sifat termal bahan makanan

/0 Comments/in /by

Hampir setiap proses dalam industri makanan melibatkan efek termal seperti pemanasan, pendinginan atau transisi fase. Oleh karena itu, sifat termal makanan sangat penting dalam rekayasa proses makanan. Sifat-sifat berikut adalah: konduktivitas termal, difusivitas termal, kalor spesifik, kalor laten transisi fase dan emisivitas.

Kalor Spesifik

Kalor spesifik Cp (kJ.kg -1 .K -1 ) adalah salah satu sifat termal yang paling mendasar. Didefinisikan sebagai jumlah kalor (kJ) yang diperlukan untuk menaikkan suhu per satuan massa (kg) bahan sebesar satu derajat (°K) pada tekanan konstan. Spesifikasi kation pada tekanan konstan relevan dengan gas di mana masukan panas diperlukan untuk menyebabkan kenaikan suhu tertentu tergantung pada prosesnya. Ini praktis tidak relevan dalam hal cairan dan padatan. Kalor spesifik dapat dirumuskan sebagai:

Cp = (1/m) (dQ/dT)

Kalor spesifik suatu bahan dapat ditentukan secara eksperimental dengan statis (adiabatik) kalorimetri atau kalorimetri pemindaian diferensial atau dihitung dari pengukuran melibatkan sifat termal lainnya. Itu juga bisa diprediksi dengan cukup akurat dengan bantuan sejumlah persamaan empiris.

Model paling sederhana untuk larutan dan campuran cair mengasumsikan bahwa kalor spesifik campuran sama dengan jumlah kontribusi yang ditimbang dari masing-masing komponen. Komponen dikelompokkan dalam kelas: air, garam, karbohidrat, protein, lipid. kalor spesifik, relatif terhadap air, diambil sebagai: garam 0,2; karbohidrat 0,34; protein 0,37; lipid 0,4; air 1. Kalor jenis air adalah 4,18 kJ.kg -1 . K -1 . Oleh karena itu, kalor spesifik larutan atau campuran cair adalah:

Cp= 4.18(0.2Xsalt +0.34Xcarbohyd +0.37Xprot +0.4Xlip + Xwater)

X mewakili fraksi massa dari masing-masing kelompok komponen. Untuk campuran yang mendekati larutan gula dalam air (misalnya jus buah), Persamaannya menjadi:

Cp = 4.18 [0.34Xsugar + 1(1-Xsugar)] = 4.18 (1-0.66Xsugar)

Model lain yang sering digunakan menetapkan total campuranbahan kering pada nilai spesifik relatif sebesar 0,837. Perkiraan ekspresi empiris yang dihasilkan untuk suhu di atas dan di bawah titik beku adalah:

Cp = 0.837 + 3.348Xwater untuk suhu diatas titik beku
Cp = 0.837 + 1.256Xwater untuk suhu dibawah titik beku

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Berk, Zeki. 2008. Food Process Engineering and Technology. United States of America: Elsevier

https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fsnllb.ulm.ac.id%2Fprosiding%2Findex.php%2Fsnllb-abdimas%2Farticle%2Fdownload%2F618%2F625&psig=AOvVaw1PMxFf5Q93WFbGQIgj1I93&ust=1625292464889000&source=images&cd=vfe&ved=0CAsQjhxqFwoTCMiR1Ljcw_ECFQAAAAAdAAAAABAG (diakses pada tanggal 2 Juli 2021)

sifat mekanis bahan makanan

/0 Comments/in /by

Dalam beberapa tahun terakhir, minat yang tumbuh pada sifat fisik makanan banyak diteliti. Sejumlah buku dan ulasan yang secara khusus membahas tentang subjek telah diterbitkan. Beberapa sifat fisik pada makanan misalnya viskositas dalam aliran fluida, ukuran partikel dalam pengurangan ukuran, sifat termal dalam perpindahan kalor, difusivitas dalam perpindahan massa, dll.

Sifat Mekanik Makanan

Sifat mekanik adalah sifat-sifat yang menentukan perilaku bahan makanan ketika kontak dengan gaya eksternal. Sifat mekanik dapat digunakan untuk cara pengolahan (misalnya pengangkutan, pengurangan ukuran) dan konsumsi (tekstur, rasa mulut). Gaya-gaya yang bekerja pada bahan biasanya dinyatakan sebagai tegangan , yaitu intensitas gaya per satuan luas (N/m2 atau Pa). Dimensi dan satuan tegangan mirip seperti tekanan. Sangat sering, tetapi tidak selalu, respons bahan terhadap tekanan adalah deformasi yang dinyatakan sebagai regangan. Regangan biasanya dinyatakan sebagai rasio tak berdimensi, seperti perpanjangan sebagai persentase dari panjang aslinya. Hubungan antara stres dan regangan adalah pokok bahasan ilmu yang dikenal sebagai rheologi.

Deformasi Elastis

Deformasi elastis muncul seketika saat ada tekanan dan menghilang seketika dengan melepas tekanannya. Untuk beberapa bahan, regangan sebanding dengan tegangan, setidaknya untuk nilai deformasi sedang. Deformasi elastis dirumuskan oleh hukum hooke sebagai:

E = Tegangan/Regangan = (F/A0)/(∆L/L0)

E = Modulus Young , Pa
F = Gaya yang bekerja, N
A0 = Luas penampang awal, m2
ΔL = Pertambahan panjang, m
L0 = Panjang awal, m

Deformasi Plastis

Deformasi plastis tidak terjadi selama tegangan di bawah nilai batas yang dikenal sebagai tegangan luluh. Deformasi plastis bersifat permanen, yaitu benda kerja tidak kembali ke ukuran dan bentuk semula ketika tegangan dihilangkan.

Deformasi Viscous

Deformasi (aliran) yang terjadi secara instan dengan tekanan dan bersifat permanen. Laju regangan sebanding dengan tegangan.

Jenis tegangan diklasifikasikan menurut arah gaya dalam hubungannya ke materi. Tegangan normal adalah tegangan yang bekerja pada arah tegak lurus terhadap permukaan bahan. Tegangan normal adalah gaya tekan jika mereka bertindak terhadap material dan gaya tarik jika mereka bertindak jauh dari itu. Tegangan geser bekerja pada arah paralel (tangensial) ke permukaan material. Peningkatan deformasi benda di bawah tekanan konstan disebut creep. Peluruhan tegangan dengan waktu di bawah regangan konstan disebut relaksasi.

Rheology Model

Hubungan tegangan-regangan dalam bahan makanan biasanya kompleks. Oleh karena itu berguna untuk menggambarkan perilaku reologi makanan yang sebenarnya dengan bantuan penyederhanaan seperti model gambar. Model-model tersebut dibangun dengan menghubungkan elemen-elemen ideal (elastis, kental, gesekan, pecah, dll.) secara seri, paralel atau kombinasi keduanya. Model fisik berguna dalam pengembangan model matematika (persamaan) untuk deskripsi dan prediksi perilaku reologi makanan yang kompleks.

Model Reologi dari Makanan

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Berk, Zeki. 2008. Food Process Engineering and Technology. United States of America: Elsevier

Air-cooled heat exchanger

/1 Comment/in /by
Read more

Plate-fin heat exchanger (pfhe)

/0 Comments/in /by
Read more

Metode ɛ-ntu, p-ntu, lmtd, dan Ѱ-P

/0 Comments/in /by
Read more

Suspensi solid (padatan) pada sistem mixer

/0 Comments/in /by

Suspensi padatan didefinisikan sebagai sejumlah partikel bubur padat yang terkandung dalam cairan. Biasanya berkaitan dengan sistem di mana padatan akan mengendap di dasar bejana jika tidak ada proses pengadukan yang diberikan. Suspensi juga merupakan salah satu nama kimia untuk kondisi kombinasi sebagian tipe zat. Yang diartikan suspensi merupakan kombinasi bermacam tipe zat yang heterogen, seperti kopi dengan air.

Kategori Suspensi Padatan

Kategori suspensi on-bottom, off-bottom, full-suspension. Sumber: https://dynamixinc.com/solids-suspension/

On-Bottom Suspension: Ketika tingkat pemompaan mencapai 2x laju pengendapan, pemompaan mengangkat padatan dari dasar tangki dan mencegah bed dari partikulat yang terkumpul di bagian bawah tangki. Ini sangat ideal ketika memompa bahan slurry keluar tanpa memehartikan konsistensi.

Moderate uniformity: Ketika tingkat pemompaan mencapai 3x tingkat pengendapan, proses ini akan menghasilkan keseragaman produk moderat yang cocok untuk sebagian besar aplikasi.

Top Draw-Off: Saat tingkat pemompaan mencapai 6x kecepatan pengendapan, proses ini akan mengaktifkan seluruh tangki dan memungkinkan penarikan atas yang konsisten. Ini sangat ideal dalam aplikasi di mana produk diambil dari atas tangki atau dalam aplikasi luapan.

Tingkat suspensi, atau kualitas suspensi, yang diperlukan dalam suatu aplikasi umumnya ditentukan oleh seberapa seragam produk yang dibutuhkan. Kualitas suspensi dicapai dengan menggunakan tingkat pemompaan yang diperlukan. Semakin tinggi pemompaan, semakin tinggi intensitas pencampuran, yang biasanya dikategorikan ringan, sedang, dan kuat. Saat tingkat pemompaan meningkat, tingkat keseragaman juga meningkat.

Desain impeller yang tepat sangat penting untuk mencapai dan mempertahankan kualitas aplikasi. Impeler yang menciptakan aliran aksial memberikan kecepatan superfisial dan tindakan pemompaan ke atas yang diperlukan untuk memastikan bahwa padatan tetap tersuspensi. Laju aliran dalam tangki harus lebih besar daripada laju pengendapan padat. Dan tingkat kecepatan superfisial yang dicapai akan menentukan kualitas suspensi yang dibuat di dalam tangki.

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

>> KLIK DI SINI UNTUK JASA KONSULTASI

>> YOUTUBE PT TENSOR

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL LAINNYA !

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

M. Walas, Stanley. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Kansas: Butterworth-Heinemann.

https://dynamixinc.com/solids-suspension/ (diakses pada tanggal 17 Juni 2021)

https://mixing.seprosystems.com/mixing-fundamentals-solids-suspension/ (diakses pada tanggal 17 Juni 2021)