Latar Belakang Kajian energi pengeringan beku dengan penerapan pembekuan vakum dan pemanasan dari bawah

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengeringan beku merupakan metode pengeringan termahal disebabkan biaya pengeringan yang terlalu tinggi. Biaya pengeringan yang tinggi ini disebabkan pengering beku menggunakan energi dalam jumlah besar dalam selang waktu yang lama dan dapat melebihi 24 jam. Hal ini mengakibatkan penerapan metode pengeringan beku pada produk-produk baru kurang diminati dan penerapan metode pengeringan beku ini masih terbatas pada produk-produk dengan nilai jual tinggi. Biaya pengeringan yang tinggi ini juga menyebabkan penerapan metode pengeringan beku tidak dapat dijalankan untuk pengungkapan potensi produk baru. Pengeringan beku berlangsung dalam waktu yang lama. Oleh karena itu, pengeringan beku yang dapat berlangsung singkat tanpa mengakibatkan kehilangan kwalitas penting produk, menjadi hal yang sangat diinginkan. Pengeringan beku ini terdiri atas pembekuan, pengeringan primer sublimasi, dan pengeringan sekunder. Sedangkan pengeringan primer selalu menjadi bagian yang terlama pada proses pengeringan beku. Karena itu, untuk mengembangkan pengering beku yang ekonomis, perlu diusahakan pengurangan waktu pengeringan primer. Dalam hal ini, peningkatan laju sublimasi merupakan faktor terpenting pada proses pengurangan waktu pengeringan primer Pikal dan Shah, 1990. Proses pengeringan beku merupakan suatu proses pengeringan terbaik yang terdiri dari tahapan-tahapan berupa pembekuan produk, dan pengeringan pada tekanan vakum di bawah tekanan tripple. Dengan metode ini, mula-mula dilakukan pembekuan pada tekanan atmosfir, kemudian dilakukan penurunan tekanan dan dilanjutkan dengan pengeringan secara sublimasi. Dengan cara ini, pembekuan dilakukan pada tekanan yang berbeda dengan tekanan sublimasi. Dengan demikian energi yang dibutuhkan meliputi energi pembekuan, energi penurunan tekanan dan energi pengeringan. Agar dapat dilakukan penghematan pemakaian energi, maka diterapkan metode pembekuan vakum yang akan membekukan dan menurunkan tekanan produk pada saat yang bersamaan. Dengan 2 cara ini diharapkan akan terjadi penurunan pemakaian energi total untuk pembekuan dan penurunan tekanan. Hal ini diharapkan menjadi keunggulan dari penerapan pembekuan vakum selain keuntungan lain berupa peningkatan mutu produk dengan cara pengurangan kemungkinan kerusakan mekanis dan penularan penyakit. Penerapan metode pembekuan vakum ini akan mengurangi langkah pengeringan beku dari tiga tahap menjadi dua yaitu pembekuan sekaligus penurunan tekanan, dan sublimasi yang dilanjutkan dengan desorpsi. Dengan cara ini diharapkan dapat dilakukan penghematan energi, karena pembekuan dilakukan bersamaan dengan pemvakuman. Selain menerapkan pembekuan vakum, pengering ini akan menerapkan pemanasan dari bawah. Hal ini dilakukan untuk mengatasi permasalahan yang dimiliki pengering beku pada umumnya berupa biaya pengeringan tinggi yang disebabkan oleh rendahnya laju pengeringan. Laju pengeringan rendah ini terjadi karena panas yang dibutuhkan untuk sublimasi dirambatkan melalui lapisan kering yang mempunyai nilai konduktivitas rendah seperti terlihat pada Gambar

1.1. Melor 1978 menyatakan konduktivitas thermal lapisan beku 45 kali