< Previous 105 dan sebagainya, namun demikian, pencoklatan yang berlebihan dapat menurunkan kualitas produk yang dihasilkan. Pada beberapa pengolahan seperti pengolahan susu, gula pasir dan lainnya proses pencoklatan evaporasi tidak diinginkan. Untuk mencegah terjadinya pencoklatan tersebut proses evaporasi dilakukan pada suhu rendah. Hal ini dapat dicapai dengan menurunkan tekanan evaporator di bawah tekanan atmosfir (vakum). Proses evaporasi pada pH rendah juga dapat mengurangi terjadinya pencoklatan namun akan menyebabkan terjadinya inverse sukrosa. f) Pembentukkan buih. Pembentukkan buih pada proses evaporasi dapat menghambat transfer panas. Beberapa bahan tertentu, terutama zat organik, terjadi pembuihan pada waktu diuapkan. Buih yang stabil akan ikut keluar evaporator bersama uap, dan menyebabkan banyaknya bahan yang ikut terbawa. Dalam hal ekstrim, keseluruhan massa zat cair itu mungkin meluap ke dalam saluran uap, keluar dan terbuang. g) Kerusakan komponen gizi bahan. Pada proses evaporasi yang terjadi pada bahan-bahan yang peka terhadap panas akan mengakibatkan kerusakan bahan dan bahan-bahan yang terkandung didalamnya. Beberapa komponen gizi yang sensitif terhadap panas akan mengalami kerusakan pada proses evaporasi yang dilakukan pada suhu tinggi. Beberapa komponen gizi tersebut antara lain vitamin C, vitamin A, protein dan sebagainya. h) Pembentukkan kerak Pada proses evaporasi bahan yang banyak mengandung padatan akan terjadi pengendapan yang membentuk kerak pada permukaan pemanas (evaporator). 106 4) Evaporator Evaporator adalah sebuah alat yang berfungsi mengubah sebagian atau suatu pelarut dari suatu larutan dari bentuk cair menjadi uap. Evaporator mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yang terbentuk dari cairan. Evaporator umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu penukar panas, bagian evaporasi (tempat dimana cairan mendidih lalu menguap), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalam condensor (untuk diembunkan/kondensasi) atau ke peralatan lainnya. a) Jenis evaporator (1) Evaporator efek tunggal (single effect) Yang dimaksud dengan single effect adalah bahwa produk hanya melalui satu buah ruang penguapan dan panas diberikan oleh satu luas permukaan pindah panas. Gambar 42. Evaporator efek tunggal (single effect evaporator) Commented [RH59]: kurang huruf l Commented [RH60]: dimiringkan 107 (2) Evaporator efek ganda (majemuk) Di dalam proses penguapan bahan dapat digunakan dua, tiga, empat atau lebih dalam sekali proses, inilah yang disebut dengan evaporator efek majemuk. Penggunaan evaporator efek majemuk berprinsip pada penggunaan uap yang dihasilkan dari evaporator sebelumnya. Gambar 43. Evaporator efek majemuk pada pembuatan nira. Tujuan penggunaan evaporator efek majemuk adalah untuk menghemat panas secara keseluruhan, sehingga akhirnya dapat mengurangi ongkos produksi. Keuntungan evaporator efek majemuk adalah penghematan yaitu dengan menggunakan uap yang dihasilkan dari alat penguapan tersebut dapat memberikan panas pada alat penguapan lain dan memadatkan kembali uap tersebut. Apabila dibandingkan antara alat penguapan n-efek, kebutuhan uap diperkirakan 1 rn kali, dan permukaan pindah panas berukuran n-kali dari pada yang dibutuhkan untuk alat penguapan berefek tunggal, untuk pekerjaan yang sama. Pada evaporator efek majemuk ada 3 macam penguapan, yaitu : (a) Evaporator Pengumpan Muka (b) Evaporator Pengumpan Belakang (c) Evaporator Pengumpan Sejajar 108 Macam peralatan pemanas “Penukar Panas” yaitu: Tabung pemanas; Ketel uap (boiler); Penukar panas spiral melingkar; penukar panas tipe permukaan; Penukar panas dengan tabung dibagian dalam; Pembangkit ulang; Penukar panas tipe tong; Penyemprot air panas; Pemasukan uap panas dan Penukar panas tipe skrup. Macam peralatan penguapan/evaporator yaitu: Evaporator kancah terbuka; Evaporator dengan tabung pendek yang melintang; Evaporator dengan tabung pendek yang tegak; Evaporator yang mempunyai sirkulasi alamiah dengan kalandria dibagian luar; Evaporator dengan sirkulasi yang dipaksa; Evaporator bertabung panjang; Evaporator piring; Evaporator sentrifugal dan Evaporator pengaruh berganda. Macam Peralatan Pengering yaitu: Pengeringan dengan udara panas, terdiri dari: Pembakaran (kiln dyer), Pengering lemari. Pengering terowongan, Pengering konveyor, Pengering kotak, Pengering tumpukan bahan butiran/tepung. Pengering pneumatic. Pengering berputar, Pengering semprot, Pengering menara. Pengering dengan persentuhan dengan permukaan yang dipanasi terdiri dari: Pengering tong (pengering lapisan, pengering rol). Papan pengering hampa udara. Pengering dengan roda dalam hampa udara. Pada banyak sistem pendinginan, refrigeran akan menguap di evaporator dan mendinginkan fluida yang melalui evaporator. Evaporator ini disebut sebagai direct-expansion evaporator. Berdasarkan zat yang didinginkan, evaporator dibedakan menjadi evaporator pendingin udara dan pendingin cairan. Berdasarkan konstruksinya, evaporator pendingin udara dibedakan menjadi plat, bare tube, dan finned evaporator. Evaporator plat biasa digunakan pada kulkas rumah. Evaporator pendingin udara ini umumnya digunakan untuk sistem pengkondisian udara (AC). Commented [RH61]: sebaiknya ada penjelasan 109 Evaporator pendingin cairan umumnya digunakan untuk mendinginkan air, susu, jus. dan untuk kegunaan industri lainnya. Jenis evaporator yang sering digunakan adalah evaporator bare-tube karena proses pengambilan panas terjadi langsung dari bahan ke ferigeran. Terdapat beberapa tipe evaporator yang sering digunakan, seperti: pipa ganda,. Baudelot cooler, tipe tank, shell and coil cooler dan shell and tube cooler. b) Tipe- tipe evaporator lainnya yaitu: (1) Evaporator Sirkulasi Alami paksa Evaporator sirkulasi alami bekerja dengan memanfaatkan sirkulasi yang terjadi akibat perbedaan densitas yang terjadi akibat pemanasan. Pada evaporator tabung, saat air mulai mendidih, maka buih air akan naik ke permukaan dan memulai sirkulasi yang mengakibatkan pemisahan liquid dan uap air di bagian atas dari tabung pemanas. Jumlah evaporasi bergantung dari perbedaan temperatur uap dengan larutan, dan sering kali pendidihan mengakibatkan sistem kering. Untuk menghidari hal ini dapat digunakan sirkulasi paksa, yaitu dengan manambahkan pompa untuk meningkatkan tekanan dan sirkulasi sehingga pendidihan tidak terjadi. (2) Falling Film Evaporator Evaporator ini berbentuk tabung panjang (4-8 meter) yang dilapisi dengan jaket uap (steam jacket). Distribusi larutan yang seragam sangat penting dalam proses ini. Larutan masuk dan memperoleh gaya gerak karena arah larutan yang menurun. Kecepatan gerakan larutan akan mempengaruhi karakteristik medium pemanas yang juga mengalir menurun. Tipe ini cocok untuk menangani larutan kental sehingga sering digunakan untuk industri kimia, makanan, dan fermentasi. Commented [RH62]: dimiringkan Commented [RH63]: dimiringkan Commented [RH64]: dimiringkan Commented [RH65]: dimiringkan Commented [RH66]: maksudnya Fermentas 110 (3) Rising Film (Long Tube Vertical) Evaporator Pada evaporator tipe ini, pendidihan berlangsung di dalam tabung dengan sumber panas berasal dari luar tabung (biasanya uap). Buih air akan timbul dan membentuk sirkulasi. (4) Plate Evaporator Mempunyai luas permukaan yang besar, plate biasanya tidak rata dan ditopang oleh bingkai (frame). Uap mengalir melalui ruang-ruang di antara plate. Uap mengalir secara co-current dan counter current terhadap larutan, larutan dan uap masuk ke separasi yang nantinya uap akan disalurkan ke condenser. Evaporator jenis ini sering dipakai pada industri susu dan fermentasi karena fleksibilitas ruangan. Alat ini tidak efektif untuk larutan kental dan padatan. (5) Multi-effect Evaporator Menggunakan uap pada setiap tahap untuk dipakai pada tahap berikutnya. Semakin banyak tahap maka semakin rendah konsumsi energinya. Biasanya maksimal terdiri dari tujuh tahap, dan bila lebih seringkali ditemui biaya pembuatan melebihi penghematan energi. Ada dua tipe aliran, yaitu aliran maju dimana larutan masuk dari tahap paling panas ke yang lebih rendah, dan aliran mundur yang merupakan kebalikan dari aliran maju. Alat ini cocok untuk menangani produk yang sensitif terhadap panas seperti enzim dan protein. (6) Efek pada bahan makanan Senyawa aromatic lebih mudah menguap dari pada air yang akan lepas selama proses evaporasi. Hal ini akan mengurangi karakteristik sensoris pada sebagian besar konsentrat; pada produk saribuah akan kehilangan flavournya, pada beberapa bahan pangan akan kehilangan senyawa volatil yang tidak diinginkan sehingga akan meningkatkan kualitas produk seperti pada cocoa. Commented [RH67]: dimiringkan Commented [RH68]: dimiringkan Commented [RH69]: baiknya ada penjelasan istilah tersebut Commented [RH70]: dimiringkan 111 Beberapa senyawa volatil dapat diperbaiki dan dikembalikan ke dalam produk dengan: (a) Volatile recovery dengan kondensasi uap dan distilasi fraksional. (b) Stripping volatiles dari feed liquor dengan gas inert dan menambahkan kembali setelah proses evaporasi. Evaporasi membuat warna makanan menjadi lebih gelap, bukan hanya karena meningkatnya konsentrasi padatan, tapi juga karena berkurangnya aktivitas air yang menyebabkan perubahan sifat kimia (contohnya proses pencoklatan karena reaksi Maillard). Perubahan ini tergantung dari waktu dan suhu, waktu yang singkat dan suhu didih yang rendah menghasilkan konsentrat yang mempunyai sifat sensoris dan nilai nutrisi dengan kualitas baik. Perbandingan kehilangan nilai gizi susu dengan evaporasi dan sterilisasi UHT dapat dilihat pada Tabel 4. Vitamin A dan D serta niacin tidak berubah. Penambahan vitamin sering dilakukan selama penyimpanan (contohnya kehilangan vitamin C sebanyak 50% dalam marmalade saat penyimpanan lebih dari 12 bulan pada suhu 18C dan kehilangan thiamin sebanyak 10% saat penyimpanan lebih dari 24 bulan pada suhu 18C. Tabel 4. Kehilangan vitamin dalam susu konsentrat dan UHT Produk Kehilangan (%) Thiamin Vit B6 Vit B12 Asam Folat Asam Askorbat Susu evaporasi 20 40 80 25 60 Susu kental manis 10 <10 30 25 25 Susu UHT <10 <10 <10 <10 <25 Sumber: Porter dan Thompson (1976) dalam Fellow (2004) 112 Tanyakan kepada guru Anda, hal-hal yang belum Anda pahami dari materi yang telah dipelajari Lakukan praktik sesuai dengan lembar kerja yang sudah tersedia secara berkelompok sesuai arahan guru! Bagi semua peserta didik menjadi 4 atau 8 kelompok! Buat kesimpulan dari praktik yang dilakukan, kemudian presentasikan di muka kelas! Lakukan praktik sesuai perintah guru Anda, dengan lembar kerja yang sudah tersedia secara berkelompok ! Bagi semua peserta didik menjadi 6 kelompok ! Bandingkan hasil praktik kelompok Anda dengan kelompok lainnya. Buat kesimpulan dari praktik yang dilakukan, kemudian presentasikan di muka kelas ! 113 Lembar Kerja PENGARUH LUAS PERMUKAAN EVAPORATOR PADA PROSES PENGENTALAN DAN PENGUAPAN Tujuan: Setelah menyelesaikan praktik ini, Saudara diharapkan mampu memahami pengaruh luas permukaan evaporator pada proses pengentalan dan penguapan Alat: 1) Wajan dan pengaduk kayu 2) Panci 3) Timbangan 4) Kompor 5) Gelas ukur 6) Hand refrakto meter Bahan: 1) Buah nanas 2) Gula pasir 3) Air Langk ah Kerja: 1) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan! 2) Buat larutan gula 50% sebanyak 1 liter, bagi menjad 2 bagian @ 0,5 liter 3) Ukur dan catat total padatan terlarut larutan gula dengan refraktometer! 4) Panaskan 1 bagian larutan gula 50% di atas api sedang menggunakan panci selama 15 menit! 5) Ukur dan catat kembali total padatan terlarut larutan gula dengan refraktometer 6) Hitunglah selisih volume larutan gula antara sebelum dipanaskan dengan larutan gula setelah dipanaskan! 7) Panaskan 1 bagian larutan gula 50% lainnya di atas api sedang menggunakan wajan selama 15 menit! 8) Buat kesimpulan dan diskusikan dengan teman-teman Saudara! 114 c. Redhidrasi dan Perendaman 1) Rehidrasi Rehidrasi merupakan proses menarik kembali air ke dalam bahan yang telah dikeringkan. Tidak semua bahan yang dikeringkan dapat direhidrasi secara sempurna untuk mengembalikan bentuk dan tekstur bahan ke bentuk aslinya. Air yang dikeluarkan dari bahan selama pengeringan tidak dapat ditempatkan kembali dalam cara yang sama saat bahan di rehidrasi (rehidrasi bukan kebalikan dari dehidrasi/pengeringan). Kehilangan tekanan osmosis sel, perubahan sifat permeabilitas membran sel, perpindahan cairan, kristalisasi polisakarida dan koagulasi protein sel; semua berkontribusi pada perubahan tekstur dan kehilangan senyawa volatile serta hal tersebut tidak dapat kembali (Rahman dan Perera, 1999; dalam Fellow, 2004). Panas akan mengurangi derajat hidrasi pada pati dan elastisitas dinding sel, dan koagulasi protein yang mengurangi kapasitas daya ikat air. Kecepatan dan derajat rehidrasi mungkin dapat digunakan sebagai indicator kualitas bahan pangan, dimana bahan pangan tersebut dikeringkan di bawah kondisi optimal lebih sedikit kerusakan dan rehidrasai lebih cepat dan sempurna daripada bahan makanan kering yang jelek. Aplikasi proses rehidrasi dapat dilihat pada proses pengembalian kandungan air jamur kuping kering sebelum proses pengolahan. Selain itu juga proses pelunakan kedele sebelum dilakukan proses ekstraksi pada pembuatan susu kedele atau tahu. 2) Perendaman Perendaman berasal dari kata rendam yang artinya berada di dalam air (barang cair) (Referensi Kamus Besar Bahasa Indonesia) Next >