Pengertian dan prinsip dasar pengeringan

Pengertian dan Tujuan Pengeringan

Pengeringan adalah proses pengeluaran air atau pemisahan air dalam jumlah yang relatif kecil dari bahan dengan menggunakan enersi panas. Hasil dari proses pengeringan adalah bahan kering yang mempunyai kadar air setara dengan kadar air keseimbangan udara (atmosfir) normal atau setara dengan nilai aktivitas air (aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologis, enzimatis dan kimiawi. Pengertian proses pengeringan berbeda dengan proses penguapan (evaporasi). Proses penguapan atau evaporasi adalah proses pemisahan uap air dalam bentuk murni dari suatu campuran berupa larutan (cairan) yang mengandung air dalam jumlah yang relatif banyak. Pengeringan merupakan salah satu proses pengolahan pangan yang sudah lama dikenal. Tujuan dari proses pengeringan adalah : menurunkan kadar air bahan sehingga bahan menjadi lebih awet, mengecilkan volume bahan sehingga memudahkan dan menghemat biaya pengangkutan, pengemasan dan penyimpanan. Di samping itu banyak bahan hasil pertanian yang hanya digunakan setelah dikeringkan terlebih dahulu seperti tembakau, kopi, the dan biji-bijian. Meskipun demikian ada kerugian yang ditimbulkan selama pengeringan yaitu terjadinya perubahan sifat fisik dan kimiawi bahan serta terjadinya penurunan mutu bahan.

Prinsip Dasar Pengeringan

Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama-tama panas harus ditransfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang dikeringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Dengan sangat terbatasnya kadar air pada bahan yang telah dikeringkan, maka enzim-enzim yang ada pada bahan menjadi tidak aktif dan mikroorganisme yang ada pada bahan tidak dapat tumbuh.

Pertumbuhan mikroorganisme dapat dihambat, bahkan beberapa jenis dimatikan karena mikroorganisme seperti umumnya jasad hidup yang lain membutuhkan air untuk proses metabolismenya. Mikroorganisme hanya dapat hidup dan melangsungkan pertumbuhannya pada bahan dengan kadar air tertentu. Walaupun setelah proses pengeringan secara fisik masih terdapat (tersisa) molekul-molekul air yang terikat, tetapi molekul air tersebut tidak dapat dipergunakan oleh mikrooganisme. Di samping itu enzim tidak mungkin aktif pada bahan yang sudah dikeringkan, karena reaksi biokimia memerlukan air sebagai medianya. Berdasarkan hal tersebut, berarti kalau kita bermaksud mengawetkan bahan melalui proses pengeringan, maka harus diusahakan

kadar air yang tertinggal tidak mungkin dipakai untuk aktivitas enzim dan mikroorganisme.

PENGERIINGAN,PENDIINGIINAN DAN PENGEMASAN KOMODIITAS PERTANIIAN. Dr. Obin Rachmawan, Ir., MS/ DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL. JAKARTA. 2001

Faktor-faktor yang Berpengaruh Dalam Proses Pengeringan

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan dapat digolongkan menjadidua yaitu : faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkanatau disebut faktor internal (ukuran bahan, kadar air awal dari bahan dantekanan parsial di dalam bahan) dan faktor yang berhubungan dengan udarapengering atau disebut sebagai faktor eksternal (suhu, kelembaban dankecepatan volumetrik aliran udara pengering).

Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengering makin cepat pulaproses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara pengering, makinbesar enersi panas yang dibawa udara sehingga makin banyak jumlahmassa cairan yang diuapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Jikakecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uapair yang dipindahkan dari bahan ke atmosfir. Kelembaban udaraberpengaruh terhadap proses pemindahan uap air. Pada kelembaban udaratinggi, perbedaan tekanan uap air di dalam dan di luar bahan kecil, sehinggapemindahan uap air dari dalam bahan ke luar terhambat.

http://www.scribd.com/doc/52999459/5/Cara-Pengeringan-Komoditas-Pertanian

Kita mengetahui bahwa proses pengeringan di sini sangat penting untuk memperpanjang umur simpan, karena kadar air yang terdapat di dalam kedelai sangat tinggi, maka penundaan pengeringan akan menyebabkan kerusakan.Tujuan pengeringan adalah untuk menurunkan kadar air, memperpanjang daya simpan dan memperbaiki mutu kedelai

2.Pengeringan dengan alat pengeringan mekanis.

Pengeringan dengan cara mekanis ini dapat dilakukan bila tidak ada sinar matahari/hujan turun terus menerus. Alat pengeringan mekanis terdiri dari 2 jenis, yaitu:

• Alat pengeringan dengan omprongan

Alat ini digunakan untuk mengeringkan kedelai bentuk brangkasan, kedelai diletakkan di atas para-para yang dialasi dengan “rege” (yaitu sejenis anyaman bambu dengan lobang-lobang sekitar 1 cm persegi) untuk mempercepat pengeringan dapat diberikan api sekam di bawahnya atau menggunakan bahan bakar briket arang sekam. Pengeringan dilakukan sampai siap rontok yaitu bila kadar air sudah mencapai lebih kurang 18 %.

• Alat pengeringan tipe kotakMisalnya pengeringan kompor petromaks yaitu menggunakan panas dari kompor tekan yang dihembuskan dengan kipas angin. Pengeringan ini lebih efisien bila digunakan untuk mengeringkan kedelai dalam bentuk polong atau biji.

http://www.bppjambi.com/index.php/artikel/teknis/35 Kemas Muhammad 2010

Di Indonesia, pengeringan biji-bijian dengan menggunakan alat pengering belum lazim digunakan. Kalaupun ada, masih sangat terbatas penggunaannya. Metode pengeringan buatan yang telah dikembangkan dan diujicobakan antara lain adalah alat pengering surya (solar dryer), alat pengering tungku dan alat pengering tenaga listrik.

Beberapa jenis alat pengering yang dapat digunakan antara lain adalah : Flat Bed-type Dryer, Upright-Type Forced Air Dryer, Circulation Dryer, dan Continuous Flow Dryer. Sebagaimana dikemukakan terdahulu bahwa penggunaan alat pengering buatan adalah untuk menghindari kelemahan-kelemahan yang diakibatkan oleh metode pengeringan alami (penjemuran).

Pada dasarnya, metode pengeringan buatan dilakukan melalui pemberian panas yang relatif konstan terhadap bahan pangan atau biji-bijian, sehingga proses pengeringan dapat berlangsung dengan cepat dengan hasil yang maksimal. Dengan pengeringan buatan diharapkan kandungan air mula-mula sekitar 30 % akan turun sedemikian rupa hingga mencapai kadar air 12 – 16 %. Pada kadar air tersebut, gabah telah cukup siap untuk pengolahan lebih lanjut (penggilingan) ataupun telah cukup aman dalam penyimpanan.

Pengeringan buatan atau pengeringan mekanis dapat dilakukan dengan dua metode yaitu :

a. Pengeringan kontinyu/berkesinambungan (continuous drying), dimana pemasukan dan pengeluaran bahan berjalan terus menerus.

b. Pengeringan tumpukan (batch drying), bahan masuk ke alat pengering sampai pengeluaran hasil kering, kemudian baru dimasukkan bahan berikutnya.

Pada metode berkesinambungan, bahan bergerak melalui ruang pengering dan mengalami

kontak dengan udara panas secara paralel atau berlawanan. Pada metode tumpukan terdapat tiga jenis yaitu :

   1. Pengeringan langsung (direct drying), bahan yang dikeringkan langsung berhubungan dengan udara yang dipanaskan.

   2. Pengeringan tidak langsung (indirect drying), udara panas berhubungan dengan bahan melalui perantara, umumnya berupa dinding-dinding atau tempat meletakkan bahan. Bahan akan kontak dengan panas secara konduksi.

   3. Pengeringan beku (freeze drying), dalam hal ini bahan ditempatkan pada tempat hampa udara, lalu dialiri udara yang sangat dingin melalui saluran udara sehingga air bahan mengalami sublimasi yang kemudian dipompa ke luar ruang pendingin.

Marsetio, Ir.,MS. http://dianape.wordpress.com/2011/03/17/pengeringan-pangan/

Bahan pangan kering matahari dan kering buatan adalah lebih pekat dari pada setiap bahan pangan awetan yang lain, sehingga :

1. Biaya produksi lebih murah

2. Diperlukan tenaga yang lebih sedikit

3. Kebutuhan ruang penyimpanan dan pengangkutan bahan pangan kering minimal

4. Besarnya biaya distribusi berkurang

2.1.3 Keuntungan dan Kelemahan Teknik Pengeringan

Keuntungan pengeringan :

- Bahan menjadi lebih tahan lama disimpan

- Volume bahan menjadi kecil

- Mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan

- Mempermudah transport

- Biaya produksi menjadi murah

Kerugian pengeringan

- Sifat asal bahan yang dikeringkan berubah (bentuk dan penampakan fisik, penurunan mutu, dll)

- Perlu pekerjaan tambahan untuk menghindari di atas

Pengeringan dengan menggunakan alat pengering dimana suhu, kelembaban udara, kecepatan udara dan waktu dapat diatur dan diawasi.

Keuntungan :

- Tidak tergantung cuaca

- Kapasitas pengeringan dapat dipilih sesuai dengan yang diperlukan

- Tidak memerlukan tempat yang luas

- Kondisi pengeringan dapat dikontrol

- Panen dapat dilakukan lebih awal

- Masa simpan menjadi lama

- Pekerjaan menjadi lebih mudah

- Dapat meningkatkan nilai ekonomis bahan

Selain itu, keuntungan pengeringan secara mekanis adalah :

1.       Memungkinkan pengeringan dilakukan di sembarang waktu tanpa terikat musim tertentu, walaupun hari mendung/hujan, pengeringan masih dapat dilakukan.

2. Luas areal yang dibutuhkan untuk pengeringan dapat dikurangi, misalnya dengan memperbanyak rak-rak pengering.

3. Pengaturan suhu dapat lebih mudah sehingga dapat disesuaikan dengan karakteristik bahan yang dikeringkan

Pada proses pengeringan selalu diinginkan kecepatan pengeringan yang maksimal. Oleh karena itu perlu dilakukan usaha–usaha untuk mempercepat pindah panas dan pindah massa (pindah massa dalam hal ini perpindahan air keluar dari bahan yang dikeringkan dalam proses pengeringan tersebut). Ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan untuk memperoleh keepatan pengeringan maksimum, yaitu :

1. Luas permukaan

Semakin luas permukaan bahan yang dikeringkan, maka akan semakin cepat bahan menjadi kering. Biasanya bahan yang akan dikeringkan dipotong– potong untuk mempercepat pengeringan.

2. Suhu

Semakin besar perbedaan suhu (antara medium pemanas dengan bahan yang dikeringkan), maka akan semakin cepat proses pindah panas berlangsung sehingga mengakibatkan proses penguapan semakin cepat pula. Atau semakin tinggi suhu udara pengering, maka akan semakin besar energi panas yang dibawa ke udara yang akan menyebabkan proses pindah panas semakin cepat sehingga pindah massa akan berlangsung juga dengan cepat.

3. Kecepatan udara

Umumnya udara yang bergerak akan lebih banyak mengambil uap air dari permukaan bahan yang akan dikeringkan. Udara yang bergerak adalah udara yang mempunyai kecepatan gerak yang tinggi yang berguna untuk mengambil uap air dan menghilangkan uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan.

4. Kelembaban udara

Semakin lembab udara di dalam ruang pengering dan sekitarnya, maka akan semakin lama proses pengeringan berlangsung kering, begitu juga sebaliknya. Karena udara kering dapat mengabsorpsi dan menahan uap air. Setiap bahan khususnya bahan pangan mempunyai keseimbangan kelembaban udara masing–masing, yaitu kelembaban pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan kehilangan air (pindah) ke atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari atmosfir.

5. Tekanan atm dan vakum

Pada tekanan udara atmosfir 760 Hg (=1 atm), air akan mendidih pada suhu 100oC. Pada tekanan udara lebih rendah dari 1 atmosfir air akan mendidih pada suhu lebih rendah dari 100oC.

P 760 Hg = 1 atrm air mendidih 100oC

P udara < 1 atm air mendidih < 100oC

Tekanan (P) rendah dan suhu (T) rendah cocok untuk bahan yang sensitif terhadap panas , contohnya : pengeringan beku (freeze drying)

6. Waktu

Semakin lama waktu (batas tertentu) pengeringan, maka semakin cepat proses pengeringan selesai. Dalam pengeringan diterapkan konsep HTST (High Temperature Short Time), Short time dapat menekan biaya pengeringan.

Universitas Sumatera Utara.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16183/3/Chapter%20II.pdf