Pengolahan Hasil Pertanian: Proses Pengentalan

PROSES PENGENTALAN PANGAN

1. Pendahuluan

Pengentalan merupakan proses untuk menghilangkan sebagian air pada produk pangan cair. Tujuan pengentalan adalah mengurangi sejumlah air sehingga menurunkan volume produk. Dengan turunnya volume produk pangan ini, maka akan memudahkan transportasi dan penyimpanan.

Pengentalan dilakukan dengan menaikkan suhu produk sampai titik didihnya dengan lama tertentu. Untuk produk pangan yang sensitive terhadap panas, maka pengentalan dapat dilakukan dengan tekanan vakum.

Empat komponen utama alat pengental (evaporator) adalah

a) tabung evaporator,

b) sumber panas,

c) kondensor dan

d) metode untuk membuat vakum.

2. Termodinamika Pengentalan

Selama proses pengentalan terjadi perubahan fase cair menjadi uap. Panas laten penguapan untuk air murni tergantung dari besarnya tekanan yang dinyatakan dengan persamaan Clausius-Clapeyron.

dimana L v adalah panas laten penguapan, p adalah tekanan.

Untuk produk yang mengandung padatan dan komponen lain maka persamaannya menjadi :

Persamaan tersebut menggambarkan hubungan antara panas laten penguapan terhadap tekanannya pada suhu yang sama (T A ). Apabila digabungkan maka persamaannya menjadi :

Dengan memplotkan tekanan uap produk dengan tekanan uap air murni, maka dapat dibuat hubungan antara panas laten pengupan produk dan air murni.

Karena pengaruh padatan terhadap panas laten penguapan, maka pengaruh padatan akan mepengaruhi titik didih produk.

Persamaan kenaikan titik didih produk pangan mengikuti persamaan sebagai berikut:

Dimana l v adalah panas laten penguapan, T Ao adalah titik didih air murni, dan X A adalah fraksi mol air pada larutan. Dengan mengasumsikan bahwa kenaikan titik didih rendah, maka didapatkan persamaan :

Dimana X B adalah fraksi mol padatan yang menyebabkan kenaikan titik didih.

3. Desain Evaporator

Untuk mendisain evaporator, maka diperlukan perhitungan kesetimbangan massa dan energy. Untuk menggambarkan kesetimbangan massa dan energi pada evaporator tunggal dapat diilustrasikan dengan Gambar

Kekekalan massa

F = V + P

X_F . F = X_P . F

Kekekalan energi

S.h_s + F.c _pf (T_F – 0) = V.h_v + P .c _pp (T_p – 0) + S.hc

Nilai ekonomis steamnya adalah

E steam = V / S

Dimana

F = laju produk masuk, kg/jam

P = laju produk keluar, kg/jam

X F = fraksi padatan produk masuk, -

X P = fraksi padatan produk keluar,-

S = laju steam masuk, kg/jam

V = laju uap air keluar, kg/jam

T F = suhu produk masuk, oC

T P = suhu produk keluar, oC

C PF = panas spesifik produk masuk, kJ/(kg.oC)

C PP = panas spesifik produk keluar, kJ/(kg.oC)

Contoh Soal :

Produk pangan dengan kadar air 90% dimasukkan ke dalam effect dengan laju 3000 kg/jam. Apabila kadar air produk keluar dari effect menjadi 40%. Brapakah nilai ekonomis steam, apabila suhu steam masuk 120 o C dan suhu effect dijaga pada 60 o C

Penyelesaian :