8
135255,075
140253,073
145252,572,5
150252,872,8
2. Grafik harga berat bersih bahan yang dikeringkan terhadap
waktu pengeringan
5.2 Perhitungan Berat Kering Bahan1. Data berat basah sampel
sebelum dipanaskan dalam oven dan setelah dipanaskan dalam oven,
serta berat bersih bahan dalam tray pada waktu t=0 Berat basah
sampel sebelum di oven = 1,4 gram Berat sampel setelah di oven =
0,56 gram Berat bersih bahan dalam tray t=0 = 114,3 gram 2. Berat
kering bahan dinyatakan dengan persamaan :
n di tray
5.3 Pembuatan Grafik Kadar Air terhadap Waktu1. Tabel harga
kadar air (X) bahan terhadap waktu (t).Harga kadar air dicari
dengan persamaan:
Berat bersih bahan al trayLsX (Kadar air)Waktu (t)
114,345,72 g1,50
120,21,62905
119,11,604910
113,31,478115
1091,384020
104,71,2925
112,21,454030
1111,427835
109,51,395040
107,41,349045
105,11,298750
103,21,257255
100,31,193760
98,81,160965
95,41,086670
93,61,047275
89,80,966380
88,60,937885
87,20,907290
85,60,872295
83,40,8241100
810,7716105
79,20,7837110
77,70,6994115
76,20,6667120
74,50,6294125
75,80,6579130
750,6404135
730,5966140
72,50,5857145
72,80,5923150
2. Grafik harga X terhadap t.
5.4 Penentuan Periode Laju KonstanDalam langkah ini, jika
teramati ada ruas garis di kurva X vs t yang mengindikasikan adanya
tahap adaptasi, terlebih dahulu abaikan data di ruas itu.1. Dari
grafik X vs t, teramati secara visual adanya garis lurus yang
terbentuk.
2. Memisahkan data yang membentuk garis lurus, dan membuat
grafik X vs t sendiri dengan program Excel
Kadar air (X)Waktu (t)
0,6294125
0,6579130
0,6404135
0,5966140
0,5857145
0,5923150
3. Persamaan garis yang didapat pada grafik di atas.
Y = -0,0025x + 0,9674 X = -0,0025 t + 0,9674
4. Menurunkan persamaan di atas, sehingga didapat sebagai sebuah
konstantaX = -0,0025 t + 0,9674
5. Mencari laju pengeringan konstan dengan prinsip :
4.5 Penentuan Titik Kesetimbangan1. Titik-titik yang membuat
harga konstan atau berubah tidak signifikan dalam grafik grafik X
vs t.Kadar Air (X)Waktu (t)
0,6294125
0,6579130
0,6404135
0,5966140
0,5857145
0,5923150
0,6170Rata-rata
2. Membuat harga X rata-rata atas titik-titik yang hampir sama
sebagai harga X* (X kesetimbangan)Pada tabel di atas rata-rata
titik yang didapat adalah = 0,6170, maka nilai X* = 0,6170
4.6 Pembuatan Grafik R vs X1. Membuat garis datar di ruas Laju
Pengeringan Konstan dengan mengalurkan Rc terhadap X mulai Xawal
sampai harga X terakhir yang membuat garis linier di kurva X vs t
dalam grafik sebelumnya. X terakhir ini dideklarasikan sebagai
Xc.Kadar Air (X)Laju Pengeringan Konstan (Rc)
0,62941,625 g/m2
0,6579
0,6404
0,5966
0,5857
0,5923Xc
2. Memplotkan harga X=X* dengan R=0 sehingga membentuk titik
(X*,0)X*= 0,6170 ; R=0 (0,6170 ; 0)
3. Menghubungkan (Xc,Rc) dengan (X*,0)(Xc,Rc) (0,5923 ;
1,625)(X*,0) (0,6170 ; 0)
4. Dengan terbentuknya garis datar, garis miring, serta titik
(X*,0) maka kurva karakteristik pengeringan telah lengkap. Dengan
mudah dapat dilihat 3 harga karakteristik pengeringan, yaitu Xc,
Rc, serta X*
BAB VIPEMBAHASANPada praktikum ini dlakukan operasi pengeringan
suatu bahan dengan metode pengeringan secara adiabatic yaitu dengan
menggunakan tray dryer. Bahan yang digunakan dalam operasi
pengeringan dengan tray drayer adalah ubi. Tujuan dari praktikum
ini adalah dapat mengenal karakteristik pengeringan dengan tray
dryer dan Mampu mengoperasikan alat pengeringan jens tray dryer
skala laboratorium.
Tray dryer adalah salah satu alat pengering yang beroperasi
secara adiabatic. Pengeringan adiabatik adalah pengeringan dimana
panas dibawa ke alat pengering oleh udara panas. Udara panas ini
akan memberikan panas pada bahan pangan yang akan dikeringkan dan
mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh bahan. Bahan yang akan
dikeringkan disimpan dalam tray dan dikontakkan secara langsung
dengan udara panas. Komponen utama dari tray dryer adalah tray,
blower, heater, dan timbangan. Sebelum operasi pengeringan, bahan
yang akan dikeringan harus dalam bentuk lembaran-lembaran kecil.
Oleh karena itu ubi yang digunakan dipotong-potong bentuk persegi
sekitar 4cm2 dengan ketebalan 3 mm. Maksud pemotongan menjadi
lembaran adalah agar laju penguapan kandungan air dapat berlangsung
merata dalam tray. pemotongan atau pengirisan tersebut akan
memperluas permukaan bahan dan permukaan yang luas dapat
berhubungan dengan medium pemanasan sehingga air mudah keluar.
Potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak
dimana panas harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan
kecil juga akan mengurangi jarak melalui massa air dari pusat bahan
yang harus keluar ke permukaan bahan dan kemudian keluar dari bahan
tersebut
Prinsip kerja tray dryer adalah udara panas dari ruang pemanas
dengan bantuan blower akan bergerak menuju tray lalu mengalir
melewati bahan yang dikeringkan dan melepaskan sebagian panasnya
sehingga terjadi proses penguapan air dari bahan. Perpindahan massa
dalam praktikum pengeringan dengan tray dryer ini adalah ketika
terjadi penurunan massa ubi sebelum pengeringan dan sesudah
pengeringan. Proses perpindahan massa kandungan air dari bahan ke
udara terjadi ketika terdapat perbedaan kondisi permukaan padatan
dengan fasa ruah, dimana padatan yang memiliki konsentrasi lebih
tinggi dari fasa ruah menyebabkan terjadinya perpindahan massa.
Dalam praktikum ini waktu operasi pengeringan berjalan selama 150
menit dengan temperature pemanas diset 60C. Dari grafik didapat
penurunan massa ubi dalam tray berbading lurus dengan lamanya waktu
pengeringan. Berat bersih ubi sebelum dikeringkan dan setelah
dikeringkan dalam tray adalah masing-masing 114,3 gram dan 72,8
gram. Kandungan air yang menguap dapat dibuktikan dengan penurunan
berat bersih ubi sebanyak 36% dari berat awal. Kadar air dalam
bahan(X) adalah berat bersih bahan al tray-berat kering bahan (Ls)
dibagi Ls. Dari grafik didapat kadar air ubi menurun berbanding
lurus dengan waktu operasi pengeringan. Kadar air awal dari ubi
adalah 1,5 dan kadar air akhir 0,5923. Namun penurunan kadar air
dari t=0 menit hingga t=150 menit, terdapat periode laju konstan
kadar air yaitu dari t=125 menit hingga t=150 menit. Dari periode
konstan ini selanjutnya dibuat grafik kadar air (X) terhadap waktu
pemanasan lalu didapat persamaan garis lurus X = -0,0025 t +
0,9674. Yang artinya kadar air akan menurun sebesar -0,0025 t.
penurunan persamaan diatas menjadi unutk memperoleh nilai Laju
pengeringan konstan (Rc) yang dalam praktikum ini diperoleh sebesar
1,625 .
Kadar air kesetimbangan adalah rata-rata kadar air pada periode
waktu konstan, didapat kadar air kesetimbangan (X*) 0,6170 dan
kadar air akhir (Xc) 0,5923 dan Xo sebesar 0.5923. Xo praktikum
lebih besar daripada X* sebesar 0,6170 yang artinya proses
perpindahan massa air dari dalam ubi ke udara dengan bantuan udara
panas berlangsung sebagaimana mestinya. Namun apabila nilai Xo
lebih kecil daripada X* proses pengeringan tidak akan terjadi, yang
terjadi adalah proses adsorpsi air sampai Xo mendekati nilai
X*.Karakterisitik pengeringan terdiri dari tiga aspek yaitu kadar
air akhir (Xc), Laju pengeringan konstan (Rc) dan kadar air
kesetimbangan (X*). Dalam praktikum ini didapat nilai Xc, Rc, dan
X* masing-masing sebesar 0,5923; 1,625 g/m2; dan 0,6170.
Dalam operasi pengeringan dengan tray dryer terdapat beberapa
hal yang mempengaruhi yaitu Luas permukaan, perbedaan suhu dan
udara sekitar, kecepatan aliran udara, tekanan udara, dan
Kelembapan udara. Secara teoritis semakin besar luas permukaan maka
laju pengeringan akan semakin cepat oleh karena itu bahan yang
dikeringkan harus dipotong dan diiris tipis menjadi lembaran. Lalu
semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan
pangan maka penguapan air dalam bahan akan lebih cepat. Berdasarkan
praktikum didapat perbedaan suhu antara udara masuk dan udara
keluar semakin besar seiring dengan lamanya waktu pengeringan.
Namun kadangkala perubahan suhu yang tida konstan menyebabkan
lamanya pengeringan memakan waktu hingga 150 menit. Hal ini dapat
dihindari apabila perbedaan suhu antara udara masuk dan keluar
konstan sehinnga udara sebelum tray akan semakin panas seiring
waktu pengeringan dan akhirnya pengeringan bahan dapat berlangsung
lebih cepat. Kecepatan aliran udara juga mmengaruhi pengeringan
suatu bahan, semakin cepat aliran udara maka waktu pengeringan akan
lebih cepat. Namun faktor tersebut tidak diamati ketika praktikum
karena tidak tersedia anemometer untuk melihat laju kecepatan
aliran uadara. Kelembaban udara juga adalah faktor yang membuat
waktu pengeringan akan semakin cepat apabila kelembapan udara cukup
kecil. Untuk melihat faktor kelembapan udara dapat diamati dari
keadaan cuaca, secara tidak langsug saat praktikum cuava sedikit
mendung yang berkaitan dengan tingginya kelembapan udara. Sehingga
dari faktor-faktor yang sudah disebutkan diatas turut memnegaruhi
hasil dari praktikum pengeringan ini.
Kesimpulan yang didapat dari praktikum tray dryer adalah ubi
yang dikeringkan memiliki kadar air awal (Xo) 1,5, kadar air akhir
(Xc) sebesar 0,5923, kadar air kesetimbangan (X*) sebesar 0,6170,
dan laju pengeringan konstan (Rc) 1,625 g/m2 .
BAB VIISIMPULAN DAN SARAN7.1 SimpulanSimpulan yang didapat dari
praktikum trau dryer adalah : Tray dryer adalah pengering bahan
panagan yang bekerja secara batch. Bahan pangan yang dikeringkan
disimpan dalam waktu tertentu dan dikontakkan langsung dengan udara
panas. Sehingga mekanisme pengeringan dengan tray dryer adalah
pemanasan adiabatic. Prinsip kerja pengeringan dengan tray dryer
adalah udara panas dari ruang pemanas dengan bantuan blower akan
bergerak menuju tray lalu mengalir melewati bahan yang dikeringkan
dan melepaskan sebagian panasnya sehingga terjadi proses penguapan
air dari bahan. Karakteristik pengeringan yang didapat dari
praktikum tray dryer adalah ubi yang dikeringkan memiliki kadar air
awal (Xo) 1,5, kadar air akhir (Xc) sebesar 0,5923, kadar air
kesetimbangan (X*) sebesar 0,6170, dan laju pengeringan konstan
(Rc) 1,625 g/m2 .7.2 Saran pengeringan dengan tray dryer hanya bisa
dilakukan apabila bahan yang akan dikeringkan berbentuk lembaran
tipis. Bentuk lembaran yang tipis membuat luas permukaan kontak
antara bahan dan udara panas semakin besar sehingga penguapan akan
berlangsung lebih cepat. Oleh karena itu ketebalan ubi sebaiknya
tidak lebih besar daripada 3mm. Supaya pengeringan berlangsung
lebih cepat suhu pemanas harus diatur agar stabil dan perbedaan
suhu sebelum masuk dan keluar tray berselisih besar, sehingga waktu
pengeringan akan lebih cepat Supaya pengeringan dapat berlangsung
lebih maksimal, laju udara harus besar. Namun faktor tersebut tidak
dapat diamati karena tidak tersedia anemometer. Sebaiknya
disediakan anemometer untuk mengetahui laju udara saat pengeringan
berlangsung.
DAFTAR PUSTAKAFalasah, Mohammada Ari danMukti, Wibawa. 1999.
Rancang Bangun Pengering Talam untuk Granul NPK. Bandung: Jurusan
Teknik Kimia POLBAN.Geankoplis, J. Christie. 1993.Transport Process
and Unit Operation 3rd Edition. New Jersey: University of
MinnesotaMcCabe, Warren L., Julian C. Smith, dan Peter Harriot.
1999. Operasi Teknik Kimia Jilid ke-4. Jakarta: PT. Erlangga.Perry,
Robert H., Don Green. 1998.Perrys Chemical Engineers Handbook.
Australia: McGraw-Hill Book.Rifandi, Ahmad. 2005. Peralatan
Industri Proses. Bandung: Politeknik Negeri Bandung.Schefler,
William C. 1987. Statiska untuk Biologi, Farmasi, Kedokteran, dan
ilmu yang Bertautan. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
LAMPIRAN1. Perhitungan berat kering bahan di tray (Ls)
n di tray
2. Perhitungan kadar air (X) bahan Harga kadar air dicari dengan
persamaan:
Waktu (t) = 0 mnt
Waktu (t) = 5 mnt
Waktu (t) = 10 mnt
Waktu (t) = 15 mnt
Waktu (t) = 20 mnt
Waktu (t) = 25 mnt
Waktu (t) = 30 mnt
Waktu (t) = 35 mnt
Waktu (t) = 40 mnt
Waktu (t) = 45 mnt
Waktu (t) = 50 mnt
Waktu (t) = 55 mnt
Waktu (t) = 60 mnt
Waktu (t) = 65 mnt
Waktu (t) = 70 mnt
Waktu (t) = 75 mnt
Waktu (t) = 80 mnt
Waktu (t) = 85 mnt
Waktu (t) = 90 mnt
Waktu (t) = 95 mnt
Waktu (t) = 100 mnt
Waktu (t) = 105 mnt
Waktu (t) = 110 mnt
Waktu (t) = 115 mnt
Waktu (t) = 120 mnt
Waktu (t) = 125 mnt
Waktu (t) = 130 mnt
Waktu (t) = 135 mnt
Waktu (t) = 140 mnt
Waktu (t) = 145 mnt
Waktu (t) = 150 mnt
3. Perhitungan penurunan persamaan grafik, sehingga didapat
sebagai sebuah konstantaX = -0,0025 t + 0,9674
4. Perhitungan mencari laju pengeringan konstan dengan prinsip
:
Dik : Ls = 45,72 gA = 704 cm2
Dit : Rc ?Jawab :
5. Dokumentasi selama praktikumGambarKeterangan
Ubi basah yang akan dikeringkan di dalam oven.
Ubi yang sedang dikeringkan di tray
Ubi yang sedang dikeringkan di tray tampak dari bagian udara
keluar
Blower sebagai udara masuk
Suhu set pada 600C
Termometer untuk mengukur suhu sebelum tray
Timbangan untuk mengukur berat tray + ubi
Termometer basah dan kering untuk mengukur suhu basah dan kering
pada udara masuk dan keluar.