8 Gambar 2. a Kurva perubahan kadar air terhadap waktu pengeringan, b Kurva laju pengeringan
terhadap kadar air Heldman dan Singh 1981. Menurut Henderson dan Perry 1976, proses pengeringan dibagi menjadi dua periode, yaitu
periode laju pengeringan tetap dan periode laju pengeringan menurun. Laju pengeringan tetap terjadi sampai saat bahan mencapai kadar air kritis. Laju pengeringan dipengaruhi oleh faktor internal dan
eksternal. Faktor internal meliputi bentuk, ukuran dan susunan bahan saat dikeringkan. Faktor eksternal meliputi suhu, kelembaban, dan kecepatan aliran udara pengeringan.
Air yang diuapkan selama proses pengeringan terdiri dari air bebas dan air terikat. Air bebas adalah bagian air yang terdapat pada permukaan bahan yang dipergunakan oleh mikroba untuk
pertumbuhan dan sebagai media reaksi kimiawi. Air ini yang pertama menguap pada saat pengeringan. Air terikat terbagi menjadi dua macam, yaitu air terikat secara fisik dan air terikat secara
kimiawi. Air yang terikat secara fisik merupakan bagian air bahan yang terdapat dalam jaringan matriks bahan karena adanya ikatan fisik. Bila kandungan air terikat diuapkan maka pertumbuhan
mikroba, reaksi pencoklatan, hidrolisis atau oksidasi lemak dapat dikurangi. Air yang terikat secara kimiawi adalah air yang terikat dengan protein, lemak dan karbohidrat yang terkandung dalam bahan
pangan Henderson dan Perry 1976.
2.5 Pengering Tipe Rak
Pengeringan kabinet atau disebut juga pengeringan tipe rak adalah pengering dengan sistem batch dimana proses pengeringan dilakukan pada suhu yang konstan dan di dalamnya terdapat rak-rak
yang berfungsi untuk meletakkan bahan yang akan dikeringkan. Alat ini terdiri dari alat pemanas, kipas untuk sirkulasi udara, alat pengatur kecepatan udara serta bagian inlet dan outlet udara. Alat
pengering ini biasanya digunakan untuk pengembangan produk baru sebelum diproduksi skala besar Estiasih dan Ahmadi 2011.
Menurut Henderson dan Perry 1976, sayuran dan buah-buahan cocok dikeringkan dengan menggunakan pengering rak. Bahan diletakkan di atas rak yang dipasangkan pada kereta untuk
memudahkan pemindahannya. Pengering rak merupakan pengering yang paling murah pembuatannya, mudah pemeliharaannya, dan sangat luwes penggunaannya Desrosier, 2008.
Menurut Heldman dan Singh 1981, ada dua kekurangan atau permasalahan yang dimiliki alat pengering ini. Masalah pertama adalah ketidakseragaman tingkat kekeringan produk akibat letak
a
Decreasing Drying Rate
Constant Drying Rate
Bound Moisture
Content
Moisture Content g H
2
Og solid Drying Rat
e g H
2
Om
2
hr
E D
C B
A Critical Moisture Content
Free Moisture Content
b
9 rak yang bervariasi bertingkat-tingkat. Permasalahan kedua adalah kecepatan pengeringan produk
tidak sama, dimana produk akan lebih cepat kering jika dekat dengan sumber panas masuk ruang pengering. Namun masalah-masalah tersebut dapat diatasi dengan cara memindahkan atau memutar
letak rak. Selain itu dapat diatasi juga dengan pembalikan arah aliran udara.
2.6 Karakteristik Pengeringan 2.6.1 Kadar Air
Kadar air suatu bahan berpengaruh terhadap banyaknya air yang diuapkan dan lamanya proses pengeringan. Menurut Henderson dan Perry 1976 kadar air dari suatu bahan biasanya
dinyatakan dalam persentase berat dalam basis basah. Kadar air basis basah adalah perbandingan berat air per 100 gram bahan.
Dimana m adalah kadar air basis basah dalam persen, Wm adalah berat air sedangkan Wd adalah berat bahan kering. Kadar air dapat pula dinyatakan dalam basis kering sebagai berikut :
Metode yang digunakan untuk mengukur kadar air dapat secara langsung atau tidak langsung. Metode secara langsung dilakukan dengan pengovenan, sedangkan metode tidak langsung
dapat menggunakan alat yang menggunakan prinsip tahanan elektrik.
2.6.2 Laju Pengeringan
Laju pengeringan adalah banyaknya kadar air yang diuapkan satuan berat per satuan tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeringan adalah 1 bentuk bahan, ukuran, volume
dan luas permukaan, 2 sifat termofisik bahan seperti panas laten, panas jenis spesifik, konduktivitas termal dan emisivitas termal, 3 komposisi kimia bahan, misalnya kadar air awal bahan, dan 4
keadaan di luar bahan, seperti suhu, kelembaban dan laju aliran udara. Proses pengeringan dapat dibedakan atas dua periode utama, yaitu periode dengan laju
pengeringan tetap dan periode dengan laju pengeringan menurun. Kedua periode ini dibatasi oleh kadar air kritis titik C pada Gambar 2b. Air yang diuapkan dalam pengeringan terdiri atas air bebas
dan air terikat. Laju pengeringan tetap bila konsentrasi air bebas pada permukaan bahan cukup besar. Penguapan ini dapat disamakan dengan laju penguapan pada permukaan air bebas.
10
2.7 Analisis Performansi Alat Pengering 2.7.1 Laju Aliran Udara Pengering
Laju aliran udara pengering yang dibutuhkan untuk mengeringkan bahan dapat dihitung dengan persamaan berikut Rokhani 1989 :
dimana Q = laju aliran udara, m
3
jam Wa = jumlah uap air yang dikeluarkan bahan, kg
v = volume spesifik udara, m
3
kg uk udara kering Ha = kelembaban mutlak udara keluar alat pengering, kg airkg uk.
Hd = kelembaban mutlak udara pengering, kg airkg uk. t
= waktu pengeringan, jam M1 = kadar air awal, bb basis basah
M2 = kadar air akhir, bb Wd = berat bahan kering, kg
2.7.2 Energi Untuk Memanaskan Udara Pengering
Energi panas yang digunakan untuk memanaskan udara pengering dapat dihitung dengan persamaan berikut Rokhani 1989 :
dimana q1 = energi yang dibutuhkan untuk memanaskan udara pengering, kJjam Q = laju aliran udara, m
3
jam Hd = entalpi udara pengering, kJkg uk.
Ho = entalpi udara lingkungan, kJkg uk. v = volume spesifik udara, m
3
kg uk.
2.7.3 Energi Untuk Menguapkan Air Bahan
Energi untuk menguapkan air dari bahan yang dikeringkan dihitung dengan persamaan 6 dengan asumsi panas laten yang dikandung bahan sama dengan panas laten penguapan dari air bebas
Rokhani 1989.
11 Dimana q2 = energi yang dibutuhkan untuk menguapkan air dari bahan, kJjam
w = laju penguapan air dari bahan, kJkg hfg = panas laten penguapan air, kJkg dari tabel pada Lampiran 4
2.7.4 Efisiensi Pengeringan
Efisinsi dapat dibedakan atas efisiensi penggunaan panas, efisiensi pemanasan dan efisiensi pengeringan total. Efisiensi penggunaan panas adalah nilai perbandingan antara jumlah energi panas
yang digunakan untuk menguapkan air dari bahan yang dikeringkan dengan jumlah energi panas efektif yang digunakan untuk memanaskan udara pengering. Efisiensi pemanasan adalah nilai
perbandingan antara jumlah energi yang digunakan untuk memanaskan udara pengering dengan jumlah energi panas yang dihasilkan bahan bakar. Sedangkan efisiensi pengeringan total adalah
adalah nilai perbandingan antara jumlah energi panas yang digunakan untuk menguapkan air dari bahan yang dikeringkan dengan jumlah energi panas yang dihasilkan bahan bakar Rokhani 1989.
Rumus perhitungan tiap-tiap efisiensi dituliskan dalam persamaan 7, 8, dan 9.
dimana Eg = efisiensi penggunaan panas, Ep = efisiensi pemanasan,
Ek = efisiensi pengeringan total, q1 = energi yang digunakan untuk memanaskan udara pengering, kJjam
q2 = energi untuk penguapan air bahan, kJjam qm = energi yang dihasilkan bahan bakar, kJjam
p = daya yang digunakan, Watt t = lama pengeringan, jam
2.8 Ekstraksi Oleoresin
Oleoresin berasal dari kata oleo yang berarti minyak dan resin yang berarti gum. Jadi oleoresin adalah campuran minyak dan resin yang diperoleh dari ekstraksi, pemekatan dan
standarisasi minyak atsiri dan komponen non volatile dari rempah-rempah anonim 2009. Oleoresin
12 dihasilkan dengan mengekstrak rempah-rempah yang sudah digiling halus agar minyak dan komponen
flavornya larut. Larutan yang dihasilkan dipisahkan dari ampasnya dengan penyaringan dan pelarutnya didestilasi. Ekstraksi oleoresin dipengaruhi oleh jenis bahan, jenis pelarut dan kondisi
ekstraksi. Kondisi ekstraksi meliputi metode ekstraksi, waktu ekstraksi, jenis pelarut, perbandingan bahan dengan pelarut, suhu ekstraksi dan derajat kehalusan bahan.
Untuk memperoleh oleoresin cabai rawit yang optimal dilakukan dengan cara mengekstrak bubuk cabai ukuran 30-40 mesh menggunakan pelarut ethanol 96.5 dengan perbandingan bahan
dan pelarut 1:6, suhu 40
o
C, selama 110 menit menggunakan metode perkolasi dengan kecepatan putaran pengaduk 300 rpm Komara 1991.
2.9 Kosmetik
