37189274 lap pengeringan
DESCRIPTION
dryTRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Pengeringan merupakan suatu proses penting yang terjadi dalam industri
pangan. Hal ini disebabkan karena pengeringan dapat digunakan untuk
mengawetkan bahan pangan yang mudah rusak taupun busuk saat penyimpanan,
sehingga secara tidak langsung pengeringan dapat memperpanjang umur simpan
suatu produk. Pengeringan memiliki pengertian yaitu aplikasi panas di bawah
kondisi terkontrol yang berfungsi untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam
bahan pangan melalui penguapan. Keuntungan dari pengeringan adalah dapat
meningkatkan stabilitas penyimpanan. Hal ini dikarenakan terjadinya
pengurangan berat dan volume produk akibat dari pengurangan kandungan air.
Keuntungan lainnya adalah pengemasan menjadi lebih mudah serta biaya untuk
pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutan menjadi lebih murah.
Pengeringan dilakukan dengan tujuan untuk memperpanjang umur simpan
produk melalui pengurangan water activity (aw). Pengurangan ini dilakukan
dengan cara menghambat pertumbuhan mikroba dan aktivitas enzim, tanpa harus
menginaktifkannya. Proses pengeringan mempunyai kelemahan yaitu kualitas dan
nilai nutrisi dalam pangan menjadi rusak.
Faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan aliran
udara pengering, jumlah bahan, serta sifat bahan. Udara pengemasan berhembus
dengan kecepatan sekitar 0,5-5 ms-1, sehingga distribusi udara menjadi seragam.
1.2 Tujuan
Tujuan dilakukan pratikum ini adlaah untuk mengetahui prinsip kerja dari
alat, spesifikasi, dan proses alat pengering kabinet Tujuan lainnya adalah agar
dapat menjelaskan pengaruh jenis bahan dan suhu terhadap kecepatan
pengeringan dan karakteristik akhir bahan. Pratikum ini juga berfungsi agar
membuat mahasiswa dapat menjelaskan keuntungan serta kerugian alat pengering
kabinet, dan memberikan saran untuk optimasi proses.
BAB II
1
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Pengeringan
Pengeringan mempunyai pengertian yaitu aplikasi pemanasan melalui
kondisi yang teratur, sehingga dapat menghilangkan sebagian besar air dalam
bahan makanan dengan cara diuapkan. Penghilangan air dalam bahan pangan
dengan cara pengeringan mempunyai satuan operasi yang berbeda dengan
dehidrasi. Dehidrasi akan menurunkan aktivitas air yang terkandung dalam bahan
pangan dengan cara mengeluarkan atau menghilangkan air dalam jumlah lebih
banyak, sehingga umur simpan bahan pangan menjadi lebih panjang atau lebih
lama. Pengurangan air tersebut dapat menghambat tumbuhnya mikroba dan
aktivitas enzim, namun tidak dapat melakukan inaktivasi. Hal ini dikarenakan
suhu selam proses tidak mencukupi untuk melakukannya (Fellows, 2000).
Pengeringan sering juga digunakan dalam pengawetan makanan, sehingga
dapat variasi makanan menjadi bertambah dan membuat makanan lebih bergizi
dan terasa enak. Proses pengeringan juga dapat digunakan untuk mengurangi
berat dan besar suatu bahan pangan. Hal ini dapat mendatangkan keuntungan,
karena proses pengemasan dan distribusi bahan pangan menjadi lebih mudah.
Kerugian dari dilakukannya proses pengeringan adalah kualitas dan nilai gizi yang
terdapat pada bahan pangan menjadi turun (Anonim, 2008).
2.2 Jenis Pengering
Metode pengeringan untuk bahan pangan padat biasanya menggunakan
beberapa alat (Buckleet al., 1987) :
2.2.1 Pengering cabinet (cabinet or tray dryer)
Pengeringan ini tersusun atas kabinet yang terisolasi dengan nampan
berlubang yang dangkal. Nampan tersebut berisi lapisan tipis yang berasal dari
bahan pangan. Prinsip kerja dari pengeringan kabinet adalah udara panas bertiup
dengan kecepatan 0,5-5 meter per detik. Udara tersebut melewati sistem saluran
dan baffle sehingga dihasilkan udara yang seragam (Fellows, 2000).
2.2.2Pengering terowongan (tunnel dryer)
2
Prinsip kerja dari pengeringan ini adalah lapisan bahan pangan
dikeringkan pada sebuah Nampak yang tersusun secara menumpuk pada proses
pengangkutan. Pergerakan yang terjadi dilakukan secara semikontinu dengan
melewati terowongan yang terisolasi. Terowongan tersebut tersusun atas 12-15
alat pengangkut, di mana kapasitas total adalah 5000 kg. Pengeringan terowongan
dapat digunakan untuk mengeringkan bahan dalam jumlah besar dengan waktu
singkat (Fellows, 2000).
2.2.3Pengering kotak (bin dryer)
Pengering kotak tersusun atas ban berjalan dengan panjang 20 meter,
sedangkan lebarnya adalah 3 m. Prinsip kerja dari pengeringan ini adalah bahan
pangan dikeringkan pada lubang. Lubang tersebut terdapat pada abn berjalan, di
mana ban tersebut berjalan melewati udara untuk mengeringkan (Fellows, 2000).
2.2.4Pengering dengan sitem ban berjalan (continuous belt dryer)
2.2.5Pengering dengan menggunakan bak berjalan (belt through dryer)
2.2.6Pengering pneumatic (air lift or pneumatic dryer)
2.2.7Pengering fluidasi (fluidized bed dryer)
2.2.8Pengering beku (freeze dryer)
2.2.9Pengering dengan alat pemanggangan meletup (explosive puff drying)
2.30 Kiln drying
2.2 Mekanisme Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan dengan melalui dua periode, yaitu periode
kecepatan konstan dan periode kecepatan penurunan. Periode kecepatan konstan
seringkali disebut sebagai periode awal, di mana kecepatannya dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan perpindahan massa dan panas (Rao et al.,
2005).
Udara yang terdapat dalam proses pengeringan mempunyai fungsi sebagai
pemberi panas pada bahan pangan, sehingga menyebabkan terjadinya penguapan
air. Fungsi lain dari udara adalah untuk mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh
bahan pangan yang dikeringkan. Kecepatan pengeringan akan naik apabila
kecepatan udara ditingkatkan. Kadar air akhir apabila mulai mencapai
3
kesetimbangannya, maka akan membaut waktu penegringan juga ikut naik atau
dengan kata lain lebih cepat (Desrosier, 1988).
Faktor yang dapat mempengaruhi pengeringan suatu bahan pangan adalah
(Buckle et al., 1987) :
1. Sifat fisik dan kimia dari bahan pangan, meliputi bentuk, komposisi,
ukuran, dan kadar air yang terkandung di dalamnya.
2. Pengaturan geometris bahan pangan. Hal ini berhubungan dengan alat atau
media yang digunakan sebagai perantara pemidah panas.
3. Sifat fisik dari lingkungan sekitar alat pengering, meliputi shut, kecepatan
sirkulasi udara, dan kelembaban.
4. Karakteristik dan efisiensi pemidahan panas alat pengering.
Proses pengeringan juga harus memperhatikan suhu udara dan
kelembaban. Suhu udara yang tinggi dan kelembaban udara yang relatif rendah
dapat mengakibatkan air pada bagian permukaan bahan yang akan dikeringkan
menjadi lebih cepat menguap. Hal ini dapat berakibat terbentuknya suatu lapisan
yang tidak dapat ditembus dan menghambat difusi air secara bebas. Kondisi ini
lebih dikenal dengan case hardening (Desrosier, 1988).
Proses pengeringan dimulai pada saat makanan diletakkan pada alat
pengering dan terjadi perpindahan air dari bagian bawah bahan pangan.
Perpindahan ini disertai dengan evaporasi pada bagian permukaan, sehingga
bagian permukaan makanan tetap dalam keadaan basah. Keadaan ini disebut
dengan constant rate period, di mana keadaan ini tetap akan
berlanjut sampai mencapai titik kandungan uap air tertentu
(Fellows, 2000). Karakteristik udara yang penting dalam
pengeringan saat constant rate period adalah (Fellows, 2000) :
1. Suhu yang tinggi.
2. Kelembaban yang rendah.
3. Kecepatan udara yang tinggi.
2.4 Efek Pengeringan pada Bahan Pangan
Bahan pangan yang mengalami proses pengeringan dan penyimpanan
mempunyai kualitas yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan pangan yang
tidak mengalami proses pengolahan. Perubahan utama yang diakibatkan oleh
4
proses pengeringan adalah perubahan terhadap tekstur bahan pangan dan
hilangnya aroma. Pengeringan juga mengakibatkan perubahan warna dan nilai
gizi yang cukup signifikan pada beberapa bahan pangan (Fellows, 2000).
2.4.1 Tekstur
Perubahan tekstur pada bahan pangan selama proses pengeringan dapat
diakibatkan oleh berbagai proses, seperti gelatinisasi pati, kristalisasi selulosa, dan
lokalisasi variasi dalam kandungan air ketika dilakukan pengeringan (Fellows,
2000).
Perubahan pada tekstur bahan pangan akan semakin besar, apabila proses
pengeringan dilakukan secara cepat dan memakai suhu tinggi. Beberapa zat yang
terdapat pada bahan pangan ketika dilakukan penghilangan air, zat tersebut akan
mengalami perpindahan ke permukaan dengan mekanisme dan kecepatan yang
spesifik. Suhu tinggi akan mengakibatkan perubahan yang kompleks pada zat di
permukaan bahan pangan, sehingga terbentuk kulit yang keras. Perubahan
tersebut terjadi secara kimiawi dan fisik (Fellows, 2000).
2.4.2 Aroma dan Flavor
Pengeringan dengan pemanasan akan mengakibatkan terjadinya penguapan air
dan hilangnya komponen pangan yang bersifat mudah menguap, sehingga bahan
pangan mengalami penurunan dari segi flavor. Kehilangan komponen tersebut
tergantung pada shut, tekanan uap komponen yang mudah menguap, kandungan
air dalam bahan pangan, dan kelarutan komponen yang mudah menguap dalam
uap air. Oleh karena itu, komponen yang tingkat menguapnya tinggi akan lebih
cepat hilang selama proses pengeringan, sehingga pengeringan bahan pangan
dilakukan pada suhurendah (Fellows, 2000).
Aroma pada bahan pangan dapat hilang apabila struktur terbuka pada
bahan pangan yang dikeringkan berkontak dengan oksigen. Hilangnya aroma
terjadi dalam proses oksidasi komponen yang mudah menguap dan lipida ketika
penyimpanan. Hidrogen peroksida dapat terjadi dalam bahan pangan yang di
dalamnya terkandung sedikit lipida, misalnya sayuran dan buah-buahan. Reaksi
lebih lanjut akan mengakibatkan terjadinya polimerasi, oksidasi, atau dehidrasi.
Akibat dari reaksi tersebut adalah terbentuknya aldehida, keton, dan asam, bahkan
dapat menyebabkan ketengikan dan bau yang tidak diinginkan pada bahan
pangan. Perubahan ini dapat dikurangi dengan cara melakukan pengemasan
5
vakum atau gas, penyimpanan bahan pangan pada suhu rendah, penambahan
antioksidan sintetik atau antioksidan alami, dan penjagaan kandungan air rendah,
serta pengeluaran sinar ultraviolet dan sinar tampak, (Fellows, 2000). Flavor
pada bahan pangan yang dikeringkan sebenarnya dapat dipertahankan. Cara-cara
yang digunakan adalah (Fellows, 2000) :
1. Pemulihan komponen yang mudah menguap, dan dikembalikan ke dalam
produk ketika pengeringan.
2. Penambahan enzim atau dengan aktivasi enzim untuk memproduksi flavor
dari prekursornya.
3. Pencampuran komponen yang mudah menguap yang telah diperbaiki
dengan senyawa perbaikan flavor.
2.4.3 Warna
Pengeringan pada bahan pangan dapat menyebabkan perubahan warna dan
reflektivitas. Perubahan kimia pada sayuran dan buah-buahan terjadi di dlaam
pigmen karotenoid dan klorofil. Perubahan ini disebabkan karena pemanasan
disertai dengan oksidasi ketika proses pengeringan. Peristiwa pencoklatan selama
penyimpanan disebabkan karena terdapatnya sisa aktivitas enzim
polyphenoloxidase, namun hal ini dapat dicegah melalui proses blansir pada buah
dan sayur. Proses ini disertai dengan pemberian asam askorbat atau SO2 (Fellows,
2000).
2.4.4 Nilai Gizi
Nilai gizi pada bahan pangan yang dikeringkan dapat berbeda-beda. Hal
ini dikarenakan oleh suhu dan waktu pengeringan, kondisi penyimpanan, serta
variasi persiapan. Kehilangan gizi pada buah dan sayur lebih banyak terjadi pada
tahap persiapan dibandingkan pada tahap pengeringan. Perbedaan kelarutan dalam
air pada vitamin menyebabkan proses pengeringan menjadi supersaturated dan
mengendap dari larutan, sehingga mengakibatkan kecilnya kehilangan vitamin
tersebut (Fellows, 2000).
2.2 Keuntungan dan Kerugian Proses Pengeringan
Keuntungan dilakukannya pengeringan adalah biaya menjadi lebih murah,
prose’s (pengemasa, penanganan, pengangkutan, serta penyimpanan) menjadi
6
lebih mudah. Hal ini disebabkan karena hasil yang diperoleh menjadi lebih padat
dan kering. Keuntungan yang lain adalah tidak dibutuhkannya alat pendingin,
karena bahan pangan menjadi lebih stabil pada suhu kamar (Brennan et al., 1990)
Pengeringan juga mempunyai kelemahan yaitu timbulnya bau gosong
(burnt flavor), flavor pada bahan pangan yang mudah menguap (volatile flavor)
menjadi hilang, pigmen menjadi pucat, struktur bahan pangan menjadi berubah.
Bau gosong terebut dapat terjadi pada kondisi pengeringan yang tidak
terkendalikan karena kepekaan bahan pangan terhadap panas. Perubahan struktur
bahan pangan meliputi pengeringan selama air keluar, reaksi pencoklatan non-
enzimatis yang melibatkan pereaksi dengan konsentrasi yang lebih tinggi, dan
oksidasi dari komponen-komponen lipid. Kerusakan mikroorganisme yang
disebabkan karena kecepatan pengeringan awal lambat atau kadar air produk
tinggi merupakan penyebab lain yang mengubah struktur bahan panagn (Buckle
et al., 1987).
BAB III
METODE KERJA
3.1 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah pisau, talenan,
mangkok, loyang, neraca analitik, cabinet dryer, oven, desikator, cawan
penguapan dan penjepit cawan.
7
Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah labu siam dan
singkong.
3.2 Prosedur Kerja
3.2.1 Pengarauh Suhu Pengering terhadap Laju Pengeringan
1. Singkong dikupas secukupnya kemudian dipotong dadu dengan ukuran
1cm x 1cm x 1cm.
2. Singkong ditimbang sebanyak 2 x 5 gram di atas neraca analitik.
3. Masing-masing sampel dimasukkan ke dalam loyang yang berbeda.
4. Loyang pertama dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 60ºC dan loyang
kedua ke dalam oven bersuhu 100ºC.
5. Ditunggu selama satu jam, kemudian loyang dikeluarkan dari masing-
masing oven dan ditutup dengan aluminium foil, biarkan hingga dingin.
6. Setelah dingin loyang ditimbang diatas neraca analitik dan datanya dicatat.
7. Setelah itu loyang dikembalikan ke dalam oven yang sama.
8. Perlakuan yang sama diterapkan tiap jam sampai lima kali.
3.1.1 Pengaruh Jenis Bahan terhadap Laju Pengeringan
1. Singkong dan labu siam dikupas secukupnya kemudian dipotong menjadi
bentuk dadu dengan ukuran 1cm x 1cm x 1cm.
2. Labu siam yang sudah dipotong diletakan di dalam loyang kemudian
ditimbang menggunakan neraca analitik.
3. Singkong yang sudah dipotong juga diletakkan ke dalam loyang dan
ditimbang menggunakan neraca analitik, sampai memiliki berat yang sama
dengan loyang yang berisi labu siam.
4. Kedua loyang dimasukkan ke dalam cabinet dryer.
5. Setelah satu jam kedua loyang dikeluarkan dan ditutup dengan aluminium foil,
hingga loyang dingin.
6. Setelah loyang dingin, masing-masing loyang ditimbang dengan
menggunakan neraca analitik dan catat datanya.
7. Setelah ditimbang loyang dimasukkan kembali ke dalam cabinet dryer.
8. Perlakuan yang sama diterapkan setiap jam sampai memiliki data sebanyak
lima.
8
3.1.1 Menghitung Kadar Air dari Sampel
1. Singkong dan labu dikupas siam secukupnya, kemudian dipotong kecil-
kecil.
2. Masing-masing sampel ditimbang seberat 2 x 5gram menggunakan neraca
analitik.
3. Masing-masing sampel diletakkan di atas cawan penguapan yang sudah
dikonstankan, sampel ditimbang kembali bersama cawan menggunakan
neraca analitik.
4. Cawan penguapan yang berisi sampel dimasukkan ke dalam oven, sampai
enam jam.
5. Setelah itu cawan dikeluarkan dengan menggunakan penjepit cawan dan
dimasukkan ke dalam desikator selama sepuluh menit, kemudian cawan
ditimbang menggunakan neraca analitik.
6. Cawan penguapan dimasukkan kembali ke dalam oven dan perlakuan yang
sama diterapkan setiap jam sampai berat cawan yang berisi sampel konstan.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh Suhu, Mesin Pengering, dan Jenis Bahan
Pengamatan mengenai pengeringan kali ini menggunakan sampel bahan
pangan berupa singkong dan labu siam. Kedua bahan tersebut awalnya dipotong-
potong dengan ukuran 1cm x 1cm x 1cm. Singkong diletakkan pada cabinet dryer
dengan suhu 600C dan oven dengan suhu 600C dan 1000C. Labu siam hanya
diletakkan pada cabinet dryer dengan suhu 600C. Setelah itu, keempat sampel
tersebut akan dibandingkan sesuai dengan suhu, karakteristik bahan, dan mesin
pengering.
9
4.1.1 Pengaruh Suhu
Pengaruh suhu antara singkong di oven 600C dan 1000C terhadap
persentase air yang menguap, laju penurunan, dan karakteristik sampel maka
dapat dilihat pada grafik berikut ini.
Grafik 4.1 Perbandingan % kadar air antara singkong pada oven 600 c dengan oven 1000
Data pengamatan menunjukkan bahwa persentase air yang menguap pada
singkong di oven 600C yaitu 51,34% dan persentase air yang menguap pada
singkong di oven 1000C yaitu 85,53%. Hal tersebut membuktikan bahwa
persentase air yang menguap pada singkong di oven 1000C lebih banyak daripada
persentase air yang menguap pada singkong di oven 600C. Hal tersebut terjadi
karena semakin tinggi suhu menyebabkan kandungan air dalam singkong menjadi
menguap lebih banyak sehingga tekstur singkong menjadi sangat kering dan
aroma wanginya menjadi semakin menghilang. Grafik menunjukkan bahwa
singkong pada oven suhu 600C mengalami penurunan kadar air lebih lambat
daripada singkong pada oven suhu 1000C karena semakin rendah suhu maka
semakin lama kandungan air dalam singkong menguap sehingga semakin lama
pula singkong menjadi kering.
4.1.2 Pengaruh Mesin Pengering
Sampel singkong diberi perlakuan yang berbeda dalam hal menggunakan
alat pengeringnya. Loyang yang satu diletakkan pada cabinet dryer 600C dan
loyang satunya lagi diletakkan pada oven dengan suhu 600C. Perbedaan mesin
kering tersebut terhadap kadar air basis kering singkong dapat dilihat pada grafik
4.2.
10
020406080
100120140160180
0 1 2 3 4 5
% kadar air basis keringcabinet dryer
oven
Grafik 4.2 Perbandigan antara singkong pada cabinet dryer dengan oven pada suhu 600 C
Berdasarkan dari hasil yang terlihat adalah singkong pada kondisi awal di
oven memiliki nilai persen basis kering yang hampir sama dengan yang berada di
cabinet dryer. Saat satu jam pertama laju penurunan basis kering singkong pada
oven dan cabinet dryer mulai menunjukkan perbedaan. Semakin lama, laju
penurunan kadar air basis kering singkong pada cabinet dryer lebih curam
daripada oven. Ini menandakan bahwa % kadar air basis kering singkong di
cabinet dryer lebih tinggi daripada yang berada di oven. Persen air yang menguap
pada cabinet dryer sebesar 72,2% sedangkan pada oven hanya 51,34%. Hal ini
menunjukkan bahwa dengan waktu dan suhu yang sama, kondisi pengeringan
dengan menggunakan cabinet dryer dapat menguapkan air lebih banyak
dibandingkan dengan menggunakan oven.
4.1.3 Pengaruh Jenis Bahan
Beberapa jenis bahan juga dapat mempengaruhi terjadinya persen air yang
menguap, laju penurunan, dan karakterisitik bahan Pengamatan ini dilakukan
dengan membandingkan labu siam dan singkong yang diberi perlakuan yang
sama, yaitu dipotong kotak sebesar 1cm x 1cm x 1cm dan diletakkan pada cabinet
dryer dengan suhu 600C. Perbedaannya berdasarkan kadar air basis keringnya
dapat dilihat pada grafik 4.3.
Grafik 4.3 Perbandingan % kadar air antara labu siam dan singkong pada cabinet dryer 600 C
Berdasarkan dari grafik yang ada di atas dapat terlihat bahwa kadar air
basis kering dari singkong lebih sedikit dibandingkan pada labu siam. Laju
11
penurunan dari labu siam menurun tajam sedangkan laju penurunan pada
singkong cenderung lebih konstan. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah kadar air
basis kering pada singkong yang menguap dari waktu ke waktu berkurang dengan
laju yang teratur sedangkan pada labu siam kadar air basis keringnya semakin
lama menurun drastis.
Selain itu, dari grafik pun dapat disimpulkan bahwa waktu yang
dibutuhkan untuk menguapkan air yang terdapat pada singkong lebih sedikit
dibandingkan pada labu siam. Waktu pengeringan selama 6 jam masih
menyisakan kadar air yang cukup banyak pada labu siam dibandingkan pada
singkong. Kelemahan dari banyak kandungan air pada bahan pangan seperti labu
siam adalah air yang menguap sedikit sehingga waktu yang dibutuhkan lebih
lama. Persen air yang menguap melalui pengamatan pada labu siam sebesar
78,79% sedangkan pada singkong sebesar 72,2%.
4.2 Pengaruh penurunan % kadar air basis kering terhadap karakterisitik
bahan
Sampel berupa labu siam yang diletakkan pada cabinet dryer dengan suhu
600C mengalami perubahan warna, aroma, tekstur, dan penurunan kadar air. Data
tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1.
Tabel 4.1 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur labu siam pada cabinet dryer 600 C
12
Jam ke-% kadar air basis
keringWarna Aroma Tekstur
0 2122,2% Hijau muda Wangi labuAgak kasar dan
empuk
1 1724,23% Hijau muda Wangi labuAgak kasar dan
empuk
2 1367,67% Hijau muda Wangi labuAgak kasar dan
empuk
3 1076,05% Hijau muda sekaliWangi labu sedikit
berkurangAgak basah
4 803,15% Hijau muda sekaliWangi labu
berkurangMulai keriput
5 450,18% Hijau muda sekaliWangi labu lebih
berkurangKeriput
Berdasarkan dari data yang didapatkan, dapat terlihat bahwa semakin lama
terjadi penurunan kadar air diikuti dengan pemudaran warna dari labu siam itu
sendiri. Dua jam pertama labu siam masih memiliki warna asal, yaitu hijau muda.
Namun, jam-jam berikutnya terjadi pemudaran warna hijau sedikit demi sedikit
sehingga akhirnya warna hijau mudanya menjadi pucat. Pemudaran warna ini
mungkin diakibatkan karena zat warna yang ada khususnya klorofil menjadi
teroksidasi sehingga pigmennya menjadi rusak oleh panas dari cabinet dryer.
Aroma yang ada pada labu siam terlihat semakin lama semakin
menghilang. Hal ini dikarenakan ada senyawa-senyawa yang volatile pada suhu
tersebut sehingga pada beberapa jam kemudian semakin lama akan semakin
menghilang aromanya. Tekstur pada labu siam semakin lama pun semakin
menciut. Hal ini disebabkan oleh adanya kandungan air dalam labu siam tersebut
yang lama-lama akan menguap hingga pada akhirnya bentuk dari labu siam pun
berubah menjadi keriput karena kandungan air di dalamnya semakin sedikit.
Selanjutnya, mengenai singkong yang diletakkan pada cabinet dryer 600C
terjadi pula penurunan kadar air diikuti dengan perubahan warna, aroma, dan
tekstur. Warna singkong yang awalnya putih menjadi putih agak coklat setelah
enam jam. Warna coklat ini dapat disebabkan karena terjadinya reaksi maillard
pada singkong. Reaksi maillard ini mungkin terjadi karena singkong tersebut
mengandung gula dan protein yang diikuti dengan kehadiran O2 sehingga dapat
memicu terjadinya warna coklat tersebut.
Aroma pada singkong semakin lama menjadi semakin tercium wanginya.
Hal ini dikarenakan pada singkong kandungan air yang menguap pada cabinet
dryer ini lambat sehingga senyawa-senyawa yang volatil dapat membuat aroma
dari singkong tercium setelah dikeluarkan dari cabinet dryer. Tekstur dari
singkong yang awalnya kering dan agak keras ini disebabkan masih adanya
kandungan air di dalam singkong. Namun, lama-kelamaan kandungan air pun
akan menguap keluar sehingga tekstur menjadi semakin kering. Data mengenai
perubahan pada singkong ini dapat dilihat pada tabel 4.2.
Tabel 4.2 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur singkong pada cabinet dryer 600 C
13
Data mengenai perubahan warna, aroma, dan tekstur singkong pada oven
600C dapat dilihat pada tabel 4.3.
Tabel 4.3 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur singkong pada oven 600 C
Data pengamatan menunjukkan bahwa pada jam ke-0, warna singkong
berwarna putih. Warna singkong hingga dua jam pertama masih menunjukkan
warna yang sama dengan awalnya yaitu warna putih. Tiga jam pertama warna
singkong telah berubah menjadi putih agak coklat. Empat jam pertama hingga
lima jam pertama, warna singkong menjadi putih kecoklatan. Perubahan warna
dari putih hingga menjadi putih kecoklatan disebabkan oleh terdapatnya
kandungan gula dan makromolekul protein dan oksigen akibat lingkungan di luar
14
Jam ke-% kadar air basis
keringWarna Aroma Tekstur
0 157,03 % Putih Belum wangiKering agak
keras
1 117,72 % Putih Belum wangiKering agak
keras
2 92,39 % putih Belum wangiKering agak
keras
3 74,66 % Putih agak coklat Agak wangi Kering dan keras
4 57,77%Putih sedikit
coklatWangi Kering
5 43,67 %Putih sedikit
coklat
Sedikit berkurang
wanginyaSangat kering
Jam ke-% kadar air basis
keringWarna Aroma Tekstur
0 157,1 % Putih Belum wangi Agak lembek
1 138,45 % Putih Belum wangi Mulai mengeras
2 122,66 % PutihTercium wangi
singkong sedikit
Keras sedikit
berair
3 105,85 % Putih agak coklatLebih tercium
wangi singkongKeras
4 91,98 % Putih kecoklatanLebih tercium lagi
wangi singkong
Kering cukup
keras
5 76,44 % Putih kecoklatanSangat tercium
wangi singkong
Menciut
(keriput)
oven sehingga terjadi reaksi maillard terhadap singkong yang diletakkan di oven
tersebut.
Data pengamatan menunjukkan bahwa jam ke-0 tekstur singkong agak
lembek karena masih adanya kandungan air dalam singkong, sedangkan jam ke-2
tekstur singkong yaitu keras sedikit berair. Menurut Fellow (2000), istilah untuk
tekstur suatu bahan yang keras tetapi di dalamnya mengandung air yaitu case
hardening. Lima jam pertama tekstur singkong sudah menciut dan keriput. Hal
tersebut disebabkan oleh menguapnya kandungan air dalam singkong ketika
singkong diletakkan di oven. Suhu oven 600C yang juga mempengaruhi
menguapnya air di dalam singkong sehingga kandungan air dalam singkong
semakin berkurang.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa jam ke-0 aroma singkong belum
wangi, sedangkan lima jam pertama wangi singkong sangat tercium. Hal tersebut
disebabkan oleh adanya air yang menguap ketika singkong diletakkan pada oven
sehingga saat singkong dikeluarkan dari oven maka ada senyawa yang bersifat
volatile dalam singkong yang menyebabkan semakin tercium wanginya aroma
singkong.
Warna, aroma, dan tekstur singkong yang dimasukkan pada oven dengan
suhu 1000C juga mengalami perubahan. Tabel pengamatan singkong pada oven
1000C terdapat pada tabel 4.4.
Tabel 4.4 Data mengenai kadar air, warna, aroma, dan tekstur singkong pada oven 1000 C
15
Jam ke-% kadar air basis
keringWarna Aroma Tekstur
0 157,1 % Putih Belum wangi Agak lembek
1 108,25 % Putih Belum wangi Mulai mengeras
2 68,38 % Putih
Wangi singkong
baru tercium
sedikit
Agak keras dan
kering
3 42,91 % Putih agak coklatLebih tercium
wangi singkongCukup keras
4 30,48 % Putih kecoklatanSangat tercium
wangi singkongKering
5 22,74 % Putih kecoklatan
Mulai menghilang
wangi
singkongnya
Kering banget
Hasil pengamatan menyatakan bahwa warna awal singkong yaitu putih,
namun setelah lima jam pertama warna singkong yang diletakkan pada oven
1000C menjadi putih kecoklatan. Reaksi maillard mempengaruhi perubahan warna
singkong tersebut. Terjadinya perubahan warna putih kecoklatan juga karena
adanya kandungan protein dan gula dalam singkong yang bereaksi oksigen dari
lingkungan sekitar oven ketika oven dibuka tutup.
Data pengamatan juga menunjukkan bahwa aroma singkong pada jam ke-0
yaitu masih belum wangi. Singkong yang dimasukkan oven 1000C pada empat
jam pertama menyebabkan aroma singkong menjadi sangat tercium wangi, tetapi
lima jam pertama aroma singkong menjadi mulai menghilang. Hal tersebut
dikarenakan senyawa pada singkong terdapat senyawa yang memiliki sifat
volatile sehingga ketika singkong dikeluarkan dari oven maka akan tercium aroma
wangi singkong. Oven dengan suhu 1000C menyebabkan semakin menghilangnya
senyawa-senyawa yang bersifat volatile sehingga pada lima jam pertama, aroma
singkong mulai menghilang.
Tekstur awal singkong pada oven 1000C masih lembek. Hal tersebut
dikarenakan masih terdapatnya kandungan air dalam singkong sehingga tekstur
singkong masih empuk. Jam ke-1 singkong mulai mengeras dan jam ke-5
singkong memiliki testur kering sekali. Hal tersebut disebabkan oleh banyaknya
kandungan air yang menguap dalam singkong karena tingginya suhu dalam oven
yaitu 1000C. Suhu 1000C menyebabkan menguapnya air dalam singkong
sehingga singkong menjadi kering sekali.
4.3 Falling Rate
Menurut Fellows (2000), falling rate adalah keadaan dimana sampel atau
bahan pangan telah mencapai titik ekuilibrium dengan udara pengeringan, falling
rate juga dapat diartikan sebagai periode dimana banyaknya air yang menguap
dari sampel berkurang atau turun. Hal ini disebabkan karena dibutuhkannya waktu
yang lebih lama untuk air bagian dalam dari sampel bisa keluar ke permukaan
sampel dan menguap, hal ini juga menyebabkan kurva dari pengeringan akan
menurun dengan drastis.
Bahan pangan yang bersifat non-higroskopis hanya memiliki satu falling
rate period, sedangkan bahan pangan yang bersifat higroskopis memiliki dua kali
16
falling rate period. Waktu falling rate pertama dari bahan pangan yang bersifat
higroskopis terjadi karena air berdifusi melalui dry solid ke udara pengeringan,
falling rate pertama berakhir ketika terkanan parsial dari air berada di bawah
tekanan uap air. Falling rate periode ke dua terjadi saat tekanan parsial air berada
di bawah tekanan uap air dan pengeringan terjadi dengan pelepasan air yang di
adsorbsi (Fellows, 2000).
Waktu periode faling rate terjadi, faktor-faktor yang mempengaruhi
pengeringan berubah. Awalnya faktor yang paling penting adalah faktor yang
berpengaruh saat periode konstan, tetapi lambat laun pemindahan berat menjadi
faktor yang menentukan. Hal ini sangat bergantung pada suhu pengeringan dan
ketebalan dari sampel bahan pangan, RH dan kecepatan udara tidak
mempengaruhi periode falling rate (Fellows,2000).
4.3.1 Sampel Labu
Falling rate pada sampel labu terjadi sebanyak dua kali karena labu bersifat
higroskopis atau bersifat menyerap air yang ada di lingkungan sekitarnya. Waktu
pengamatan jam pertama berat sampel berkurang sebanyak 9,99 gr, pada
pengamatan kedua berkurang sebanyak 8,95 gr, pada pengamatan ketiga
berkurang sebanyak 7,32 gr, pada pengamatan keempat berkurang sebanyak 6,85
gr dan pada pengamatan kelima berkurang sebanyak 8,86 gr. Periode falling rate
pertama dari sampel labu siam adalah saat jam pertama, yaitu sebesar 9,99 gr.
Pengurangan berat sampel menjadi turun drastis karena sulitnya air yang berada di
bagian dalam sampel untuk keluar menuju permukaan dan menguap. Periode
falling rate yang kedua dari sampel labu tidak diketahui karena pengamatan
hanya dilakukan sebanyak lima kali.
4.3.2 Sampel Singkong
Falling rate sampel singkong hanya terjadi sekali karena sampel singkong
memiliki sifat non-higroskopis atau tidak menyerap air dari lingkungan
sekitarnya. Waktu pengamatan sampel singkong pada cabinet dryer 600C dan
oven 1000 C, falling rate terjadi saat jam pertama, yaitu sebesar 8,47 gr dan 11,6
gr. Pengamatan singkong pada oven 600C terlihat bahwa penurunan massanya
tidak terlalu signifikan. Semua penurunan yang terjadi terlihat konstan sehingga
cukup sulit untuk ditentukan falling rate-nya. Falling rate yang terjadi ditandai
17
dengan turun drastisnya pengurangan berat sampel yang disebabkan sulitnya air
mencapai permukaan sampel dan menguap.
4.4 Cabinet dryer dan Oven
Peralatan yang digunakan dalam pengeringan ada dua macam, yaitu
cabinet dryer dan oven. Cabinet dryer memiliki struktur-struktur bagian sebagai
berikut :
1. Rangka dilengkapi dengan dinding dan atap.
2. Alas yang diisolasi dan berguna untuk mengatur kehilangan panas.
3. Kipas angin internal, berguna untuk mendistribusikan bahan yang dikeringkan
dalam ruang pengeringan secara merata.
4. Screen untuk menyaring kotoran dan debu yang berasal dari udara luar, serta
ruang pengering yang terdiri dari rak-rak.
5. Pemanas yang berasal dari listrik, pembakaran langsung, maupun uap.
6. Buffle untuk mengatur pendistribusian aliran udara agar dapat mengalir seragam
atau merata.
7. Damper untuk mengatur udara yang keluar dari cabinet dryer.
Berikut ini adalah gambar mengenai cabinet dryer pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Gambar dan kerja cabinet dryer
Sumber : Anonim 1, 2008
Cara kerja dari cabinet dryer adalah dengan mengedarkan udara panas
yang lewat lemari kaca. Alat ini memiliki lemari kaca yang dipasang dengan
nampan berlubang. Selanjutnya, udara akan ditarik melewati pipa inlet / saluran
pembuangan sampai pada bagian pemanasan. Udara tersebut akan didistribusikan
18
dari satu sisi ke sisi lain dengan gerakan sirkulasi plug-type fan. Damper
digunakan kembali dan akan dilewati oleh udara, kemudian oleh kipas angin akan
dihisap melalui pemanas. Kipas angin akan menghembuskan udara panas
melewati baling-baling pengatur dan dinding untuk menyeragamkan aliran udara
melalui bahan rak penyangga yang terdapat di ruang pengering. Akhirnya, udara
akan keluar melalui exhauster (Wirakartakusumah et al.,1992).
Cabinet dryer bisa ditambahkan dengan alat pemanas tambahan yang
ditempatkan di atas atau di samping nampan untuk menambah laju pengeringan.
Cabinet dryer menggunakan biaya yang rendah dan biaya pemeliharaan murah,
tetapi kelemahan cabinet dryer adalah kontrol terhadap barang hasil bumi relatif
buruk.
Perbedaan antara oven dengan cabinet dryer adalah penggunaan udara
dalam proses. Oven tidak memiliki aliran udara yang dapat masuk dan keluar
sehingga udara panas yang dihasilkan oleh oven masih memungkinkan untuk
dapat bercampur dengan uap air. Akibatnya adalah tidak adanya sirkulasi uap air
di dalam oven. Cabinet dryer, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, memiliki
bagian yang dapat mensirkulasikan udara keluar dan masuk melalui saluran
pengeluaran yang terdapat di atas cabinet dryer. Selain itu, dari sumber radiasi
elektromagnetik juga terdapat perbedaan. Umunya, oven menggunakan
magnetron sedangkan cabinet dryer menggunakan udara masuk yang dipanaskan
melalui sistem coil.
4.4 Kondisi Pengeringan yang Ideal
Pengeringan mempunyai tujuan untuk menurunkan kadar air yang terdapat
dalam bahan pangan, karena air merupakan salah satu sarana untuk mikroba
tumbuh. Penurunan kadar air ini dapat menurunkan pula kerusakan pangan yang
diakibatkan oleh mikroba, enzim, dan bahan-bahan kimia yang terdapat dalam
bahan pangan tersebut.
Pengeringan yang baik harus dapat memperhatikan karakteristik dan mutu
dari bahan pangan tersebut sehingga bahan pangan tersebut masih dapat diterima
dalam segi kesehatan maupun segi estetika oleh konsumen. Karakteristik yang
dapat dipertahankan adalah warna bahan pangan yang perlu dipertahankan
sehingga dapat menarik konsumen, aroma dari bahan pangan yang tidak
menimbulkan bau-bau tertentu yang dapat menghilangkan selera, dan tekstur dari
19
bahan pangan yang tetap terjaga. Hal-hal tersebut harus diperhatikan dalam
pengolahan bahan pangan, sehingga jika melakukan pengeringan terhadap bahan
pangan harus diusahakan agar suhu yang digunakan tidak terlalu tinggi untuk
mencegah proses-proses kimia yang tidak diinginkan, seperti reaksi browning.
Penggunaan suhu yang tidak terlalu tinggi diimbangi dengan waktu yang tidak
sebentar agar mencapai kondis yang maksimal. Penggunaan suhu yang terlalu
rendah harus dihindari agar bahan pangan tidak mengkerut dan jangan pula terlalu
tinggi agar bahan pangan tidak mengalami kondisi pengeringan yang tidak
merata. Selain itu, dalam pengeringan juga harus meminimalisasikan senyawa-
senyawa yang volatil karena dengan terjadinya oksidasi khususnya lemak dapat
menimbulkan rancidity.
20
BAB V
KESIMPULAN
Pengamatan menunjukkan bahwa suhu mempengaruhi banyaknya air yang
menguap. Kandungan air dalam singkong yang dimasukkan pada oven 1000C
lebih cepat menguap daripada singkong pada oven 600C. Berdasarkan dari
pengaruh mesin pengering terhadap singkong, dapat disimpulkan bahwa kadar air
yang menguap pada oven 600C lebih sedikit, yaitu sebesar 51,34% sedangkan
pada cabinet dryer kadar air yang menguap sebesar 72,2%. Jenis bahan pangan
yang mengandung banyak air, seperti labu siam memiliki kadar air yang menguap
lebih banyak daripada singkong dan waktu yang dibutuhkan pun menjadi lebih
lama. Selain itu, penurunan kadar air juga dapat mempengaruhi karakteristik
bahan, yaitu aroma, tekstur, dan warna. Umumnya, suhu yang semakin tinggi
menyebabkan sampel menjadi sangat kering dan aroma semakin menghilang.
Warna pada sampel cenderung memudar jika kadar air menurun.
Terjadinya falling rate ditandai dengan adanya perubahan drastis dari
penurunan massa sampel. Pengamatan kali ini, labu siam dan singkong umumnya
mengalami falling rate pada waktu pengamatan jam pertama, kecuali singkong
pada oven 600 C yang terlihat hanya memiliki constant rate period saja.
Perbedaan prinsip kerja dari oven dan cabinet dryer terletak pada sumber
elektromagnetik dan penggunaan udara dalam prosesnya. Kondisi pengeringan
yang ideal adalah dengan menggunakan suhu yang tidak terlalu tinggi dan waktu
yang tidak terlalu sebentar serta meminimalisasikan terjadinya penguapan
terhadap senyawa-senyawa yang terkandung didalamnya.
21