Perbandingan Antara Pengendalian Suhu Bahan Dengan Suhu Lempeng Pemanas Terhadap Konsumsi Energi Untuk Pemanasan Pada Proses Pengeringan Beku. Skripsi disusun oleh Endry, F01496053 dibawah birnbingan Dr. Ir. Arrnansyah H. Tambunan, MAgr.
RINGKASAN Pengeringan beku rnerupakan suatu cara pengeringan yang dapat rnenghasilkan produk kering yang berrniltu tinggi serta dapat rnenghindari kerusakan produk akibat penggunaan suhu yang terlalu tinggi, (Potter, 1980). Tetapi, biaya operasi pengeringan beku lebih tinggi dibandingkan dengan biaya operasi pengeringan konvensional eikarenakan konsumsi energi selarna proses pengeringan beku relatif lebih tinggi (Potter, 1980). Proses pengeringan beku yang optimal dapat dicapai jika kondisi-kondisi operasinya dikendalikan untuk rnerninirnalkan konsumsi energi tanpa rnenurunkan kualitas produk keringnya. Penelitian ini bertujuan untuk rnernpelajari konsurnsi energi panas untuk pengeringan
beku
rnernpengaruhinya.
daging Pada
buah
durian
penelitian
ini
dan
kondisi
dilakukan
operasi
yang
pengendalian suhu
perrnukaan bahan 25% dan suhu lempeng pernanas 140°C, 60°C dan 40% yang beroperasi pada tekanan 13,3 Pa, 133 Pa, serta peningkatan tekanan dari 13,3 Pa pada pengeringan primer rnenjadi 133,3 Pa pada pengeringan sekunder. Dan penelitian ini diperoleh hasil yaitu untuk pengendalian suhu permukaan bahan 25°C dan beroperasi pada tekanan 13,33 Pa diperoleh nilai konsurnsi energi radiasi bersih totalnya sebesar 70.795,02 Joule dan konsurnsi energi konduksi totalnya sebesar 343.204,80 Joule sedangkan
konsumsi energi total untuk sublimasi 272.471,85 Joule, serta panas yang diradiasikan lempeng pemanas sebesar I .559.399,68 Joule. Apabila beroperasi pada tekanan 133,3 Pa diperoleh nilai konsumsi total untuk masing-masing energi yaitu untuk radiasi bersih sebesar 71.31 1,95 Joule. energi konduksi sebesar 214.216,02 Joule, energi sublimasi sebesar 254.157.75 Joule, dan panas yang diradiasikan lempeng pemanas sebesar 1.310.942,68 Joule. Namun bila pada awal pengeringan kita lakukan dengan tekanan 13,33 Pa kemudian pada akhir pengeringan primer tekanan ditingkatkan menjadi 133,3 Pa maka konsumsi energi radiasi bersih totalnya menjadi sebesar 70.231,59 Joule dan konsumsi energi konduksi totalnya menjadi sebesar 282.339,68 Joule sedangkan konsumsi energi total untuk sublimasi rnenjadi sebesar 255.972,15 Joule, panas yang diradiasikan lempeng pemanas rnenjadi sebesar 1.234.181,43 Joule. Konsumsi panas konduksi lebih besar bila dibandingkan dengan konsumsi panas untuk radiasi bersih pada berbagai tekanan ha1 ini disebabkan karena energi yang dikonduksikan selain berasal dari energi radiasi bersih juga berasal dari lingkungan ha1 ini dapat terjadi karena suhu baha~ilebih rendah (sekitar 23%) dari suhu lingkungan (25°C). Pengubahan tekanan operasi dari 13,3 Pa pada pengeringan primer menjadi
133,3 Pa pada
pengeringan sekunder menghasilkan waktu
pengeringan beku yang lebih singkat dan persentase jumlah panas yang dikonduksikan maupun yang digunakan untuk menyublimkan es
yang
terbesar dibandingkan bila kita lakukan pengeringan beku dengan tekanan operasi yang konstan yaitu 13. 3 Pa atau 133,3 Pa. Sedangkan
untuk
pengendalian
suhu
lempeng
pemanas
bila
dioperasikan pada kondisi tekanan 13.33 Pa diperoleh nilai konsumsi energi
radiasi bersih totalnya sebesar 69.247,62 Joule, konsumsi energi konduksi totalnya sebesar 154,952.70 Joule, sedangkan konsurnsi energi total untuk sublimasi dan panas yang diradiasikan lempeng pemanas masing-masing
254.838,15 Joule dan 1.296.065,OOJoule. Dengan rneningkatkan tekanan operasi menjadi 133.3 Pa rnaka konsumsi energi radiasi bersih totalnya menjadi sebesar 67.199,97 Joule, konsumsi energi konduksi totalriya rnenjadi sebesar 66.756.00 Joule, sedangkan konsiimsi
energi total
untuk sublimasi dan
panas yang
diradiasikan lempeng pemanas masing-masing menjadi sebesar 228.472,65 Joule dan 1.I 69.278,43 Joule. Peningkatan tekanan dari 13.33 Pa selama pengeringan primer menjadi
133,3 Pa selarna pengeringan sekunder maka konsumsi energi radiasi bersih totalnya menjadi sebesar 75.506.79 Joule dan konsurnsi energi konduksi totalnya menjadi sebesar 215.562,27 Joule sedaligkan konsurnsi energi total untuk sublirnasi dan panas yang diradiasikan lempeng pemanas masingmasing menjadi sebesar 249.026,40 Joule dan 1.331.021,07Joule. Konsumsi panas sublimasi pada periode pengeringan primer untuk masing-masing tekanan lebih tinggi bila dibandingkan dengan periode pengeringan sekunder ha1 ini dikarenakan pada periode pengeringan sekunder hanya membutuhkan panas untuk rnenyublirnkan sisa-sisa es yang belum tersublimasi. Pengubahan tekanan operasi menghasilkan waktu pengeringan beku menjadi lebih singkat dibandingkan dengan rnenggunakan tekanan konstan
13.3 Pa namun menjadi lebih lama dibandingkan dengan menggunakan tekanan konstan 133,3 Pa. Persentase jumlah panas yang dikonduksikan terbesar dihasilkan bila pengeringan beku dilakukan dengan mengubah tekanan operasi dari 13,3 Pa
menjadi 133,3 Pa bila dibandingkan dengan menggunakan tekanan operasi yang konstan sebesar 13,3 Pa atau 133,3 Pa Pada tekanan operasi 13,3 Pa dan 133, 3 Pa dapat diketahui bahwa pengendalian suhu permukaan bahan 25°C bila dibandingkan dengan pengendalian suhu lempeng pemanas menghasilkan effisiensi penyerapan panas oleh produk yang lebih kecil. Pada pengendalian suhu permukaan bahan 25"C, pengoperasian dengan meningkatkan tekanan dari 13,3 Pa pada pengeringan primer menjadi 133,3 Pa pada pengeringan sekunder ternyata menghasilkan effisiensi penyerapan panas oleh produk terbesar bila dibandingkan dengan kondisi operasi tekanan 13.3 Pa atau 133,3 Pa, ha1 ini mendukung pernyataan Tambunan
(1999)
bahwa
proses
pengeringan
beku
akan
lebih
~nengeffisienkanenergi bila dilakukan pada tekanan yang lebih rendah selama pengeringan primer dan pada tekanan yang lebih tinggi selama pengeringan sekunder.
