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

mesin pengering tepung (ROTARY DRYER)

/0 Comments/in /by

Secara tradisional proses pengeringan tepung dilakukan dengan memanfaatkan energi panas dari energi matahari. Proses ini membutuhkan waktu selama beberapa hari. Tanpa pengeringan yang tepat, tepung akan mengalami pembusukan bakteri akibat kadar air yang masih tersisa.

Ada beberapa spesifikasi dan jenis mesin pengering yang digunakan salah satunya mesin rotary dryer.

Rotary dryer adalah alat pengering yang berfungsi mengurangi kadar dari bahan padat berupa serbuk dan tepung.

https://tokomesinmakassar .co.id

Alat ini dirancang berbentuk silinder yang dipasang pada penyangga dengan sudut dan kemiringan tertentu.

Rotary dryer berputar dengan kecepatan tertentu dalam rpm yang berfungsi untuk mensirkulasikan panas secara seragam pada serbuk dan tepung.

Ilustrasi rotary dryer

Silinder berputar pada kemiringan tertentu, serbuk dan tepung bergerak dengan sendirinya menuju bagian output sehingga otomatis tanpa harus menggunakan tenaga manual.

Komponen-komponen utama mesin rotary dryer adalah motor penggerak, blower, pemanas (heater), silinder rotary dryer, penyangga dan alat transmisi.

Udara panas dengan temperatur dan mass flow rate tertentu yang dihasilkan melalui proses gasifier atau heater (alat pemanas), disirkulasikan secara seragam menggunakan blower.

Motor penggerak berfungsi memberikan gaya gerak pada alat transimisi sehingga poros pemutar silinder dapat berputar dengan kecepatan tertentu sesuai spesifikasi mesin.

Output yang dihasilkan berupa bahan atau serbuk tepung yang kering dan uap udara basah dari proses perpindahan panas secara konveksi antara panas dan kadar air pada bahan makanan yang dikeringkan.

aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.

Kontributor: Rizki Maulizar

Email: rizkimaulizar23@gmail.com

Sumber: https://tokomesinmakassar.co.id/blog/pemanfaatan-mesin-pengering-tepung- untuk-mempermudah-proses-pengeringan-tepung/ (Diakses pada 11 Juli 2020)

tray dryer (alat pengering)

/2 Comments/in /by

Tray dryer merupakan alat pengering buatan yang digunakan untuk mengeringkan beberapa jenis buah-buahan dan makanan.

Proses pengeringan ini bertujuan untuk mengurangi kadar air yang terkandung dalam buah-buahan dan makanan sehingga menghambat proses pembusukan.

Tray dryer tersusun atas rak-rak bertingkat yang bersirkulasi panas dan udara melalui blower. Udara panas yang masuk dihembuskan secara zig-zag dan seragam ke segala arah menggunakan blower.

Energi panas berasal dari panas pembakaran yang dilakukan secara manual atau menggunakan energi listrik yang dikonversikan menjadi energi panas.

Komponen-komponen tray dryer terdiri ventilasi masuknya udara, rak bertingkat yang berlubang-lubang dengan ukuran yang disesuaikan dengan bentuk buah dan makanan yang dikeringkan, corong dan ventilasi keluarnya udara basah.

Ilustrasi mesin pengering

Kandungan air pada makanan atau buah bersirkulasi dengan udara panas dikonversikan menjadi uap air atau udara basah dan bergerak keluar melalui corong atau ventilasi keluarnya udara basah.

Aliran udara masuk dengan mass flow rate dalam kg/s dan kecepatan udara yang mengalir melalui dinding-dinding dan sekat-sekat yang berfungsi untuk menyeragamkan panas, agar setiap bagian makanan dan buah-buahan terdistribusi panas dengan merata.

Panas yang bersirkulasi dengan udara diatur dengan temperatur tertentu dalam °C yang sesuai dengan kadar air dan tingkat pengeringan yang dibutuhkan.

Alat pengering (tray dryer) dirancang dengan struktur dan rangka yang efisien, sederhana dan minimalis dilapisi dengan material atau plat yang tahan dengan temperatur tinggi dan tidak mengandung zat yang dapat terkontaminasi dengan buah atau makanan yang dikeringkan.

Perhitungan efisiensi dan energi termal yang dihasilkan, dilakukan pengujian yang tepat untuk mengetahui keberhasilan dari udara panas dengan bahan yang dikeringkan dengan hasil yang optimal.

Dalam merancang peralatan-peralatan proses seperti dryer ini, metode yang paling sering digunakan adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), seperti misalkan software Cradle CFD dari Hexagon. Simak selengkapnya pada video di bawah ini:

Untuk artikel-artikel lainya terkait mesin pengolahan pangan dan pertanian, klik di sini.

By Caesar Wiratama

aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.

Kontributor: Rizki Maulizar

Email: rizkimaulizar23@gmail.com

Sumber Gambar: https://autogarment.com/air-tray-dryer-unit/amp/ (Diakses pada 11 Juli 2020)

mesin spinner (ALAt peniris minyak)

/1 Comment/in /by

Pada industri pengolahan makanan seperti aneka jenis kerupuk, aneka kacang goreng dan aneka makanan yang dikemas lainnya, keawetan dan daya tahan produk makanan tersebut tentu harus sangat diperhatikan dengan baik.

Salah satu penyebab aneka makanan tidak tahan lama dan cepat kadaluarsa adalah kadar minyak masih yang terkandung pada aneka makanan tersebut.

Penirisan minyak yang dilakukan secara manual tentu tidak efektif untuk produksi aneka makanan dalam jumlah besar pada skala industri.

Untuk itu diperlukan suatu alat atau mesin yang dapat meniriskan dan mengurangi kadar minyak yang masih terkandung pada aneka makanan tersebut. Mesin yang digunakan adalah mesin spinner.

ilustrasi mesin peniris minyak

Cara kerja mesin spinner

Komponen-komponen mesin spinner terdiri dari motor penggerak, poros pemutar, alat transmisi V-belt, keranjang yang didesain berlubang untuk meniriskan minyak dan tabung bagian luar sebagai penampung minyak.

Energi mekanik yang dihasilkan motor penggerak (motor listrik) ditransmisikan melalui V-belt (sabuk-V) memutar poros dan keranjang yang berlubang dengan kecepatan tinggi dalam rpm.

Makanan (objek yang dikeringkan) berada dalam keranjang berlubang yang berputar dengan kecepatan tinggi untuk meniriskan dan mengurangi kandungan minyak sehingga tidak ada atau hanya sedikit minyak yang masih tersisa pada makanan tersebut.

Lubang-lubang pada keranjang didesain sedemikian rupa dengan ukuran yang telah disesuaikan dengan tujuan untuk membuang dan meniriskan minyak. Sedangkan tabung pada bagian luar berfungsi menampung sisa-sisa minyak dari makanan.

Proses perancangan dan pembuatan mesin spinner

Keranjang dan tabung bagian luar spinner dirancang dengan menggunakan material yang ringan dan fleksibel, aman terhadap makanan serta tahan pada putaran yang tinggi.

Komponen-komponen dirancang, dibuat dan dirakit sesuai spesifikasi dan dimensi mesin serta diuji sesuai standar pengujian yang tepat.

Untuk artikel-artikel lainya terkait mesin pengolahan pangan dan pertanian, klik di sini.

By Caesar Wiratama

aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.

Kontributor: Rizki Maulizar

Email: rizkimaulizar23@gmail.com

Sumber Gambar: https://www.google.com/amp/s/wirapax.com/mesin-spinner-jagonya-pengering- makanan-berminyak/amp/ (Diakses pada 11 Juli 2020)

mesin pembuat tepung

/0 Comments/in /by

Pada skala industri yang memproduksi beraneka ragam jenis tepung tentu mereka membutuhkan alat atau mesin yang dapat menggiling dan menghaluskan bahan baku tepung (beras, gandum, jagung) menjadi tepung yang bersih, halus dan dengan proses yang cepat.

Secara tradisional, proses penggilingan dan penghalusan tepung menggunakan alat manual seperti lesung dan kain halus untuk memisahkan tepung yang kasar dan yang sudah halus.

Secara teknis, proses kerja alat atau mesin yang dirancang mengadaptasikan proses dan cara kerja sistem tradisional hanya saja dimodifikasi dan dinovasikan dengan teknologi yang ada.

Ilustrasi mesin pembuat tepung

Proses kerja mesin pembuat tepung

Ada beberapa model, desain dan spesifikasi mesin pembuat tepung yang berbeda yang telah diinovasikan sesuai jenis dan bahan baku yang digunakan tetapi pada dasarnya mengadopsi sistem kerja yang sama.

Komponen-komponen utama mesin terdiri dari motor penggerak, sproket (alat transmisi), roller penggiling, hopper, saringan dan saluran penampung tepung.

Bahan baku tepung melalui hopper diproses menggunakan roller penggiling sampai halus dan disaring menggunakan saringan yang berada pada bagian bawah roller penggiling dan ditampung menggunakan saluran penampung tepung.

Proses perancangan mesin pembuat tepung

Langkah awal dalam perancangan mesin adalah menganalisis perhitungan elemen-elemen mesin yang membentuk struktur dan komponen-komponen mesin.

Menyusun struktur atau rangka mesin dan merancang sketsa gambar kerja dari mesin yang akan dibuat sehingga proses perancangan dapat terarah dan meminimalisir kecacatan dalam proses manufaktur.

Dilanjutkan dengan pembuatan setiap komponen-komponen dengan spesifikasi dan dimensi rancang bangun yang telah dianalisis menggunakan material dengan sifat-sifat mekanik yang efisien dan aman digunakan untuk pembuatan tepung.

Langkah terakhir adalah perakitan komponen-komponen mesin menjadi mesin yang utuh yang dapat berfungsi dengan kinerja yang optimum dan uji kelayakan mesin dengan parameter-parameter yang yang telah ditentukan sesuai standar uji kelayakan mesin.

Untuk artikel-artikel lainya terkait mesin pengolahan pangan dan pertanian, klik di sini.

By Caesar Wiratama

aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.

Kontributor: Rizki Maulizar

Email: rizkimaulizar23@gmail.com

Sumber gambar: https://www.olx.co.id/item/getra-sy-1200-ss-disc-millmesin-penepungmesin- pembuat-tepung-iid-539876205 (Diakses pada 11 Juli 2020)

Sistem pendinginan pada shipping container/cold storage

/0 Comments/in /by

Jika anda sering bepergian di sekitar pelabuhan atau pabrik-pabrik besar, anda akan menjumpai kontainer-kontainer kotak yang besar yang dikenal juga dengan istilah shipping container.

ilustrasi gambar shipping container

Shipping container dibagi-bagi menjadi beberapa kategori berdasarkan sistem pendinginanya, yaitu refrigerated, refrigerated/heated atau hanya diinsulasi saja. Menggunakan sistem pendingin/pemanas, shipping container ini dapat mengantarkan produk-produk makanan atau sejenisnya tanpa harus khawatir akan cuaca. Shipping container dengan sistem refrigerasi biasa disebut drengan refrigerated container, atau secara lebih format temperature-controlled container.

Tergantung dari pertimbangan kualitas kontainer, seluruh dinding luar kontainer harus diinsulasi dengan baik namun tetap harus mempertahankan volume di dalam kontainer (untuk alasan efektifitas ekonomis). Berdasarkan ISO 1496/2, lebar bagian dalam minimal harus memuat 2200 mm. Lantai komntainer (reefer) biasanya berbentuk profil T berbahan aluminium, atau dikenal juga dengan istilah T-grating yang harus cukup kuat menahan beban dari forklift.

KODE SHIPPING CONTAINER

Pengkodean shipping container secara umum berdasarkan koefisien perpindahan panasnya, berikut adalah penjabaran beberapa kode yang umum digunakan:

DIN EN ISO 6346, January 1996 dengan kode R sebagai berikut:

  • Code RE dan R0: kategori mechanically refrigerated
  • Code RT dan R1: Mechanically refrigerated and heated
  • Code RS dan R2: Self powered mechanically refrigerated
  • Code RS dan R3: Self powered mechanically refrigerated and heated

Kode H pada standar di atas menggunakan removable equipments dengan code HR yang mencakup:

  • Code H0: refrigerated/heated eksternal dengan koefisien heat transfer 0,4 W/m2.K
  • Code H1: Refrigerated/heted yang terpasang secara internal.
  • Code H2: Refrigerated/heated eksternal dengan koefisien heat transfer 0,7 W/m2.K
  • Code H5: Insulated, dengan koefisien heat transfer 0,4 W/m2.K
  • Code H6: Insulated, dengan koefisien heat transfer 0,7 W/m2.K

Pendinginan/pemanasan menggunakan refrigerated/heated container akan memiliki efektivitas dan efisiensi yang berbeda-beda tergantung muatan yang ada di dalam kontainer tersebut, mulai dari karakteristik kalor serta bentuk dan penataan muatan tersebut. Standar/kode dari shipping container tersebut tidak mungkin mencakup semuanya satu persatu, melainkan user sendiri yang harus menentukan konfigurasi dari kontainer berdasarkan kebutuhanya.

Dari penjelasan di atas, diperlukan suatu metode yang lebih komprehensif yang dapat mengakomodasi berbagai kemungkinan kondisi operasional dan desain dari shipping container. Metode yang umum digunakan adalah menggunakan computational fluid dynamics (CFD).

>> KLIK DI SINI UNTUK PENJELASAN DESAIN SHIPPING CONTAINER MENGGUNAKAN CFD!

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Referensi: https://www.containerhandbuch.de/chb_e/stra/stra_03_01_01_02.html