KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr.wb Segala puji kepada Allah SWT karena atas rahmat dan hidayahNya lah kami kelompok 5 B Farmasi 2010 UIN Syarif Hidayatullah Jakarta mampu menyelesaikan tugas makalah dengan judul “Vacuum “ Vacuum Dryer ”. ”. Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Bahan Alam mengenai berbagai macam alat pengeringan yang digunakan untuk mengeringkan ekstrak. Di dalam makalah ini, berisi tentang defenisi dari Vacuum Dryer, prinsip dan cara kerja Vacuum Dryer,aplikasinya Dryer,aplikasinya serta kelebihan serta kekurangan dari Vacuum Dryer. Tidak lupa pula kami mengucapkan terima kasih kepada ibu Sabrina M,Si, Apt sebagai dosen mata kuliah Teknologi Bahan Alam ini. Yang telah membantu kami di dalam menyusun makalah ini. Besar harapan kami makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya. Terima kasih atas perhatiannya Wassalamualaikum wr.wb
Jakarta, 19 Juni 2013
Tim Penulis “kelompok 5B”
Vacuum D r yer yer
Page 1
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR……………………………………………………………………... 1 DAFTAR ISI………………………………………………………………………………..2 BAB I PENDAHULUAN………………………………………………………………….. 3 1.1 Latar Belakang……………………………………………………………………... 3 1.2 Sub Bahasan………………………………………………………………………... 4 BAB II PEMBAHASAN…………………………………………………………………... 5 2.1 Defenisi……………………………………………………………………………..5 2.2 Prinsip Kerja……………………………………………………………………….. 5 2.3 Cara kerja ………………………………………………………………………….. 5 2.4 Aplikasi Metode Vacuum Dryer …………………………………………………... 8 2.5 Kelebihan dan Kekurangan………………………………………………………....10 2.5.1
Kelebihan Vacuum Dryer ………………………………............................. 10
2.5.2
Kekurangan Vacuum Dryer ………………………………………………... 10
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………….... 11
Vacuum D r yer
Page 2
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Pengeringan merupakan cara untuk menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan dengan bantuan energi panas, baik alami (sinar matahari) atau buatan (alat pengering). Pengeringan merupakan proses untuk mengeliminasi keadaan lembab yang dapat merusak kestabilan sediaan dimana transfer panas dan massa terlibat pada proses ini. Panas ditransfer mengenai sediaan untuk mengeliminasi zat cair dimana zat cair diubah menjadi massa uap yang dibawa oleh udara keluar. Transfer massa dan panas merupakan suatu proses yang tak terpisahkan. Kecepatan pengeringan ditentukan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi transfer massa dan panas. Bahan pangan yang dihasilkan dari produk-produk pertanian pada umumnya mengandung kadar air. Kadar air jika tidak dihilangkan dapat mempengaruhi kondisi fisik bahan pangan. Oleh Karena itu Tujuan dari pengeringan ini mencapai kadar air tertentu terukur dengan kadar air setara dengan kadar air keseimbangan udara (atmosfir) normal atau setara dengan nilai aktivitas air (aw) sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas biologi dan kimia. Dengan demikian bahan yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lama. . Beberapa
keuntungan
yang
diperoleh
dari
pengeringan
antara
lain
:
(1)
memperpanjang umur simpan, (2) memudahkan pangangkutan, (3) mutunya lebih baik dan (4) meningkatkan nilai ekonomisnya. (Heldman dan Sighn : 1981). Proses pengeringan biasanya akan mengakibatkan produk yang dikeringkan mengalami perubahan warna, tekstur, flavor, dan aroma. Panas dari proses pengeringan tidak hanya menguapkan air selama pengeringan, akan tetapi juga menyebabkan hilangnya komponen volatile dari bahan pangan. Untuk itu saat ini telah dikembangkan berbagai metode pengeringan, salah satunya adalah metode pengeringan dengan Vacuum Dryer . Pada makalah ini akan dibahas lebih rinci mengenai metode pengeringan dengan Vacuum Dryer . Semoga makalah ini dapat menambahkan ilmu yang bermanfaat bagi yang membaca.
Vacuum D r yer
Page 3
1.2. Sub Bahasan
1.2.1. Definisi Vacuum Dryer 1.2.2. Prinsip Kerja Vacuum Dryer 1.2.3. Cara Kerja Vacuum Dryer 1.2.4. Aplikasi Metode Vacuum Dryer 1.2.5. Kelebihan dan Kekurangan Metode Vacuum Dryer
Vacuum D r yer
Page 4
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Defenisi
Vacuum Dryer adalah perangkat yang digunakan untuk proses pengeringan dengan mengurangi tekanan di dalam ruang terisolasi. Ketika tekanan berkurang karena pemvakuman, kelembaban relatif menurun juga. Penurunan kelembaban relatif adalah faktor yang mempengaruhi laju pengeringan. 2.2 Prinsip Kerja
Pengeringan dengan vacuum dryer merupakan pengeringan dengan menggunakan pemanasan tidak langsung. Prinsip dari alat ini adalah membuat tekanan pada permukaan produk berkurang (keadaan vakum) , sehingga membuat cairan tersebut menguap tanpa perlu diikuti kenaikan suhu. Metode ini cocok untuk mengeringkan bahan yang sensitif terhadap panas atau bersifat volatil karena waktu pengeringan yang singkat. 2.3 Cara Kerja
Vakum ialah proses menghilangkan air dari suatu bahan, bersama dengan penggunaan panas maka vakum dapat menjadi suatu metode pengeringan yang efektif. Pengeringan dapat dicapai dalam suhu yang lebih rendah sehingga lebih hemat energi. Metode ini cocok untuk mengeringkan bahan yang sensitif terhadap panas atau bersifat volatil karena waktu pengeringannya yang singkat. Kelebihan yang lain dari pengeringan menggunakan vakum ialah dapat digunakan untuk mengeringkan bahan yang tak bisa dikeringkan jika terdapat kehadiran air. Proses pengeringan vakum sering melibatkan beberapa langkah penerapan panas dan vakum. Mengurangi tekanan pada permukaan cairan akan membuat cairan tersebut menguap tanpa perlu diikuti kenaikan suhu. Sistem ini terdiri dari : 1.
Chamber vakum (bisa stationer atau berputar) Yaitu tempat meletakkan ekstrak yang akan dikeringkan
2.
Pompa vakum dengan katup Yaitu alat pemvakum chamber pengering,menjaga agar chamber dalam kondisi vakum
Vacuum D r yer
Page 5
3.
Pressure Gauge Yaitu untuk mengukur tekanan dalam sistem
4.
Sumber panas/steam boiler yang dapat di control suhunya Yaitu untuk memanaskan chamber pengering sesuai dengan suhu yang diinginkan Ada dua tipe pengering vakum, yaitu :
1. Double cone Rotary Vacuum Dryer 2. Cylindrical shell rotary vacuum dryer Pada Double cone Rotary Vacuum Dryer Chamber vakum dipasang pada poros yang berputar. Proses pengeringan melibatkan pemutaran dari Chamber vakum
yang
memungkinkan gerakan jatuh turun. Pada Cylindrical shell rotary vacuum dryer , di dalam Chamber vakum dipasangi dengan alat pemutar silinder untuk mencampur dan mengaduk. Tipe ini digunakan biasanya untuk produksi batch dalam jumlah besar. Vacuum dryer merupakan salah satu tipe pengering drum (drum dryer) : 1. Ruang hampa atau drum/chamber yang terbuat dari logam (stainless steal) dihembuskan udara panas dari dalam, 2. Pada saat bersamaan bahan yang akan dikeringkan dimasukkan ke permukaan chamber yang berputar. 3. Panas yang ada di permukaan Chamber akan menurunkan kadar air dalam bahan, 4. Air dibuang melalui pompa vacuum, sehingga bahan atau sediaan tersebut dapat mengering. Perbedaan vacuum dryer dan drum dryer adalah pada penggunaan vacuum (drumnya di vakuum) sehingga proses pengeringan menjadi lebih cepat karena adanya pengurangan atau penurunan tekanan di dalam drum akibat pemvakuman.(Hajare, 2009)
Vacuum D r yer
Page 6
Gambar 1: Penampang Doubl e cone Rotary V acuum D r yer
Gambar 2: Penampang Cylin dri cal shell rotary vacuum dr yer
Vacuum D r yer
Page 7
2.4. Aplikasi Metode Vacuum D ryer
Metode Vacuum Drying ini digunakan untuk mengeringkan bahan – bahan yang peka terhadap suhu, bahan – bahan yang mudah teroksidasi, serta untuk bahan – bahan yang bersifat volatil (Geankoplis, 1983). Berdasarkan jurnal – jurnal dan berbagai penelitian, bahan - bahan yang dikeringkan dengan metode pengeringan vakum yaitu :
1. Daun Sambiloto Pada penelitian dilakukan pengeringan bahan herbal dan obat-obatan tradisional yang peka terhadap panas yaitu daun sambiloto menggunakan pengering bertekanan rendah. Tekanan yang rendah akan membuat titik uap air akan turun sehingga air akan menguap pada suhu di bawah 100°C. Suhu rendah ini juga bertujuan untuk mengurangi tingkat kerusakan kandungan kimia bahan peka panas. Pengeringan daun sambiloto dilakukan pada suhu dan tekanan yang bervariasi yaitu variasi suhu 30°C, 40°C, 50°C dan variasi tekanan 61 kPa, 48 kPa dan 35 kPa. Pengeringan daun sambiloto dilakukan dari kadar air ± 70% hingga ± 10%. Selama proses pengeringan perubahan kadar air diukur dengan interval waktu 10, 20, 30, 60, 90, 120, 150 dan 210 menit. Daun sambiloto mengandung saponin, flavonoid, alkaloid, fenol dan tanin. Kandungan kimia lain yang terdapat pada daun dan batang adalah laktone, panikulin, kalmegin dan hablur kuning yang memiliki rasa pahit.
Sumber : Jurnal Konstanta Laju Pengeringan Daun Sambiloto Menggunakan Pengering Tekanan Rendah, Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 2, No. 1, 2008.
2. Ekstrak Tanaman Waluh (Pumpkin) Pada penelitian agar waluh dapat disimpan dalam waktu lama, waluh dibuat menjadi fine powder. Dalam penelitian pembuatan fine powder menggunakan dryer. Vacuum dryer adalah tray
dryer
teknologi vacuum
yang dioperasikan pada tekanan yang lebih
rendah dari 1 atm dan dipakai apabila mengeringkan bahan secara cepat dan temperatur bahan tetap dipertahankan rendah. Penelitian yang dilakukan adalah waluh yang sudah tua dikupas kulitnya, kemudian dipisahkan biji dan komponen yang ada dalam rongga dan diambil dagingnya. Daging tersebut kemudian dicuci untuk selanjutnya diekstrak dengan menggunakan juicer dan saringan sehingga didapat ampas dan filtrat. Kemudian ampas ditambahkan dengan aquadest. Ekstrak yang telah dicampur aquadest disaring dan diambil Vacuum D r yer
Page 8
filtratnya. Cairan diendapkan sesuai dengan variabel. Endapan dipisahkan dan kemudian dikeringkan dengan menggunakan vacuum tray dryer. Endapan ditimbang setiap 15 menit sampai diperoleh berat yang konstan. Dari
penelitian
dapat disimpulkan bahwa
pengendapan yang baik adalah pada suhu 40°C dan pengendapannya 6 jam.
3. Ekstrak Gelatin Ikan Cucut Pada sumber jurnal analisis sifat fisik, kimia, dan fungsional gelatin menunjukkan gelatin dengan proses asam umumnya memiliki sifat yang hampir sama dengan gelatin dengan proses basa, kecuali pada rendemen dan pH larutan. Pembuatan gelatin dengan penggunaan pengering vakum lebih menguntungkan dari segi ekonomis dan waktu dibandingkan dengan freeze dryer . Jurnal Pengaruh Jenis Larutan Perendam serta Metode Pengeringan Terhadap Sifat Fisik, Kimia, dan Fungsional Gelatin dari Kulit Cucut.
Sumber : Jurnal Teknologi dan Industri Pangan Vol. XIV No. 1 Tahun 2003
4. Pengeringan Bawang Merah Pengeringan bawang merah dengan tekanan vakum dan suhu rendah akan memberikan manfaat kepada petani atau pengusaha, yakni dapat menghasilkan bawang merah kering bermutu tinggi sehingga menambah nilai ekonomi, serta bawang merah dapat disimpan lebih lama dibandingkan pengeringan dengan dijemur. Bila dijemur, kadar air bawang merah masih berkisar antara 65-70%, sementara dengan pengeringan vakum, kadar air bisa mencapai 14% bahkan kurang dari 14%. Perlakuan suhu, tekanan vakum, serta interaksi suhu dan tekanan vakum berpengaruh terhadap karakteristik irisan bawang merah kering. Penilaian organoleptik menunjukkan semua perlakuan memberikan nilai yang baik (sangat disukai dan disukai), namun perlakuan suhu tinggi menyebabkan degradasi antosianin sehingga timbul warna kecoklatan.
Sumber : Penelitian Teknik Pengeringan Bawang Merah dengan Cara Perlakuan Suhu dan Tekanan Vakum, Buletin Teknik Pertanian Vol. 13 No. 2, 2008.
5. Sayuran kering seperti daun bawang, seledri, wortel, dan kubis Tujuan dari penelitian adalah untuk menentukan tingkat suhu dan tekanan vakum menggunakan alat pengering vakum yang sesuai. Hasil penelitian bertujuan agar industri sayuran kering dapat dikembangkan. Perusahaan bakmi di Kota Medan telah mengimpor Vacuum D r yer
Page 9
sayuran kering sebanyak 360 ton bawang daun kering, 120 ton seledri kering, 120 ton wortel kering, dan 24 ton kubis kering yang menggunakan alat vacuum dyer.Suhu pengeringan yang dilakukan saat percobaan adalah 40 0C, 45 0C, dan 50 0C. Sedangkan tekanan vakum yang diberikan adalah 400 mbar, 500 mbar, 600 mbar, dan 700 mbar.
Tahapan pembuatan seledri kering adalah setelah dipanen maka dibersihkan dari kotoran (tanah). Kemudian dicucidan dipotong-potongsecara manual dengan ukuran 1-2 cm (sebelum dipotong disimpan dahulu suhu beku agar hasil tetap segar).Kemudian potongan dikeringkan denga vacuum dryer sampai rapuh.
2.5 Kelebihan dan Kekurangan Vacuum D ryer
2.5.1
Kelebihan menggunakan vacuum drying :
1. Cara ini digunakan untuk mengeringkan bahan – bahan yang peka terhadap suhu atau bahan yang mudah teroksidasi (geankoplis, 1983). 2. Pengeringan dapat dicapai dalam suhu yang lebih rendah sehingga lebih hemat energi. 3. Keuntungan penggunaan suhu yang lebih rendah yaitu kerusakan akibat panas dapat diminimumkan dan proses oksidasi terhadap bahan selama pengeringan dapat dihindari 4. Metode ini cocok untuk mengeringkan bahan yang sensitif terhadap panas atau bersifat volatil karena waktu pengeringannya yang singkat. 5. Kelebihan yang lain dari pengeringan menggunakan vakum ialah dapat digunakan untuk mengeringkan bahan yang tak bisa dikeringkan jika terdapat kehadiran air karena pada kondisi vakum, air menguap pada suhu yang lebih rendah. 6. Untuk
produk yang
sulit
vakum memungkinkan
mengering seperti bubuk dan tingkat pengeringan
granul
proses yang lebih
cepat karena manggunakan tekanan yang rendah.
2.5.2
Kekurangan menggunakan vacuum drying:
1. Adanya sistem vakum membuat tingginya investasi dalam biaya peralatan sehingga biaya operasional menjadi tinggi
Vacuum D r yer
Page 10
DAFTAR PUSTAKA
Hajare, A., Harinath More, Sambhaji Pisal.2009. Vacuum Foam Drying: A New Technology for Preserving Sensitive Biomolecule. India : Department of Biotechnology, BVDU Poona College of Pharmacyand Research Centre http://produksimesin.com/vacuum_dryer_spec_promesin.html http://www.mesinpertanian.com/Mesin_Vacuum_Drying_Mesin_Pengering_Vakum_Agrowi ndo.html Jurnal Pengaruh Jenis Larutan Perendam serta Metode Pengeringan Terhadap Sifat Fisik, Kimia, dan Fungsional Gelatin dari Kulit Cucut . Jurnal Teknologi dan Industri Pangan Vol. XIV No. 1 Tahun 2003.
Penelitian Sri Mulia Astuti. Teknik Pengeringan Bawang Merah dengan Cara Perlakuan Suhu dan Tekanan Vakum. Buletin Teknik Pertanian Vol. 13 No. 2, 2008
Rohanah, A. 2006. Teknik Pengeringan. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara . Medan. Sinaga,R.M. 2001. Pengaruh suhu dan tekanan vakum terhadap karakteristik seledri kering. Bandung.
Skripsi Arninda Mahar P(L2C604121); Yurinda ArumP (L2C604181) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Jl .Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang. Ekstraksi dan Pengeringan Waluh untuk Mendapatkan Produk Fine Powder
Sri Rahayoe, Budi Rahardjo dan Rr. Siti Kusumandari Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada Bulaksumur, Yogyakarta. Konstanta Laju Pengeringan Daun Sambiloto Menggunakan Pengering Tekanan Rendah. Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 2, No. 1, 2008.
Voigt, R. 1995. Buku Pelajaran Teknologi Farmasi (terjemahan). Gadjah Mada University Press. Yogyakarta
Vacuum D r yer
Page 11
Vacuum D r yer
Page 12
