Susunan Kepanitiaan. Seminar Nasional Teknik Kimia 2015 Universitas Katolik Parahyangan

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia UNPAR Inovasi Teknologi Proses dan Produk Berbasis Sumber Daya Alam Indonesia Bandung, 19 November 2015

ISSN 2477-1694

Susunan Kepanitiaan

Seminar Nasional Teknik Kimia 2015 Universitas Katolik Parahyangan Ketua Wakil Ketua Sekretaris Bendahara

: I Gede Pandega Wiratama, S.T., M.T. : Frita Dewi Damayanti : Dra. H. Maria Inggrid, M.Sc. : Ir. Y.I.P. Arry Miryanti, M.Si.

1.

Bidang Acara Koordinator Anggota

: Jenny Novianti, S.T., M.Sc. : Livia Christabella : Herningtyas Listyo Yosef Aldy Chandra Wendy

2.

Bidang Kesekretariatan : Dr. Herry Santoso, S.T., M.T.M. Koordinator : Hilaria Cresandina Anggota : Gabriella Leticia Tung Annisa Rachma Ramazda P. Sakti

3.

Bidang Publikasi & Dokumentasi Koordinator Anggota

4.

Bidang Konsumsi dan Akomodasi : Ariestya Arlene, S.T., M.T. Koordinator : Anastasia Cornelia Anggota : Jesslyn F. W. Oryza Putri Daniel Sinambela William Pao

: Aditya Putranto, S.T., M.T., M.Sc., Ph.D : Eunike Dyah Puspitorini : Joshua Jacob Naomi Gowin Michael Timothy Wilson Tianusa

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Parahyangan Bandung

vii


ISSN 2477-1694

Daftar Isi BIODIESEL dan ENERGI BE1

Pembuatan Biodiesel dari Minyak Kelapa dengan Microwave: Penggunaan Katalis KOH dengan Konsentrasi Rendah

1

A. Suryanto, L.Qadariyah, P. Prihatini, M. Mahfud LIMBAH L1

Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Menggunakan Advanced Fenton-Like Oxidation Process: Response Surface

6

Methodology

Darmadi, Mirna Rahmah Lubis, Yulia Ruka, Hesti Meilina, Adisalamun L2

Pengolahan Limbah Cair Tempe dengan Reaktor Tubular Tanpa Membran Microbial Fuel Cell (MFC)

12

Guruh Mehra Mulyana, Rita Arbianti, Tania Surya Utami L3

Adsorpsi Logam Berat Cu (II) dalam Air Limbah dengan Sistem Kolom Menggunakan Adsorben Kulit Kacang Tanah

16

Halim Zaini, Muhammad Sami L4

Pengolahan Limbah Domestik Berkadar Garam Tinggi Dengan Proses SANI

Menggunakan Anaerobic Baffled Reactor (ABR)

23

Termodifikasi

Lulu Nurdini, Tjandra Setiadi

L5

Aplikasi Reaktor Multi Contact Glow Discharge Electrolysis untuk

Meningkatkan Efektivitas Degradasi Limbah Linear Alkylbenzene

28

Sulfonate dalam Larutant NaOH

Nelson Saksono, Adilfi Finasthi Kusuma Putri, Ibrahim, Setijo Bismo


viii


L6

Destruksi Sianida pada Limbah Tailing dengan Kombinasi Metode Inco-Degussa

ISSN 2477-1694

34

Ninik Lintang E.W., Emmanuela M. Widyanti, Yasoka Dewi, Annisa Feriani L7

Perolehan Kembali Logam Yttrium dari Limbah Lampu Fluorescent dengan Metode Ekstraksi Cair- Cair Menggunakan Ekstraktan

40

Cyanex 272 Yuliusman MATERIAL

M1

Sintesis Karbon Aktif dari Kulit Jeruk dengan Aktivasi Menggunakan Superkritik CO 2

46

Arenst Andreas, Henky Muljana, Bennyto M2

Pengaruh Suhu Karbonisasi pada Karakteristik Porositas Karbon Aktif dari Tandan Kosong Kelapa Sawit

51

Bachrun Sutrisno, Arif Hidayat, Rachmat Bayu Nugraha, Dian Ayumia, Darmono, Fanisa Deliyani M3

Perlakuan dan karakterisasi Carbon nanotube (CNT) menggunakan Asam Nitrat (HNO3)

57

Desi Heltina, Praswasti P. D. K. Wulan, Davin Philo, Slamet M4

Sintesis Karbon Aktif dari Kulit Jeruk dengan Aktivasi Menggunakan Superkritik Karbon Dioksida

63

Arenst Andreas, Henky Muljana, Emerentiana Maerilla Puspaningrum M5

Karakterisasi Carbon Nanospheres (CNSS) dari Minyak Goreng dengan Katalis Ferrocene di Permukaan Karbon Aktif

71

Hans Kristianto, Cahyadi Dwi Putra, Arenst Andreas Arie, Martin Halim, JongKee Lee


ix


M6

Rancang Bangun dan Uji Karakteristik Simulator Skala Pilot untuk Praktek Inspeksi Kerusakan Pelapis Pipa

ISSN 2477-1694

77

Nurcahyo M7

Sintesis Komposit TiO 2/CNT/Fe3O4 untuk Aplikasi Fotodegradasi Limbah Industri Migas

85

Slamet, Praswasti P. D. K. Wulan, Desi Heltina, Adel Fisli, Indriana Lestari, Davin Philo M8

Karakterisasi Membran Polietersulfon (PES) dengan Variasi Konsentrasi Polimer di dalam Larutan Casting untuk Proses

93

Ultrafiltrasi

Sri Mulyati, Fachrul Razi, Zuhra M9

Sintesis Nanocarbon Berbasis Minyak Tanah dengan Proses Spray Pyrolysis

97

Ongky Widjaja, Arenst Andreas Arie, Martin Halim, Joong Kee Lee PANGAN, BIOTEKNOLOGI, dan FARMASI

PBF1

Uji Aktivitas Ekstrak Daun Keji Beling (Strobilanthes crispus) sebagai Inhibitor Hmg KoA Reduktase untuk Sediaan Obat

101

Antihiperkolesterolemia

Desna Qurratul Aini, Tania Surya Utami, Rita Arbianti PBF2

Pengaruh Peningkatan Karbon Dioksida terhadap Laju

Pertumbuhan, Kemampuan Fiksasi CO 2 dan Kandungan Esensial

105

dari Spirulina sp.

Dianursanti, Muthia Delaamira, Anifah PBF3

Disinfeksi Bakteri Salmonella sp. Menggunakan Kombinasi Ozonasi dan Kavitasi Ultrasonik

113

Eva Fathul Karamah, Sorindah Molina Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Parahyangan Bandung

x


PBF4

Pengaruh Konsentrasi Glukosa dan Suhu Inkubasi terhadap Produksi Monounsaturated Fatty Acid (MUFA) dan Polyunsaturated Fatty Acid

ISSN 2477-1694

121

(PUFA) dari Aspergillus terreus

Firna Indrianty Sari, Rita Arbianti, Tania Surya Utami PBF5

Pengaruh Rasio Karbon / Nitrogen Berbasis Onggok dan Ampas Tahu untuk Produksi AA, DHA, EPA dari Aspergillus Oryza

126

Muslimah, Tania Surya Utami, Rita Arbianti PBF6

Kajian Awal Penggunaan Gula Cair dalam Pembuatan Xanthan Gum sebagai Bahan Substitusi Impor Melalui Fermentasi Aerob

133

Nancy Siti Djenar, Sita Rahmi Dewi PBF7

Karakteristik Rheologi Petis Berbahan Baku Udang

139

PBF8

Ekstraksi Antioksidan Pada Buah Stroberi

144

Yansen Hartanto, Aditya Putranto, Monica Nathania

H. Maria inggrid, Herry Santoso, Yohan Eliasyar, Robert Sugiarto

PENGENDALIAN dan INSTRUMENTASI

PI1

Pemilihan Metode Penyetelan Pengendali PI pada Pengendalian Pabrik Regasifikasi LNG Menggunakan Metode Skor

149

Abdul Wahid, Ryan Tanuwijaya PI2

Simulasi Pengendalian ph dengan Perbandingan Metode MPC, Pengendali PI dan Tuning Pengendali

159

Arenst Andreas, Siu Lie PI3

Model Kinetika Pelepasan Pupuk Urea dari Controlled Release Fertilizer Berbasis Pati

164

Kennedy, Herry Santoso, Judy Retti Witono, Yohanes Herjanto, dan Evan Susanto


xi


PI4

Rancang Bangun, Pembuatan dan Uji Karakteristik Simulator Proteksi Katodik untuk Sistem Perpipaan

ISSN 2477-1694

170

Yunus Tonapa Sarungu REAKSI

RX1

Oksidasi Isopropil Alkohol Menggunakan Kalium Bikromat dalam Suasana Asam

175

Agustinus Ngatin, Ety Prihatini, Nina Marli RX2

Interesterifikasi Terarah Lemak Biji Pala untuk Meningkatkan Perolehan Trimiristin

180

Astri Nur Istyami, Tatang Hernas Soerawidjaja, Tirto Prakoso RX3

Konsentrasi Alkali dan Jenis Oksidator pada Pewarnaan Batik Katun dengan Zat Warna Indanthreen

187

Dwi Suheryanto RX4

Gliserolisis Minyak Kastor

191

RX5

Fotokatalitik Produksi Hidrogen dari Air Menggunakan Glukosa

196

Suprihastuti Sri Rahayu, Ferdana Eldriansyah

sebagai Donor Elektron pada Fotokatalis Pt/La-Natao3 Husni Husin, Adi Salamun, Mukhlisien, Fikri Hasfita

RX6

Kinetika Reaksi Karbon Dioksida Dengan Larutan Alkanolamin

201

RX7

Simulasi Reaktor Plasma Non-Termal dengan Konfigurasi Umpan 3-

206

Dalam Sebuah Reaktor Tangki Gelembung

Lewatan untuk Konversi CO2 dan CH4 Menjadi Gas Sintetis Yuswan Muharam, Setijo Bismo, Abubakar Adeni, Eny Mulya


xii


RX8

Penilaian Kelaikan Pengembangan Industri Puderisasi Zat Warna Alam Indigo (PZI) Skala Kecil

ISSN 2477-1694

213

Dwi Suheryanto

SEPARASI dan ELEKTROKIMIA

SE1

Pengaruh Berbagai Parameter pada Karakter Fisikokimiawi Minyak non Pangan pada Ekstraksi Minyak dari Kulit Biji Jambu Mete

230

Agus Taufiq, Pratikno Hidayat, Dalyono SE2

Pengeringan Eceng Gondok dengan Metode Mixed Adsorption Drying Menggunakan Fly Ash pada Unggun Terfluidisasi

235

Asep Handaya Saputra, Fariz Razanah Zharfan SE3

Pengaruh pH Larutan Buffer pada Ultrafiltrasi BSA Menggunakan

Membran Polietersulfon Modifikasi dengan Quaternary Ammonium

241

Monomer

Fachrul Razi SE4

Pemurnian Garam Rakyat Melalui Proses Hidroekstraksi secara Batch

248

Angela Martina, Ginanjar Karya Pamungkas, Willy, Judy Retti Witono SE5

Isolasi Kitin dari Limbah Kulit Udang Menggunakan Larutan HCl Dan NaOH dengan Bantuan Irradiasi Microwave

252

Nur Rokhati, Bambang Pramudono, Titik Istirokhatun, Mohammad Sulchan, Dwi Titik Apriyanti SE6

Studi Perolehan Minyak Atsiri dari Daun Nilam Aceh Sidikalang (Pogostemon Cablin Benth) Menggunakan Proses Destilasi Uap

257

Setiadi, Yora Faramitha


xiii


SE7

Pengaruh Penambahan Solvent dalam Bak Koagulasi pada Preparasi Membran Secara Inversi Fasa Serta Uji Kinerja Membran dalam

ISSN 2477-1694

262

Menurunkan Salinitas

Sofyana, Cut Meurah Rosnelly SE8

Analisis Ftir Distribusi Sulfur Organik: Aliphatik Mercaptans pada Lignit Tondongkura Sebelum dan Setelah Bioproses: Artifisial

267

Biotreatment Multi Tahap

Paisal, Y, Handayani, I, Chaerun, S.K., Suprianto, S. SE9

Design dan Optimasi Kolom Distilasi pada Pemisahan Campuran Asam Asetat-Metanol-Air

275

Herry Santoso , Enrico Yosua, Celfin Alfari Tratama SE10

Pengaruh Suhu Dan Konsentrasi Yeast Dalam Enkapsulasi Kurkumin Dengan Yeast Saccharomyces Cerevisiae

281

Olyvia Sentosa, Katherine, Asaf Kleopas Sugih


xiv


ISSN 2477-1694

Karakteristik Rheologi Petis Berbahan Baku Udang Yansen Hartanto*, Aditya Putranto, Monica Nathania

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Katolik Parahyangan *Email : [email protected] Abstrak Petis merupakan bahan makanan yang sering digunakan sebagai bumbu masakan untuk sebagian besar masyarakat di Indonesia. Oleh karena besarnya kegunaan petis dan uniknya dinamika fluida petis, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui karakteristik rheologinya. Pengetahuan mengenai karakteristik rheologi petis sangat bermanfaat bagi produksi skala industri, terutama sebagai landasan dalam perancangan alat produksi atau parameter pengendali mutu produk. Penelitian bertujuan untuk menentukan jenis fluida petis dan model yang paling tepat untuk mengkarakterisasi fluida petis serta untuk menentukan pengaruh berbagai macam kondisi operasi terhadap parameter rheologi pada model-model yang akan digunakan. Penelitian akan menghasilkan data rheologi petis pada berbagai variasi temperatur dan konsentrasi petis yang berupa nilai K (indeks konsistensi) dan n (indeks aliran) serta nilai yield stress dan energi aktivasi (Ea). Variasi temperatur yang digunakan adalah 30oC, 50oC, 70oC sedangkan variasi konsentrasi yang digunakan adalah 60%, 55%, 50% (b/b). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa petis termasuk ke dalam fluida time independent dan fluida shear thinning dengan model yang diterapkan adalah model Power Law, Casson dan Herschel Bulkey. Pada penelitian didapatkan kecenderungan data di mana semakin besar temperatur dan semakin kecil konsentrasi petis maka nilai K, yield stress dan Ea akan semakin menurun. Sedangkan untuk model yang paling akurat untuk menganalisaatau mengkarakteristik fluida petis adalah model Casson dengan perolehan R2 mencapai 1. Kata Kunci: rheologi, viskositas, indeks aliran, indeks konsistensi, time independent Abstract Petis is a food that is often used as a seasoning for most people in Indonesia. Because of the benefit from petis and petis has a unique fluid dynamics, this research need to determine the characteristics of rheology from petis. Knowledge of the rheological characteristics of petis is very useful for industrial scale production, mainly as a cornerstone in the design of the production or product quality control parameters. The study aims to determine the type of petis fluid and the most appropriate model to characterize the petis fluid and also to determine the effect of a wide range from the operating conditions of the rheological parameters of the models to be used. The study will generate data rheological from petis fluid at various temperatures and concentrations form K value (consistency index) and n (flow behavior index) and the value of the yield stress and Ea. Temperature variation used are 30oC, 50oC, 70oC and concentration variation used are 60%, 55%, 50% (w / w). Based on research that has been done can be concluded that peis fluid is included in time independent fluid and also shear thinning fuid with a model that is applied is the Power Law model, Casson model and Herschel Bulkey model. It was found that the tendency of the data is the greater the temperature and the smaller the concentration of petis fluid, the value of K, yield stress and Ea will decrease. While for the most accurate model to characterize the petis fluid is Casson model with the result of R2 reaches 1. Keywords: rheology, viscosity, flow behavior index, consistency index, time independent PENDAHULUAN Industri pangan memiliki peranan yang sangat penting untuk kehidupan sehari-hari. Salah satu produk pangan yang banyak dikonsumsi di Indonesia yaitu petis. Agar petis dapat diproduksi dalam skala industri perlu diketahui sifat dan karakteristik rheologinya. Pengetahuan akan sifat dan karakteristik petis nantinya dapat dimanfaatkan sebagai landasan dalam perancangan alat produksi maupun sebagai parameter pengendali kualitas produk. Mengingat pentingnya pengetahuan mengenai sifat dan karakteristik dari petis, dilakukanlah penelitian untuk mengetahui hubungan antara kondisi operasi terhadap nilai viskositas dan model-model yang

akurat serta cocok untuk mengkarakteristik petis sehingga dapat diketahui sifat rheologi dari petis. Parameter yang akan ditentukan pada penelitian ini adalah nilai K dan n serta nilai yield stress dan Ea. K adalah indeks konsistensi dan n adalah indeks aliran sedangkan Ea adalah sensitivitas viskositas fluida terhadap temperatur. Kondisi operasi yang akan divariasikan terhadap rheologi fluida petis adalah temperatur dan konsentrasi petis.


139

METODE Penelitian dibagi menjadi dua tahap, penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia UNPAR Inovasi Teknologi Proses dan Produk Berbasis Sumber Daya Alam Indonesia Bandung, 19 November 2015 pendahuluan bertujuan untuk menentukan apakah petis termasuk ke dalam fluida time-independent atau timedependent dengan melakukan pengukuran viskositas pada petis dengan menvariasikan kecepatan putaran dari rendah ke tinggi dan sebaliknya. Apabila petis merupakan fluida time-independent maka model yang digunakan yaitu Model Power Law, Casson dan Herschel Bulkley sedangkan apabila petis merupakan fluida time-dependent maka model yang digunakan yaitu Model Tiu-Boger. Untuk penelitian utama dilakukan pengukuran viskositas petis pada rentang shear rate tertentu dengan variasi temperatur dan konsentrasi petis. Penelitian ini menggunakan alat utama yaitu Rheometer DV-III Ultra dengan spindle tipe RV-4. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Pendahuluan Setelah melakukan percobaan dengan menguji fluida petis dari kecepatan tinggi ke rendah dan sebaliknya menggunakan spindle RV 4, didapatkan bahwa fluida petis untuk semua variasi konsentrasi petis dan variasi temperatur adalah fluida time independent. Fluida time independent adalah fluida yang viskositasnya tidak bergantung terhadap waktu, dengan kata lain viskositasnya akan tetap sama seiring berjalannya waktu. Oleh karena itu, model yang digunakan di dalam penelitian ini akan menggunakan model untuk fluida time independent yaitu Power Law, Casson dan Herschel Bulkley. Berikut adalah salah satu contoh data yang menghasilkan grafik dengan fluida time independent :

Gambar 1. Grafik Fluida Time Independent Dapat dilihat bahwa grafik yang dihasilkan menunjukan data-data dengan jarak yang rapat saat dikenakan kecepatan tinggi ke rendah dan sebaliknya. Kecenderungan data viskositas fluida petis akan menurun pada kecepatan putaran yang semakin besar dan sebaliknya, viskositas fluida petis akan meningkat pada kecepatan putaran yang semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan semakin besar kecepatan putaran yang dikenakan, akan membuat molekul pada fluida tersebut semakin signifikan untuk saling bertumbukan satu dengan yang lainnya. Oleh karena itu, viskositas fluida petis akan semakin menurun saat dikenakan kecepatan putaran yang semakin besar. Hal yang serupa telah dibuktikan melalui penelitian oleh (Keshani, Chuah et al. 2012) pada Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Parahyangan Bandung

ISSN 2477-1694

viskositas pomelo juice yang menurun seiring bertambah besarnya kecepatan putaran. Selain itu, kecenderungan data viskositas pada fluida petis menunjukan bahwa semakin tinggi temperatur yang dikenakan pada fluida petis, maka viskositasnya akan semakin menurun. Begitu pula sebaliknya saat temperatur semakin rendah, maka viskositas fluida petis akan semakin meningkat. Hasil tersebut telah sesuai dengan persamaan Arrhenius di mana temperatur berbanding terbalik dengan viskositas, berikut adalah persamaan Arrhenius: = A.exp (1) Penelitian lain yang memberikan hasil yang serupa adalah penelitian pada tamarind juice concentrate (Ahmed et al. 2007) dan penelitian pada pomelo juice (Keshani, Chuah et al. 2012). Hasil pada penelitian ini menunjukan bahwa semakin tinggi temperatur maka viskositas semakin menurun. Untuk pengaruh konsentrasi petis, data viskositas menunjukan semakin kecil konsentrasi petis maka viskositas fluida petis semakin menurun. Hal ini dapat disebabkan semakin tersebarnya molekul-molekul yang mempengaruhi fluida itu sendiri seperti salah satu contohnya yaitu gula yang terdapat di dalam petis sehingga daya ikat antar molekul gula semakin lemah dan hal tersebut menyebabkan viskositas fluida tersebut menurun (Haminiuk et al. 2006). Penelitian lain yang menunjukan kecenderungan yang sama adalah penelitian yang dilakukan oleh (Bayindirli 1993 and Ibarz et al. 1994) pada jus jeruk dan jus anggur. Penelitian Utama Penentuan Parameter Rheologi (K dan n) Dari hasil penentuan parameter rheologi dapat dilihat bahwa semakin besar temperatur dan semakin kecil konsentrasi petis maka nilai K akan semakin menurun. Hal ini ditunjukan karena nilai K berbanding lurus dengan nilai shear stress di dalam shear rate tertentu (Rao 2014). Shear stress sendiri memiliki pengertian sebagai perubahan bentuk suatu material yang bergantung pada keadaan tekanan., Oleh karena itu tekanan yang berbeda yang ditimbulkan dari shear rate yang berbeda-beda menyebabkan perubahan bentuk yang semakin signifikan. Sedangkan untuk nilai n pada setiap model, dapat dilihat bahwa tidak adanya perubahan yang signifikan dari nilai n itu sendiri terhadap perubahan temperature maupun variasi konsentrasi petis. Kecenderungan data dari nilai n yang tidak dipengaruhi oleh temperatur dapat dikarenakan nilai n yang bukan merupakan fungsi dari temperatur dan konsentrasi. Hasil penelitian yang serupa di mana nilai n tidak dipengaruhi oleh temperatur dan konsentrasi adalah penelitian pada jus mangga (Dak et al. 2007) dan jus nanas (Dak et al. 2008). Nilai n pada model Power Law menunjukan hasil yang berada dalam rentang antara 0,5 hingga 0,6 dan untuk model Casson berada di dalam rentang 0,18 hingga 0,28 sedangkan untuk model Herschel Bulkey berada di 140

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia UNPAR Inovasi Teknologi Proses dan Produk Berbasis Sumber Daya Alam Indonesia Bandung, 19 November 2015 antara rentang 0,47 hingga 0,7 sehingga dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa fluida petis pada ketiga model yang diterapkan merupakan fluida shear thinning karena nilai n yang dihasilkan menunjukan nilai n < 1 (Steffe 1996). Fluida shear thinning adalah fluida yang viskositasnya semakin rendah apabila dikenakan shear rate yang semakin besar. Tabel 1. Parameter Rheologi pada Power Law Petis 60%

n

K (Pa.s)

0,5890

0,0924

Temperatur 30oC

0,6025

Temperatur 70 C

0,5647

Temperatur 50oC o

Petis 55%

K (Pa.s)

0,6398

0,0243

0,5982

Temperatur 70 C

0,6088

Temperatur 30 C

0,5154

Temperatur 70 C

0,5643

Temperatur 50 C o o

Petis 50%

o

Temperatur 50 C o o

0,0131

n

Temperatur 30 C o

0,2471

0,0338 0,0113

n

K (Pa.s)

0,5545

0,0005

0,0008

0,0004

Tabel 2. Parameter Rheologi pada Model Casson Petis 60%

n

K (Pa.s)

Temperatur 50 C

0,1890

0,4552

Petis 55%

n

Temperatur 30 C o o

Temperatur 70 C o

0,2059

0,1888

Temperatur 30 C

0,2861

Temperatur 70oC

0,2532

o

Temperatur 50oC Petis 50%

Temperatur 30oC Temperatur 50oC Temperatur 70oC

0,2289 n

0,3004

0,2436 0,2009

0,5366 0,3488

K (Pa.s) 0,3993

0,3681

0,3128

K (Pa.s) 0,2624

0,2221

0,2195

Tabel 3. Parameter Rheologi pada Model Herschel Bulkey Petis 60%

Temperatur 30 C o

Temperatur 50 C o

Temperatur 70 C o

n

0,7052 0,6524

0,5578

K (Pa.s) 1,2513 1,2347

0,9956


Petis 55%

ISSN 2477-1694

n

K (Pa.s)

0,6783

0,6138

Temperatur 30 C

0,7066

Temperatur 70 C

0,6332

o

Temperatur 50 C o o

Petis 50%

K (Pa.s)

0,4777

0,5205

0,5902

Temperatur 70 C

0,5116

Temperatur 50 C o

0,5944

n

Temperatur 30oC o

0,6941

0,5717 0,4990

Penentuan Yield Stress ( o) dan Energi Aktivasi (Ea) Dari hasil yield stress yang telah diperoleh, dapat dilihat bahwa seiring meningkatnya temperatur, nilai yield stress pada ketiga model semakin menurun. Di samping itu, untuk konsentrasi petis paling besar, nilai yield stress menunjukan nilai yang semakin meningkat. Yield stress adalah nilai stress minimum yang diperlukan untuk mengalirkan suatu fluida (Ibarz and BarbosaCánovas 2010). Nilai yield stress yang semakin menurun menunjukan bahwa nilai stress minimum yang diperlukan fluida untuk mengalir semakin kecil. Dari pengertian tersebut, hasil percobaan telah menunjukan kesesuaian yaitu dengan meningkatnya temperatur maka pergerakan molekul semakin cepat dan kemungkinan molekul untuk bertumbukan pun semakin besar sehingga viskositas fluida petis semakin encer dan nilai stress minimum yang diperlukan untuk mengalirkan fluida semakin kecil. Selain itu, konsentrasi petis yang paling besar menyebabkan viskositas fluida petis lebih kental dan nilai stress minimum yang diperlukan untuk mengalirkan fluida semakin besar (Keshani, Chuah et al. 2012). Tabel 4. Nilai Yield Stress o

(Pa)

Power Law

Casson

Herschel Bulkey

Temperatur 30 oC

3.9865

4.4114

1.0953

Temperatur 70 oC

2.4863

3.1194

0.1321

Petis 60%

Temperatur 50 C o

Petis 55%

3.4309

4.2090

0.1421

Temperatur 30 oC

2.2769

1.8214

0.6509

Temperatur 70 oC

1.4504

1.3703

0.1423

Temperatur 50 C o

Petis 50%

1.8796

1.4060

0.1562

Temperatur 30 oC

2.1808

1.7710

0.1532

Temperatur 70 C

1.1848

1.3596

0.1113

Temperatur 50 oC o

1.4282

1.3864

0.1223

141

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia UNPAR Inovasi Teknologi Proses dan Produk Berbasis Sumber Daya Alam Indonesia Bandung, 19 November 2015 Hubungan antara viskositas dan temperatur dinyatakan dengan persamaan Arrhenius yang memuat nilai Ea di dalamnya. Nilai Ea sendiri menunjukan sensitivitas viskositas fluida terhadap temperatur, besarnya nilai Ea menyebabkan perubahan viskositas terhadap temperatur yang semakin signifikan (Juszczak and Fortuna 2004). Berdasarkan hasil dari ketiga model, nilai Ea menunjukan nilai yang semakin menurun seiring mengecilnya konsentrasi petis. Semakin banyak air yang ditambahkan ke dalam petis menyebabkan sensitivitas viskositas fluida petis terhadap temperatur semakin menurun dikarenakan semakin encernya fluida sehingga viskositasnya semakin kecil dan nilai Ea yang dihasilkan akan semakin menurun. Hal serupa ditemukan pada penelitian jus ceri oleh (Juszczak and Fortuna 2004) yang menghasilkan nilai Ea yang semakin menurun seiring mengecilnya konsentrasi jus ceri itu sendiri. Tabel 5. Nilai Ea Konsentrasi Petis

Casson

Herschel Bulkey

23314.1

5230.1

3385.8

62858.8

Petis 60% Petis 55%

12471

Petis 50%

Ea ( J/mol)

Power Law

9249.3

3915.4

4841.9

2956.3

Evaluasi Model Hasil yang didapatkan pada model Power Law di atas dapat dikatakan memiliki keakuratan yang tinggi karena nilai R2 yang dihasilkan lebih besar dari 0,9. Umumnya suatu model dapat dikatakan memiliki keakuratan yang tinggi apabila nilai R2 > 0,9. Dengan kata lain model Power Law cocok digunakan untuk menganalisa atau mengkarakteristik fluida petis. Dari hasil R2 yang dihasilkan pada model Casson, dapat dilihat bahwa model Casson lebih akurat bila dibandingkan dengan model Power Law. Hal tersebut ditandai dengan nilai R2 yang mendekati, bahkan mencapai angka 1. Selain itu, fitting parameter pada model Casson lebih banyak daripada model Power Law, fitting parameter yang dimaksudkan yaitu nilai Koc dan Kc yang ikut diperhitungkan. Oleh karena itu, model Casson lebih akurat bila dibandingkan dengan model Power Law. Disamping kelebihan model Casson yang memiliki fitting parameter yang lebih banyak, adapun kekurangan model ini yaitu lebih rumitnya menentukan nilai K dan n apabila dibandingkan dengan model Power Law. Tabel 6. Perbandingan Akurasi Model

Petis 60%

Temperatur 30 oC Temperatur 50 C o

R2

Power Law

Casson

Herschel Bulkey

0.9978

1.0000

0.9999

0.9996

1.0000

0.9981


ISSN 2477-1694

Temperatur 70 oC

0.9971

0.9999

0.9993

Temperatur 30 oC

0.9967

1.0000

0.9997

Temperatur 70 C

0.9722

0.9987

0.9942

Petis 55%

Temperatur 50 oC o

Petis 50%

0.9930

0.9999

0.9995

Temperatur 30 oC

0.9762

0.9996

0.9934

Temperatur 70 C

0.9840

0.9991

0.9903

Temperatur 50 oC o

0.9344

0.9978

0.9852

Untuk model Herschel Bulkey, dapat dilihat bahwa nilai R2 yang didapatkan lebih besar dari 0,9 dan lebih besar dari nilai R2 pada model Power Law. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa model Herschel Bulkey lebih cocok digunakan untuk mengkarakteristik fluida petis daripada model Power Law karena selain nilai R2 yang lebih besar, fitting parameter pada model Herschel Bulkey lebih banyak daripada model Power Law yaitu terdapat nilai KH yang ikut oH diperhitungkan. Fitting parameter tersebut ikut mempengaruhi nilai R2 pada model Herschel Bulkey sehingga lebih besar bila dibandingkan dengan model Power Law. Selain kelebihan model Herschel Bulkey yang memiliki fitting parameter yang lebih banyak, adapun kekurangan dari model ini yaitu lebih rumit dalam menentukan nilai K dan n bila dibandingkan dengan model Power Law. Seluruh hasil nilai R2 pada ketiga model yang telah didapatkan, model yang memberikan hasil paling akurat dan cocok untuk mengkarakteristik fluida petis adalah model Casson. Hal tersebut dikarenakan data yang diperoleh pada model Casson memberikan nilai R2 paling mendekati, bahkan mencapai angka 1. PENUTUP Kesimpulan yang bisa diperoleh dari penelitian ini yaitu: 1. Petis merupakan fluida time-independent 2. Petis termasuk ke dalam fluida shear thinning 3. Nilai n tidak dipengaruhi oleh temperatur dan konsentrasi 4. Untuk setiap model, semakin besar temperatur dan semakin kecil konsentrasi, nilai K, yield stress, Ea dari fluida petis semakin menurun 5. Model yang paling akurat untuk mengkarakterisasi atau menganalisa fluida petis adalah model Casson DAFTAR PUSTAKA Ibarz, A. and G. V. Barbosa-Cánovas (2010). Unit operations in food engineering, Crc Press. Rao, M. A. (2014). Flow and functional models for rheological properties of fluid foods. Rheology of Fluid, Semisolid, and Solid Foods, Springer: 27-61. Steffe, J. F. (1996). Rheological methods in food process engineering, Freeman press. 142


ISSN 2477-1694

Ahmed, Jasim, H. S. Ramaswamy, and K. C. Sashidhar. "Rheological characteristics of tamarind (Tamarindus indica L.) juice concentrates." Dak, Manish, R. C. Verma, and S. N. A. Jaaffrey. "Effect of temperature and concentration on rheological Journal of Food Engineering 80.4 (2007): 1011-1015. Dak, Manish, Radha Charan Verma, and Manoj Kumar Jain. "Mathematical models for prediction of rheological parameters of pineapple juice." International Journal of Food Engineering 4.3 (2008). Juszczak, L. and T. Fortuna (2004). "Effect of temperature and soluble solids content on the viscosity of cherry juice concentrate." International Agrophysics 18(1): 17-22. Keshani, S., et al. (2012). "Effect of temperature and concentration on rheological properties pomelo juice concentrates." International Food Research Journal 19(2): 553-562. Haminiuk, C., et al. "Rheological characterization of blackberry pulp." Braz. J. Food Technol 9.4 (2006): 291-296. Bayindirli, Levent. "Density and viscosity of grape juice as a function of concentration and temperature." Journal of Food Processing and Preservation17.2 (1993): 147-151.


143

Susunan Kepanitiaan. Seminar Nasional Teknik Kimia 2015 Universitas Katolik Parahyangan

Recommend Documents