laporan otk drying

7/21/2019 Laporan OTK Drying

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-otk-drying 1/42

LAPORAN RESMI

MATERI : DRYING

KELOMPOK : 4/ RABU

ANGGOTA : 1. ANGGA MUHAMMAD KURNIA (21030112130126)

2. HERI CAHYONO (21030112140159)

3. RIZKIA RISANG KHAIRUNNISA (21030112140041)

LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014



i

LAPORAN RESMI

MATERI : DRYING

KELOMPOK : 4/ RABU

ANGGOTA : 1. ANGGA MUHAMMAD KURNIA (21030112130126)

2. HERI CAHYONO (21030112140159)

3. RIZKIA RISANG KHAIRUNNISA (21030112140041)



SEMARANG

2014



ii

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN RESMI



Materi : Drying

Kelompok : 4/Rabu

Anggota : 1. Angga Muhammad Kurnia

2. Heri Cahyono

3. Rizkia Risang Khairunnisa

Semarang, Desember 2014

Mengetahui

Dosen Pembimbing

DR.Ing. Suherman,S.T.,M.T.

NIP. 19760804 200012 1 002



iii

INTISARI

Pengeringan merupakan suatu proses penguapan cairan pada bahan baku basah

dengan pemberian panas. Pengeringan berbagai bahan baku diperlukan untuk satu atau

beberapa alasan berikut: kebutuhan untuk mudah menangani padatan bebas-mengalir,

pengawetan dan penyimpanan, penurunan biaya transportasi, mencapai mutu yang

diinginkan produk, dll.

Pengeringan adalah operasi yang sangat kompleks yang melibatkan perpindahan

panas transien dan massa bersama dengan beberapa tingkat proses, seperti

transformasi fisik atau kimia yang pada gilirannya dapat menyebabkan kualitas dalam

produk serta mekanisme panas dan perpindahan massa.

Percobaan pengeringan ini menggunakan singkong (cassava ) sebagai bahan dan

menggunakan alat tray batch dryer, oven, timbangan, cawan porselin, stop watch, dan pisau.

Variabel yang digunakan adalah suhu 500C, 600C, dan 700C. Percobaan pengeringan dengan

tray batch dryer dilakukan dengan menyiapkan bahan dan alat yang sudah diatur suhunya,

mengisikan bahan ke dalam tray, dan mengeringkan bahan pada alat dengan mengukur beratbahan tiap menit selama 45 menit untuk analisa kadar air dilakukan dengan memasukan 20

gram bahan kedalam oven 1100C sampai bera bahan konstan.

Dari hasil percobaan diperoleh massa konstan bahan 7.59 gram dan diperoleh data

bahan tiap tray tiap 5 menit selama 45 menit untuk masing-masing variabel.

Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa semakin bertambahnya waktu maka moisture

content akan menurun karena air dalam bahan menguap dan terbawa aliran udara, laju

pengeringan mengalami penurunan seiring dengan menurunnya moisture content karena

semakin rendah laju pengeringan makan perbedaan tekanan udara makin rendah dan semakin

sedikit air dalam bahan, variabel suhu berpengaruh pada pengeringan, semakin tinggi suhu

maka penurunan moisture content semakin besar karena perpindahan massa semakin besar,

pada percobaan, tray 1 adalah tray yang paling optimum karena pada tray 1 paling cepatmengering, dan pengeringan singkong dapat bermanfaat untuk pengolahan tepung kasava

sebagai substitusi terigu dengan ketiadaan gluten yang baik untuk kesehatan. Dan saran untuk

praktikum ini adalah menimbah berat sampel dengan teliti, memastikan ukuran sampel yang

dikarenakan seragam untuk seluruh tray, dan bahan yang dikeringkan untuk setiap tray tidak

boleh tertukar.



iv

SUMMARY

Drying is a process of evaporation of liquid on wet raw materials with heat provision.

Drying of various raw materials necessary for one or several of the following reasons: the

need to easily handle free-flowing solids, preservation and storage, reduced transportation

costs, achieve the desired quality of the product, etc.

Drying is a very complex operation involving transient heat and mass transfer alongwith some level of processes, such as physical or chemical transformation which in turn can

cause the quality of the products as well as heat and mass transfer mechanism.

The drying experiments using cassava (cassava) as material and using a batch tray

dryers, ovens, scales, porcelain cup, stop watch, and a knife. The variables used are

temperature 500C, 600C, and 700C. Drying experiments with batch tray dryer is done by

preparing the materials and tools that have been set temperature, fill material into the tray,

and drying the material on the tool to measure the weight of material per minute for 45

minutes to an analysis done by inserting a water content of 20 grams of materials into the

oven 1100C to fallow constant material.

From the experimental results obtained by the constant mass of material 7:59 grams

and material data obtained for each tray every 5 minutes for 45 minutes for each variable.

From the experiments it can be concluded that the increasing time, the moisture

content will decrease as the water evaporates and the material carried by the air flow, the

drying rate decreased with decreasing moisture content due to the lower rate of drying eat the

lower the air pressure difference and the less water in the material, variable effect on the

drying temperature, the higher the temperature, the greater the decrease in moisture content

due to the greater mass transfer, on trial, tray 1 is the most optimum tray for the tray 1 fastest

to dry, and can be useful for drying cassava processing of cassava flour as a substitute wheat

gluten in the absence of good for health. And suggestions for this lab is the weight gain a

sample with care, ensuring uniform sample size due to the whole tray, and the dried material

for each tray should not be confused.



v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat-Nya sehingga dapat

terselesaikan laporan praktikum ini dengan judul “ Drying”

Pada kesempatan ini diucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada.

1. Bapak Dr. Ir. Budiyono, M.Si. selaku ketua jurusan Teknik Kimia Universitas

Diponegoro.

2.

Bapak Ir.Diyono Ikhsan,S.U selaku koordinaor dosen Laboratorium Operasi Teknik

Kimia.

3. Bapak Dr.Ing. Suherman,S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing materi drying ini

hingga penyusunan laporan selesai.

4.

Teman-teman dan pihak-pihak yang telah banyak membantu atas terselesaikannya

laporan praktikum ini.

Disadari adanya keterbatasan di dalam penyusunan laporan praktikum ini. Untuk itu,

diharapkan saran dan kritik yang membangun demi perbaikan dalam laporan ini. Namun

demikian, diharapkan semoga laporan praktikum ini dapat bermanfaat bagi pembaca secara

umum. Terima kasih.

Semarang, Desember 2014

Penulis



vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................. ii

INTISARI ............................................................................................................................ iii

SUMMARY ........................................................................................................................ iv

KATA PENGANTAR ......................................................................................................... v

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ...................................................................................................... 1

I.2 Rumusan Masalah ................................................................................................. 1

I.3 Tujuan ................................................................................................................... 1

I.4 Manfaat ................................................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Pengeringan ......................................................................................................... 3

II.2 Laju Pengeringan ................................................................................................. 4

II.3 Sorption Isotherm ................................................................................................ 7II.4 Pengeringan Rak .................................................................................................. 9

BAB III METODE PERCOBAAN

III.1 Bahan dan Alat ................................................................................................... 11

III.2 Variabel .............................................................................................................. 11

III.3 Gambar Alat Utama ........................................................................................... 11

III.4 Respon ................................................................................................................ 12

III.5 Data Yang Diperlukan........................................................................................ 12

III.6 Prosedur Percobaan ............................................................................................ 12

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Pecobaan ................................................................................................... 14

IV.2 Pembahasan

IV.2.1 Hubungan Antara Waktu Dengan Moisture Content (%)

Berbagai Variabel Dan Dibandingkan Dengan Penelitian Terdahulu .............. 15



vii

IV.2.2 Hubungan Drying Rate (N) Dengan Moisture Conten (%)

Berbagai Variabel ............................................................................................... 17

IV.2.3 Pengaruh Variabel Suhu Terhadap Kurva Pengeringan ..................................... 19

IV.2.4 Pengaruh Letak Tray Pada Kurva Pengeringan.................................................. 19

IV.2.5 Kurva Sorption Isotherm Dari Literatur ............................................................. 20

IV.2.6 Manfaat Pengeringan Singkong .......................................................................... 20

BAB V PENUTUP

V.1 Kesimpulan ......................................................................................................... 21

V.2 Saran .................................................................................................................... 21

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 22

LAMPIRAN



viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kurva Batch pada Kondisi Pengeringan Konstan ................................................ 5

Gambar 2.2 Kurva Sorption Isotherm ..................................................................................... 9

Gambar 2.3 Alat Pengering Rak .............................................................................................. 10

Gambar 3.1 Alat Pengering Try Batch Dryer .......................................................................... 12

Gambar 4.1 Hubungan Antara Waktu Dengan Moisture Content (%)

Pada Variabel 500C .................................................................................................................. 15


Pada Variabel 600C ............................................................................................... 15


Pada Variabel 700C ............................................................................................... 16


Pada Penelitian Terdahuli ...................................................................................... 16

Gambar 4.5 Hubungan Antara Drying Rate (N) Dengan Moisture

Content (%) Pada Variabel 500C ........................................................................... 17

Gambar 4.6 Hubungan Antara Drying Rate (N) Dengan Moisture

Content (%) Pada Variabel 600C ........................................................................... 18

Gambar 4.7 Hubungan Antara Drying Rate (N) Dengan MoistureContent (%) Pada Variabel 700C ........................................................................... 18

Gambar 4.8 Grafik Sorption Isotherm Untuk Cassava Singkong............................................. 20



ix

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Format tabel hubungan Drying time (hour) dengan

Total moisture content (lb) ................................................................................. 13

Tabel 3.2 Format tabel hubungan Waktu, kandungan air rata-rata dan

drying rate ........................................................................................................... 13

Tabel 4.1 Hubungan Waku Dengan Berat Sampel Pada Oven ............................................. 14

Tabel 4.2 Hubungan Waktu Dengan Berat Sampel Pada Tray Dryer .................................. 14



1

DRYING

LABORATORIUM UNIT OPERASI TEKNIK KIMIA 2 14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengeringan merupakan suatu proses penguapan cairan pada bahan baku

basah dengan pemberian panas. Pengeringan adalah operasi penting dalam kimia

pertanian, bioteknologi, makanan, polimer, keramik, farmasi, pulp dan kertas, pengolahan

mineral dan industri pengolahan kayu. Pengeringan berbagai bahan baku diperlukan

untuk satu atau beberapa alasan berikut: kebutuhan untuk mudah menangani padatan

bebas-mengalir, pengawetan dan penyimpanan, penurunan biaya transportasi, mencapai

mutu yang diinginkan produk, dll. Dalam banyak proses, pengeringan yang tidak benar

dapat menyebabkan kerusakan permanen pada kualitas produk dan karenanya produk

tidak dapat dijual.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, telah dipilih metode pengeringan untuk proses

pengambilan air dalam bahan padat. Pada percobaan ini akan diselidiki mengenai waktu

pengeringan, menentukan “critical moisture centent ” dan menentukan tray yang efektif.

1.3 Tujuan

1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan cara kerja dari alat pengering.

2. Mampu menjelaskan variabel-variabel operasi dalam pengeringan.

3. Mampu mengoperasikan alat.

4. Mampu mengambil data-data percobaan secara jujur dan mengolahnya.

5. Dapat menentukan critical moisture content pada zat padat yang

6. Membuat grafik antara moisture content zat padat dengan kecepatan

pengeringan (drying rate dari zat yang dikeringkan).



2

DRYING


1.4 Manfaat

1. Dapat mengetahui tray yang efektif pada tray dryer.

2. Dapat mengetahui waktu dan temperatur pengeringan yang efisien.



3

DRYING


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Pengeringan

Pengeringan adalah operasi yang sangat kompleks yang melibatkan

perpindahan panas transien dan massa bersama dengan beberapa tingkat proses,

seperti transformasi fisik atau kimia yang pada gilirannya dapat menyebabkan

kualitas dalam produk serta mekanisme panas dan perpindahahan massa. Perubahan

fisik yang mungkin terjadi meliputi penyusutan ( shrinkage), penggembungan ( puffing ),

kristalisasi, transisi kaca ( glass transition). Dalam beberapa kasus, diinginkan atau

tidak diinginkan reaksi kimia atau biokimia mungkin terjadi menyebabkan perubahan

warna, tekstur, bau atau properti lain dari produk padatan. Dalam pembuatan katalis,

misalnya kondisi pengeringan dapat menghasilkan perbedaan yang signifikan dalam

aktivitas katalis dengan mengubah luas permukaan internal.

Pengeringan terjadi dengan penguapan cairan dengan memberikan panas

pada bahan baku basah. Seperti disebutkan sebelumnya, panas mungkin disediakan

oleh konveksi (pengeringan langsung), dengan konduksi (kontak atau dengan

pengeringan tidak langsung), radiasi atau volumetris dengan menempatkan bahan

basah dalam bidang frekuensi mikro atau radio elektromagnetik. Lebih dari 85% pengeringan industri adalah jenis konvektif dengan udara panas atau gas pembakaran

langsung dengan media pengeringan. Lebih dari 99% dari aplikasi melibatkan

penghilangan air. Semua mode kecuali dielektrik (microwave dan frekuensi radio)

memasok panas pada batas objek pengeringan sehingga panas harus berdifusi ke

padat terutama oleh konduksi. Cairan harus berjalan ke batas materi sebelum

diangkut pergi oleh gas pembawa (atau oleh aplikasi vakum untuk pengeringan non-

konvektif.



4

DRYING


Transportasi uap cair dalam padatan dapat terjadi oleh salah satu atau lebih dari

mekanisme transfer massa berikut :

- Difusi cair, jika padatan basah pada suhu di bawah titik didih cairan.

- Difusi uap, jika cairan menguap dalam bahan.

- Knudsen difusi, jika pegeringan dilakukan pada suhu dan tekanan yang sangatrendah, misalnya dalam pengeringan beku.

- Difusi permukaan (mungkin walaupun tidak terbukti)

- Perbedaan tekanan hidrostatik ketika laju penguapan interna lmelebihi laju

transportasi uap melalui padatan ke lingkungan.

- Kombinasi dari mekanisme di atas.

II.2. Laju Pengeringan

Berdasarkan pada pengeringan padatan basah pada kondisi pengeringan yang

tetap. Dalam kasus yang paling umum, setelah periode awal penyesuaian, kadar air basis

kering X menurun secara linier dengan waktu, seiring dengan dimulainya penguapan.

Hal ini dilanjutkan dengan penurunan non-linier pada X hingga waktu tertentu, setelah

selang waktu yang sangat lama, padatan mencapai keseimbangan kadar air, X* dan

proses pengeringan pun berhenti. Kadar air bebas dapat didefinisikan sebagai :

Xf= (X – x*) (2.0)

Penurunan laju pengeringan hingga nol pada Xf = 0

N = (Ms/A) . (dX/dT) atau (Ms/A) . (dXf/dt) (2.1) Di

bawah kondisi pengeringan konstan. Disini, N (Kg.m-2.h-1) adalah laju penguapan

air, A merupakan luas permukaan penguapan (mungkin berbeda dari luas perpindahan

panas) dan Ms adalah massa padatan yang kering. Jika A tidak

diketahui, maka laju pengeringan dapat dinyatakan dalam kg air yang diuapkan per

jam.



5

DRYING


Hubungan N vs Xa (tau Xf) disebut kurva laju pengeringan. Kurva ini diperoleh

berdasarkan kondisi pengeringan yang konstant. Perlu diperhatikan dalam kondisi

nyata, bahan yang kering pada umumnya dikontakkan pada kondisi pengeringan yang

berubah (misalnya pada kecepatan relatif gas padat yang berbeda). Jadi perlu untuk

mengembangkan metodologi untuk interpolasi atau eksploitasi data laju pengeringanyang umum yang menampilkan periode laju.

Gambar 2.1. Kurva Batch pada Kondisi Pengeringan Konstan

Gambar 2.1 menunjukkan kurva laju pengeringan eksternal, dimana N = Nc

= konstan. Periode laju konstan diatur sepenuhnya oleh pemanasan eksternal dan

perpindahan massa di sebuah film air pada permukaan penguapan. Periode pengeringan

tidak dipengaruhi oleh jenis material yang sedang dikeringkan. Banyak makanan dan

produk pertanian, bagaimanapun tidak menampilkan periode laju konstan sama sekali,

karena laju perpindahan panas, internal dan massa menentukan laju alir menjadi

terekspose ke permukaan penguapan.



6

DRYING


Pada periode pengeringan laju konstan, laju pengeringan tidak tergantung pada

kandungan kebasahan. Selama periode ini, zat cair ini sedemikian basah sehingga

terdapat suatu film kontinyu pada keseluruhan permukaan, dan air itu berperilaku

seakan-akan tidak ada zat padat disitu. Jika zat padat itu tidak berpori, air yang keluar

dalam periode ini terutama adalah air permukaan yang terdapat pada permukaan zat.Dalam zat padat berpori kebanyakan air yang dikeluarkan pada periode laju konstan

berasal dari bagian dalam (interior) zat padat. Penguapan dari bahan berpori berlangsung

menurut mekanisme yang sama seperti penguapan dari thermometer cembul basah pada

dasarnya adalah suatu pengeringan laju konstan. Dalam keadaaan dimana tidak ada

radiasi atau perpindahan kalor konduksi melalui kontak langsung dengan permukaan

panas, suhu zat padat tersebut selama periode laju konstan adalah cembul basah udara.

Selama periode laju konstan laju pengeringan persatuan luas Rc dapat ditaksir

dengan ketelitian yang memadai dari korelasi-korelasi yang dikembangkan untuk

evaporasi dari permukaan zat cair bebas. Perhitungan bisa didasarkan atas perpindahan

massa persamaan 2.2 atau perpindahan kalor persamaan 2.3, sebagai berikut:

()

() (2.2)

()

(2.3)

dimana: mu = luas penguapan

A = luas permukaan

hy = koefisien perpindahan kalor

Mu = bobot molekul uap

T = suhu gas

Ti = suhu antarmuka

y = fraksi mol

yi = fraksi mol uap pada antarmuka

Xi = kalor laten pada suhu Ti



7

DRYING


Bila udara itu mengalir sejajar dengan permukaan zat

perpindahan kalor dapat ditaksir dengan dimensional.

padat, koefisien

hy = 0,0128 G0,8

dimana: hy = koefisien perpindahan kalor

G = kecepatan massa, lb/ft2.jam

(2.4)

Bila aliran itu tegak lurus terhadap permukaan, persamaan itu adalah :

hy = 0,37 G0,37

laju perpindahan konstan Rc adalah :

Rc = Mv/A = hy(T-Ti) /λ

Dalam kebanyakan situasi ini sebagaimana disinggung terdahulu, suhu Ti dapat

diandaikan sama dengan udara cembul basah. Bila radiasi dari lingkungan panas serta

konduksi dari permukaan padat yang berada dengan kontak dengan bahan itu tidak dapat

diabaikan, maka suhu pada antarmuka itu akan lebih besar dari suhu cembul basah,yi

akan bertambah besar, dan laju pengeringan sesuai dengan persamaan 2.2 akan

meningkat pula mengikutinya. Metode untuk menafsir efek-efek ini sudah ada.

II.3 Sorption Isoterm

Parameter yang menyatakan menyatakan berapa banyak air yang ada dalam suatu

padatan adalah kadar uap air (X). Kadar uap air ini bisa dinyatakan dalam dua kondisi,

yang pertama adalah kadar uap air basis kering (Xbk), merupakan rasio antar berat air

dibagi dengan berat padatan kering adalah :



8

DRYING


Bila kadar uap air dinyatakan dalam basis basah (X bb) maka

Hubungan antara adalah

(2.5)

(2.6)

(2.7)



9

DRYING


M o i s t u r e c o n

t e n t ( % )

Desorption

Adsorption

Relative humidity

(%)

Gambar 2.2. Kurva Sorption Isoterm

II.4 Pengering Rak Sebuah contoh pengering tampak ditunjukkan pada gambar 2.3. Pengering ini

terdiri dari sebuah ruang dari logam lembaran yang berisi dua buah sisi mendukung rak-

rak. Setiap rak mempunyai sejumlah talam dangkal, kira-kira 30 inchi2 dan tebal 2

sampai 6 inchi, yang penuh dengan bahan yang akan dikeringkan. Udara panas

disirkulasikan pada kecepatan 7 sampai 15 ft/sekon diantara talam dengan bantuan kapas

C dan motor D, mengalir melalui panas E. Sekat-sekat G membagikan udara itu secara

seragam di atas susunan talam tadi. Sebagian udara basah diventilasikan keluar melalui

pemasuk A. Rak-rak itu disusun di atas roda truck I, sehingga pada akhir siklus

pengeringan truck itu dapat ditarik keluar dari kaar dan dibawa ke stasiun penumpahan

talam.

Pengeringan talam sangat bermanfaat bila laju produksi kecil. Alat ini dapat

digunakan untuk mengeringkan segala macam bahan, tetapi karena memerlukan tenaga

kerja pemuatan dan pengosongan, biaya operasinya agak mahal. Alat ini biasanya

diterapkan untuk pengeringan bahan-bahan bernilai tinggi seperti zat warna dan zat

farmasi. Pengeringan dengan sirkulasi udara menyilang lapisan zat padat biasanya

lambat, dan siklus pengeringan pun panjang yaitu antara 4 sampai 48 jam per tumpak.



10

DRYING


Gambar 2.3 Alat Pengering Rak



11

DRYING


BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Bahan danAlat

a) Bahan

Singkong

b) Alat

Tray batch dryer

Oven Timbangan

Cawan porselen

Stopwatch

Pisau

III.2 Variabel

Variabel tetap : Jenis bahan dan luas permukaan singkong.

Variabel berubah : Suhu (500C, 60

0C dan70

0C)

III.3 Gambar alat utama

Alat yang digunakan1. Alat pengering (tray dryer )

2. Alat pemanas sebagai sumber udara panas (electrical heater )

Kedua alat ini dihubungkan satu sama lain dengan pipa agar udara panas dapat

masuk pada ruang tray dryer. Tray dryer terdiri dari 4 tray yang diisi zat padat yang

akan dipanaskan dan diletakkan dalam ruang tray dryer tersebut. Alat tersebut

sebagai berikut:



12

DRYING


Gambar 3.1. Alat pengering: Try batch dryer

Perlengkapan lain yang dibutuhkan

1. Timbangan yang teliti

2. Krus porselen lengkap dengan tutup

3. Sendok pengambilan sampel

4. Oven atau furnace untuk penguapan

III.4 Respon

Suhu dan bahan yang digunakan

III.5 Data yang diperlukan

Massa bahan

III.6 Prosedur percobaan Pengeringan pada Tray Batch Dryer

1. Siapkan bahan yang akan dikeringkan.

2. Siapkan alat tray batch dryer dan atur suhu hingga konstan pada suhu yang telah

ditentukan.



13

DRYING


3. Pengisian bahan ke dalam tray dengan susunan potongan 4x4 buah.

4. Operasi pengeringan dilakukan dengan menimbang sampel pada tiap tray untuk

memperkirakan jumlah air yang menguap setiap interval waktu 5 menit selama

45 menit. Pada saat bahan dikeluarkan dari alat tray dryer dan ditimbang, stopwatch

dihentikan dan dihidupkan kembali saat bahan dimasukan kembali ke alat traydryer .

5. Setelah selesai, hasil percobaan dianalisa dan diambil kesimpulan.

Analisa Kadar Air

1. Menimbang 20 gram bahan yang akan dianalisa sebelum proses pengeringan.

2. Memasukkan bahan ke dalam cawan porselen, lalu cawan beserta bahan

dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1100C sampai kering lalu ditimbang.

3. Hitung selisih berat bahan awal dan akhir serta didapat kadar air.

Tabel 3.1. Format tabel hubungan Drying time (hour) dengan Total moisture

content (lb)

No Drying time (hour) Total moisture content

lb

4. Membuat tabel waktu, moisture rata-rata dalam kecepatan pengeringan.

Tabel 3.2. Format tabel hubungan Waktu, kandungan air rata-rata dan drying rate

No Waktu Kandungan air rata-

rata lb/lb

Drying rate(lb/hour.f t 3 )

5. Dari hasil pengolahan data diatas, kemudian digambarkan grafik hubungan antara

drying rate dengan moisture content.



14

DRYING


BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan

Tabel 4.1 Hubungan Waku Dengan Berat Sampel Pada Oven

Waktu Massa Singkong (gram)

t1 20.4

t2 8.7

t3 8.16

t4 8.04

t5 7.88

t6 7.8

t7 7.74

t8 7.69

t9 7.64

t10 7.6

t11 7.6

t12 7.59

Tabel 4.2 Hubungan Waktu Dengan Berat Sampel Pada Tray Dryer

t

(menit)

Variabel 1 (500C) Variabel 2 (60

0C) Variabel 3 (70

0C)

Tray

1

Tra

y 2

Tray

3

Tray

4

Tray

1

Tray

2

Tray

3

Tray

4

Tray

1

Tray

2

Tray

3

Tray

4

t0 53.21 40.34 37.09 52.16 58.66 55.79 50.37 57.71 53.8 52.41 52.41 53.38

t5 50.96 37.39 34.16 49.09 56.28 51.69 46.62 53.76 51.24 48.41 49.23 48.05

t10 49.38 34.92 31.75 45.85 53.56 47.48 43.43 49.97 48.34 44.44 45.78 44

t15 47.71 32.77 29.74 43.3 51.21 44.47 40.57 47.25 45.45 41.02 42.55 40.58

t20 46.12 30.82 27.86 40.97 48.84 41.56 37.72 44.35 43.05 38.16 39.62 37.83

t25 44.12 29.1 26.23 38.83 47.02 39.43 35.63 41.99 40.77 35.75 36.91 35.33

t30 42.99 27.44 24.82 36.91 44.98 37.25 33.64 39.66 38.65 33.75 34.89 33.22

t35 41.46 26.07 23.58 35.25 43.17 35.59 32 37.8 36.74 32.01 33.05 31.56

t40 40.06 24.79 22.49 33.78 41.39 34.03 30.54 36.11 35.1 30.57 31.47 30.21

t45 38.63 23.6 21.42 32.33 39.76 32.61 29.24 34.56 33.65 29.33 30.04 28.87



15

DRYING


IV.2 Pembahasan

IV.2.1 Hubungan Antara Waktu Dengan Moisture Content (%) Berbagai Variabel Dan

Dibandingkan Dengan Penelitian Terdahulu

Gambar 4.1 Hubungan Antara Waktu Dengan Moisture Content (%) Pada Variabel

500C


600C

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

M

o i s t u r e C o n t e n t ( % X )

Waktu (menit)

TRAY 1

TRAY 2

TRAY 3

TRAY 4

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

M o i s t u r e C o n t e n t ( % X )

Waktu (menit)

TRAY 1

TRAY 2

TRAY 3

TRAY 4



16

DRYING



700C

Gambar 4.4 Hubungan Antara Waktu Dengan Moisture Content (%) Pada Penelitian

Terdahuli (Ajala et. al ., 2012).

Hubungan antara moisture content terhadap waktu pengeringan untuk bahan

singkong pada percobaan dapa dilihat pada Gambar 4.1, 4.2, dan 4.3. pada Gambar 4.4

terdapat grafik hubungan antara waktu dengan muisture content yang diperoleh

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

M o i s t u r e C o n t e n t ( % X )

Waktu (menit)

TRAY 1

TRAY 2

TRAY 3

TRAY 4



17

DRYING


berdasarkan penelitian oleh Ajala A.s, Aboiye A.O, Popoola J.O, dan Ade Yanju J.A

(2012). Bila dibandingkan, kurva pngeringan dari hasil percobaan mirip dengan kurva

pengeringan pada penelitian terdahulu tersebut dimana moisture content dari singkong

akan menurun seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini terjadi karena air dalam

bahan akan menguap dan ikut terbawa oleh aliran udara. Oleh karena itu, kandungan air

semakin lama waktu akan semakin berkurang dan ditunjukan pada grafik dengan kurva

yang menurun.

IV.2.2 Hubungan Drying Rate (N) Dengan Moisture Conten (%) Berbagai Variabel

Gambar 4.5 Hubungan Antara Drying Rate (N) Dengan Moisture Conten (%) Pada

Variabel 500C

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0 20 40 60 80

N ( g r / c m 2 . m e n i t )

Moisture Content (%X)

TRAY 4

TRAY 3

TRAY 2

TRAY 1



18

DRYING



Variabel 600C


Variabel 700C

Pada kurva hasil percobaan, menunjukan bahwa laju pengeringan terus

berkurang sebanding dengan berkurangnya moisture content . Laju pengeringan (drying

rate) sebanding dengan perbedaan tekanan uap air didalam dan permukaan bahan.

Karena adanya penguapan air dari permukaan bahan ke udara, maka konsentrasi air

dalam bahan semakin lama berkurang yang mengakibatkan turunya perbedaan tekanan

uap. Perbedaan tekanan uap yang menurun maka penguapan air dalam permukaan bahan

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0 20 40 60 80

N ( g r / c m 2 . m e n i t )


TRAY 4

TRAY 3

TRAY 2

TRAY 1

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0 20 40 60 80

N ( g r / c m

2 . m e n i t )


TRAY 4

TRAY 3

TRAY 2

TRAY 1



19

DRYING


akan berkurang. Hal ini akan mengakibatkan kecepatan perpindahan air dari bagian

dalam bahan menuju permukaan bahan juga akan berkurang. Pada awal proses

pengeringan mencapai nilai maksimum lalu diikuti dengan laju penurunan.

IV.2.3 Pengaruh Variabel Suhu Terhadap Kurva Pengeringan

Pada percobaan, variabel yang digunakan adalah variabel suhu yaitu suhu 500C,

600C dna 700C. Pada kurva terlihat bahwa semakin tinggi suhu maka penurunan

moisture content akan semakin besar. Pada kurva juga terlihat variabel suhu 70 0C

memiliki kurva penurunan moisture content yang lebih besar. Hal ini dikarenakan suhu

berpengaruh pada moisture content bahan. Semakin tinggi suhu maka transfer massamoisture dari sampel ke udara juga akan semakin tinggi sehingga penurunan moisture

content akan semakin besar. Selain itu, peningkatan suhu juga meningkatkan laju

pengeringan sehingga mengurangi waktu pengeringan. Pengeringan akan lebih cepat

pada suhu yang lebih tinggi dikarenakan semakin tinggi suhu, transfer panas yang terjadi

pada sampel juga akan semakin tinggi

IV.2.4 Pengaruh LetakTray

Pada Kurva PengeringanLetak umpan dalam tray juga menentukan laju pengeringannya. Dari hasil

percobaan, diketahui bahwa umpan pada tray 1 lebih cepat kering daripada tray lainnya.

Fenomena tersebut disebabkan oleh udara panas dari blower yang mengarah langsung

ke tray 1, sehingga menyebabkan molekul air terbawa oleh panas dan kemudian udara

panas tersebut menuju tray 2 kemudian seterusnya sampai tray 4. Namun karena udara

panas tersebut sudah mengandung uap air dari umpan yang berasal dari tray 1, maka

proses pengeringan pada tray 1 membutuhkan waktu lebih singkat dibandingkan tray 2,

3 dan 4.



20

DRYING


IV.2.5 Kurva Sorption Isotherm Dari Literatur

Gambar 4.8 Grafik Sorption Isotherm Untuk Cassava Singkong

(Panuwar, 2010)

Berdasarkan hasil percobaan dengan bahan singkong, moisture content

mengalami kenaikan seiring dengan kenaikan aktivitas air. Kurva sorption isotherm

yang didapat untuk sampel singkong berbentuk sigmiod . Kurva sorption isotherm yang

memiliki bentuk sigmoid ini banyak ditemukan pada makanan yang mempunyai kadar

gula tinggi atau molekul terlarut rendah mempunyai kurva sorption isotherm berbentuk

J. Bentuk sigmod ini disebabkan oleh adanya efek-efek dari interaksi molekul air dengan

permukaan padatan bahan pangan.

IV.2.6 Manfaat Pengeringan Singkong

Singkong (ketela pohon) adalah tanaman perdu yang umbinya dikenal sebagai

makanan pokok penghasil karbohidrat. Proses pengeringan singkong ditujukan untuk

menghasilkan tepung kasava. Tepung kasava dapat digunakan untuk substitusi terigu

pada berbagai produk pangan. Ketiadaan gluten pada tepung kasava merupakan

keunggulan sehingga baik untuk kesehatan. Selain itu, tepung kasava juga dapat

digunakan sebagai bahan baku gula cair melalui proses enzimatik. (Annisa, 2010)



21

DRYING


BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

1. Hubungan waktu dengan moisture content pada berbagai variabel menunjukan bahwa

semakin bertambahnya waktu maka moisture content akan menurun karena air dalam

bahan menguap dan terbawa aliran udara.

2. Hubungan moisture content dengan laju pengeringan pada berbagai variabel

menunjukan bahwa laju pengeringan mengalami penurunan seiring dengan menurunnya

moisture content karena semakin rendah laju pengeringan makan perbedaan tekanan

udara makin rendah dan semakin sedikit air dalam bahan.

3.

Variabel suhu berpengaruh pada pengeringan, semakin tinggi suhu maka penurunan

moisture content semakin besar karena perpindahan massa semakin besar.

4. Pada percobaan, tray 1 adalah tray yang paling optimum karena pada tray 1 paling cepat

mengering.

5. Pengeringan singkong dapat bermanfaat untuk pengolahan tepung kasava sebagai

substitusi terigu dengan ketiadaan gluten yang baik untuk kesehatan.

V.2 Saran

1. Menimbah berat sampel dengan teliti.

2. Memastikan ukuran sampel yang dikarenakan seragam untuk seluruh tray.

3. Bahan yang dikeringkan untuk setiap tray tidak boleh tertukar.



22

DRYING


DAFTAR PUSTAKA

Ajala, A.S, dkk. 2012 Drying Characteristics And Mathematical Modelling Of Cassava Chips.

Ladoke Akintola University of Technology. Nigeria.

Badger, W.L.and Banchero, J.T. Introduction to chemical engineering . Treyball. R.E. Mass

transfer operation.

Harianto dan Tazwir. 2008. Studi teknik pengeringan gelatin ikan dengan alat pengering

kabinet. Badan Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan.

Meria, Ekadan Nazripah. 2010. Drying equipment : try dryer, spray dryer dan drum dryer .

Supyakul, Panuwat. 2010. Moisture Sorption Characteristics of Cassava Flour Film. Kasetsart

University. Thailand

Tatang, Hidayat dkk. 1991. Pengeringan lada hitam dengan alat pengering tipe bak.Balai



LAPORAN SEMENTARA

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA

MATERI :

DRYING

GRUP : 4/ RABU

REKAN KERJA : 1. Angga Muhammad Kurnia

2. Heri Cahyono

3. Rizkia Risang Khairunnisa

LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA

TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK


SEMARANG

2014



HASIL PERCOBAAN

- Bahan singkong

- Variabel berubah : Suhu 500C, 600C, 700C

- Ukuran : Diameter rata-rata : 3.625 cm

Tebal rata-rata : 0.35 cm

Variabel 1 : Suhu 500C

t (menit) Tray 1 (gr) Tray 2 (gr) Tray 3 (gr) Tray 4 (gr)

0 53.21 40.34 37.09 52.16

5 50.96 37.39 34.16 49.09

10 49.38 34.92 31.75 45.85

15 47.71 32.77 29.74 43.3

20 46.12 30.82 27.86 40.97

25 44.12 29.1 26.23 38.83

30 42.99 27.44 24.82 36.91

35 41.46 26.07 23.58 35.25

40 40.06 24.79 22.49 33.78

45 38.63 23.6 21.42 32.33



0 58.66 55.79 50.37 57.71

5 56.28 51.69 46.62 53.76

10 53.56 47.48 43.43 49.97

15 51.21 44.47 40.57 47.2520 48.84 41.56 37.72 44.35

25 47.02 39.43 35.63 41.99

30 44.98 37.25 33.64 39.66

35 43.17 35.59 32 37.8

40 41.39 34.03 30.54 36.11

45 39.76 32.61 29.24 34.56



0 53.8 52.41 52.41 53.38

5 51.24 48.41 49.23 48.05

10 48.34 44.44 45.78 44

15 45.45 41.02 42.55 40.58

20 43.05 38.16 39.62 37.83

25 40.77 35.75 36.91 35.33

30 38.65 33.75 34.89 33.22

35 36.74 32.01 33.05 31.56

40 35.1 30.57 31.47 30.21

45 33.65 29.33 30.04 28.87



Kadar Air

Massa Cawan = 67.79 gram

Massa Bahan = 20.04 gram

Massa setelah 2 jam = 76.49 gram

Massa konstan = 75.39 gram

5 menit ke- Massa (gram) [bahan + cawan}

0 76.49

1 76.27

2 75.95

3 75.83

4 75.67

5 75.59

6 75.53

7 75.48

8 75.439 75.39

10 75.39

11 75.38

PRAKTIKAN

(Angga M K) (Heri C) (Rizkia R)

Semarang, 22 Oktober 2014

Mengetahui,

ASISTEN

(Dewi Ayu Novita)



LEMBAR PERHITUNGAN

Variabel tetap : Bahan singkong

Variabel berubah : Suhu 500C, 600C, 700C

Ukuran :

- Diameter rata-rata : 3.625 cm

- Tebal rata-rata : 0.35 cm

1. Menentukan kadar air dalam bahan

Dikeringkan dalam oven selama 2 jam 55 menit

Bahan singkong

W awal = 20.04 gram

W sesudah dikeringkan = 7.6 gram

2. Proses drying menggunakan tray drayer

3. Variabel I suhu 500C

W singkong awal = 53.21 gr (tray 1)

W air awal = 53.21 gram x 62%= 32.99 gram

W singkong setelah 5 menit = 50.96 gram

W air setelah 5 menit=



Tray 1

t (menit) W singkong

(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 53.21 32.99 61.99962 0

5 50.96 30.74 57.77109 0.0194

10 49.38 29.16 54.80172 0.016515 47.71 27.49 51.66322 0.0158

20 46.12 25.9 48.67506 0.0152

25 44.12 24.35 45.76207 0.0148

30 42.99 22.77 42.79271 0.0146

35 41.46 21.24 39.91731 0.0144

40 40.06 19.84 37.28622 0.0141

45 38.63 18.41 34.59876 0.0139

Tray 2

t (menit) W singkong(gr)

W air (gr) MoistureContent (%)

N

0 40.34 25.01 61.9901 0

5 37.39 22.06 54.68517 0.0254

10 34.92 19.59 48.56222 0.0234

15 32.77 17.44 43.23252 0.0217

20 30.82 15.49 38.39861 0.0205

25 29.1 13.77 34.13485 0.0193

30 27.44 12.11 30.01983 0.0185

35 26.07 10.74 26.62369 0.0176

40 24.79 9.46 23.45067 0.016745 23.6 8.27 20.50074 0.016

Tray 3


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 37.09 22.99 61.98436 0

5 34.16 20.06 54.08465 0.0252

10 31.75 17.65 47.58695 0.023

15 29.74 15.64 42.1677 0.0211

20 27.86 13.76 37.09894 0.0198

25 26.23 12.13 32.70423 0.0187

30 24.82 10.72 28.90267 0.0176

35 23.58 9.48 25.55945 0.0166

40 22.49 8.39 22.62065 0.0157

45 21.42 7.32 19.73578 0.015



Tray 4


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 52.16 32.34 62.00153 0

5 49.09 29.27 56.11579 0.0264

10 45.85 26.03 49.90414 0.0271

15 43.3 23.48 45.0153 0.025420 40.97 21.15 40.54831 0.0241

25 38.83 19.01 36.44555 0.0229

30 36.91 17.09 32.76457 0.0219

35 35.25 15.43 29.58205 0.0208

40 33.78 13.96 26.7638 0.0197

45 32.33 12.51 23.98389 0.0189

4.

Variabel II suhu 600C

W singkong awal = 58.66 gr (tray 1)W air awal = 58.66 gram x 62%= 36.37 gram



Tray 1


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 58.66 36.37 62.00136 0

5 56.28 33.99 57.94408 0.0205

10 53.56 31.27 53.30719 0.0219

15 51.21 28.92 49.30105 0.0213

20 48.84 26.55 45.26082 0.0211

25 47.02 24.73 42.15819 0.0201

30 44.98 22.69 38.68053 0.0196

35 43.17 20.88 35.59495 0.01940 41.39 19.1 32.56051 0.0186

45 39.76 17.47 29.78179 0.0181



Tray 2


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 55.79 34.59 62.00035 0

5 51.69 30.49 54.65137 0.0353

10 47.48 26.28 47.10522 0.035815 44.47 23.27 41.70998 0.0325

20 41.56 20.36 36.4399 0.0306

25 39.43 18.23 32.6761 0.0282

30 37.25 16.05 28.76859 0.0266

35 35.59 14.39 25.79315 0.0248

40 34.03 12.83 22.99695 0.0234

45 32.61 11.41 20.45169 0.0222

Tray 3



N

0 50.37 31.23 62.00119 0

5 46.62 27.48 54.55628 0.0323

10 43.43 24.29 48.22314 0.0299

15 40.57 21.43 42.54516 0.0281

20 37.72 18.58 36.88703 0.0272

25 35.63 16.49 32.73774 0.0254

30 33.64 14.5 28.78697 0.024

35 32 12.86 25.53107 0.0226

40 30.54 11.4 22.63252 0.021345 29.24 10.1 20.05162 0.0202

Tray 4


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 57.71 35.78 61.99965 0

5 53.76 31.83 55.15508 0.034

10 49.97 28.04 48.58776 0.0333

15 47.25 25.32 43.87454 0.03

20 44.35 22.42 38.84942 0.0287

25 41.99 20.06 34.76001 0.0271

30 39.66 17.73 30.72258 0.0259

35 37.8 15.87 27.49957 0.0245

40 36.11 14.18 24.57113 0.0233

45 34.56 12.63 21.88528 0.0222



5. Variabel III suhu 700C

W singkong awal = 53.8 gr (tray 1)

W air awal = 53.8 gram x 62%= 33.36 gram



Tray 1


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 53.8 33.36 62.00743 0

5 51.24 30.8 57.24907 0.0221

10 48.34 27.9 51.85873 0.0235

15 45.45 25.01 46.48698 0.0239

20 43.05 22.61 42.02602 0.0231

25 40.77 20.33 37.7881 0.0224

30 38.65 18.21 33.84758 0.0217

35 36.74 16.3 30.29739 0.021

40 35.1 14.66 27.24907 0.0201

45 33.65 13.21 24.5539 0.0193

Tray 2


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 52.41 32.49 61.99198 0

5 48.41 28.49 54.35985 0.0345

10 44.44 24.52 46.78496 0.0343

15 41.02 21.1 40.25949 0.0327

20 38.16 18.24 34.80251 0.0307

25 35.75 15.83 30.20415 0.028730 33.75 13.83 26.38809 0.0268

35 32.01 12.09 23.06811 0.0251

40 30.57 10.65 20.32054 0.0235

45 29.33 9.41 17.95458 0.0221



Tray 3


(gr)

W air (gr) Moisture

Content (%)

N

0 52.41 32.49 61.99198 0

5 49.23 29.31 55.92444 0.0274

10 45.78 25.86 49.34173 0.028615 42.55 22.63 43.17878 0.0283

20 39.62 19.7 37.58825 0.0275

25 36.91 16.99 32.41748 0.0267

30 34.89 14.97 28.56325 0.0252

35 33.05 13.13 25.05247 0.0238

40 31.47 11.55 22.03778 0.0226

45 30.04 10.12 19.30929 0.0214

Tray 4



N

0 53.38 33.09 61.98951 0

5 48.05 27.76 52.00449 0.0459

10 44 23.71 44.41738 0.0404

15 40.58 20.23 38.01049 0.0367

20 37.83 17.54 32.85874 0.0335

25 35.33 15.04 28.17535 0.0311

30 33.22 12.93 24.22256 0.0289

35 31.56 11.27 21.11278 0.0268

40 30.21 9.92 18.58374 0.024945 28.87 8.58 16.07343 0.0235



LEMBAR ASISTENSI

DIPERIKSAKETERNGAN TANDA TANGAN

NO TANGGAL

1

2

3

16/12 -2014

16/12 -2014

17/12 -2014

-Format cover

-Line Spacing daftar gambar dan daftar

tabel

-Penulisan rumus

-Format tabel

-Line Spacing daftar gambar dan daftar

tabel-Penulisan rumus

- Peletakan tabel

-ACC

laporan otk drying

Documents