10
2.7 Pengeringan
Muchtadi et al. 1995 menyatakan bahwa pengeringan merupakan suatu metode untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari bahan dengan menggunakan energi panas,
sehingga tercapai tingkat kadar air kesetimbangan dengan kondisi udara normal. Dengan kadar air yang rendah, maka daya tahan produk dapat ditingkatkan dan produk lebih awet. Nasution 1982
menyatakan bahwa pengeringan merupakan metode untuk menurunkan kadar air bahan pangan. Pengeringan merupakan metode tertua untuk pengawetan bahan pangan. Hal ini karena dalam
keadaan kering mikroba pembusuk tidak dapat tumbuh, dan enzim penyebab perubahan kimia tidak dapat aktif secara normal.
Keuntungan pengeringan adalah bahan menjadi lebih awet dengan volume bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah pengangkutan dan pengepakan. Di samping itu, pengeringan juga
menimbulkan beberapa kerugian antara lain terjadinya perubahan warna, tekstur, dan aroma Winarno et al., 1982. Menurut Achanta, Okos 2000, pengeringan makanan telah diaplikasikan untuk
beberapa alasan, antara lain: meningkatkan umur simpan, mengurangi biaya pengemasan, menurunkan beban pengiriman, meningkatkan rasa dan aroma, penambahan nilai jual dengan
merubah struktur dari produk asli dan penambahan nilai gizi atau nutrisi. Purnomo, Adiono 1985 menyatakan bahwa pengeringan mempunyai kerugian hilangnya flavor yang mudah menguap dan
memucatnya pigmen, perubahan struktur, dan menimbulkan bau gosong pada kondisi tidak terkendali. Ada beberapa peranan udara pada proses pengeringan bahan, antara lain: udara mengambil uap
di daerah pengeringan, udara menghantarkan panas ke dalam bahan yang dikeringkan, dan udara merupakan tempat membuang uap yang telah diambil dari tempat pengeringan Sutijahartini, 1985.
Menurut Sutijahartini 1985, kadar air bahan yang diketahui karena proses pengeringan dapat dinyatakan dalam dua macam, yaitu kadar air berdasarkan bahan basah b.b. dan kadar air
berdasarkan bahan kering b.k.. Kadar air basis kering adalah jumlah air yang diuapkan per berat bahan setelah pengeringan. Jumlah air yang diuapkan adalah berat bahan sebelum pengeringan
dikurangi berat bahan setelah pengeringan atau dinyatakan pada persamaan 1 berikut ini:
1 Kadar air basis basah dinyatakan sebagai jumlah air yang diuapkan per berat bahan sebelum
pengeringan, dengan rumus pada persamaan 2 berikut ini:
2
2.8 Spray Dryer
Nasution 1982 menyatakan bahwa ada beberapa macam alat pengering yang dapat digunakan, dan ini tergantung dari jenis bahan yang hendak dikeringkan. Penggunaan spray
dryer pengering kabut terutama digunakan untuk produk yang sensitif terhadap panas seperti susu,
telur, dan keju Potter, 1980. Buah-buahan yang berbentuk sari buah, bubur, dan pasta dapat dikeringkan dengan pengering kabut, dan beberapa di antaranya harus diberi perlakuan penambahan
pati Master, 1979.
11
Soekarto, Syarief 1992 menyatakan bahwa pengeringan kabut biasanya dilakukan terhadap bahan yang berbentuk fluida dengan kadar air tinggi. Fluida diusahakan menjadi droplet dengan cara
menyemprotkan fluida yang dimaksud menggunakan sprayer nozzle pada tekanan tinggi, kemudian dialirkan ke dalam sebuah ruang yang di dalamnya terdapat hembusan udara panas. Sebagian besar
kandungan air di dalam droplet menguap pada kecepatan konstan. Menurut Loesecke 1995, pada pengering kabut spray dryer, bahan dari bentuk larutan, suspensi, atau sludge, dikabutkan dalam
udara panas. Udara mengalirkan panas ke bahan yang telah dikabutkan, dan air yang terkandung di bahan akan menguap, sehingga yang tertinggal adalah padatan sebagai tepung yang terbang di siklon.
Metode pengabutan bervariasi tergantung pada bahan yang akan dikeringkan. Pengabut atau yang dinamakan atomizer dapat berbentuk disc, nozzle, dan lain-lain, tergantung tujuan dalam pengeringan.
Atomizer dapat diletakkan di bagian atas, tengah, samping, atau di bagian bawah dari drying chamber.
Menurut Sutijahartini 1985, bahwa bahan yang berbentuk larutan atau pasta dikeringkan menjadi bentuk butiran halus dengan spray dryer. Larutan atau pasta dikabutkan kedalam aliran udara panas,
dan pemindahan panas berlangsung dengan cepat sehingga tetesan langsung kering dan tidak mengadakan kontak dengan tetesan yang tinggal butiran halus dan kering. Butiran bahan kering akan
jatuh dan terkumpul pada alas pengering dan dengan alat pengumpul debu butiran-butiran ini dihisap serta dikumpulkan dalam bak penampung bahan kering.
Master 1979 menyatakan bahwa waktu kontak antara droplet dengan udara panas dalam ruangan pengering berlangsung sangat singkat hanya beberapa detik, sehingga sedikit sekali
kemungkinan terjadinya degradasi karena panas. Sedangkan menurut Kjaergaard 1974, produk mengalami pengeringan tanpa bersinggungan dengan logam panas, suhu produk relatif tetap rendah,
walaupun pengeringan dilakukan pada suhu relatif cukup tinggi. Penguapan berlangsung sangat cepat, karena luasnya permukaan bahan. Gambar 2 memperlihatkan skema alat pengering kabut.
Gambar 2. Skema pengering kabut spray dryer Sumber: Anonim, 2011
Loesecke 1995 menyatakan bahwa ada beberapa faktor yang mempengaruhi pengeringan pada pengering kabut, antara lain:
1. Desain Banyak pengering yang menjamin bahwa campuran antara pergerakan udara yang cepat
dengan bahan yang dikeringkan mendorong pengeringan dengan cepat. Pengering kabut adalah salah satu pengering yang dalam kondisi ini lebih baik dibandingkan dengan pengering tipe lain.
Dalam kasus tunnel dryer, pengeringan cepat adalah pencapaian terbaik dengan pergerakan udara
12
melewati tunnel dalam arah yang berbeda menuju produk, atau dengan menambahkan udara panas di jalur akhir pada tunnel dan daerah pengeluaran dingin, udara lembab di atau dekat pusat.
Apabila udara dipaksa melewati bahan lebih dari kapasitasnya, pengeringan akan lebih cepat. Isolasi pengering untuk menghambat kehilangan panas dan mengurangi kebocoran udara karena
pengeringan cepat. Spray dan tunnel dryer jarang diisolasi bagaimanapun juga. Belum ada yang benar-benar tahu desain terbaik untuk pengeringan, karena belum diketahui kondisi terbaik
pengeringan untuk produk, atau apa saja yang terjadi selama pengeringan. 2. Volume aliran udara
Total volume aliran udara yang tinggi sangat sesuai untuk pengeringan yang cepat. 3. Suhu tinggi
Jika udara yang masuk dipanaskan sampai suhu tertinggi dan dapat dipertahankan dengan aman untuk bahan yang akan dikeringkan selama pengeringan, maka proses pengeringan yang
cepat akan terjadi. Bahan yang lembab dan masih mengandung kadar air yang tinggi, akan lebih toleran pada suhu yang lebih tinggi saat pengeringan, ketika bahan tetap dingin karena laju
penguapan air. 4. Proporsi sirkulasi udara
Jika bagian udara yang seharusnya keluar lewat saluran pengeluaran kembali bercampur dengan udara segar yang datang dan kemudian dipanaskan, maka udara akan berlalu dan bahan
akan lebih lembab. Waktu pengeringan lebih lama, akan tetapi ada penghematan energi. 5. Laju pemasukan dari bahan
Dalam pengering tunnel, operasi yang ideal menjadi satu dalam udara yang melewati tunnel yang tidak akan dingin, dan kelembaban relatif akan rendah. Kondisi ini dapat dicapai dengan
penurunan berat bahan basah yang dimasukkan ke pengering. Banyak pengering yang melebihkan tray
, menjamin bahwa dengan cara ini, dapat meningkatkan kapasitas pengeringan. Pemasukan tray
dapat menjadi lebih berat dimana aliran udara melewati bahan. 6. Keadaan produk yang dikeringkan
Jika kadar air bahan yang akan dikeringkan sulit untuk dihilangkan karena struktur fisik dan kadar gula yang tinggi, pengeringan tidak akan terpengaruh oleh banyaknya panas yang
disalurkan. Pada umumnya alat pengering mempunyai dua zona pengeringan yaitu pengeringan primer dan
sekunder. Pada zona pengeringan primer, air menguap dari droplet dengan diikuti oleh penurunan suhu udara pengering yang cukup besar. Soekarto, Syarief 1992 menyatakan bahwa pada zona
sekunder, air menguap dari droplet dalam jumlah yang relatif sedikit sehingga penurunan suhu udara pengering tidak begitu nyata. Master 1979 menyatakan bahwa ada tiga elemen terpenting pada
pengering kabut yaitu atomizer, ruang pengering, dan pengumpul partikel-partikel kering yang dihasilkan. Masing-masing elemen tersebut memerlukan kondisi tertentu yang sangat tergantung dari
sifat bahan yang akan dikeringkan. Pengeringan kabut terdiri dari empat tahapan proses, yaitu 1 atomisasi bahan, sehingga dapat membentuk kabutan sehalus mungkin, 2 kontak antara partikel hasil
atomisasi dengan udara pengering, 3 penguapan air bahan, dan 4 pemisahan bubuk kering dengan aliran udara yang membawanya. Larutan yang akan dikeringkan harus mempunyai konsentrasi yang
tinggi. Hal ini menyangkut efisiensi dari alat pengering itu sendiri dan masalah ekonomi yang menyangkut rendemen hasil pengeringan. Konsentrasi yang baik untuk produk buah-buahan adalah
30-35. Menurut Soekarto, Syarief 1992, suhu udara pengering yang lazim digunakan berkisar antara
148.88 sampai 260
o
C dan ketika meninggalkan alat pengering suhu telah turun menjadi sekitar 76.67
13
sampai 104.44
o
C. Produk buah-buahan suhu pengeringan yang umumnya digunakan adalah 135-180
o
C Master, 1979. Soekarto, Syarief 1992 menyatakan bahwa kecepatan aliran udara pengering berkisar antara 0.381 sampai 0.635 ms, agar droplet dapat bergerak jatuh sementara air di dalamnya
menguap dan kemudian setelah kering mengendap di bagian dasar ruang pengering. Soekarto, Syarief 1992 menyatakan bahwa arah lintasan droplet ketika jatuh di dalam ruang
pengering relatif terhadap arah aliran udara pengering menentukan ukuran droplet yang harus disediakan baik melalui spuyer atau piringan berputar. Berdasarkan desain, pengering kabut dapat
digolongkan menjadi lima golongan, yaitu: 1. Mendatar dan arah litasan droplet seiring dengan aliran udara
2. Tegak sederhana dan arah lintasan droplet ke bawah seiring dengan aliran udara. Golongan ini dibagi lagi menjadi dua yaitu:
a. Aliran udara lurus b. Aliran udara berputar tetapi secara keseluruhan arahnya seiring dengan lintasan droplet ke
bawah 3. Tegak tidak sederhana dan arah lintasan droplet ke bawah seiring dengan aliran udara
4. Tegak dan arah aliran droplet ke atas seiring dengan aliran udara 5. Tegak tetapi arah lintasan droplet berlawanan dengan arah aliran udara pengering
Indryani 2000 menggunakan alat pengering kabut pada pembuatan tepung agar-agar, dan hasil terbaiknya diperoleh dengan perlakuan suhu inlet dan outlet sebesar 180
o
C dan 85
o
C dengan tekanan semprot 3 bar dan suhu inlet dan outlet 190
o
C dan 90
o
C dengan tekanan semprot 1.5 bar. Hudin, Winarno 1989 menggunakan alat pengering kabut pada pembuatan sari cakar ayam instan,
dan hasil terbaiknya diperoleh dengan perlakuan tepung beras sebagai bahan pengisi pada konsentrasi 15 dengan suhu pengering 190
o
C. Muchtadi et al. 1995 dalam penelitiannya mengenai pengaruh pengeringan dengan alat pengering kabut dan pengering drum terhadap aktivitas antitrombotik
bawang putih dan bawang merah, menyatakan bahwa pengeringan menurunkan aktivitas antitrombotik bawang. Bubuk bawang yang mempunyai aktivitas antitrombotik tertinggi adalah
bubuk bawang putih hasil pengering kabut dengan nilai D
50
0.048 mgml, diikuti oleh bubuk bawang putih hasil pengering drum, bubuk bawang merah hasil pengering kabut, dan bubuk bawang merah
hasil pengering drum, dengan nilai D
50
masing-masing 2.56, 3.02, dan 4.60 mgml.
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Kategori