Kadar air bahan. • Adalah banyaknya kandungan air per satuan berat bahan. •
Kadar air bahan dapat dinyatakan berdasarkan basis basah (wb) dan basis ...
Teknik Penanganan Pasca Panen
TEKNIK PENANGANAN PASCA PANEN (TPPP)
Free Powerpoint Templates
Sifat Campuran udara dan uap air (PSYCHROMETRIC CHART) Page 1
• Adalah banyaknya kandungan air per satuan berat bahan
Page 2
• Prinsipnya adalah menguapkan air yang ada dalam bahan dengan cara pemanasan. • Kemudian bahan ditimbang hingga berat konstan yang berarti semua air sudah diuapkan. • Cara ini relatif mudah dan murah.
• Kadar air bahan dapat dinyatakan berdasarkan basis basah (wb) dan basis kering (db) (Suyitno, 1988).
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Free Powerpoint Templates
Metode pengeringan (thermogravimetri)
Kadar air bahan
Free Powerpoint Templates
Kadar Air EMC
Page 3
Free Powerpoint Templates
Page 4
1
Teknik Penanganan Pasca Panen
Kadar air basis basah • ma < (mp + ma) minimal ma = 0
Kadar air basis basah (wet basis) Ka wb
massa air ma x 100% massa bahan basah mp ma
• kisaran KA wb akan berkisar dari minimal 0 sampai maksimal 1 (atau dalam persen dari 0% sampai 100%)
Kadar air basis kering (dry basis) Kadb
m massa air a x 100% massa bahan pada tan m p Free Powerpoint Templates
Free Powerpoint Templates
Page 5
Page 6
Kadar air basis kering Hubungan Kawb dan Kadb
• minimal ma = 0 ma > mp
Kadb
• kisaran KA db akan berkisar dari minimal 0 sampai tak terbatas Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Kawb x 100% 1 Kawb
Kawb
Page 7
Kadb x 100% 1 Kadb
Free Powerpoint Templates
Page 8
2
Teknik Penanganan Pasca Panen
Kadar air bahan
Kadar air bahan
• Untuk keperluan praktis, KA wb sering
KA wb, sering tanpa diberi keterangan wb sedangkan KA db, keterangan db harus selalu disertakan
digunakan kisaran yang mudah dipahami (0< KA tekanan uap lingkungan • adsorpsi adalah bila tekanan uap bahan < dari tekanan uap lingkungan menyerap
Free Powerpoint Templates
Page 17
Page 18
PENENTUAN EMC (Bakker, 1988) 1. Metode statis Besarnya jumlah air yang diserap atau yang dilepas oleh suatu produk sangat tergantung: tekanan uap sekeliling, suhu produk, sifat-sifat fisik produk yang dipengaruhi oleh varietas, species dari bijian Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Page 19
bahan diletakkan pada kondisi kelembaban dan temperatur tertentu selama periode waktu tertentu sampai bahan tersebut mencapai keseimbangan dengan suhu lingkunganya
2. Metode dinamis mengalirkan udara yang telah dihumidifikasi dengan laju sekitar Free Powerpoint Templates 1500 sampai 2500 cm3/mm
Page 20
5
Teknik Penanganan Pasca Panen
Menghitung nilai EMC (M) M
Bs Bkm 100% Bkm Bc
UDARA DALAM PENGERINGAN
Keterangan : • M : Equilibrum Moisture Content (EMC) • Aw : Aktivitas air (water activity) • Bs : Berat setimbang (gr) • Bkm : Berat kering mutlak (gr) • Bc : Berat cawan (gr) Free Powerpoint Templates
Page 21
Free Powerpoint Templates
Page 22
PERANAN UDARA DALAM PENGERINGAN BIJIAN •
Udara digunakan sebagai media
• Udara pengering dalam pengeringan bijian memenuhi dua fungsi utama:
pembawa energi panas •
(1) untuk membawa energi yang diperlukan ke bijian untuk menguapkan lengas (2) untuk membawa uap air yang diuapkan keluar dari massa bijian
Udara digunakan sebagai pembawa lengas
Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Page 23
Free Powerpoint Templates
Page 24
6
Teknik Penanganan Pasca Panen
SIFAT-SIFAT UDARA LEMBAB
UDARA LEMBAB
• Psychrometrics, mengacu pada hubungan thermodinamika antara udara kering dan uap air.
•Udara lembab mrp campuran udara kering dan uap air
• Ada beberapa istilah thermodinamika yang terkait dalam psychrometric: – Temperatur bola kering, bola basah dan dew point, – tekanan uap, kelembaban nisbi (RH) dan mutlak, – enthalpy, dan spesific volume
• Pada pengeringan, perubahan udara lembab mrp fungsi waktu •Perubahan yg utama adalah jumlah uap air yg dipindahkan dari produk ketika udara melewati sistem Free Powerpoint Templates
Page 25
Konstruksi dari Psychrometric chart
Free Powerpoint Templates
Page 26
TEMPERATUR UDARA
•Watak termodinamik dari campuran udara Tiga suhu udara yang perlu dipahami dalam pengeringan: • Suhu bola kering (dry bulb temperature) – nilai yang tercatat oleh thermometer biasa. • Suhu bola basah (wet bulb temperature) adalah temperatur yang ditunjukkan oleh thermometer yang dibalut kain kasa basah dengan udara yang lewat kasa dengan kecepatan ± 5m/s • Titik embun (dewpoint temperature) adalah suhu dimana terjadi kondensasi bila udara lembab didinginkan pada kelembaban mutlak (absolute humidity) konstan. Ketiga temperatur ini sangat penting dalam pemahaman prinsip-prinsip pengeringan bijian
kering dan udara lembab diperlukan utk analisis proses pengeringan dan utk memudahkan perhitungan dapat digunakan psychrometric chart •Ada beberapa bentuk psychrometric chart ( mollier diagram) yang digunakan sesuai kebutuhan ( utk berbagai tekanan dan suhu) •Utk keperluan pendinginan dan pemanasan mulai dari suhu – 10oC s.d 55oC •Khusus utk pengeringan mulai dari 20oC s.d 120oC Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Page 27
Free Powerpoint Templates
Page 28
7
Teknik Penanganan Pasca Panen
ENTHALPY DAN VOLUME SPESIFIK Kelembaban absolut (W)
• Enthalpy udara lembab adalah kandungan panas dari udara persatuan berat udara kering pada temperatur acuan (reference) tertentu [J/kg] • Volume spesifik (specific volume) udara lembab didefinisikan sebagai volume per satuan berat udara kering [m3/kg] Catatan: kedua sifat thermodinamik ini ditentukan dalam basis udara kering seperti juga pada kelembaban mutlak (absolute humidity) Free Powerpoint Templates
Perbandingan massa uap air yang dikandung terhadap massa udara kering pada keadaan tertentu
Kelembaban Relatif (RH) Perbandingan tekanan parsial uap air (Pv) terhadap tekanan parsial uap air dalam Page 29
SIFAT THERMODINAMIKA CAMPURAN UDARA KERING DAN UAP AIR
udara jenuh (Ps) pada suhu yang sama Free Powerpoint Templates
Page 30
Diagram Psikometrik Adalah diagram hubungan termodinamik antara campuran uap air dan udara.
• Udara lembab (campuran uap air + udara kering) mengikuti hukum gas ideal
Udara kering: massa = ma kg sp. Vol.= va m3/kg
Volume V Massa m Tekanan P Suhu T
Uap air: massa = mv kg sp. Vol.= vv m3/kg Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Page 31
Free Powerpoint Templates
Page 32
8
Teknik Penanganan Pasca Panen
WETBULB TEMP.
Psychrometric chart
DEW POINT
ENTHALPY
PENCAMPURAN UDARA Pada proses pengeringan yang continous flow, sering dilakukan pencampuran 2 bentuk aliran udara yang berbeda massanya, suhu dan kelembaban absolutnya. Kondisi campuran tersebut dapat pula ditentukan dengan memakai grafik psychrometric.
SATURATION LINE
RH (%)
ABSOLUTE HUMIDITY
SPECIFIC VOL
DRY BULB TEMP.
Free Powerpoint Templates
Free Powerpoint Templates
Page 33
Page 34
Pencampuran udara h1
h3
Udara 1 m1
ma2 h2 ENTHALPY
3
2
1
ma1
w1 ma2
m3
w3 3 ma1
Udara m2
w2
2
ma1
Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Tdb2
Page 35
ma2
Tdb3
Tdb1
Free Powerpoint Templates
DRY BULB TEMP.
Page 36
9
Teknik Penanganan Pasca Panen
Bila udara kondisi 1 dicampur dengan kondisi 2 yang masing-masing dengan massa m1 dan m2 , suhu Tdb1 dan Tdb2, , kelembaban absolut W1 dan W2, entalpi h1 dan h2, maka keseimbangan massa dan energi sebagai berikut :
Sehingga :
h3 h1 h h 3 2 W3 W1 W3 W2 Dan :
m1 + m 2 = m3
m1 h 2 h 3 W2 W3 m2 h 3 h1 W3 W1
m1 W 1 + m2 W 2 = m3 W 3 m1 (W3 – W1) = m2 (W2 – W3) m1 h 1 + m2 h 2 = m3 h 3 m1 (h3 – h1) = m2 (h2 – h3)
Free Powerpoint Templates
Skala dari kelembaban absolut dan entalpi adalah linier, sehingga keempat kedudukan dari campuran 2 aliran udara tersebut terletak pada garis lurus yang menghubungkan titik 1 dan 2 pada grafik psikhrometrik. Sehingga dapat ditulis :
1
Page 38
Contoh soal : Udara sebanyak 50 m3/menit dengan kondisi Tdb 25oC dan Twb 23oC dicampur dengan udara sebanyak 50 m3/menit dengan kondisi Tdb 60oC dan Twb 40oC. Campuran dari dua aliran udara tersebut dipanaskan sampai 70oC kemudian digunakan untuk pengeringan.
m1 jarak 2 3 m2 jarak 3 1 W
a) Tentukan kelembaban absolut dan entalpi campuran udara tersebut
3
b) Tentukan entalpi udara pengering
2 Tdb
Free Powerpoint Templates
Page 37
Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Page 39
c) Jika RH udara keluar dari pengering 90%, berapakah lengas yang Freediuapkan? Powerpoint Templates
Page 40
10
Teknik Penanganan Pasca Panen
Proses pendinginan bahan 16,5 kJ/kg
1
pemanasan
2 Tdp
16,6 kJ/kg
Tdb
1
0,0124 kg/kg
2
0,0052 kg/kg
w 2
1
pendinginan
v=0,87
Tdb Free Powerpoint Templates
4,4 C
Page 41
kg/m3
29,4 C
Free Powerpoint Templates DRY BULB TEMP.
Page 42
Proses pemanasan dan pengeringan 76,6 kJ/kg 16,5 kJ/kg
3 0,0192 kg/kg drying Tdp
1
2 heating
85%
0,0124 kg/kg
w v=0,87 kg/m3
29,4 C
43,3 C
DRY BULB TEMP.
Free Powerpoint Templates
Dewi Maya Maharani, STP, M.S c
Page 43
11