9 cetakan yang telah dipanaskan terlebih dahulu di dalam oven microwave. Bahan aditif yang
ditambahkan pada pati jagung tersebut adalah kalsium klorida dan natrium klorida. Natrium klorida pada adonan berperan sebagai penyerap energi yang dipancarkan gelombang mikro pada
proses pengembangan Metaxas dan Meredith 1983
2.5 RADIASI GELOMBANG MIKRO MICROWAVES
Microwave merupakan gelombang elektromagnetik yang pendek dengan panjang antara 1.0 cm
– 1.0 m dan frekuensi antara 0.3-3.0 GHz. Gelombang ini terletak di antara spektrum gelombang radio dan cahaya visible light. Energi dipindahkan dalam bentuk gelombang
sinusoidal dengan medan listrik dan medan magnet yang saling orthogonal satu sama lain. Gelombang mikro relatif aman terhadap manusia karena gelombang ini termasuk dalam
gelombang radiasi non ionisasi, sedangkan gelombang X-ray atau Gamma-ray termasuk dalam gelombang radisasi ionisasi dan mempunyai radiasi ionisasi yang jauh lebih kuat yang dapat
merusak sel pada jaringan hidup. Gelombang mikro digunakan dalam berbagai kegiatan sehari- hari seperti memasak, deteksi radar, telekomunikasi dan aplikasi lainnya Lee et al. 2008
Sebagian besar oven microwave yang digunakan untuk makanan dioperasikan pada dua set frekuensi. Oven microwave rumah tangga dioperasikan pada frekuensi 2450 MHz, sedangkan oven
microwave industri dioperasikan pada frekuensi 915 MHz. Panjang gelombang yang digunakan dengan kedua set frekuensi tersebut masing-masing adalah 0.122 dan 0.382 m dengan kecepatan
rambat yang sama dengan kecepatan cahaya, yaitu 3×10
8
m s
-1
pada udara dan merambat sedikit lebih lambat pada material padat.
Pada oven microwave gelombang mikro dihasilkan oleh sebuah tabung vakum elektronik yang disebut sebagai magnetron yang terletak di luar ruang oven. Kemudian gelombang mikro
tersebut merambat melalui tabung metal berongga yang disebut sebagai waveguide menuju ke ruang oven. Perpindahan panas yang terjadi pada penggunaan energi gelombang mikro
berlangsung secara radiasi yang tidak membutuhkan perantara Taylor dan Atri 2005. Radiasi gelombang mikro memberikan pemanasan yang merata pada bahan sedangkan pemanasan
konveksi dan konduksi diawali dari luar sehingga menyebabkan terjadinya perbedaan suhu antara dinding dan bagian dalam bahan.
Energi gelombang mikro bukanlah kalor. Untuk memanaskan makanan, energi gelombang mikro harus terlebih dahulu diubah menjadi kalor. Terdapat dua mekanisme yang menyebabkan
perubahan energi gelombang mikro menjadi kalor Gambar 4, yaitu rotasi dipol dan polarisasi ion. Mekanisme pertama melibatkan dipol yang bergerak, sedangkan yang lainnya melibatkan ion
yang bergerak. Keduanya berinteraksi dengan medan elektrik bukan dengan medan magnetik. Pada Gambar 4a, molekul polar bertindak sebagai magnet mikroskopik yang berusaha
mensejajarkan diri dengan medan listrik tersebut dengan cara memutar porosnya. Karena setiap molekul juga terikat dengan molekul lainnya, proses perputaran molekul tersebut menyebabkan
gesekan molekul tersebut dengan molekul lain. Gesekan tersebut mengganggu ikatan antara molekul-molekul yang menyebabkan friksi dan pelepasan panas Lee et al. 2008. Gambar 4b
memperlihatkan polarisasi ion pada suatu larutan. Kehadiran medan listrik menyebabkan ion bergerak dalam arah medan listrik tersebut. Karena polaritas medan listrik berubah ion bergerak
pada arah yang berlawanan. Ion tersebut menyerap energi gelombang mikro dengan berisolasi pada frekuensi gelombang mikro. Proses isolasi yang terjadi bolak-balik ini menyebabkan friksi
yang melepaskan energi.
10 a
b Gambar 4. Mekanisme perubahan energi gelombang mikro menjadi kalor arotasi dipol
bpolarisasi ion Lee et al. 2008 Pada penelitian Zhou et al. 2007 digunakan bantuan panas yang dihasilkan gelombang
mikro untuk mengembangkan pellet pati. Pengembangan pellet tersebut memanfaatkan sifat swelling power dari pati yang menunjukkan kemampuan pati untuk menyerap air dan
memperbesar ukurannya jika dipanaskan. Metode ini dikenal dengan istilah microwave assisted moulding MAM. Pada penelitian tersebut Zhou et al menggunakan tepung gandum sebagai
bahan baku utama. Tepung gandum ditambahkan dengan NaCl 99,5 dan CaCl 99. Campuran tersebut diekstrusi didalam co-rotating extruder dengan kecepatan 100 rpm pada suhu
60, 80, 120, 80 and 70 °C. Ekstrudat yang dihasilkan diekspansi di dalam microwave oven dengan tingkat power level 100 selama 35-60 detik. Hasil analisis fisik pada foam yang terbentuk
menunjukkan bahwa penambahan garam berpengaruh positif terhadap proses plastisasi dan ekspansi. Foam yang terbentuk melalui proses MAM memiliki resistansi yang lebih besar terhadap
kompresi dibandingkan dengan foam yang dikembangkan tanpa cetakan dan dikembangan dengan proses ekstrusi.
12
III. METODOLOGI PENELITIAN
