2 cara ini diharapkan akan terjadi penurunan pemakaian energi total untuk
pembekuan dan penurunan tekanan. Hal ini diharapkan menjadi keunggulan dari penerapan pembekuan vakum selain keuntungan lain berupa peningkatan mutu
produk dengan cara pengurangan kemungkinan kerusakan mekanis dan penularan penyakit.
Penerapan metode pembekuan vakum ini akan mengurangi langkah pengeringan beku dari tiga tahap menjadi dua yaitu pembekuan sekaligus
penurunan tekanan, dan sublimasi yang dilanjutkan dengan desorpsi. Dengan cara ini diharapkan dapat dilakukan penghematan energi, karena pembekuan dilakukan
bersamaan dengan pemvakuman. Selain menerapkan pembekuan vakum, pengering ini akan menerapkan
pemanasan dari bawah. Hal ini dilakukan untuk mengatasi permasalahan yang dimiliki pengering beku pada umumnya berupa biaya pengeringan tinggi yang
disebabkan oleh rendahnya laju pengeringan. Laju pengeringan rendah ini terjadi karena panas yang dibutuhkan untuk sublimasi dirambatkan melalui lapisan
kering yang mempunyai nilai konduktivitas rendah seperti terlihat pada Gambar
1.1. Melor 1978 menyatakan konduktivitas thermal lapisan beku 45 kali
konduktivitas lapisan kering.
Gambar 1.1. Aliran panas dan massa pengeringan beku Dengan metode penambahan pemanas dari bawah, panas untuk sublimasi
diharapkan akan merambat melalui lapisan beku produk selain juga melalui lapisan kering. Karena nilai konduktivitas thermal lapisan beku lebih tinggi, maka
efisiensi perambatan panas menjadi lebih baik sehingga pemakaian energi dan waktu pengeringan dapat dikurangi, demikian juga dengan biaya pengeringannya.
Lap. kering Lap. beku
Pf Tf
Permukaan Lap
sublimasi Dasar produk
Ts Ps
Flux panas, Q
I
Flux massa, m
x = 0 x = Xt
x = L Pemanas atas
Produk yang
Dike- ringkan
3
1.2 Perumusan Masalah
Kekurangan pengeringan beku berupa langkah yang banyak yang terdiri dari pembekuan, penurunan tekanan, dan kemudian pengeringan Gambar 1.2 diatasi
dengan menerapkan pembekuan vakum Gambar 1.3. Ketika pengeringan beku terdiri dari tiga langkah pembekuan, penurunan tekanan, dan pengeringan, maka
energi yang dibutuhkan juga terdiri dari tiga jenis energi ini. Dengan penerapan metode pembekuan vakum, pembekuan dan penurunan tekanan dijadikan hanya
satu langkah saja yaitu pembekuan yang berjalan simultan dengan penurunan tekanan. Dengan metode pembekuan vakum ini, energi yang dibutuhkan adalah
energi pemvakuman sekaligus pembekuan dan energi pengeringan. Dengan penurunan jumlah langkah ini dihipotesakan jumlah pemakaian energinya juga
akan berkurang. Dengan demikian maka diperlukan perencanaan agar ruang pengering dapat
menghasilkan tekanan vakum yang memenuhi kebutuhan pembekuan vakum ini. Ruang pengering yang digunakan telah dibuat oleh Zainuddin 2003 tetapi perlu
dilakukan penambahan peralatan-peralatan karena ruang ini ditujukan untuk proses pembekuan vakum , bukan untuk pengeringan beku. Permasalahan lain
yang perlu diatasi adalah penentuan suhu maksimum agar bahan lidah buaya tidak mengalami kerusakan pada bahan aktifnya
Gambar 1.2. Diagram tekanan-suhu Pengeringan Beku Pembekuan
Mekanis, Kryogenik, dan Lempeng Sentuh Tambunan et al 2004.
suhu tekanan
Pembekuan
P enuru
n an
teka na
n
Pengeringan sublimasi
Tekanan kerja
4 Permasalahan lambatnya laju pengeringan karena perambatan panas melalui
lapisan kering yang konduktivitas panasnya rendah Gambar 1.4 akan diatasi dengan penambahan pemanas dari bawah Gambar 1.5 . Panas yang diterapkan
dari bawah ini tidak boleh melebihi suhu aman bahan beku agar tidak terjadi pelelehan bahan melting.
Gambar 1.4. Pemanasan bahan dari atas melalui lapisan kering
Lapisan beku Konduktifitas panas tinggi
Lapisan kering Konduktifitas panas rendah
Sisi sublimasi Panas hilang
Panas Panas
sublimasi Plat pemanas atas
uap
Gambar 1.3. Diagram tekanan-suhu Pengeringan Beku
Pembekuan Vakum Tambunan et al 2004. suhu
tekan an
Pembekuan vakum dan
Pengeringan sublimasi
Tekanan kerja
5
Gambar 1.5. Pemanasan bahan dari atas dan bawah, masing-masing melalui lapisan kering dan beku
1.3 Tujuan Penelitian
