27
4.1.5 Densitas dan Porositas
Densitas merupakan rasio antara massa sampel kg dengan volume sampel m
3
. Nilai densitas riil Gambar 17 sampel diperoleh dari perbandingan massa sampel dan volume sampel yang telah
mengalami dehidrasi, sedangkan densitas apparent Gambar 18 sampel diperoleh dari persamaan 10. Besarnya nilai densitas apparent sampel dipengaruhi oleh besarnya kadar air sampel setelah dehidrasi
osmotik. Densitas riil sampel berkisar antara 954.38 kgm
3
hingga 1129.18 kgm
3
. Pada dehidrasi osmotik dengan larutan 30ºBx terlihat bahwa densitas sampel tidak banyak berubah Gambar 18, hal
tersebut terjadi karena sampel tidak mengalami perubahan kadar air yang cukup besar. Pada Gambar 19 menunjukkan bahwa semakin besar penyusutan berat sampel maka densitas riil sampel meningkat.
Hal tersebut terjadi karena semakin besar tingkat kehilangan air akan menyebabkan penyusutan berat yang semakin besar pula.
Gambar 17. Grafik densitas riil sampel setelah dehidrasi
Gambar 18. Grafik densitas apparent sampel setelah dehidrasi 0.98
1.00 1.02
1.04 1.06
1.08 1.10
1.12 1.14
50 100
150 200
250 300
350 400
ρ
r
ρ
r0
waktu menit
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix
0.98 1.00
1.02 1.04
1.06 1.08
1.10 1.12
100 200
300 400
ρ ρ
waktu menit
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 61 brix 1 cm 61 brix
1.5 cm 61 brix
28
Gambar 19. Grafik hubungan antara densitas riil dengan penyusutan berat selama dehidrasi osmotik
Gambar 19 menunjukkan hubungan antara densitas riil sampel dengan penyusutan berat yang terjadi selama dehidrasi osmotik. Penyusutan volume yang semakin besar akan mengakibatkan nilai
densitas riil sampel meningkat, karena semakin besarnya laju kehilangan air yang dialami oleh sampel. Proses dehidrasi osmotik juga menyebabkan perubahan porositas. Porositas menunjukan
fraksi udara yang berada dalam sampel. Semakin besar nilai porositas yang ditunjukkan maka semakin besar udara yang menempati ruang dalam sampel. Porositas sampel diperoleh dari perbandingan berat
jenis sampel yang terukur dengan berat jenis yang diperoleh melalui perhitungan. Porositas dipengaruhi oleh laju kehilangan air dan masuknya padatan terlarut dari larutan osmotik selama proses
dehidrasi. Gambar 20 menunjukkan perubahan porositas yang terjadi selama dehidrasi osmotik.
Gambar 20. Grafik porositas sampel selama dehidrasi osmotik 0.98
1.00 1.02
1.04 1.06
1.08 1.10
1.12 1.14
10 20
30 40
50 60
ρ
r
ρ
r0
WR ww
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix
0.00 0.50
1.00 1.50
2.00 2.50
3.00 3.50
50 100
150 200
250 300
350 400
Ɛ Ɛ
waktu menit
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 cm
29
Proses dehidrasi osmotik menyebabkan bahan kehilangan air hingga 50 dari kadar air awalnya sehingga sampel mengalami penyusutan baik volume maupun berat. Kehilangan air yang
terjadi pada sampel menyebabkan ruang kosong yang terdapat pada sampel. Besarnya porositas akhir pada sampel setelah dehidrasi berkisar antara 0.01 hingga 0.12. Data porositas dapat dilihat pada
Lampiran 6. Sampel yang memiliki porositas tinggi disebabkan karena kehilangan air yang cukup tinggi
yaitu pada sampel yang memiliki ukuran ketebalan 1.5 cm dengan larutan osmotik 45ºBx M2C1. Porositas terendah terlihat pada sampel yang memiliki ukuran 0.5 cm dengan larutan osmotik 30ºBx
M0C0, pada Gambar 6 ditunjukkan bahwa sampel tersebut masih memiliki kadar air yang cukup tinggi dibandingkan sampel lain dengan ukuran yang sama. Hal itu menunjukkan pori-pori sampel
tersebut masih mengandung air . Giraldo et al. 2003 dan Mavroudis et al. 1998 menjelaskan bahwa porositas meningkat
selama dehidrasi osmotik buah mangga dan apel. Dalam penelitian ini sebagian besar sampel mengalami peningkatan porositas selama dehidrasi, namun terdapat beberapa sampel yang memiliki
nilai porositas yang berfluktuasi. Jika suatu bahan memiliki porositas yang besar maka bahan tersebut juga memiliki tingkat
kemampuan melewatkan air yang besar pula. Besarnya porositas memudahkan air untuk berdifusi. Air dalam sampel mampu berdifusi ke ruang sampel yang terisi oleh udara karena udara memiliki
kerapatan yang lebih rendah dibandingkan air. Semakin besar WL dapat menyebabkan rendahnya SG. Hal ini dikarenakan air dari bagian dalam sampel mengisi ruang kosong yang berada di permukaan
sampel sehingga menghalangi masuknya padatan terlarut ke dalam sampel.
Gambar 21. Grafik rasio porositas terhadap penyusutan volume sampel selama dehidrasi osmotik Besarnya porositas tidak selalu sama dengan besarnya nilai kehilangan air WL yang dimiliki
oleh sampel karena selain air yang keluar dari sampel terdapat juga padatan terlarut yang masuk dari larutan osmotik ke sampel SG. Oleh karena itu, porositas dipengaruhi oleh beberapa faktor diantara
konsentrasi larutan osmotik yang berpengaruh terhadap besanya laju kehilangan air, suhu yang berpengaruh terhadap laju kehilangan air, dan besarnya SG yang masuk ke dalam sampel. Keluarnya
air dari sampel digantikkan oleh masuknya padatan terlarut yang masuk ke dalam sampel, padatan 0.00
0.05 0.10
0.15 0.20
0.25
100 200
300 400
ε ∆v
v
waktu menit
0.5 cm 30 brix 1 cm 30 brix
1.5 cm 30 brix 0.5 cm 45 brix
1 cm 45 brix 1.5 cm 45 brix
0.5 cm 60 brix 1 cm 60 brix
1.5 cm 60 brix
30
terlarut tersebut mengisi pori-pori sampel yang kosong. Penyusutan volume menyebabkan porositas bahan menurun. Gambar 21 merupakan rasio porositas terhadap penyusutan volume sampel, di mana
semakin lama proses dehidrasi maka grafik yang ditunjukkan semakin menurun karena penyusutan volume yang terjadi semakin besar.
Gambar 22. Grafik hubungan antara porositas dan penyusutan berat Porositas dan penyusutan volume ini dipengaruhi oleh besanya WL dan SG. Gambar 22
menunjukkan hubungan antara porositas sampel dengan penyusutan berat yang terjadi pada sampel. Mayor et al. 2011 pada proses dehidrasi osmotik pumkins menghasilkan porositas yang sedikit
menurun sampai pertengahan nilai WR yaitu 0.4, kemudian meningkat hingga akhir proses dehidrasi. Tidak ada kondisi proses yang mempengaruhi kecenderungan nilai porositas terhadap nilai WR
maupun nilai WL yang diamati. Dalam penelitian ini juga terlihat dari Gambar 22 bahwa tidak ada kecenderungan antara porositas terhadap nilai WR selama dehidrasi osmotik.
4.2 Dehidrasi Osmotik pada Suhu Ruang
Kategori