dimasukan ke dalam shear pump ini adalah karagenan, bahan bisa masuk ke dalam cairan dan larut karena adanya efek venturi dari hisapan pompa sentrifugal.
Menurut Mc.Clements 2000, proses pencampuran sangat erat kaitannya dengan berapa energi yang diterima dan berapa banyak perubahan entropinya,
walaupun inkorporasi susu bubuk ketika di dalam air harus minimun 25 menit pada suhu 40
o
C, tetapi bisa dipercepat dengan memberikan sejumlah energi. Oleh karena itu shear pump didesain untuk mempercepat pelarutan dengan memberikan
efek shear dan homogenisasi. Mekanisme perubahan partikel dalam sistem pencampuran cairan dapat dilihat dalam Gambar 13.
Gambar 13. Perubahan Struktur Partikel Bahan Karena Perubahan Energi dan Entropi Dalam Sistem Pencampuran McClements, 2000
5. Alat Pindah Panas
Jenis Alat Pindah Panas atau Plate Heat Exchanger PHE yang digunakan dalam proses pencampuran ini adalah Paraflow produksi APV SPX Gambar 14.
Perpindahan panas dimulai antara steam dengan air, sehingga membentuk air panas, selanjutnya air panas digunakan untuk memanaskan produk sehingga
mencapai suhu yang diinginkan. Proses control dilakukan dengan memasang sensor suhu pada outlet air panas, outlet produk yang memberikan indikasi untuk
setting, steam masuk dikendalikan steam valve secara otomatis sesuai dengan suhu yang diinginkan.
Gambar 14. Alat Pindah Panas Tipe Plat APV Paraflow
B. Penentuan Kecepatan Agitator Mixer dan Inline High Shear Mixer Pump
Pada penelitian ini dilakukan percobaan kecepatan inline shear pump pada 2000 rpm, 2500 rpm dan 3000 rpm dengan menggunakan ukuran batch 9.000 kg
tetapi waktu prosesnya 70 menit. Dari tahap ini ingin ditentukan pada kecepatan shear pump berapa dapat dihasilkan produk dengan kualitas yang baik.
Table 12 memperlihatkan bahwa semakin tinggi kecepatan putaran yang digunakan, maka indeks ketidaklarutan akan semakin baik. Dari hasil tersebut
dapat dilihat bahwa pada kecepatan inline shear pump 2500 rpm dan 3000 rpm, indeks ketidakkelarutan bisa mencapai kurang 0.1 ml. Dengan demikian semakin
banyak penambahan energi yang diterima bahan linear dengan kualitas pencampuran.
Tabel 12. Hasil penelitian pendahuluan
No Pengamatan
Kecepatan Inline Mixer 2000 rpm
2500 rpm 3000 rpm
1 Frekuensi motor high shear mixer
50 Hz 60 Hz
70 Hz 2
Kecepatan Agitator Pencampuran 1000 rpm
1000 rpm 1000 rpm
3 Waktu Hidrasi Susu bubuk
10 min 10 min
10 min 4
Total Waktu Pencampuran 70 min
70 min 70 min
5 Indeks ketidaklarutan
0.1 ml 0.1 ml
0.1 ml 6
Total padatan 69.5
69.3 69.3
7 Fat content
8.2 8.1
8.1 8
Viskositas 1.2 ps
1.1 ps 1.1 ps
9 pH
6.5 6.6
6.6 10 Produk menggumpal yang tersaring
di filter ++
- -
Pada kecepatan 2000 rpm dapat dilihat bahwa high shear mixer tidak bisa menghasilkan produk dengan kualitas yang baik indeks ketidaklarutan lebih dari
0.1 ml. Kemudian viskositasnya lebih tinggi dan produk yang dihasilkan sebagaian masih menggumpal, terbukti pada saat percobaan terjadi penyumbatan
di filter 500 um. Dengan demikian jumlah energi yang dibutuhkan tidak mencukupi dengan adanya penambahan volume pencampuran dari 7000 kg ke
9000 kg. Meskipun pada 3000 rpm kualitas produk yang dihasilkan baik, namun jika
dilihat dari frekuensi-nya sudah mendekati batas maksimum operasi yaitu 70 Hz dari batas maksimum 75 Hz. Dengan mempertimbangkan pemakaian energi dan
umur dari mesin, maka untuk penelitian selanjutnya kecepatan yang digunakan adalah 2500 rpm. Sedangkan untuk parameter komposisi produk dan viskositas
yaitu TS, fat dan viskositas dari hasil penelitian pendahuluan semua perlakuan menunjukkan hasil yang relatif sama.
Jika dilihat dari desain proses pencampuran susu kental manis yang baru, maka proses tersebut terdiri dari unit bacth high shear mixer Pencampuran Tank
dan Ultra High Shear Mixer. Menurut Feature Report Chemical Engineering 2005, profil kualitas hasil pencampuran diindikasikan oleh ukuran distribusi
partikel seperti ditunjukkan pada Gambar 15. Secara nyata dapat dilihat bahwa dengan menggunakan ultra high shear mixer, distribusi partikel jauh lebih baik
disusul dengan batch high shear mixer dibandingkan inline high shear mixer tanpa sirkulasi.
Gambar 15. Profil Distribusi Particle Size Jenis-Jenis High Shear Mixer Feature
Report Chemical Engineering 2005
