Sidang Komprehensif
KAJIAN KARAKTERISTIK REOLOGI MADU DAN UJI VALIDASI SIFAT ALIRANNYA DALAM SISTEM TRANSPORTASI FLUIDA Oleh Muhammad Ikhsan 240210080079 Di bawah Bimbingan Bambang Nurhadi, STP., M.Sc. Ir. Tensiska, M.Si. Penelaah Siti Nurhasanah, STP., M.Si.
UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN 2013
LATAR BELAKANG
Prospek Cukup Besar
1.421,38 ton
Kualitas
Reologi
Identifikasi
Mak sud Tuju dan an Mempelajari karakteristik reologi madu serta menguji validasi sifat aliran madu dalam sistem transportasi fluida
Mengkaji karakteristik reologi madu, serta mengetahui seberapa akurat model perhitungan yang digunakan untuk menganalisis sifat aliran madu dalam sistem transportasi fluida
TINJAUAN PUSTAKA Madu
U D A M
Persyaratan Mutu Madu SNI 01-3545-2004. No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Jenis Uji
Satuan
Aktifitas enzim diastase, min. DN Hidroksimetilfurfural (HMF), maks. mg/kg Air, maks. %,b/b Gula pereduksi (dihitung sebagai %, b/b glukosa),min. Sukrosa, maks. %, b/b Keasaman, maks. ml NaOH 1 Padatan yang tak larut dalam air, N/kg maks. % b/b Abu, maks. % b/b Cemaran logam : mg/kg Timbal (Pb), maks mg/kg Tembaga (Cu), maks. mg/kg Cemaran arsen (As), maks.
Persyarata n 3 50 22 65 5 50 0,5 0,5 1,0 5,0 0,5
Bahan cair
viskositas
VISKOSITA S
Newtonian
Non-Newtonian Viskositas Fluida Newtonian
Viskositas Fluida non-Newtonian
Viskositas apparent
Newtonian
Pseudoplastik
Model Power Law
τ = K (�)n
Dilatan
n = indeks perilaku aliran
K = Koefisien Konsistensi
Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas
Viskositas
Suhu
η = ηo e Ea/RT
Rotational Viscometer
Aliran Lapisan Fluida Terjatuh
Lapisan Fluida pada dinding saluran saat fluida dialirkan secara vertikal
Kerangka Pikiran Sifat Reologi Madu
Kualitas
Karakteristi k aliran
Pentin g
Tekstur
Pengolah an
Industri Pangan
Sensori
Penyimpan an
jenis madu beragam
Berbeda sifat Aliran
Penting
Mengetahui sifat aliran madu
Kualitas
Suhu
Berpengaruh besar
Viskositas
Uji Validasi Sifat Aliran
HIPOTESIS
Karakteristik reologi madu dapat ditentukan de
BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat
Metode Penelitian
Metode eksperimen dengan analisis Deskriptif
R2
kesesuaian
Pelaksanaan Percobaan 1.
rpm
Menganalisis Karakteristik Reologi Madu dengan variasi rpm
Didapatka n
viskositas
Dicari
n&K
Pelaksanaan Percobaan
Pelaksanaan Percobaan
2.
Mempelajari Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas Madu
Suhu
Pelaksanaan Percobaan
3.
Menguji Validasi Sifat Aliran Madu dalam Sistem Transportasi Fluida
Tabung Kaca
A
B
Kriteria
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Reologi Madu rpm
rps
(s-1)
(mPa.s)
60
1
0,42
60
1
50
η
ln
ln η
6540
-0,84
8,78
0,42
6620
-0,84
8,79
0,83
0,35
6610
-1,03
8,79
50
0,83
0,35
6750
-1,03
8,81
30
0,5
0,21
6890
-1,54
8,83
30
0,5
0,21
6980
-1,54
8,85
20
0,33
0,14
6910
-1,94
8,84
20
0,33
0,14
7010
-1,94
8,85
n-1
ln K
(slope)
(intercept)
n
-0,05
8,75
0,947
K (mPa.s)
6318,459
R2
0,8305
Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas 5000 4500
Viskositas (mPa.s)
4000 3500 3000 2500 viskositas
2000
model
1500 1000 500 0 296
298
300
302
304
306
Suhu (0K)
308
310
312
314
Hasil Perhitungan
T ( C)
(0K)
1/T (x)
(mPa.s)
ln η (y)
25
298
0,00335
4630
8,44
25
298
0,00335
4710
8,45
30
303
0,0033
2290
7,74
30
303
0,0033
2430
7,79
0
T
η
35
308
0,0032
1450
7,28
35
308
0,0032
1690
7,43
40
313
0,00319
920
6,82
40
313
0,00319
1110
7,01
ln ηo
ηo
Ea/R
R
Ea
(intercept)
(mPa.s)
(slope)
(J/mol.K)
(J/mol)
-22,98
1,051x10-10
9344,65
8,314
77,69
R2
0,903
Uji Validasi Sifat Aliran Madu dalam Sistem Transportasi Fluida 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45
massa sisa hitung
40
massa sisa real
35 30 25 20 15 10 5 0 4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Uji Validasi Sifat Aliran Madu dalam Sistem Transportasi Fluida
Waktu
Massa sisa real
Massa sisa hitung
5
90
87,75
5
88
87,75
10
66
64,59
10
64
64,59
15
52
53,74
15
54
53,74
20
46
47,10
20
47
47,10
K
N A L U P ESIM Madu randu dengan kadar air 19,79% memiliki sifat aliran pseudoplastik yang ditunjukkan dengan nilai indeks perilaku aliran (n) dibawah 1 yaitu 0,947, selain itu didapatkan nilai koefisien konsistensi madu sebesar 6318,459 mPa.s yang menunjukkan kemampuan madu tersebut untuk menahan terjadinya deformasi. Viskositas madu semakin menurun seiring dengan meningkatnya suhu madu dan besarnya pengaruh suhu terhadap viskositas madu ditunjukkan oleh nilai energi aktivasi (Ea) madu yaitu 77,69 KJ/g.mol. Pengaruh suhu terhadap viskositas madu dijelaskan dalam persamaan η= 1,051x10-10 e76,01/8,134(T). Hasil validasi massa madu tersisa dalam sistem transportasi tabung kaca dengan menggunakan karakteristik reologi dari model power law menunjukkan tingkat keakuratan yang sangat tinggi setelah dibandingkan dengan hasil yang sebenarnya (R = 0,9967).
SAR AN Perlu dilakukan uji validasi sifat aliran madu dengan menggunakan sistem transportasi fluida yang lain, seperti pipa stainless steel yang dilengkapi dengan pompa untuk menggerakkan fluida.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmed, J., S.T. Prabhu, G.S.V. Raghavan, dan M. Ngadi. 2007. Physico-Chemical, Rheological, Calorimetric and Dielectric Behavior of Selected Indian Honey. Department of Food Science and Agricultural Food Chemistry, Bioresource Engineering, McGill University. Canada. Crane, E. 1979. Honey: a Comprehensive Survey. Heinemann. London. De Man, J.M (1976). Principles of Food Chemistry. The AVI Publishing Company, Inc. Westport,Connecticut. Deyana, Fima. 2011. Karakteristik Rheologi Saus Cabai Merah (Capsicum annum. L) Hasil Aplikasi Pati Jagung Modifikasi Ganda Cross-Link Asetat Pada Penyimpanan Suhu Rendah (50C+20C) Selama 30 Hari. Direktorat Jendral Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. 2007. Produksi Madu Hasilkegiatan Perlebahan Lima tahun Terakhir. Avaliable at : http://www.google.com (diakses 20 Desember 2012). Endang. 1991. Kajian Aspek Berbagai Merek Madu Eceran di Pasaran Lokal Pulau Jawa. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Febriami, Hanny. 2011. Mempelajari Karakteristik Rheologi Madu dan Kaitannya dengan Karakteristik Fisik Lain (Kadar Air, Aktivitas Air, dan Total Padatan Terlarut). Skripsi. Fakultas Teknologi Industri Pertanian. Universitas Padjadjaran. Jatinangor. Gojmerac, W.L. 1983. Bees, Beekeeping, Honey and Pollination. The AVI Publishing Co. Inc., Westport. Connecticut. Goodrum JW, Geller DP, Adams TT. 2002, Rheological characterization of yellow grease and poultry fat. J Am Oil Chem Soc 79: 961-964. Marcotte, M., A. R. Hoshahili, dan H. S. Ramaswamy. 2001. Rheological Properties of Selected Hydrocolloids as a Function of Concentration and Temperature. Journal of Food Engineering, 34, 695-703. Maurizio, A. 1979. How Bees Make Honey. Di dalam Honey: A Comprehensive Survey. Heinenann. London. Nurhadi, B. dan Nurhasanah, S. 2008. Buku Ajar Sifat Fisik Bahan Pangan. Jurusan Teknologi Industi Pangan. Fakultas Teknologi Industri Pertanian. Universitas Padjadjaran. Jatinangor.
Rao MA. 1999. Rheology of Fluid and Semifluid Foods: Principles and Applications. Gaithersburg: Aspen Publication. Sahu, J. K. 2008. The Effect of Additives on Vacuum Dried Honey Powder Properties. International Journal of Food Engineering Volume 4, Issue 8, Article 9. Samdara, R., S. Bahri, dan A. Muqorobin. 2008. Rancang Bangun Viskometer dengan Metode Rotasi Berbasis Komputer. Jurnal Gradien Vol.4 No.2 Juli 2008 : 342-348. Sihombing, D. 1997. Ilmu Ternak Lebah Madu. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Steffe, J. F. 1996. Rheological Methods in Food Process Engineering. Freeman Press. USA. Toledo, R. T. 1991. Fundamental of Food Process Engineering. Avi Publishing Company West Port, Connecticut. White, J. W., Jr. 1978. Honey, Its Composition and Properties. Agriculture Handbook 335, U.S. Dept. Of Agriculture. Wirakartakusumah, A., Subarna, M. Arpah, D. Syah, dan A.I. Budiwati. 1992. Pengeringan. Petunjuk Laboratorium Peralatan dan Proses Industri Pangan. Institut Pertanian Bogor.
Nilai Energi Aktivasi (Ea) Beberapa Produk Pangan Cair o Produk Brix Indeks Perilaku Aliran (n)
Depectinized Juice
Apple
Cloudy Apple Juice Concerd Grape Juice Apple Sauce Peach Puree
Sumber : Rao, M.A. (2005)
75
1
50
1
30
1
40
1
30
1
65,5
0,65
50,0
0,85
50
1
30
1
11,0
0,30
11,7
0,30
Ea (KJ/g.mol)
59,5 35,2 26,4 24,3 21,4 38,1 25,5 28,9 26,0 5,0 7,1
