BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar
belakang
Evaporasi merupakan proses pemekatan
larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan pelarut. Proses evaporasi akan
menurunkan aktivitas air dalam bahan hasil pertanian, penurunan aktifitas air
ini akan membuat bahan lebih awet karena proses pertumbuhan pada mikroba akan
terhambat. Bahan hasil pertanian merupakan bahan pangan yang mudah rusak dan
tidak tahan lama. Oleh karena itu butuh penanganan lebih lanjut seprti
evaporasi. Contoh produk hasil evaporasi adalah jam, jelly, gula pasir, kecap
dan susu kental manis.
Proses evaporasi selain berfungsi
menurunkan aktivitas air, evaporasi juga dapat meningkatkan konsentrasi atau
viskositas larutan dan evaporasi akan memperkecil volume larutan sehingga akan
menghemat biaya pengepakan, penyimpanan, dan transportasi.
1.2 Rumusan
masalah
Rumusan masalah yang didapatkan
berdasarkan latar belakang diatas adalah:
-Bagaimana cara menghitung luas permukaan daun?
- Bagaimana cara mengetahui kecepatan evaporasi dari
lembaran daun?
1.3 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah menghitung
luas permukaan daun dan mengetahui kecepatan evaporasi dari lembaran daun.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Evaporasi adalah proses pengentalan
larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan pelarut. Di dalam pengolahan
hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk, meningkatkan larutan sebelum
proses lebih lanjut, memperkecil volume larutan, menurunkan aktivitas air aw
(Praptiningsih 1999).
Di dalam pengolahan hasil pertanian
proses evaporasi bertujuan untuk:
§ Meningkatkan konsentrasi atau
viskositas larutan sebelum diproses lebih lanjut. Sebagai contoh pada
pengolahan gula diperlukan proses pengentalan nira tebu sebelum proses
kristalisasi, spray drying, drum drying dan lainnya
§ Memperkecil volume larutan sehingga
dapat menghemat biaya pengepakan, penyimpanan dan transportasi
§ Menurunkan aktivitas air dengan cara
meningkatkan konsentrasi solid terlarut sehingga bahan menjadi awet misalnya
pada pembuatan susu kental manis (Wirakartakusumah, 1989)
Sebagai bagian dari suatu proses di dalam pabrik, alat evaporasi mempunyai
dua fungsi, yaitu merubah panas dan memindahkan uap yang terbentuk dari bahan
cair. Ketentuan-ketentuan penting pada praktek evaporasi adalah :
- Suhu maksimum yang
diperkenankan yaitu sebagian besar dibawah 212 F.
- Promosi perputaran bahan cair
melalui permukaan pindah panas, untuk mempertahankan koefisien pindah
panas yang tinggi dan untuk menghindari setiap pemanasan global yang
terlalu tinggi.
- Kekentalan bahan cair yang
selalu meningkat dengan cepat karena meningkatnya jumlah bahan yang tidak
terlarut.
- setiap kecenderungan untuk
berbusa yang mempersulit pemisahan bahan cair dengan uap
(Earle,
1982).
Adapun faktor-faktor yang menyebabkan dan mempengaruhi
kecepatan pada proses evaporasi adalah :
a. Kecepatan
hantaran panas yang diuapkan ke bahan
b. Jumlah panas
yang tersedia dalam penguapan
c. Suhu maksimu
yang dapat dicapai
d. Tekanan yang
terdapat dalam alat yang digunakan
e. Perubahan-perubahan
yang mungkin terjadi selama proses penguapan.
(Earle, 1969)
Sedangkan menurut Buckle (1987), dalam prakteknya ada beberapa faktor yang
harus diperhatikan selama proses penguapan meliputi :
- sirkulasi udara sehingga proses
penghantaran panas tinggi.
- terjadinya kenaikan viskositas
- terbentuknya deposit pada evaporator
- kehilangan aroma
kelarutan
zat padat.
Mekanisme kerja evaporator adalah
steam yang dihasilkan oleh alat pemindah panas, kemudian panas yang ada (steam)
berpindah pada bahan atau larutan sehingga suhu larutan akan naik sampai
mencapai titik didih. Steam masih digunakan atau disuplay sehingga terjadi
peningkatan tekanan uap. Di dalam evaporator terdapat 3 bagian, yaitu:
1. Alat
pemindah panas
Berfungsi untuk mnsuplai panas, baik panas sensibel
(untuk menurunkan suhu) maupun panas laten pada proses evaporasi. Sebagai
medium pemanas umumnya digunakan uap jenuh.
2. Alat pemisah
Berfungsi untuk memisahkan uap dari cairan yang
dikentalkan.
3. Alat
pendingin
Berfungsi untuk mengkondnsasikan uap dan
memisahkannya. Alat pendingin ini bisa ditiadakan bila sistem bekerja pada
tekanan atmosfer (Gaman, 1994).
Faktor-faktor yang Berpengaruh dalam proses evaporasi
Selama proses evaporasi dapat
terjadi perubahan-perubahan pada bahan, baik yang menguntungkan maupun yang
merugikan. Perubahan-perubahan yang terjadi antara lain perubahan viskositas,
kehilangan aroma, kerusakan komponen gizi, terjadinya pencokelatan dll.
Pemekatan dapat dilakukan melalui
penguapan, proses melalui membrane, dan pemekatan beku. Peralatan yang
digunakan untuk memindahkan panas ke bahan bermacam-macam bentuk dan jenisnya.
Penggunaan bermacam-macam peralatan ini akan berpengaruh pada kemudahan
penguapan dan retensi zat gizi. Pada waktu air menguap dan larutan menjadi
pekat, terjadi beberapa perubahan penting. Pertama zat terlarut reaktif menjadi
lebih pekat dan laju kerusakan kimiawi dapat meningkat. Kedua terjadikenaikan
titik didih. Ketiga viskositas larutan meningkat dengan tajam, jika viskositas
meningkat, maka cairan menjadi sulit dipanaskan. Kesulitan ini menyebabkan
penyebaran suhu yang tidak seragam sehingga dapat terjadi bercak panas dan
hangus. Hal ini sangat mempengaruhi retensi zat gizi. Sebagai contoh adalah
susu dan produk olahannya yang merupakan produk umum dengan kadar protein
tinggi yang dipekatkan. Karena adanya gula reduksi kerusakan terjadi pada
lisin. Hasil riset tahum 1960 menunjukkan bahwa pada susu kental manis yang
diolah dengan retort pada suhu 113° C Selma 15 menit, retensi lisin yang
tersedia adalah 80%. Sedangkan pada susu kental manis yang tidak diolah dengan
retort retensi lisin yang tersedia adalah 97%. Kerusakan vitamin pada proses
pemekatan hamper tidak terjadi selama proses pemekatan itu dilakukan dengan
benar. Sari buah yang dikentalkan pada suhu rendah menunjukkan retensi
menunjukkan retensi vitamin C sebesar 92 – 97%. Thiamin adalah perkecualian,
selama pemekatan zat ini dapat mengalami susut sebesar 14 – 27%. Retensi zat
gizi juga dipengaruhi oleh lama waktu pemanasan larutan di dalam evaporator.
Semakin lama lama pemanasan maka retensi zat gizi semakin menurun (Tejasari,
1999)
Besarnya suhu dan tekanan evaporator
sangat berpengaruh terhadap proses penguapan cairan. Semakin tinggi maka
semakin cepat proses evaporasi, tetapi dapat menyebabkan kerusakan-kerusakan
yang dapat menurunkan kualitas bahan (Gaman, 1994).
V.
PEMBAHASAN
Evaporasi merupakan proses pengentalan larutan dengan
cara mendidihkan atau menguapkan pelarut. Dalam proses evaporasi, evaporator
memiliki dua fungsi yaitu memindahakan panas dan memisahkan uap yang terbentuk dari
campuran cairannya. Pada dasarnya sistem evaporator terdiri dari alat pemindah
panas yang berfungsi untuk mensuplai panas, baik panan sensibel ( untuk
menaikkan suhu) maupun panas laten pada proses evaporasi. Sebagai medium
pemanas, umumnya digunakan uap jenuh. Alat pemindah uap berfungsi untuk
memisahkan uap air dari cairan yang dikentalkan, sedangkan alat pendingin
berfungsi untuk mengkondensasikan uap dan memisahkannya. Untuk
mengkondensasikan uap dapat digunakan kondensor.
Evaporasi adalah proses pemekatan
larutan dan cara mendidihkan atau menguapkan pelarut (Praptingsih, Yulia:
1999). Ada beberapa perubahan yang terjadi selama pross evaporasi antara lain,
peningkatan viskositas, kehilangan aroma dan warna, kerusakan beberapa komponen
gizi dan pencoklatan. Adapun faktor yang mempengaruhi evaporasi adalah suhu,
tekanan, viskositas cairan, dan adanya kerak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
proses evaporasi terhadap kecepatan penguapan, perubahan komponen kimia bahan
pangan dan lainnya :
1. Suhu dan Tekanan
Suhu evaporasi berpengaruh pada
kecepatan penguapan. Makin tinggi suhu evaporasi maka penguapan yang terjadi
semakin cepat. Namun, penggunaan suhu yang tinggi dapat menyebabkan beberapa
bahan yang sensitive terhadap panas mengalami kerusakan. Untuk memperkecil
resiko kerusakan tersebut maka suhu evaporasi yang digunakan harus rendah. Suhu
evaporasi dapat diturunkan dengan menurunkan tekanan evaporator.
2. Lama
Evaporasi
Makin tinggi suhu evaporasi maka
penguapan yang terjadi semakin cepat. Semakin lama evaporasi yang terjadi maka
semakin banyak zat gizi yang hilang dari bahan pangan. Suhu evaporasi
seharusnya dilakukan serendah mungkin dan waktu proses juga dilakukan sesingkat
mungkin (Wirakartakusumah, 1989)
3. Luas
permukaan
Dengan lebih luasnya permukaan bahan
maka semakin luas pula permukaan bahan pangan yang berhubungan langsung dengan
medium pemanasan dan lebih banyak air yang dapat keluar dengan cepat dari bahan
makanan sehingga evaporasi semakin cepat. Semakin cepat evaporasi yang terjadi
maka semakin banyak air dan bahan pangan sensitive panas yang hilang dari bahan
pangan.
4. Jenis Bahan
dan Viskositas Cairan
Jenis bahan juga mempengaruhi teknik
evaporasi yang digunakan. Seperti halnya pada pembuatan sari buah yang sangat
pekat yang cepat sekali meningkat viskositasnya ketika dipanaskan, sehingga
diperlukan perlakuan khusus untuk menurunkan kekentalannya misalnya dengan
menggunakan teknik ultrasonic. Sebagian jenis makanan ada yang mengandung
komponen yang sangat korosif terhadap permukaan alat penukar panas, sehingga
sebaiknya menggunakan bahan dari stainless steel dalam pembuatan alat evaporasi
(Wirakartakusumah, 1989). Makin tinggi viskositas cairan, tingkat sirkulasi
akan menurun, sehingga menurunkan koefisien transfer panas. Hal ini akan menghambat
proses penguapan. Selama proses evaporasi viskositas larutan akan mengalami
kenaikan karena meningkatnya konsentrasi.
5. Adanya kerak
Selama proses evaporasi adanya
padatan yang tersuspensi dalam cairan akan menimbulkan kerak pada evaporator.
Adanya kerak tersebut menyebabkan koefisien transfer panas mengalami penurunan
sehingga proses penguapan terhambat.
Adapun tujuan dari evaporasi pada
pengolahan hasil pertanian adalah untuk :
1.
Meningkatkan larutan sebelum diproses lebih lanjut, misalnya pada pengolahan
gula diperlukan proses pemgentalan nira tebu sebelum proses kristalisasi
2.
Memperkecil volume larutan sehingga dapat menghemat biaya pengepakan,
penyimpanan dan transpor
3.
Menurunkan aktivitas air (aw)
Suhu evaporasi sangat berpengaruh
terhadap warna larutan. Semakin tinggi suhu evaporasi maka warna akan semakin
pudar (Winarno, F.G: 2002). Karoten merupakan campuran dari beberapa senyawa
alfa, beta, dan gama karoten karoten merupakan hidrokarbon atau turunannya yang
terdiri dari beberapa unit isoprena (suatu diena). Karoten peka terhadap panas
dan larut dalam air. Apabila dipanaskan karoten akan rusak sehingga dapat
mengubah warna larutan tidak seperti aslinya.
Semakin tinggi tingkat kepekatan
larutan maka proses evaporasi juga semakin berjalan lambat. Hal ini disebabkan
karena tingginya viskositas larutan dapat menyebabkan tingkat sirkulasi menjadi
turun sehingga menurunkan koefisien transfer panas. Hal ini yang dapat
menghambat proses penguapan. Suhu evaporasi yang tinggi dapat mempercepat proses
evaporasi sebab proses pemanasan dapat meningkatkan viskositas karena
konsentrasi juga semakin meningkat. Namun apabila suhu evaporasi terus-menerus
dinaikan maka kecepatan evaporasi juga tidak dapat dinaikan sebab larutan
mempunyai viskositas yang tinggi dan konsentrasinya juga sudah tinggi sehingga
proses penguapan semakin lambat dan proses evaporasi juga berjalan lambat
(Buckle, 1987).
Perubahan yang terjadi pada proses
evaporasi, selama proses evaporasi terjadi perubahan yang di kentalkan perubahan
tersebut dapat memberikan efek yang menguntungkan maupun yang merugikan.
Beberapa perubahan tersebut antara lain:
a) Peningkatan
viskositas.
Selama proses evaporasi terjadi penguapan pelarut
sehingga konsentrasi larutan meningkat akibatnya viskositas larutan juga
meningkat. Peningkatan konsentrasi larutan menyebabkan terjadi kenaikan titik
didih. Suhu penguapan titik didih larutan lebih tinggi daripada pelarut murni
pada tekanan yang sama, larutan yang makin pekat titik didih makin tinggi.
Larutan yang semakin pekat, maka semakin tinggi titik
didihnya. Peningkatan konsentrasi ditandai dengan kenaikan derajat brix pada
larutan. Sebagai contoh pada pengolahan gula merah karena proses evaporasi
terjadi peningkatan derajat brix dari 15-18° brix menjadi 70° brix.
b) Kehilangan
aroma atau warna
Komponen aroma dan flavor pada beberapa bahan cairan
seperti pada jus buah lebih mudah menguap daripada air. Jika bahan tersebut
dievapoasi akan menyebabkan penurunan kualitas pada konsentrat yang dihasilkan.
Hal ini dapat dicegah dengan cara memisahkan komponen yang mudah menguap dengan
cara destilasi fraksional. . Dari hasil destilasi diperoleh essens. Selanjutnya
essens tersebut dicampurkan lagi pada konsentrat
c) Pencoklatan.
Beberapa bahan yang banyak mengandung gula pada proses
evaporasi akan mengalami pencoklatan. Pencoklatan akan lebih intensif bila
proses evaporasi dilakukan pada suhu tinggi atau pada kondisi basa (pH tinggi).
Pencoklatan terjadi karena reaksi maillard atau karena karamelisasi. Pada
beberapa pengolahan terjadinya pencoklatan selama proses evaporasi memang
dikehendaki seperti misalnya pada pengolahan gula kelapa, kecap dan sebagainya.
Namun demikian, pencoklatan yang berlebihan dapat menurunkan kualitas produk
yang dihasilkan. Pada beberapa pengolahan seperti pengolahan susu, gula pasir
dan lainnya proses pencoklatan evaporasi tidak diinginkan. Untuk mencegah
terjadinya pencoklatan tersebut proses evaporasi dilakukan pada suhu rendah.
Hal ini dapat dicapai dengan menurunkan tekanan evaporator dan api di bawah
tekanan atmosfir (vakum). Proses evaporasi pada pH rendah juga dapat mengurangi
terjadinya pencoklatan namun akan menyebabkan terjadinya inverse sukrosa
(Praptiningsih, 1999)
d) Pembentukkan
buih.
Pembentukkan buih pada proses evaporasi dapat menghambat
transfer panas.
e) Kerusakan
bahan.
Pada proses evaporasi yang terjadi pada bahan-bahan
yang peka terhadap panas akan mengakibatkan kerusakan bahan. Beberapa komponen
gizi yang sensitif terhadap panas akan mengalami kerusakan pada proses
evaporasi yang dilakukan pada suhu tinggi. Beberapa komponen gizi tersebut
antara lain adalah vitamin C, vitamin A, protein dan sebagainya
f) Pembentukkan
kerak.
(Yulia, 2002).
Sebagian besar kandungan dari
larutan gula 40% yang digunakan dalam percobaan adalah sukrosa yang merupakan
komponen monosakarida yang pada umumnya memiliki dapat mengalami karamelisasi
jika dipanaskan pada suhu yang melebihi titik didihnya. Warna coklat yang
terjadi pada larutan gula yang dipanaskan akan semakin gelap dan larutan
menjadi semakin pekat (karena pemanasan menyebabkan tingginya viskositas
larutan) bila pemanasan dilakukan semakin lama. Hal ini dapat dilihat dari data
pengamatan dimana pada perlakuan pemanasan selama 15 menit warna larutan
semakin gelap dan kepekatan yang diamati dari pengukuran dengan menggunakan
refraktometer pada perlakuan setelah pemanasan 15 menit adalah 34 (memiliki
nilai paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya)
VI. KESIMPULAN dan SARAN
6.1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pembahasan dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut, yaitu:
1. Evaporasi
adalah proses pemekatan larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan
larutan.
2. Faktor-faktor
yang berpengaruh dalam evaporasi:
(a) Suhu dan
tekanan,
(b) Viskositas
cairan,
(c) Adanya
kerak.
3. Perubahan
yang terjadi pada proses evaporasi:
(a) Peningkatan
viskositas,
(b) Kehilangan
aroma,
(c) Pencoklatan,
(d) Pembentukkan
buih.
(e) Kerusakan
bahan.
(f) Pembentukkan
kerak.
4. Adapun
tujuan dari evaporasi pada pengolahan hasil pertanian adalah untuk :
1.
Meningkatkan larutan sebelum diproses lebih lanjut, misalnya pada pengolahan
gula diperlukan proses pemgentalan nira tebu sebelum proses kristalisasi
2.
Memperkecil volume larutan sehingga dapat menghemat biaya pengepakan,
penyimpanan dan transpor
3. Menurunkan
aktivitas air (aw)
5. Pada
perlakuan pemanasan selama 15 menit warna larutan semakin gelap dan kepekatan
yang diamati dari pengukuran dengan menggunakan refraktometer pada perlakuan
setelah pemanasan 15 menit adalah 34 nilai tersebut merupakan nilai paling
tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Buckle, K. A dkk. 1987. Ilmu Pangan. Jakarta:
Universitas Indonesia Press.
Gaman, P. M.
1994. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. Yokyakarta: UGM
Press.
Poedjiadi, anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia.
Jakarta: Universitas Indonesia Press.
Praptiningsih, Yulia. 1999. Buku Ajar Teknologi
Pengolahan. FTP UNEJ: Jember.
Winarno, F. G. 2007. Kimia Pangan dan Gizi.
Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
Yulia. 2002. Teknologi Pengolahan Pangan. FTP
Unej: Jember.
1 komentar:
Apabila Anda mempunyai kesulitan dalam pemakaian / penggunaan chemical , atau yang berhubungan dengan chemical, jangan sungkan untuk menghubungi, kami akan memberikan konsultasi kepada Anda mengenai masalah yang berhubungan dengan chemical.
Salam,
(Tommy.k)
WA:081310849918
Email: Tommy.transcal@gmail.com
Management
OUR SERVICE
Boiler Chemical Cleaning
Cooling tower Chemical Cleaning
Chiller Chemical Cleaning
AHU, Condensor Chemical Cleaning
Chemical Maintenance
Waste Water Treatment Plant Industrial & Domestic (WTP/WWTP/STP)
Degreaser & Floor Cleaner Plant
Oli industri
Rust remover
Coal & feul oil additive
Cleaning Chemical
Lubricant
Other Chemical
RO Chemical
Posting Komentar