Satuan Operasi - Teknologi Pangan

1

2

BAB I

PENGECILAN UKURAN BAHAN

Pengecilan ukuran meliputijuga pemotongan, pemecahan dan penggilingan.

Pengecilan ukuran dilakukan secara mekanis tanpa terjadi perubahan sifat-sifat kimianya.

Penggilingan dan pemotongan adalah mengurangi ukuran benda padat dengan tindakan

mekanis menjadi pai I kel-partikel yang lebih kecil. Aplikasi penggilingan yang paling

ekstensif dalam industri pangan adalah penggilingan biji menjadi tepung, misalnya

penggilingan jagung untuk produksi tepung jagung, penggilingan gula dan penggilingan

makanan kering.

Sebelum dilakukan proses pengecilan ukuran, yang perlu diperhatikan adalah

kekerasan bahan, struktur mekanis bahan dan kadar air.

a.Kekerasan bahan

Bahan yang relative keras membutuhkan energy yang lebih besar dan lebih sulit

dibersihkan. Bahan-bahan yang keras seringkali bersifat sangat abrasive terhadap

permukaan kontak alat.

b.Struktur mekanis bahan

Struktur mekanis bahan dapat memberikan petunjuk tipe gaya yang harus diberikan

agar terjadi pemecahan bahan.

c.Kadar air

Kadar air yabg berlebihan dapat menyebabkan terbentuknya gumpalan (clogging)

selama penggilingan, sehingga menurunkan efisiensi proses. Sebaliknya pada

penggilingan basah air, dapat membantu dalam rangka mendapatkan partikel yang

halus.

Penggilingan Tipe Piringan

Bagian-bagian alat:

Bagian alat yang utama terdiri atas dua piringan penggilingan kasar, salah satu

dapat diputar dan piringan yang lainnya tetap. Bahan dan bentuk piringannya bermacam-

macam tergantung tujuan penggunaannya. Jarak antara kedua piringannya bermacam-

macam tergantung tujuan penggunaannya. Jarak antara kedua piringan (clearance, spacing)

dapat diatur. Sekrup pengatur jarak tersebut ditahan oleh pir,

3

sehingga apabila terjadi pemuatan bahan terlalu banyak ataupun bahan asing masuk ke

dalam alat penggiling, jarak tersebut membesar.

Cara kerja alat:

Pada pokoknya bahan dimasukkan kedalam alat penggiling . Bahan tersebut masuk

keruang diantara kedua piringan dengan arah sama dengan arah memanjang, kemudian

berjalan dengan arah jari-jari diantara kedua piringan.

Bahan dikecilkan ukurannya karena pemecahan dan perobeka.Jika bahan

dimasukkan sedikit, pengecilan ukuran terjadi terutama karena perobekan.

Gambar 1. Penggilingan Tipe Piringan

1. Penyangga Penggiling

2. Motor

3. Motor Piringan Penggiling

4. Penumou As

5. Puli

6. Pulimotor

7. Sabuk Transmisi

8. Celah Penggiling

9. Pengatur celah penggiling

10. Pencuci celah

11. Pengarah bahan

12. Piringan penggiling tetap

13. Piringan penggiling putar

14. Corong pemasukan

15. Corong pengeluaran

16. Engsel

4

LATIHAN 1. PENGARUH KADAR AIR BIJI TERHADAP KELEMBUTAN

DAN KESERAGAMAN

Tujuan mengetahui pengaruh kadar air bahan terhadap ukuran bubuk yang

dihasilkan.

Alat-alat: penggiling jenis piringan, ayakan (40, 60, 80, 100 mesh), neraca analitik,

oven, botol timbang.

Bahan : - jagung (250 g)

- direndam (1 malam)

- dikeringkan (suhu 100°c selama :0,15.30,45 menit)

Cara kerja

Kadar air bahan ditentukan dan diatur dengan cara seperti berikut,

1. 250 gr jagung direndam dalam air selama 1 malam.

2. Perlakuan pengeringan dilakukan dalam oven pada suhu 100° c masing-masing

selama0,15,30,45 dan 60 menit.

3. Masing-masing sample digiling dengan penggilingan dan dihitung rendemennya.

4. Sebanyak 2 gram hasil gilingan dianalisa kadar airnya menggunakan botol

timbang secara duplo.

a. Botol timbang yang akan digunakan dicuci bersih dan dikeringkan dalam

oven suhu 100°c selama 15 menit didinginkan dalam desikator dan

ditimbang.

b. Sebanyak 2 g bahan ditimbang dalam botol timbang dan dikeringkan dalam

oven pada suhu 100°c selama 2 jam atau sampai berat sampel konstan.

c. Botol timbang dan bahan didinginkan dalam desikator dan ditimbang.

d. Rumus :

Kadar air (% wb) =

x 100 %

5. Lakukan pengayakan dengan ukuran 40,60,80 dan 100 mesh. Hitung masing-

masing hasil (g) sampel yang lolos pada masing-masing ayakan.

6. Parameter yang diamati : gambar alat, kadar air, hasil masing-masing ukuran

partikel (g) dan buatlah grafik hubungan antara kadar air vs hasil (g) untuk setiap

ukuran partikel

5

LATIHAN 2. PEMBUATAN EMULSI DAGING

Emulsi adalah suspensi yang mantap dalam suatu fase dalam fase lainnya, yang

masing-masing tidak bisa saling bercampur atau melarutkan. Kemantapan emulsi dicapai

dengan disperse titik-titik dari salah satu cairan (yang disebut fase disperse), cairan yang

lain disebut fase kontinyu.

Kemantapan emulsi ditentukan oleh gaya permukaan, sifat kekentalan fase

kontinyu dan perbedaan berat jenis antara kedua fase.Sering suatu bahan ditambahkan

(bahan pengemulsi) yang bersifat dapat diserap diantara .permukaan dua fase yang

membantu menghindari pengumpulan titik cairan fase disperse. Contoh bahan

pengemulsi adalah : kuning telur, lesitin dan sebagainya.

Tujuan Latihan : Melihat pengaruh pengecilan ukuran dan kecepatan penggilingan

terhadap kemantapan emulsi daging.

Alat-alat : alat yang digunakan berupa pisau, blender atau alat pembuat emulsi daging

(meat chopper), freezer, neraca analitik, water bath dan tabng reaksi bertutup.

Bahan-bahan : 210 g daging, 110 g minyak nabati, 150 ml air (air biasa, air es, atau

hancuran es batu) dan garam 8 g.

Cara Kerja

1. Timbang semua bahan. Daging dipotong-potong (ukuran 1x1 cm)

2. Semua bahan dimasukkan (kecuali minyak nabati)- kedalam bagian wadah pada

blender (B).

3. Bahan-bahan diperkecil ukurannya dengan blender yang bekerja dengan kecepatan

rendah selama 1 menit.

4. Setelah itu, minyak nabati dimasukkan. Pengecilan ukuran dilanjutkan selama 3

menit. Pada latihan ini dicoba pengecilan ukuran tahap kedua dilakukan dengan

kecepatan berbeda, yaitu rendah, sedang, dan tinggi. Hitung rendemen produk yang

diperoleh.

Penentuan kemantapan emulsi daging

1. Emulsi daging sebanyak 10 g dimasukkan kedalam tabung reaksi yang sudah

diketahui beratnya kemudian ditutup rapat.

6

2. Emulsi dipanaskan dalam water bath yang bekerja pada suhu 70°c selama 30

menit.

Cairan yang terpisah dari emulsi di tuang ke dalam gelas ukur dan masing-masing volume

minyak dicatat, selanjutnya padatannya ditimbang.

Kemantapan emulsi =

Pengecatan emulsi

1. Emulsi dimasukkan kedalam blender, kemudian ditambahkan larutan garam 70%

dengan perbandingan 1:5. Blender dijalankan pada kecepatan rendah selama 15

menit.

2. Selanjutnya dilakukan proses pengecatan emulsi.

3. Gelas benda dicelupkan kedalam emulsi, salah satu sisinya dibersihkan dari

emulsi dan dibiarkan mongering pada keadaan suhu kamar.

4. Emulsi pada gelas benda difiksasi dengan etanol dan kemudian lemaknya

dihilangkan dengan xylene.

5. Campuran Zhelhi‟s Carbol Fuchsin dan Loeffer‟s alkaline methlene blue (1,1)

yang kemudian diencerkan dengan tiga bagian air digunakan untuk mencat protein

pada gelas benda kemudian dikeringkan pada keadaan suhu kamar.

6. Sediaan dicelupkan kedalam xylol dan ditutup dengan gelas penutup yang diolesi

minyak imersi dibagian atas, diamati dengan mikroskop

Keterangan:

a. Saluran penambah minyak

b. Tempat pemasukan air pendingin

c. Tempat pengeluaran air pendingin

A. Jaket pendingin

B. Pisau blender

C. Motor penggerak

D. Tombol pengatur kecepatan putaran

motor penggerak 9,9cm dan diameter

dalam 7,6cm

Gambar 2 skema alat pembuat emulsi

7

LATIHAN 3. PEMBUATAN POPCORN DENGAN MICROWAVE OVEN

Pembesaran ukuran dan pembentukan suatu bahan berperan penting dalam

industrypengolahan biji-bijian, gula.coklat.pakan dan sebagainya.Alat untuk yang

digunakan untuk keperluan ini dapat dikembangkan dari suatu alat pada industry lainnya.

Pada pembuatan popcorn jagung dapat digunakan alat yang sederhana, seperti

panic dan wajan atau menggunakan oven atau microwafe

Tujuan latihan: Mempelajari pengaruh jenis varietas jagung terhadap pengembangan

volumepopcorn yang dihasiikan.

Alat-alat: gelas ukur, gelas beaker, microwave oven, neraca analitik dan wrapping plastic.

Bahan: Jagung popcorn dari beberapa varietas (3 merek), jagung biasa dan gula.

Pengembangan dengan mikrowave oven

1. Sample ditimbang sebanyak 10 g diukur volume dan jumlah bijinya.

2. Masukkan sampel ke dalam gelas beaker dan ditutup wrapping plastic dan

dipanaskan dalam mikrowafe oven selama 4 menit.

3. Cara menggunakan Mikrowafe : tekan START, Set Micro Power Level (Medium-

High), Set cooking Time (4menit), tekan START.

4. Setelah pemanasan selesai, total volume popcorn diukur dengan gelas ukur dengan

bantuan gula pasir. Pengukuran dilakukan tiga kali dan dirata-rata. Biji yang

mengembang dan yang tidak mengembang dipisahkan dan dihitung perbandingannya.

5. Parameter yang diamati: gambar alat;persen volume pengembangan, persen berat

pengembangan (rendemen), dan f^rep jumlah pengembangan, Hasil pengamatan

ditulis dalam bentuk tabel.

Volume Pengembangan

8

BAB II

EKSTRAKSl

Ekstraksi merupakan salah satu cara pemisahan satu atau lebih komponen dari

suatu bahan yang merupakan sumber komponen tersebut(Suyitno, 1989). Komponen

yang dipisahkan dapat berupa padatan dari suatu system campuran padat-cair, berupa

cairan dari suatu system campuran padat-cair atau berupa padatan dari suatu system

padat-padat. Pemisahan atau ekstraksi dapat dilakukan dengan penekanan, pengempaan,

pemanasan dan menggunakan pelarut.

LATIHAN 1. EKSTRKSI CARA MEKANIS

Proses ekstraksi dengan pengempaan dan pemanasan dikenal dengan cara

mekanis.Ekstraksi mekanis hanya dapat dilakukan untuk pemisahan komponen dalam

system padat-cair.Contoh prosesnya adalah ekstraksi minyak dari biji-bijian. Minyak

adalah fase cair sedangkan ampasnya adalah fase padat.

Untuk mengekstraksi minyak nabati digunakan suatu alat yang disebut kempa

hidrolik. Prinsip yang digunakan dalam ekstraksi secara mekanis adalah dengan

memberikan satu tekanan pada bahan tertentu yang telah mengalami perlakuan

pendahuluan sehingga hasil ekstrasi terpisah dari jaringan. Perbedaan tekanan cairan di

dalam dan diluar bahan, menyebabkan cairan terekstrak. Jika tidak ada beda tekanan

cairan tidak akan mengalir keluar.

Secara umum, jumlah ekstrak yang dieroleh dari hasil ekstraksi dianggap sebagai

fluida yang mengalir dan dirumuskan sebagai:

Rate of extraction (flow) =

Jumlah ekstrak yang dapat dihasilkan dengan ekstraksi menggunakan

pengempaan dipengaruhi oleh beberapa factor:

1. Besar kecilnya hancuran bahan

Makin kecil ukuran bahan, semakin besar luas permukaannya untuk setiap satuan

berat yang sama. Dalam keadaan demikian, cairan yang diekstrak semakin banyak

2. Waktu yang disediakan pada sjat tekanan maksimum

Selama penekanan, diperlukan waktu yang cukup terutama setelah mencapai tekanan

maksimum, untuk memberi kesempatan pada cairan bagian dalam sampai

kepermukaan bahan.

9

3. Besarnya tekanan yang diberikan

Makin besar tekanan, makin banyak ekstrak yang dihasilkan. Tetapi tekanan tersebut

harus diberikan secara bertahap. Jika tidak, pada bahan akan terjadi pengerasan

dipermukaan ampas yang akan mengakibatkan cairan terperangkap di dalamnya.

4. Kekentalan cairan yang diekstrak

Makin besar viskositas, hasil ekstraksi akan menjadi lebih sedikit karena cairan

semakin sulit mengalir.

5. Cara pengempaan (alat) yang dilakukan

Tujuan 1: Pengaruh perlakuan pengecilan ukuran bahan(size reduction) terhadap jumlah

minyak yang dihasilkan dengan pengempaan

Bahan :

1. Kacang Tanah

2.Kemiri

- dipotong menjadi 4

- utuh

Alat :Hydraulic hand Press Oven, Kain saring

Cara percobaan

1. Bersihkan dahulu alat yang akan dipakai, siapkan kain saring dan penampung

minyak yang akan dihasilkan.

2. Siapkan bahan dasar yang akan diekstrak, bersihkan dari bahan asing.

3. Bahan dasar dibagi dua, satu bagian +0,75 kg dihancurkan dengan grinder atau

dipotong- potong dengan pisau dan bagian yang lain +0,75kg dibiarkan dalam

keadaan utuh.

4. Panaskanmasing-masing bagian sampai suhu +80°c selam 5 menit dengan

menggunakan oven atau dikukus selam 5 menit mendidih.Pemanasan dilakukan

secara bergantian sedemikian rupa sehingga pada waktu dikempa masih dalam

keadaan panas.

5. Dalam keadaan masih panas, bungkus bahan dalam kain saring.

6. Bahan dalam keadaan saring dimasukkan ke ruang press, kemudian atur posisi

bagian- bagian press sesuai dengan kondisi yang sebenarnya.

7. Tekan bahan dengan alat pengepres hidraulik. Diusahakan tekanan yang digunakan

tetap.

10

8. Timbang minyak yang terekstrak dalam penampung. Kemudian lakukan ekstraksi

seperti pada nomor 5 s/d 7 untuk bahan yang tidak dihancurkan.

9. Parameter yang diamati :rendemen, berat minyak dan berat ampas.

Cara membuat laporan

Dalam laporan bandingkan berat minyak yang diperoleh dari ekstraksi dengan perlakuan

pendahuluan pengecilan ukuran dan dari ekstraksi tanpa perlakuan pendahuluan

pengecilan ukuran. Beri komentar mengapa demikian.

Tujuan 2:Pengaruh pemanasan bahan terhadap jumlah minyak yang terekstrak

Bahan : 1. Kacang Tanah 2. Kemiri

Alat : Hydraulic hand press

Kompor, dandang, oven, Loyang dan kain saring

Cara percobaan:

1. Bersihkan terlebih dahulu alat yang akan digunakan.

2. Ambil kacang tanah/ kemiri masing-masing kelompok sebanyak 250g.

3. Masing-masing kelompok diperlakukan dengan dipanaskan dengan oven pada suhu

80°c selama 10 menit, dikukus selama 10 menit dan kelompok ketiga dibiarkan tidak

dipanaskan. Pemanasan tersebut diatur hingga untuk setiap bagian setiap kelompok

pada waktu ditekan masih dalam keadaan panas.

4. Bahan masih dalam keadaan panas dibungkus dengan kain saring. Tekan bahan

dengan alat pengepres hidraulik. Diuahakan tekanan yang digunakan tetap.

5. Timbang minyak yang diperoleh dari tiap kelompok.

6. Parameter yang diamati: rendemen, berat minyak dan berat ampas.

Cara membuat laporan

Dalam laporan bandingkan jumlah minyak yang diperoleh dari ekstraksi menggunakan

perlakuan pemanasan oven, dengan jumlah minyak dari ekstraksi menggunakan

perlakuan pendahuluan kukus dan control. Beri komentar mengapa demikian.

Rendemen = y

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐵𝑎ℎ𝑎𝑛 𝐴𝑤𝑎𝑙 x 100%

11

LATIHAN 2. EKSTRAKSI DENGAN PELARUT

Lemak dan Minyak (lipida) pada umunya tidak larut dalam air tetapi larut dalam

pelarut organic. Pemilihan bahan pelarut yang paling sesuai untuk ekstraksi lipida adalah

dengan menentukan derajat polaritasnya. Sampel harus dihaluskan terlebih dahulu

sebelum diekstraksi lipidanya.Tingkat kemudahan ekstraksi bahan kering ditentukan oleh

partikel bahan tersebut. Penghancuran (pelembutan/penghalusan)merupakan perlakuan

pendahuluan yang sangat penting sebelum ekstraksi. Penghancuran bahan dalam jumlah

sedikit dapat dilakukan dengan mortar.

Petroleum eter atau heksana adalah bahan pelarut lipida non polar yang paling

banyak digunakan dengan alasan :

a. Harganya relative murah

b. Kurang berbahaya terhadap resiko kesehatan

c. Lebih sefektif untuk lipida non polar

Ekstraksi dilakukan dengan cara memanaskan labu lemak yang merupakan salah

satu bagian dari alat soxhlet di atas penangas air pada suhu didih pelarut (sekitar 40-

60°c).Selisih berat sebelum dan sesudah ekstraksi merupakan berat minyak atau lemak

yang ada dalam bahan tersebut.

Tujuan : Mengetahui pengaruh lama waktu kontak pelarut dengan bahan yang diekstrak.

Bahan : Hancuran kacang tanah (2gr), Hancuran kemiri(2gr) dan heksana Alat : Unit

ekstraksi soxhlet, kertas saring, water bath, dan oven Cara percobaan

1. Timbang dengan teliti 2 gr hancuran kacang tanah/ kemiri

2. Masukkan kedalam tabung ekstraksi soxhlet

3. Alirkan air pendingin melalui kondensor

4. Pasang tabung ekstraksipada alat distilasi soxhlet dengan menggunakan pelarut

heksana. Pelarut ditempatkan dalam labu godog atau pada jenis kondensor tertentu

dapat dimasukkan dari atas melalui kondensor.

5. Lakukan ekstraksi selama 30,60,90,atau 120 menit. Hitung siklus pelarut yang terjadi.

12

6. Pelarut yang berisi minyak yang terekstrak dalam labu lemak ditimbang kemudian,

diupkan dalam almari asam sampai pekat, kemudian dikeringkan dalm oven sampai

berat konstan. Berat minyak, dapat diketahui bila berat labu lemak dan minyak telah

konstan.

7. Berat residu dalam botol timbang yang merupakan selisih berat wadah dan minyak

dengan berat wadah kosong adalah dinyatakan sebagai berat minyak yang terekstrak.

Cara Membuat Laporan

1. Dalam laporan bandingkan jumlah minyak yang dapat diekstrak dari berbagai lama

waktu ekstrasi. Beri'komentar mengapa demikian.

2. Jika dari paktikum Ekstraksi Mekanis telah diketahui kadar minyak dan total padatan

dalam 100g bahan. Dan diketahui berat pelarut dan berat bahan awal.

Ukur :Berat minyak +pelarut setelah diekstraksi

Berat ampas setelah ekstraksi (berat total padatan+berat pelarut)

Berat minyak (setelah destilasi pelarut dan pengeringan).

Hitung berat minyak yang tersisa dalam ampas.

Kadar Minyak= M y

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐵𝑎ℎ𝑎𝑛 𝐴𝑤𝑎𝑙 𝑥 100%

13

BAB III

PEMISAHAN MEKANIS

Pemisahan mekanis merupakan suatu cara pemisahan antara dua komponen atau

lebih yang dilakukan secara mekanis. Dalam praktek, pemisahan tersebut dapat dilakukan

dengan sedimentasi (pengendapan), sentrifugasi(pemusingan), filtrasi(penyaringan) dan

sebagainya

LATIHAN 1. SEDIMENTASI

Pemisahan antara dua komponen atau lebih yang tidak saling melarutkan atau

cairan dengan padatan yang terdispersi di dalamnya dapat dilakukan dengan pengendapan

atau sedimentasi tergantung pada pengaruh gravitasi terhadap komponen tersebut.

Proses sedimentasi menggunakan gaya gravitasi untuk memisahkan suatu partikel

dari suatu aliran fluida. Partikel-partikel tersebut biasanya padatan, namun dapat pula

butiran- butiran fluida (berupa cairan atau gas).Proses sedimentasi sering digunakan di

Industri Pangan untuk memisahkan kotoran dari serpihan-serpihan bahan mentah, Kristal

dari larutan induk atau debu/partikel udara

Pada proses sedimentasi, partikel-partikel jatuh dari asalnya akibat gaya gravitasi.

Oleh karena itu pada proses sedimentasi menggunakan bentuk umum hokum Stokes

I p = densitas partikel

I f = densitas fluida

D = diameter partikel

Vm=kecepatan pemisahan

p = viskositas fluida

Tujuan 1 :Menentukan kecepatan sedimentasi suspense

Bahan : bubuk CaC03 dengan ukuran tertemtu (diketahui dari analisa ayakan), tepung

tapioca, tepung terigu, tepung beras.

Alat : Gelas ukur Piknometer

Pengaduk Viskometer

Kertas grafik Stopwatch

14

Cara percobaan

1. Siapkam gelas ukur 100 cc dan arloji atau stop watch.

2. Buatlah suspensi dari bubuk CaCO.i atau tepung lainnya. Masukkan masing-masing

suspensi dalam gelas ukur sampai tinggi suspensi dalam gelas ukur pada 100 ml.

3. Aduk suspensi dalam gelas ukur hingga merata dSn amati pengendapan partikel kopi

dengan mencatat penurunan tinggi batas beningan dengan slurry pada setiap interval

5 menit. Amati juga apabila terbentuk sludge di atas dasar gelas ukur.

4. Parameter : densitas partikel (Ep), densitas fluida (Cf), kecepatan pemisahan (Vm),

Viskositas fluida (n); buat grafik hubungan antara tinggi garis (mm)vs waktu (menit)

Ukur : diameter partikel (D)

Cara pembuatan laporan

Buat tabel untuk menulis dan mencatat hasil pengamatan tersebut yaitu meliputi

kolom waktu dalam menit, tinggi garis batas antara beningan dan slurry dalam cm.

Data tersebut kemudian disajikan dalam bentuk grafik hubungan antara tinggi

garis batas sebagai ordinat dan waktu sebagai absis. Kemudian berilah komentar terhadap

data tersebut. Di samping itu bandingkan juga kecepatan sedimentasi antar perlakuan

tersebut.

Tujuan 2 : Menghitung kecepatan benda jatuh bebas pada berbagai ukuran dan

berbagai medium alir.

Bahan : Kelereng dengan berbagai ukuran

Medium air, minyak goreng dan suspensi CMC dalam air

Alat : Gelas ukur/tabung kaca dan stop watch

Cara percobaan

1. Siapkan gelas ukur/tabung kaca sebanyak 3 buah dan alat penunjuk waktu.

2. Masukkan masing-masing medium alir, meliputi air, minyak goreng dan suspensi

CMC dalam air (konsentrasi + 0,50 %) dalam gelas ukur.

3. Masukkan kelereng ke dalam gelas ukur tersebut, amati kecepatan jatuhnya benda

tersebut, yaitu dengan mengamatinya menggunakan skala dalam gelas ukur, berapa

menit benda tersebut melintasi jarak tertentu.

4. Lakukan seperti nomor 3 untuk benda dengan diameter yang berbeda.

5. Parameter : densitas partikel (Cp) (cari di literatur), densitas fluida (f), diameter

kelereng, kecepatan benda jatuh (Vs)

Hitung : Viskositas fluida ( )

15

Cara menibuat laporan

Sajikan data pengamatan tersebut di atas dalam sebuah tabel, yang memuat

kolom waktu dalam menit dan jarak dalam cm, untuk bebagai ukuran benda dan medium.

Bandingkan data dari tiap perlakuan tersebut dan beri komentar.

LATIHAN 2. SENTRIFUGASI

Pememisahan dengan gaya sentrifugal disebut dengan cara sentrifugasi atau

pemusingan. Menurut Earle (1982), gaya sentrifugal tergantung pada jari-jari dan

kecepatan putaran pada massa partikel. Apabila jari-jari dan kecepatan putaran tetap,

maka faktor yang perlu diperhatikan adalah berat partikel. Sehingga jika berat bertambah,

maka gaya sentrifugal yang bekerja pada partikel tersebut juga bertambah.

Laju pemisahan adalah laju suatu partikel yang bergerak melalui suatu medium

alir oleh Stokes disajikan dalam suatu persamaan :

Atau

dimana: Vm = kecepatan pemisahan

D = diameter partikel

N = jumlah putaran per menit (rpm)

r = jari-jari lintasan melingkar

Cp = densitas air

Cf = densitas minyak

i = Viskositas santan

Tujuan 1 : Pengaruh kecepatan perputaran terhadap pemisahan fraksi.

Bahan : Santan dari perbandingan parutan kelapa : air = (1:1), (1: 2),

Alat : Sentrifuse yang dapat diatur kecepatannya.

Piknometer dan Viskometer

Cara percobaan

1. Buatlah santan dengan perbandingan parutan kelapa : air = (1:1), (1: 2), (1: 3),

(1:4). Ukur viskositas santan yang diperoleh.

16

2. Masukkan dalam kuvet sentrifus (sekitar 5 ml). Pasang 4 tabung sentrifuse untuk

masing-masing kelompok pada tempat yang saling berseberangan dalam sentrifuse

hingga selmbang. Perhatikan bahwa tabung isinya harus mempunyai berat yang

sama!

3. Putar sentrifuse pada kecepatan rendah sekitar 1000 rpm

4. Lakukan praktikum seperti no. 1 - 3 dengan variasi kecepatan putaran, yaitu 2000

rpm dan 3000 rpm secara bergantian.

5. Amati fraksi yang terpisah pada ke empat tabung, pisahkan fraksi minyak dengan

cara memipet fraksi padatan ke dalam gelas ukur yang telah diketahui beratnya.

Fraksi air dipindahkan pula ke dlam gelas ukur yang telah diketahui beratnya.

6. Parameter : densitas air (Ip), densitas minyak (Cf), Viskositas santan (n)

Hitung : kecepatan pemisahan (Vm).

7. Bandingkan data pada antar perlakuan yaitu perlakuan kecepatan perputaran

sentrifuge. Beri komentar !

LATIIHAN 3. FILTRASI

Filtrasi merupakan salah satu cara pemisahan bahan padat tersuspensi dalam

cairan dengan menggunakan medium porous (filter). Proses filtrasi dapat berlangsung .

apabila ada gaya yang dikenakan pada suspensi yang disaring, berupa perbedaan tekanan

antara inlet dan outlet. Hal ini dapat teijadi karena adanya gaya gravitasi, penghisapan

(filtrasi vakum) dan pemberian tekanan (filtrasi tekan).

Proses filtrasi termasuk permasalahan aliran fluida, maka filter dan bahan padat

yang tertahan pada filter (cake) selama penyaringan dapat dipandang sebagai

resistan/tahanannya (R). Apabila perbedaan tekanan konstan, dapat diperoleh persamaan

sebagai berikut:

Dimana :

V : volume filtrat w : fraksi padatan tersuspensi

Q : waktu filtrasi r : resistensi spesifik cake

AP : beda tekanan : viskositas bahan masuk

A : luas permukaan filter L : ekivalensi ketebalan filter

R : retensi ( c : cake; f: filter)

Persamaan ini merupakan persamaan linear dengan absis (V/A) dan ordinat

(t/(V/A)). Penampilan proses filtrasi dinyatakan dalam nilai r dan L pada kondisi tertentu.

Pada unit penyaring, partikel padat yang berukuran lebih besar dari pori medium

17

penyaring dan tertahan dan membentuk filter cake, sedangkan partikel padat yang

berukuran lebih kecil dari pori medium penyaring cairannya akan lolos sebagai filtrat.

Tujuan 1 : Menentukan nilai tahanan spesifik ampas (“cake”)

Bahan : Buah nanas yang dibuat jus dengan perbandingan nanas : air =

(1:2),(1;4),(1:6) Oli pompa vakum

Alat : Alat penyaring Buchner dan pompa vakum, dirangkai seperti pada gambar

11.

Cara percobaan

1. Siapkan jus nanas, dengan cara menggiling dengan blender rjanas dengan air dengan

perbandingan (l:2),(l;4),dan (1:6).

2. Tentukan viskositas larutan (//) dengan viskosimeter.

3. Saring masing-masing jus nanas tersebut pada tekanan vakum tertentu. Selama

penyaringan berlangsung atur agar tekanan tetap. Bila tidak terdapat penyaring

vakum dapat digunakan pompa vakum yang dirangkai dengan alat penyaring

Buchner, seperti pada gambar berikut:

4. Amati waktu yang diperlukan untuk penyaringan pada volume filtrat 50, 100, 150,

200, dan 250 ml untuk masing-masing jus nanas.

5. Setelah penyaringan selesai, hitung luas permukaan medium penyaring, bila

diperlukan tebal cake dan besamya.

6. Parameter : Waktu untuk penyaringan (ml/men), buat grafik antara 9! (V/A) vs

(V/A)

18

Cara membuat laporan

Data hasil pengamatan disajikan dalam tabel sebagai berikut:

Tabel Data Pengamatan

Volume filtrat data pengamatan

50 ml 100 ml 150ml 200ml 250ml

Waktu (Ø) (men)

V/A (kg/m2)

Buat grafik hubungan antara Ø sebagai ordinat dan V/A sebagai absis.

V/A

Dari grafik tersebut hitung harga slope (koefisien arah garis lurus yang

terbentuk) yaitu sama dengan harga tangennya dan tentukan intercep yaitu merupakan

titik potong garis lurus terhadap ordinat.

Y = ax + b

Ø / (V/A) = a (V/A) + b

slope intercept

Besamya nilai slope = µrw

2∆P

µrL

Nilai intercep = ——

∆P

Apabila harga µ /(, ∆P dan w telah diketahui dari hasil analisis maka r dan L

dapat dihitung.

Nilai slope dan intercep dapat juga ditentukan dengan analisis regresi. Persamaan

garis lurus yang diketemukan y = ax + b, nilai a sebagai slope dan sebagai intercepnya.

19

BAB IV

EKSTRUSI

Teknologi ekstrusi mempunyai peranan penting dalam perkembangan industri

pangan dan pakan. Hal ini disebabkan pemasakan ekstrusi menghasilkan produk yang

seragam, peralatannya mudah dibongkar-pasang, tidak menghasilkan limbah dan

membutuhkan biaya pengaolahan yang rendah. Selain itu karena mesin ekstruder mampu

untuk mengolah bahan dengan cepat dan menghemat energi. Teknologi ekstrusi adalah

teknologi yang paling disukai untuk menghasilkan produk-produk serealia, permen, snack

dan campuran minuman, sebagainya.

Ekstrusi bahan pangan adalah suatu proses dimana suatu bahan dipakasa

mengalir di bawah pengaruh tekanan, pencampuran, pemanasan dan pemotongan melalui

suatu cetakan untuk membentuk hasil ekstrusi yang keras dan bergelembung. Proses

Ekstrusi adalah perlakuan kombinasi dari proses tekanan, gesekan, dan suhu dalam

waktu yang bersamaan dalam suatu ulir yang bergerak. Dalam Bahasa Inggris„ To

Extrude‟artinya membentuk benda dari adonan plastis dengan cara menekan melalui

lubang kecil. Contoh-contoh produk ekstruksi, misalnya:

1. Produk-produk “puffed” (chiki, planet , dll)

2. Makanan sarapan (cereal flakes, cherio, dll)

3. Makanan bayi (modified cereal flour)

4. Pasta (makaroni)

Ekstruder adalah alat untuk melakukan proses ekstrusi meliputi proses

pencampuran bahan, pemasakan, dan pencetakan. Ekstruder ada 2 macam:

1. Ekstruder ulir tunggal (Single Screw Extruder)

2. Ekstruder ulir ganda (Double Screw Extruder)

Tahapan- tahapan proses yang dapat dilakukan mesin ekstruder:

a. Proses menbawa bahan secara kontinu (Continuous Conveying)

b. Proses pencampuran atau pengadukan (Mixing)

c. Proses menghomogenkan (Homogenizing) dan mereaksikan

d. Proses penghantaran dan pembangkitan energi panas dan mekanis untuk

memplastiskan bahan.

20

e. Proses membentuk dan mencetak

Gambar Ekstruder ulir tunggal

Prinsip ekstruder adalah proses memanasi dan membentuk dalam pengaruh

tekanan tingfi dan keluar melalui pencetak (die). Bahan makanan dimasukkan dari

saluran pemasukan (feed hopper) serta melalui lobang umpan (inlet) masuk ke dalam

saluran ulir. Ulir (screw) ini berputar di dalam penutup (barrel) yan memiliki sisi yang

keras. Motor akan mengendalikan ulir dengan alat gear pengurang kecepatan dan tekanan

balik dari ulir akan dikurangi oleh pengurang gaya gesek (inrust bearing).

Sewaktu bahan-bahan tersebut dialirkan di sepanjang saluran ulir, maka terjadi

proses pencampuran, pemanasan dan pemotongan secara bersamaan. Setelah mendekati

bagian keluaran (di dekat pipa), bahan-bahan tersebu diubah bentuknya menjadi bahan

yang ermoplastik dan viskoelastik pada tekanan tinggi. Akhirnya bahan-bahan tersebut

akan dikeluarkan melalui pipa atau saluran pengeluaran (die).

LATIHAN 1. ANALISA CAMPURAN BAHAN PANGAN

Tujuan : dapat mengetahui dan menganalisa hasil yang diperoleh dari proses ekstrusi

Bahan : beras, jagung, kedelai, akuades

Cara kerja :

1. Buat campuran dari beras, jagung, kedelai sbb :

A. Beras:kedelai = 1:1 sebanyak 500 g

B. Kedelai:jagung = 1:1 sebanyak 500 g

C. Jagung:beras=1:1 sebanyak 500 g

2. Rendam ketiga campuran tersebut dalam akuades selama 30 menit. Lakukan

analisis kadar air.

3. Bersihkan screw ekstruder , hidupkan dan amati kelancaran kerjanya. Masukkan

bahan A ke dalam ekstruder sedikit demi sedikit. Persiapkan alat penampung

pada sluran pengeluarannya.

4. Setelah alat dibersihkan, ulangi proses di atas untuk bahan-bahan B danC

21

5. Hasil ekstrusi ditimbang dan lakukan analisis rendemen, kadar air, dan volume

pengembangan. Bandingkan hasil proses ekstrusi dengan literature.

LATIHAN 2. PENGARUH KADAR AIR BAHAN TERHADAP HASIL PROSES

EKSTRUSI

Tujuan : Dapat mengetahui pengaruh kadar air bahan terhadap kehalusan hasil proses

ekstrusi

Bahan : Kedelai dengan kadar air 65% (A), 70% (B), 75% (C), 80% (D)

Cara kerja :

1. Bersihkan dan siapkan alat screw ekstruder

2. Timbang masing-masing bahan sebanyak 500 kg

3. Hidupkan screw ekstruder dan amati kerja alat sebelum digunakan. Masukkan

bahan A ke dalam alat.

4. Tampunglah hasil keluaran yang diperoleh.

5. Setelah alat dibersihkan, ulangi proses di atas untuk bahan-bahan B,C, dan D

6. Untuk mengetahui keseragaman hasil proses ekstrusi, bahan A,D,C, dan D

dikeringkan dalam oven hingga kadar air 12%. Kemudian tepung ini diayak

dengan ayakan 40 mesh. Selanjutnya timbang bahan yang lolos/ tidak lolos dari

ayakan tersebut.

7. Buatlah grafik yang menggambarkan hubungan Antara kadar air dengan

persentase bahan yang lolos ayakan.

22

BAB V

PENGERINGAN

Pengeringan adalah suatu metode untuk mengurangi kandungan air dalam bahan

pangan dengan cara menguapkan air dalam bahan pangan. Penurunan kandungan air

dilakukan sampai kadar air tertentu sehingga enzim dan mikroba penyebab kerusakan

menjadi tidak aktif/mati sehingga bahan yang dikeringkan dapat disimpan lebih lama.

Selain itu pengeringan bertujuan agar volume bahan pangan menjadi lebih kecil,

memudahkan pengangkutan dan penyimpanan sehingga menghemat biaya pengangkutan.

Poses pengeringan dapat dilakukan dengan beberapa cara tergantung dari sifat

bahan, kegunaan dan nilai ekonomisnya. Proses pengeringanyang umum dilakukan

adalah penjemuran (sun drying), pengeringan Buatan (artificial drying), pengeringan

Secara Pembekuan (freeze drying) dan pengeringan Secara Osmosis (osmotic

dehydration).

Ad. 1. Penjemuran

Adalah pengeringan alamiah dengan menggunakan sinar matahari langsung sebagai

energi panas.contoh : pisang sale, manisan ceremai, biji- bijian. Keuntungannya

Biaya dan alat- alat murah. Kerugiannya:

1. Tergantung cuaca (~ kontinuitas mutu)

2. Waktu lama

3. Temperatur, kelembaban udara, kecepatan awan udara

4. Sanitasi tidak dapat dijaga

5. Perlu tempat luas, wadah penjemuran banyak

6. Mutu lebih rendah

Pengeringan Buatan/Pengeringan Mekanis (”Artificial Drying”) adalah pengeringan

dengan menggunakan alat pengering. Contoh : pengeringan buah dan sayur. Ada 2 jenis

pengeringan buatan:

1. Pengeringan Adiabatic (dengan udara panas)

2. pengeringan Isotermik (dengan pelat logam panas)

23

Macam- macam alat pengering:

1. Alat Pengering dengan udara panas

Cabinet Drier, Fluidized Bed Drier, Spray Drier, Continuous Conveyor Belt Drier

2. Alat Pengering Drum / Roller

Atmospheric Drier

3. Alat Pengering Vacuum

Vacuum Belt Drier

Keuntungannya mutu lebih baik dan tekanan, kelembaban udara, kecepatan aliran udaraa

dan temperatur dapat diatur. Kerugiannya biaya dan alat mahal

Pengeringan Secara Pembekuan (Freeze Drying) merupakan proses pelepasan

air dari suatu produk dengan cara sublimasi dari es menjadi uap (kondisi vakum Tekanan

< 4 mmHg; Suhu :-12,2 C). Uap air kemudian dilepaskan dengan system kondensasi.

Untuk produk yang bernilai ekonomis tinggi

Pengeringan Parsial Secara Osmosis (Osmotic Dehydration) adalah pengeringan

berdasarkan proses osmosis (memindahkan air dari larutan encer ke larutan.yang lebih

pekat melalui membran semipermiabel hingga terjadi keseimbangan antara larutan gula

dan bahan yang dikeringkan .Diteruskan dengan pengeringan lain. Medium : larutan gula/

garam. Contohnya manisan buah mangga, tomat, nanas dsb.

Beberapa aspek yan perlu diperhatikan dalam pengeringan adalah ;

a.Toleransi suhu

Suhu yang terlalu tinggi dalam pengeringan dapat menyebabkan kerusakan bahan

misalnya bahan dapat mengalami case hardening (pengerasan bahan pada permukaan)

b.Respon kelembaban

Proses pengeringan bahan kadang-kadang memerlukan kelembaban tertentu

supaya tidak terjadi perubahan yang merugikan seperti perubahan warna, aroma dsb

c.Daya tahan terhadap tekanan

Bahan tertentu dapat menahan tekanan tinggi seperti padi-padian, namun bahan

yang diiris tidak dapat menahan tekanan tinggi sehingga tekanan dalam pengeringan perlu

diatur sesuai dengan komoditinya.

24

LATIHAN : PENGERINGAN KACANG TANAH DENGAN CABINET DRYER

Bahan : kacang tanah

Alat : cabinet drYer, thermometer, timbangan, pencatat waktu oven

Cara kerja :

Kacang tanah

Penimbangan (berat awal)

Pengukuran kadar air (KA awal)

Pengeringan dengan Cabinet drier (2 jam)

Pengukuran : tdb dan RH udara ruangan

-tdb udara pengering (udara keluar dari HE)

-tdb udara keluar dari dryer

Kacang tanah kering

Pengukuran kadar air (KA akhir)

Penimbangan berat akhir (Rendemen)

25

BAB VI

PENDINGINAN DAN PEMBEKUAN

Pendinginan atau refrigerasi adalah proses pengambilan panas dan suatu benda

sehingga suhunya akan lebih rendah dari sekelilingnya. Proses pendinginan terjadi

berdasarkan hukum termodinamika yang kedua, yaitu energy dapat dipindahkan dari

benda yang berenergi tinggi ke benda yang berenergi rendah. Untuk bahan makanan,

pendinginan dapat dikerjakan dengan menggunakan es atau menggunakan pendingin

mekanik/mechanical refrigeration.Perpindahan panas dapat diartikan sebagai penghantar

energy panas dari suatu daerah ke daerah yang lain karena perbedaan suh yang terjadi

antara kedua daerah tersebut.Bila dalam suatu system terdapat gradient suhu (atau apabila

dua system yang suhunya berbeda disinggungkan) maka akan terjadi perpindahan energi.

Panas akan mengalir dari suatu tempat yang bersuhu tinggi ke tempat yang suhunya lebih

rendah.Perpindahan panas tersebut dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu

konduksi.konveksi, dan radiasi.

Kapasitas refrigerasi dan waktu proses yang dibutuhkan untuk mendinginkan

bahan makanan dihitung berdasarkan metode perpindahan panas unsteady state. Beberapa

asumsi dibuat untuk memudahkan perhitungan, diantaranya adalah : temperatur awal dari

bahan dan media pendingin dianggap konsta dan seragam, aktivitas respirasi dan sifat

termal bahan dianggap konstan selama pendinginan.

Untuk proses pendinginan bahan makanan dengan es sebagai media

pendinginnya, maka dapat dihitung kebutuhan es sebagai media pendinginnya, dengan

rumus :

QL.es = Q SP + Q|

Dimana

QL.eS: panas laten es, dihitung dengan persamaan:

QL.es = m . Les

Qsp : panas sensible bahan makanan, dihitung dengan persamaan:

Qsp = m . Cp. At

Ql : panas yang hilang selama pendinginan. Panas yang hilang ini dapat

disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya:

a. Hilang karena adanya penyerapan panas oleh dinding/ permukaan ruang pendingin.

b. Hilang karena adanya panas respirasi dari bahan

26

Data-data sifat termis produk sangat diperlukan untuk perhitungan proses

pendinginan. Data-data tersebut diantaranya adalah panas spesifik (Kj/Kg°c) dan

konduktivitas termal (W/m.°c)(Apendix 7).

Pada praktikum pendingin ini.rumus yang digunakan :

Q =H =m.Cp.T

Dimana :

• Panas spesifik di atas pendinginan(Cpl)

• Panas spesifik dibawah pendinginan (Cp2)

• Panas laten pendinginan

• Suhu pendinginan (Tr)

Total entalpi (AH)=Q=m[Cp1(T1-Tr)+panas laten+Cp2(Tr-T2)]

Tujuan Praktikum :

1. Mempelajari dan memahami prinsip dan mekanisme kerja refrigerator.

2. Mempelajari pengaruh konsentrasi larutan garam/ jenis bahan terhadap

penurunan titik beku

Bahan : air, larutan garam 30% dan 50%, telur, ice cream, dan susu sapi.

Alat : Termometer/termokopel,gelas beaker

Cara kerja :

B. Pengukuran titik beku berbagai larutan garam

1. Persiapan isolator gabus:

Es batu dimasukkan ke dalam wadah isolator gabus. Bahan yang akan

didinginkan dimasukkan ke dalam isolator gabus, dikelilingi oleh

es.Termokopel ditusukkan ke dalam bahan yang didinginkan sesuai dengan

jari-jari yang diinginkan (r=0,^,1) dan diamati dan dicatat perubahan suhu

yang ditunjukkan oleh alat thermokapel pada waktu pengukuran tertentu.Ukur

panjangjebar, dan tinggi permukaan isolator gabus.

27

2. Pembuatan larutan garam dapur dengan konsentrasi (0,10,20,30,50%)

3. Dibekukan

4. Diukur suhu beku untuk masing-masing larutan garam

C. Pengukuran titik beku berbagai jenis bahan

1. Mesin refrigerator dinyalakan

2. 50ml bahan (madu,susu atau larutan gula)yang akan didinginkan dimasukkan

kedalam gelas beaker.

3. Ukur suhu awal bahan

4. Termometer dimasukan kedalam bahan yang didinginkan. Diamati dan dicatat

perubahan suhu setiap 5menit selama 30menit.

5. Catat suhu beku bahan