ANALISIS EFISIENSIVITAS PENGERINGAN METODE FREEZE DRYING DENGAN MODIFIKASI KONDENSOR INTERNAL DIBANDING METODE VACUUM DRYING


vacuum_fig01_01

Proses pengeringan pada prinsipnya memanfaatkan proses pindah panas dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan. Proses perpindahan panas yang terjadi adalah dengan cara konveksi serta perpindahan panas secara konduksi dan radiasi tetap terjadi dalam jumlah yang relative kecil. Proses ini akan menyangkut aliran fluida dengan cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas.

Kinetika Pengeringan

Setiap material yang akan dikeringkan memiliki karakteristik kinetika pengeringan yang berbeda-beda bergantung terhadap struktur internal dari material yang akan dikeringkan. Kinetika pengeringan memperlihatkan perubahan kandungan air yang terdapat dalam material untuk setiap waktu saat dilakukan proses pengeringan. Dari kinetika pengeringan dapat diketahui jumlah air dari material yang telah diuapkan, waktu pengeringan, konsumsi energy.Beberapa parameter dalam proses pengeringan untuk mendapatkan data kinetika pengeringan adalah:

1. Moisture Content (X) menunjukkan kandungan air yang terdapat dalam material untuk

tiap satuan massa padatan.

2. Drying rate (N, kg/m2.s ) menunjukkan laju penguapan air untuk tiap satuan luas dari

permukaan yang kontak antara material dengan fluida panas

            Pada produk pangan buah dan sayur yang umumnya memiliki kadar air tinggi, proses pengawetan dilakukan dengan pengeringan. Pengeringan yang diaplikasikan harus dapat mempertahan kualitas produk seperti rasa, warna dan tekstur. Metode yang lazim digunakan adalah dengan menggunakan teknik vacuum drying dan freeze drying. Analisa efisiensivitas metode pengeringan memerlukan perbandingan antara kedua metode pengeringan menggunakan vacuum drying dan freeze dryer terhadap penurunan kandungan air bahan pangan.

 

Vacum Drying

Salah satu implementasi vacuum drying yakni dengan goreng vakum (vacuum frying), menggoreng pada kondisi di bawah normal tekanan atmosfer (1 atm) dengan cara menyedot / mengeluarkan udara dari dalam penggoreng yang tertutup. Pada sistem vakum menyebabkan beberapa kondisi sebagai berikut: suhu didih/uap minyak goreng dan air menjadi turun, seiring dengan derajat kevakuman. Untuk prinsip kerja vacuum frying adalah menghisap kadar air dalam sayuran dan buah dengan kecepatan tinggi agar poripori daging buah-sayur tidak cepat menutup, sehingga kadar air dalam buah dapat diserap dengan sempurna. Prinsip kerja ini didapat dengan mengatur keseimbangan suhu dan tekanan vakum.

Kelemahan vacuum drying terletak pada besar suhu yang diminimalkan masih bernilai diatas suhu toleransi protein dan vitamin. Pada penggorengan vacuum, suhu penggorengan untuk buah dan sayur berkisar antara 80-83 derajat celcius, untuk kacang-kacangan berkisar antara 105-110 derajat celcius. Nilai tersebut mampu mengurangi kadar air dan menghambat metabolisme mikroba dalam bahan pangan,namun masih menyebabkan kerusakan pada kandungan gizi. Beberapa enzim baik berperan dalam proses pencernaan seharusnya hanya perlu terinaktivasi akan ikut rusak karena rerata enzim tidak stabil pada suhu diatas 50 derajat celcius. Jika hal ini terjadi pada makanan olahan daging yang pada dasarnya sudah mengalami pengurangan ekstrim terhadap kadar nutrisi, maka makanan tersebut tidak lagi bermanfaat sesuai tujuan aslinya yakni sumber energi meskipun dari karakteristik sensorik  dikatakan layak disebut makanan.

 

Freeze Drying

 Freeze drying merupakan alat pengeringan yang prinsip kerjanya adalah berdasarkan proses liofilisasi. Tahapan-tahapan yang terjadi pada alat freeze drying :

  • Pembekuan    : Produk yang akan dikeringkan, sebelumnya dibekukan dulu.
  • Vacuum         : Setelah beku, produk ini ditempatkan di bawah vakum. Hal ini memungkinkan pelarut beku dalam produk untuk menguapkan tanpa melalui fase cair, proses yang dikenal sebagai sublimasi.
  • Panas             : panas diterapkan pada produk beku untuk mempercepat sublimasi.

Kondensasi    : kondensor dengan suhu rendah akan menghapus pelarut yang menguap di ruang vakum dengan mengubahnya kembali ke padat

Vacuum pengeringan beku memiliki sejumlah keuntungan signifikan dibandingkan dengan vacuum drying. Air tetap dalam keadaan beku selama sublimasi, sebuah proses yang menghilangkan air dari padat ke bentuk gas. Hal ini untuk menghindari masalah terkait dengan ekspansi, menempel dan wicking pada air sensitif dan terlarut. Vacuum drying, umumnya dianggap sebagai proses yang mengubah liquid menjadi uap, akan mengakibatkan risiko yang lebih besar ekspansi, distorsi, menempel, dan pewarnaan. Vacuum drying memungkinkan kerusakan tambahan selama siklus pengeringan karena item tetap dalam keadaan cair sampai air menguap.

howitworks

Pada penggunaan ammonia sebagai bahan pendingin, suhu terdingin yang dapat dicapai untuk refrigeran produk pangan yaitu antara -1 derajat Celsius sampai dengan -46 derajat Celsius. Kondensor bertindak sebagai perangkap untuk mengumpulkan uap air yang dilepaskan dari produk dalam ruang pengering. Juga, karena system vakum memompa dengan kualitas yang sangat tinggi, kita menggunakan kondensor untuk melindungi pompa dari uap air yang dapat mencemari pelumas pompa. Kondensor juga membantu membentuk jejak uap dari produk pengeringan beku keluar dari ruang pengering. Modifikasi kondensor  konvensional menjadi kondensor internal perlu diteliti untuk dapat menekan biaya produksi menjadi lebih rendah. Karena desain modular, sistem portabel, namun tetap mempertahankan tingkat efisiensi yang lebih tinggi. unit kondensasi ini merangkap uap yang didinginkan (RVT), dan pendingin selfcontained ini dapat bekerja hingga suhu -60 ° Celcius. Untuk optimasi perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terkait bahan refrigan yang tepat dan rasio dimensinya.

4 thoughts on “ANALISIS EFISIENSIVITAS PENGERINGAN METODE FREEZE DRYING DENGAN MODIFIKASI KONDENSOR INTERNAL DIBANDING METODE VACUUM DRYING

  1. yaya,,, metode freeze drying, jika diaplikasikan melalui mesin yg sederhana, dengan efisiensi tinggi, akan sangat membantu meningkatkan nilai jual poduk pertanian.. saya alumni teknik refrigerasi politeknik negeri bandung.

  2. saya sedang mencoba freeze drying pada apel menggunakan vacuum pump 1hp dual stage yg saya tanya mengapa apel nya kering tapi tidak garing seperti masih ada kandungan air nya. proses kerja sepotong apel saya bekukan di freezer selama 1 hari setelah itu apel sy vacuum selama 24 jam dengan vacuum pump 1hp 2 stage.setelah 24 jam apel kering tapi tidak garing seperti yg saya lihat di youtube tentang freeze drying.
    apakah heater masih dibutuhkan untuk membuat garing product.
    terima kasih tolong di share

Ada Komentar ?

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s