Nira Aren Rekayasa Proses Granulasi Gula Aren Cetak

7 tersebut. Perancangan proses dapat berupa perancangan fasilitas baru ataupun berupa modifikasiekspansi fasilitas yang sudah ada. Perancangan proses dimulai dari tahap konseptual dan berakhir pada tahap fabrikasi dan konstruksi hasil rancangan. Helman et al. 1988 menyatakan bahwa rekayasa proses merupakan sebuah proses baru atau penambahan tahapan proses baru dari yang sudah ada sebelumnya. Salah satu tahap rekayaasa dalam industri makan menyangkut proses yang menyebabkan perubahan bahan mentah menjadi sesuatu yang memiliki nilai tambah. Ada dua disiplin yang menonjol dalam rekayasa bahan makanan. Pertama bagian yang menjelaskan secara deskriptif peralatan serta proses yang terdapat pada pengolahan makanan. Kedua bagian teori yang terdiri dari deskripsi matematis bagi peralatan pengolahan dan perubahan-perubahan yang mungkin terjadi dalam produk selama penanganan, pengolahan dan penyimpanan. Kedua bagian ini sangat penting dan dalam banyak hal keduanya saling melengkapi atau mendukung satu dengan yang lainnya. Granul granule adalah istilah umum dari suatu partikel yang berukuran kecil. Dalam dunia farmasi, granul sering disebut partikel kecil bergabung menjadi lebih besar melalui agregasi permanen yang partikel aslinya masih dapat diidentifikasi. Tujuan proses granulasi adalah untuk memperbaiki kemampuan alir, kemampuan tekan, keseragaman, kemampuan mengontrol disolusi wettability, peningkatan bobot jenis dan untuk menghamburkan atau mentransfer Ezhilmuthu et al. 2005. Menurut Agrawal dan Naveen 2011 granul disiapkan terutama untuk meningkatkan sifat aliran dan kompresi campuran. Proses granulasi pada dasarnya dikelompokkan menjadi dua yaitu proses granulasi basah dan proses granulasi kering. Granulasi basah merupakan proses penambahan larutan cair pada bubuk sangat halus. Granulasi basah merupakan salah satu cara paling umum untuk membuat butiran granul melalui proses penggabungan agregasi. Proses granulasi kering digunakan untuk membentuk butiran tanpa menggunakan larutan cair karena produk yang akan digranulasi sensitif terhadap kelembaban dan panas. Granulasi kering dapat dilakukan dengan menekan dan kemudian mengecilkan ukuran partikelnya dengan menggunakan alat pemukul Touseyess 2002. Menurut Agrawal dan Naveen 2011 dalam proses granulasi kering ini partikel bubuk kering dapat disatukan secara mekanis dengan kompresi menjadi hancuran atau dengan mengerok untuk memperoleh serpihan. Proses granulasi seperti di atas tidak cocok untuk membuat granul dari gula aren cetak. Dengan cara di atas akan dihasilkan granul dengan warna putih atau pucat dan bobot jenis yang rendah dan sangat higroskopis, dan mudah menggumpal rocky sementara gula aren granul diharapkan memiliki warna merah-coklat keemasan dan tidak bercampur dengan warna bintik putih. Untuk itu dilakukan rekayasa proses granulasi dari cara granulasi di atas dengan menambahkan operasi pengeringan dan pengadukan serta pendekatan kadar air kesetimbangan. Pengecilan Ukuran Pengecilan ukuran bertujuan untuk memperluas permukaan sehingga meningkatkan kecepatan reaksi secara umum. Disamping itu, pengecilan ukuran berfungsi memperpendek jarak penetrasi fase lain ke kantong-kantong partikel. Faktor ini juga sangat penting di dalam proses pengeringan bahan padat dalam meningkatkan luas permukaan dan mengurangi jarak perjalanan air dalam partikel mencapai permukaan Coulson et al. 1991. Pengecilan ukuran mendukung memperoleh produk dengan bentuk 8 dan ukuran seragam sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan, mempertinggi reaktivitas bahan sehingga proses pengolahan berjalan dengan baik dan memberikan bentuk dan ukuran yang bersifat estetis sehingga kenampakan yang lebih menarik. Prosedur pengecilan ukuran yang umum dipakai adalah pemotongan cutting, pemecahanpenghancuran chrushing dan penggesekanpenggilingan shearing. Pemotongan Cutting merupakan pemisahan untuk pengecilan yang dilakukan dengan mendorong atau memaksa pisau tipis dan tajam ke material yang akan dikecilkan. Pemecahan Crushing merupakan pengecilan ukuran dengan memberikan gaya yang cukup pada bahan yang lebih besar dari tegangan putus bahan tersebut. Penggesekan shearing merupakan kombinasi pemotongan dengan pemecahan. Untuk pisau yang tajam dan tipis, maka hasilnya mirip dengan hasil pemotongan dan jika pisaunya tumpul dan tebal, maka hasilnya mirip dengan hasil pemecahan. Pengeringan Dalam beberapa kasus, pengeringan umumnya merupakan operasi tahap akhir dari suatu proses produksi sebelum pengemasan. Pengeringan biasanya didahului oleh evaporasi, filtrasi atau kristalisasi Coulson et al. 1991. Salah satu hal prinsip yang perlu diperhatikan untuk mengendalikan proses pengeringan adalah mengetahui keberadaan molekul air dalam produk bahan yang akan dikeringkan. Ada dua tipe keberadaan molekul air di dalam suatu produk pangan. Tipe pertama yaitu molekul air terikat yang bisa berada pada pipa-pipa kapiler, atau terserap pada permukaan, atau berada di dalam suatu sel atau dinding-dinding serat, atau dalam kombinasi fisik atau kimia dengan bahan padat. Tipe kedua yaitu air bebas yang biasanya berada pada celah-celah di dalam bahan padat. Mekanisme pengendalian proses pengeringan produk pangan bergantung pada struktur bahan beserta parameter pengeringan seperti kadar air, dimensi produk, suhu media pemanas, laju perpindahan pada permukaan, dan kesetimbangan kadar air. Kesetimbangan kadar air ini bergantung kepada sifat alami bahan padat yang dikeringkan dan kondisi udara pengering. Mekanisme pengeringan dapat dibagi dalam tiga. Pertama, penguapan dari suatu permukaan bebas yang mengikuti hukum pindah panas dan pindah massa pada produk basah. Kedua, aliran bahan cair dalam pipa-pipa kapiler, dan yang ketiga difusi bahan cair atau uap air. Kemampuan udara pengering memindahkan air dari bahan yang dikeringkan bergantung kepada suhu dan jumlah uap air yang berada atau dikandung oleh udara. Pengeringan merupakan proses penggunaan panas dan pemindahan air dari bahan yang dikeringkan dan berlangsung secara serentak bersamaan. Proses pengeringan melibatkan mode pindah panas konduksi, pindah panas konveksi dan atau radiasi Coulson et al. 1991. Kesetimbangan Kadar Air Selama operasi pengeringan, terjadi transportasi air keluar dari bahan. Keluarnya air dari bahan sehubungan dengan perbedaan tekanan uap air di dalam bahan dan di luar bahan. Pengeluaran air akan berhenti jika tekanan uap air dalam bahan sama dengan tekanan uap air di lingkungan sekitarnya kondisi kesetimbangan kadar air. Menurut Brooker et al. 1992 kesetimbangan kadar air didefinisikan sebagai kadar air suatu produk setelah dikenakan pada kondisi lingkungan tertentu untuk jangka waktu tidak terbatas sehingga kadar air dengan tekanan uap internal produk tersebut dalam kondisi 9 seimbang dengan tekanan uap lingkungannya. Tekanan uap air di atmosfer dihitung sebagai persentase relatif kelembaban RH. Kandungan air absolut di udara gkg udara kering dapat dihitung dengan menggunakan informasi suhu dan grafik psychometric. Kandungan air pada saat bahan padat menghasilkan tekanan uap air yang sama dengan yang ada pada lingkungan sekitar didefinisikan sebagai kadar air kesetimbangan. Akibatnya, kadar air kesetimbangan adalah kelembaban yang membatasi bahan tertentu dapat dikeringkan dalam kondisi suhu udara dan kelembaban tertentu. Jumlah air terkait bahan padat pada RH dan suhu tertentu tergantung pada afinitas kimia bahan padat tersebut. Hal ini juga tergantung pada interaksi yang terjadi pada luas permukaan dan sifat bahan Moyers dan Baldwin, 1999. Sorpsi isotermis diukur secara eksperimental dalam kondisi isotermal, digunakan untuk menggambarkan sifat higroskopis dari suatu produk Mujumbar, 2007. Sorpsi isotermis mencirikan jumlah uap teradsorpsi atau terdesorbsi pada kesetimbangan uap air yang berbeda. Penyerapan uap air isotermis berguna dalam memperkirakan stabilitas keadaan padatan, interaksi pada tahap awal pengembangan formulasi, dan pengaruh kelembaban pada sifat fisiko-kimia bentuk akhir Airaksinen et al. 2005a, 2005b. Pada beberapa bahan, nilai kesetimbangan kadar air tergantung pada arah dimana keseimbangan didekati. Nilai desorpsi lebih disukai untuk perhitungan pengeringan. Kadar air kesetimbangan dicapai dengan pengeluaran air biasanya lebih tinggi dari pada yang dicapai dengan menyerap air Brooker 1992. Perbedaan antara adsorpsi dan desorpsi isotermis disebut hysteresis. Menurut Fenema 1985 model persamaan yang dapat digunakan pada penelitian ini adalah : 1. BET Brunauer, Emmet, and Teller dengan persamaan sebagai berikut : m = � � � −� � � � �− + atau � � −� � = � + �− � � 1 untuk zona 1 dan 2 = � = + � − � − = + � untuk zona 3 C = C e QRT 4 dimana : m= kadar air bk , = kadar air pada lapisan monolayer db; = aktivitas air; C = tetapan energi adsorpsi pada lapisan monolayer pada suhu tertentu. C = faktor eksponen awal, Q = sorpsi enersi, dan R = konstanta gas. Persamaan BET dapat digunakan tidak tergantung pada suhu. Angka atau nilai yang berbeda dari dan C digunakan untuk mencocokkan masing-masing isotermis. Kadar air pada monolayer dihubungkan dengan nilai sorpsi dari permukaan bahan. diharapkan tidak tergantung suhu dan tidak berpengaruh terhadap struktur permukaan bahan. 2. GAB Guggenheim, Anderson and de Boer dengan persamaan sebagai berikut :