28-Feb-14
SATUAN OPERASI
RYN
FOOD INDUSTRY • Satu tujuan dasar industri pangan: mentransformasi bahan baku pertanian menjadi makanan yg layak dikonsumsi melalui serangkaian tahapan proses,. • Tipe alat yg digunakan bermacammacam dan melalui beberapa tahapan • Penghitungan dan desain yg efisien pada setiap tahapan – disebut satuan atau dasar operasi – adalah salah satu tujuan teknik pangan
1
28-Feb-14
KONSEP DASAR • Proses adalah rangkaian aktivitas atau operasi industri yang memodifikasi sifat-sifat bahan dasar dengan tujuan mendapatkan produk yag memenuhi kebutuhan masyarakat • Penerimaan pasar lebih besar atau • Memiliki peluang lebih bagus untuk disimpan dan di angkut.
• Teknik pengolahan pagan adalah ilmu penciptaan, penghitungan, desain, pembuatan dan menjalankan fasilitas dimana proses transformasi produk pertanian pada tingkat industri dan secara ekonomi memungkinkan berlangsung
• perlu pengetahuan dasar teknik proses
2
28-Feb-14
Extraction of olive oil
Production of fruit concentrated juices
3
28-Feb-14
Klasifikasi Satuan Operasi (Fisika, kimia, biokimia)
4
28-Feb-14
Physical stages grinding, sieving, mixture, fluidization, sedimentation, flotation, filtration, rectification, absorption, extraction, adsorption, heat exchange, evaporation, drying, etc.
Chemical stages refining, chemical peeling
Biochemical stages fermentation, sterilization, pasteurization, enzymatic peeling
5
28-Feb-14
Unit operasi dapat diklasifikasikan ke dalam kelompok yang berbeda tergantung pada sifat bahan yang di transfer. Ditentukan oleh variasi massa, energi, atau kecepatan. Sehingga satuan operasi di kalsifikasikan sebagai perpindahan massa, panas, atau momentum
Satuan operasi transfer massa • Operasi ini dikendalikan oleh diffusi komponen dalam suatu campuran. • Beberapa operasi yg termasuk grup ini:
6
28-Feb-14
Satuan Operasi transfer panas • Mekanisme: konduksi, konveksi, radiasi
Satuan operasi transfer momentum • Operasi ini mempelajari proses dimana dua fase pada kecepatan yang berbeda kontak. • Sirkulasi internal • Sirkulasi eksternal
• Perpindahan padatan dalam fluida
7
28-Feb-14
Hukum kekekalan E=S+A E+G =S+A
Pengantar Transport Fenomena
RYN
8
28-Feb-14
• Pada semua proses di mana sistem tidak seimbang, maka sistem, dengan berbagai cara akan menuju kondisi seimbang dengan mentransfer satu atau lebih sifatnya. Contoh • Aliran fluida yang memiliki dua titik kecepatan yang berbeda • Terdapat dua temperatur yang berbeda dalam suatu bahan • Fase sama namun beda konsentrasi
Eksperimen Reynold
9
28-Feb-14
Variabel tidak tetap: kecepatan. Variabel lain yg mungkin berpengaruh: diameter dan sifat alami fluida Bilangan tidak berdimensi: Reynold 𝜌𝑑 𝑅𝑒 = Re : Bilangan Reynold d
: : : :
densitas fluida (kg/m3) Kecepatan rata-rata fluida (m/s) diameter fluida (m) Viskositas fluida (Pa.s)
Untuk fluida Newtonian Re < 2100 Laminar 2100 < Re < 10000 Transisi
Re > 10000 Turbulent
10
28-Feb-14
Bingham
Shear-Thinning Newtonian Shear-Thickening
MEKANISME TRANSPORT FENOMENA RYN
11
28-Feb-14
Transfer Massa Mekanisme: Molekular jika terdapat gradient konsentrasi Konveksi paksa jika ada perpindahan massa
Mekanisme apa yg terjadi? Tidak ada gradient konsentrasi
Ada gradient konsentrasi
Ada gradient konsentrasi
Media: Fluida
Fluida merespon
Aliran laminar
Konveksi
Aliran molekular melalui difusi molekular
Konveksi dan molekuler
12
28-Feb-14
Transfer Energi • Radiasi (gelombang elektromagnetik) • Konduksi (Gradient temperatur aliran molekul tanpa adanya perpindahan massa) • Konveksi terdapat perpindahan massa
Hukum Fick (fluks densitas massa) = (diffusivitas) ( gradient konsentrasi) Hukum Fourier (fluks densitas energi) = (konduktivitas thermal) ( gradient temperatur) Hukum Newton (fluks densitas momentum) = (viskositas) ( gradient kecepatan)
13
