Konsumsi energi radiasi pada proses pengeringan beku berbagai bahan biologik

Abstract

Teknologi yang tepat guna diperlukan untuk mengeringkan berbagai bahan biologik agar zat aktif yang terkandung didalamnya tidak rusak sehingga khasiatnya dapat dipertahankan sesuai dengan kandungan awalnya dan tidak mengurangi nilai ekonomis bahan tersebut. Teknologi yang tepat adalah pengeringan dengan freeze drying. Bahan yang dikeringkan dengan freeze dryer tidak akan mengalami pengeringan yang tidak sempurna sehingga hasil pengeringannya memiliki kualitas yang sangat baik. Penerapan pengeringan beku pada produk hasil pertanian masih terbatas. Hal ini dikarenakan proses ini memerlukan investasi yang besar dan laju pengeringannya yang rendah menyebabkan proses pengeringan membutuhkan waktu yang lama sehingga biaya operasional yang tinggi. Konsumsi energi dalam proses pengeringan beku juga terkait dengan biaya operasional yang tinggi. Oleh karena itu telah banyak dilakukan penelitian untuk menganalisa pindah massa dan pindah panas guna menentukan kondisi operasi yang paling optimum dan mengurangi konsumsi energi selama berlangsungnya proses. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi konsumsi energi radiasi dari beberapa bahan biologi, yaitu lidah buaya (Aloe chinensis Baker), cabe jawa (Piper retrofractum Vahl.), jahe (Zingiber officinale), dan durian (Durio zibethinus Murr.) selama proses pengeringan beku. Pengeringan beku merupakan proses pengeluaran air dari suatu produk dalam keadaan beku dengan sublimasi, yang dilakukan pada suhu dan tekanan rendah (Fellows, 2000). Proses ini dapat terjadi bila tekanan uap dan suhu permukaan es dimana sublimasi berlangsung berada di bawah titik tripel, yaitu di bawah tekanan 4.58 torr (610.5 Pa) dan suhu 0 °C. Keunggulan produk hasil pengeringan beku antara lain adalah mempunyai struktur yang tidak mengkerut sehingga memungkinkan rehidrasi yang sangat cepat, retensi flavor tinggi karena pengeringan berlangsung pada suhu rendah, daya hidup, dan rekonstitusi sel-sel hidup pada produk kering beku tetap tinggi. Pindah panas radiasi merupakan proses pindah panas dimana panas secara langsung pindah dari satu bagian ke bagian lain yang terpisah, dengan menggunakan radiasi elektromagnetik yang umumnya terjadi pada suhu tinggi. Menurut Singh dan Heldman (2001), pindah panas radiasi antara dua permukaan benda bergantung pada emisivitas dari permukaan yang memberikan radiasi dan absorptivitas pada permukaan yang sama. Emisivitas adalah sifat yang digunakan untuk mengukur kemampuan bahan dalam menyerap radiasi (Toledo, 1991). Salah satu faktor yang penting selain emisivitas dan absorpsivitas adalah bentuk dari benda. Penelitian yang dilakukan secara langsung adalah pengeringan beku lidah buaya dengan menggunakan perlakuan suhu kontrol permukaan bahan, yaitu 25 °C, 30 °C, 35 °C, dan 40 °C. Sedangkan data sekunder untuk bahan durian diperoleh dari Endry, 2000 dan data sekunder untuk bahan cabe jawa dan jahe diperoleh dari Mulyaningtyas, 1999. Metode penelitian meliputi perhitungan nilai panas jenis akhir, kerapatan bahan, total panas radiasi bersih, total panas radiasi lempeng pemanas, total panas spesifik yang dibutuhkan, efisiensi penyerapan panas, dan efisiensi panas yang dibutuhkan. ...