Lastriyanto, Anang (2014) Analisis Dan Pengembangan Model Kadar Air Keseimbangan Pada Proses Penggorengan Vakum. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Penggorengan vakum adalah proses penggorengan yang dilakukan pada suhu dan tekanan rendah (Garayo dan Moreira, 2002; Fan et al., 2005 dan Song, 2007). Suhu, tekanan, dan kadar air merupakan parameter penting dalam proses penggorengan vakum. Beberapa hasil penelitian menunjukkan suhu penggorengan vakum: 80 - 90oC (Lastriyanto 1996); 100 - 110 oC (Fan, 2005). Sedangkan tekanan penggorengan vakum: 12.5 kPa.abs (Lastriyanto, 1996); dan 6.65 kPa.abs (Moreira, 2002). Kelembaban relatif di dalam ruang penggoreng merupakan faktor kritis pada proses penggorengan vakum. Selama ini belum ada kajian tentang bagaimana hubungan antara kelembaban relatif dengan kadar air selama proses penggorengan vakum. Sehubungan dengan kedua hal di atas, perlu dilakukan riset tentang perilaku dan model kelembaban relatif dalam kaitannya dengan kadar air keseimbangan pada proses penggorengan vakum. Dengan demikian tema tersebut diangkat di dalam penelitian disertasi dan dipandang layak untuk dijadikan alasan kebaruan (novelty). Untuk itu diperlukan dukungan sistem pengukuran, analisis, dan pengembangan model terhadap parameter proses penggorengan vakum, khususnya kadar air keseimbangan. Batasan masalah penelitian adalah: i) Percobaan penggorengan vakum buah nanas, didasarkan pada kondisi fluks panas tetap konstan dan ii) Percobaan didasarkan pada kondisi lapang, dimana suhu 85 + 5 oC dan rasio volume minyak terhadap bahan yang diproses pada kisaran angka 10 + 2. Sedang tujuan penelitian adalah yakni i) merancang sistem akuisisi data dan pemilihan sensor pada pengukuran parameter proses meliputi suhu, tekanan, kelembaban, dan kadar air, ii) menganalisis pola perubahan parameter dan kinetika proses, dan iii) mengembangkan model kadar air keseimbangan selama proses penggorengan vakum irisan buah nanas. Penelitian ini menggunakan mesin penggorengan vakum sederhana sistem jet air (Lastriyanto, 2010). Komoditi yang diuji adalah irisan buah nanas ukuran 40x20x4mm. Percobaan dilakukan pada kombinasi suhu 80, 85, dan 90oC dan rasio volume minyak terhadap berat bahan yang diproses 12, 10, dan 8. Dalam penelitian disertasi ini ada tiga rangkaian percobaan, yang meliputi i) perancangan sistem pengukuran parameter proses penggorengan vakum; ii) penentuan konstanta laju penggorengan vakum dengan metode “Exponential Decay”; dan iii) mengembangkan model kadar air keseimbangan pada proses penggorengan vakum. Berdasarkan hasil percobaan, didapatkan rancangan sistem pengukur parameter proses penggorengan vakum yang terintegrasi dengan data loger sebagai suatu sistem akuisisi data. Hasil kalibrasi hubungan antara tekanan (kPa) dengan keluaran tegangan (Volt) pada sensor tekanan dinyatakan Y = 25.632X - 23.536 , R² = 0.9986. Hubungan antara kelembaban relatif (%) di dalam ruang penggoreng, sebagai sumbu Y; dengan tekanan (kPa.abs), sebagai sumbu X mengikuti model eksponensial adalah ?=11.84 ?0.039? dengan R2= 0.995. Adapun hasil pengujian menunjukkan hasil sebagai berikut (1) Parameter proses penggorengan vakum ditunjukkan oleh: lama proses, penurunan suhu dan kelembaban relatif minimal. (2) Kinetika proses penggorengan vakum, ditunjukkan oleh nilai konstanta laju penggorengan. viii Dalam kaitannya dengan kapasitas pengumpanan: 50%, 75%, dan 100% terhadap kapasitas lapang pada suhu yang direkomendasikan (Muzakkir, 1998). Hasil percobaan menunjukkan besarnya konstanta laju penggorengan adalah berturut-turut: 0.078; 0.068; 0.065 (1/menit), dan (3) Pola perubahan parameter proses penggorengan vakum yang meliputi tekanan di dalam ruang penggoreng, tekanan pompa vakum, suhu ruang penggoreng, suhu minyak, dan kelembaban relatif di dalam ruang penggoreng. Berdasarkan analisis terhadap hasil percobaan, didapatkan: (1) Pada suhu penggorengan semakin tinggi, penurunan suhunya semakin besar. Dimana pada suhu penggorengan 80, 85, dan 90 oC, mengalami penurunan suhu: 9.39 + 0.91 oC, 12.56 + 1.54 oC, dan 13.88 + 1.11 oC. (2) Berdasarkan model hubungan kadar air keseimbangan, didapatkan kurva sigmoid yang mempunyai titik belok pada kadar air 1.5 – 1.75 g/ g bahan kering yang bersesuaian dengan kelembaban relatif 60 – 70%. Hal ini kemungkinan berhubungan dengan kondisi ikatan air dengan padatan, seperti yang dikemukakan Mujumdar (1997). (3) Kesesuaian model digambarkan oleh nilai mean relative deviation (E) dan Root Mean Square (RMS). Dimana, nilai E lebih tinggi yakni 11.19 – 21.19% dibanding nilai RMS, yakni 4.78 – 8.18 (kurang dari 10%), maka model dikatakan baik (Lomauro et al., 1985). Kesimpulan dari penelitian ini adalah i) didapatkannya rancangan sistem akuisisi data pada proses penggorengan vakum dengan parameter: suhu, tekanan, kelembaban relatif, dan kadar air, ii) metode pengukuran kinetika penggorengan vakum dalam hal ini konstanta laju penguapan air, dan iii) model hubungan kadar air dengan kelembaban relatif selama proses penggorengan vakum buah nanas.
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/621.55/LAS/a/2016/061611483 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.5 Pneumatic, vacuum, low-temperature technologies |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 12 Apr 2017 13:30 |
| Last Modified: | 12 Apr 2017 13:30 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160535 |
Actions (login required)
 |
View Item |