Aplikasi Sistem Pengering Adsorpsi Untuk Bahan Pangan dan Aditif
53
Tabel 3.6: Pengaruh variasi tebal karaginan pada laju alir udara 1 mdetik, dan
suhu 40
o
C
Tebal karaginan, mm
Kecepatan pengeringan 1detik
Waktu pengeringan jam
Efisiensi energi Kadar air
Derajat keputihan
1.00 0.0014
1.25 60
8 63.5
2.00 0.0010
1.50 56
9 61.0
3.00 0.0005
2.50 40
14 56.0
Berdasarkan derajat keputihan, semakin tebal karaginan derajat keputihan semakin rendah karena waktu pengeringan yang lebih lama. Dengan demikian,
maka kontak bahan dengan media pengering semakin lama dan probabilitas terjadinya browning makin besar. Dari tabel terlihat bahwa ketebalan 1-2 mm, masih
diijinkan dalam proses pengeringan denga hasil derajat keputihan 61-64 standar industri 60.
d. Model matematika Konstanta sorption-isoterm
Zeolite yang telah diaktivasi diletkan dalam tanki sorption isotherm, yang telah diatur suhu dan kelembabannya. Setelah 48 jam, zeolite ditimbang. Korelasi
antara suhu, kelembaban udara, dan air yang terserap zeolite, dimodelkan. Sehingga untuk mendapatkan harga konstanta prosesnya. Hasil dapat dilihat pada
Gambar 3.8 dan Gambar 3.9. Pada gambar terlihat bahwa perhitungan air terserap dalam zeolite berdasarkan model dan experiment adalah hampir sama.
0.04 0.05
0.06 0.07
0.08 0.09
0.1 0.11
0.12
30 35
40 45
50 55
60 65
Temperature C
k g
w a
te r
k g
d r
y z
e o
li te
Xe_model Xe_experiment
Gambar 3.8: Kestimbangan moisture isotherm pada berbagai suhu C
2
=0.074; C
3
=0.3600
54
Mohamad Djaeni, dkk
0.04 0.05
0.06 0.07
0.08 0.09
0.1
40 50
60 70
80 90
100
Relative humidity
k g
w a
te r
k g
d ry
z e
o li
te
Xe_experiment at 40C Xe_experiment at 50C
Xe_model 40C Xe_model 50C
Gambar 3.9: Kestimbangan moisture isotherm pada berbagai kelembaban udara
C
2
=0.074; C
3
=0.3600
Konstanta adsorpsi dan pengeringan
Konstanta kecepatan adsorpsi dihitung berdasarkan kelembaban udara masuk dan keluar adsorber. Sedangkan kecepatan pengeringan didasarkan pada
air yang diuapkan dari bahan karaginan dalam unit pengering.Hasil perhitungan menunjukkan bahawa kecepatan adsorpsi C
1
=0.0001detikdan kecepatan pengeringan C
1
=0.0002detik.Dengan hasil sebesar itu maka 20-30 air dalam udara dapat terserap selama proses pengeringan, dan pada saat yang sama 30-
40 air dari bahan mampu teruapkan.
f. Karakterisasi proses berdasarkan model Pengaruh suhu terhadap efisiensi dan waktu pengeringan
Pada tahap ini, suhu divariasi 30-60
o
C dengan laju alir udara 1.0 mdetik. Hasil menunjukkan bahwa respon experimen dengan model adalah mendekati,
dengan tendensi yang sama. Semakin tinggi suhu, dengan beban karaginan yang tetap maka efisiensi energi turun, namun kecepatan pengeringan semakin
bertambah yang dapat dilihat dari waktu proses yang semakin pendek lihat Tabel 3.7. Pada eksperimen berikutnya perlu ada ekivalensi antara karaginan dalam
Aplikasi Sistem Pengering Adsorpsi Untuk Bahan Pangan dan Aditif
55 pengering dengan laju alir udara, sehingga kebutuhan panas dengan yang harus
disediakan berimbang. Dari tabel terlihat juga bahwa dibanding pengering konvensional yang
beroperasi pada suhu 40-50
o
C, waktu proses pengeringan karaginan dengan zeolite lebih cepat 1-1.5 jam dibanding sistim pengeringan konvensional, dengan kenaikan
efisiensi energi rata-rata 10. Hal ini menunjukkan bahwa pengering adsorpsi dengan zeolite sangat potensial untuk dikembangkan.
Table 3.7: Pengaruh suhu operasi terhadap efisiensi energi dan waktu pengeringan 1.0
mdetik
Suhu
o
C Waktu pengeringan jam
Efisiensi energi Kadar air
Experimen Model
Experimen Model
Experimen Model
30 2.50
2.39 65
66 15.0
13.5 40
1.50 1.45
56 57
9.4 9.0
50 1.25
1.21 45
47 6.3
5.9 60
1.00 0.98
35 38
5.2 4.8
Pengering konvensional 40
o
C 2.50
40 14.0
Pengering konvensional 50
o
C 2.00
35 12.0
Pengaruh laju alir terhadap efisiensi energi dan waktu pengeringan
Laju alir udara divariasi sesuai dengan kondisi experimen yaitu pada 0.5-2.0 mdet,sementara suhu operasi dibuat tetap pada 40
o
C. Hasil seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 3.8, yaitu semakin besar laju alir kecepatan pengeringan
semakin besar yang ditunjukkan oleh semain singkatnya waktu untuk mendapatkan karaginan kering. Namun demikian, disebabkan oleh jumlah karaginan dalam
pengering tetap, besarnya laju alir justru menurunkan efisiensi energi disebabkan oleh waktu kontak antara bahan dan udara yang pendek. Oleh karena itu, transfer
panas antara media pengering dengan bahan menjadi kurang efisien, yang ditunjukkan oleh semakin besarnya panas yang hilang pada udara yang keluar
pengering.
