3.2.4 Sifat Termofisik Bahan
Bahan pertanian umumnya merupakan bahan yang mudah rusak perisable food
sehingga diperlukan penanganan pascapanen yang lebih baik untuk dapat memperpanjang masa simpan bahan.
Proses pengolahan pascapanen untuk memperpanjang masa simpan bahan pertanian dengan cara pengeringan, umumnya berkaitan dengan masalah
perpindahan panas. Untuk menganalisis masalah-masalah pindah panas, diperlukan pengetahuan tentang sifat termofisik bahan tersebut.
Adapun sifat termofisik bahan yang diperlukan dalam analisis proses perpindahan panas dalam menguapkan air bahan bahan, antara lain :
a. Konduktivitas panas b. Massa jenis
c. Kadar air d. Kadar air keseimbangan
e. Difusivitas panas. f. Panas jenis
Nilai besaran sifat-sifat termofisik bahan bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti komposisi kimia dan jenis bahan. Dengan diketahuinya nilai sifat
termofisik bahan, laju perubahan suhu bahan, sehingga dapat ditentukan waktu optimum yang dibutuhkan dalam sistem pengeringan bahan.
3.2.4.1Kadar Air Keseimbangan Me Dalam proses pengeringan mempelajari kadar air keseimbangan penting,
karena kadar air keseimbangan merupakan kadar air minimum yang dapat dicapai saat pengeringan suatu bahan.Kadar air suatu bahan padat basah yang berada dalam
keseimbangan dengan udara pada temperatur dan kelembaban tertentu disebut sebagai kadar air keseimbangan equilibrium moisture content.
Kadar air kesimbangan suatu bahan merupakan sifat spesifik, yang besarnya dipengaruhi oleh jenis bahan, cara pengolahan, dan suhu serta kelembaban.
Suatu teraan kadar air keseimbangan pada suhu tertentu terhadap kelembaban disebut sebagai isotermis sorpsi.
Isotermis yang diperoleh dengan memaparkan padatan pada udara yang kelembabannya meningkat dikenal dengan isotermis adsorpsi. Sedangkan, isotermis
yang diperoleh dengan memaparkan padatan pada udara yang kelembabannya menurun dikenal dengan isotermis desorpsi. Dalam hal ini, jelas bahwa isotermis
desorpsi merupakan perhatian utama pada proses pengeringan, karena kadar air padatan menurun secara progresif. Bentuk umum sorpsi isotermis tipikal
ditunjukkan seperti pada Gambar 20.
Gambar 20 Sorpsi Isotermis tipikal Bentuk kurva isotermis sorpsi tersebut terbagi dalam 3 wilayah secara tegas,
A, B dan C, yang merupakan pertanda mekanisme pengikatan air yang berada pada tempat-tempat terpisah pada matrik padatan. Pada wilayah A, air terikat kuat pada
tempat tersebut dan tidak dapat digunakan untuk reaksi. Kadar Air
20 40
60 80
Kelembaban nisbi
B A
C
Desorpsi
Adsorpsi
Pada tempat ini, terutama terdapat adsorpsi lapis tunggal uap air dan tidak tampak perbedaan tegas antara isotermis adsorpsi dan desorpsi. Pada wilayah B, air
terikat lebih longgar. Penurunan tekanan uap air hingga di bawah tekanan keseimbangan uap air pada suhu yang sama adalah karena air tersebut terkurung
dalam kapiler yang lebih kecil. Air dalam wilayah C bahkan terikat lebih longgor dalam kapiler yang lebih
besar. Air ini dapat digunakan untuk reaksi dan sebagai pelarut
.
Pada proses penguapan air dari suatu bahan tipis yang dikeringkan dengan aliran udara panas , dimana besarnya nilai kadar air keseimbangan dapat ditentukan
berdasarkan model persamaan pengeringan lapis tipis dari Henderson dan Perry 1976.
exp t
k Me
Mo Me
M −
= −
−
α 3.1
3.2.4.2 Konstanta Pengeringan Konstanta pengeringan k adalah merupakan fungsi dari difusivitas massa
dan geometri bahan dan merupakan penyederhanaan dalam pemecahan persamaan difusi. Beberapa peneliti menemukan konstanta pengeringan dipengaruhi oleh suhu,
aliran udara, kelembaban dan ukuran partikel yang dikeringkan. .
Disamping itu juga dilaporkan bahwa adanya hasil penelitian yang bertentangan mengenai ada tidaknya pengaruh RH dan kecepatan udara pengering
terhadap konstanta pengeringan. Tetapi sebagian besar peneliti menganggap bahwa konstanta pengeringan tidak dipengaruhi oleh kadar air Chang dan Chung, 1983 di
dalam Thahir, 1986. Pada umumnya banyak peneliti melaporkan bahwa difusivitas massa
dipengaruhi oleh suhu mengikuti persamaan Arrhenius Henderson dan Pabis, 1961 di dalam Brooker et al, 1974, yang dirumuskan sebagai berikut :
⎭ ⎬
⎫ ⎩
⎨ ⎧
= T
C Exp
C D
v 2
1
3.3
3.2.5 Proses Pengeringan
Kategori