evaporasi

I.            PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

         Proses pengawetan bahan hasil pertanian sangat dibutuhkan dalam pengolahan hasil pertanian. Untuk proses pengawetan terdapat beberapa cara yang dilakukan, salah satunya dengan mengurangi kandungan air yang terdapat dalam bahan hasil pertanian. Pengurangan kandungan air pada bahan pangan dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu dapat dilakukan dengan pengeringan dan penguapan(evaporasi).

          Proses pengeringan berbeda dengan penguapan (evaporasi). Pengeringan merupakan suatu cara pengurangan kadar air pada bahan padat dengan menggunakan cara alami maupun buatan (alat). Sedangkan evaporasi merupakan suatu cara pengurangan kadai air dalam suatu larutan (solution).

         Proses evaporasi akan mempermudah  pada proses pengolahan bahan hasil pertanian selanjutnya, serta sangat bermanfaat sebagai perlakuan pengawetan.

1.2  Tujuan

Mempelajari pengaruh tekanan dan luas permukaan pada kecepatan evaporasi.

II.         TINJAUAN PUSTAKA

Evaporasi adalah proses pengurangan kadar air suatu bahan, tidak untuk tujuan mengawetkan tetapi hanya mengurangi volume dan berat bahan sehingga memudahkan dalam penanganan berikutnya. Selama evaporasi terjadi dua peristiwa penting, yaitu transfer massa dan heat transfer.Transfer massa yang dimaksud adalah perpindahan massa air dari dalam bahan menuju lingkungannya. Sedangkan heat transfer adalah perpindahan kalor berupa panas dari lingkunghan menuju ke dalam bahan. Heat transfer yang berlangsung selama evaporasi yaitu heat transfer secara konveksi(Handojo; 1995).

Dalam pengolahan hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk:

1. Meningkatkan viskositas larutan sebelum proses lebih lanjut.
2. Memperkecil volume larutan sehingga dapat menghemat biaya pengepakan, penyimpanan dan transportasi.
3. Menurunkan aktifitas air sehingga bahan menjadi awet.

(Praptiningsih, Yulia; 1999)

Winarno (2002), mengatakan bahwa perubahan-perubahan akibat evaporasi antara lain perubahan viskositas, kehilangan aroma, kerusakan beberapa komponen gizi seperti vitamin A, protein serta perubahan lainnya seperti terjadinya pencoklatan pada bahan yang mengandung gula dan protein.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi laju evaporasi, adalah:

1. Kecepatan dapat dipindahkannya panas ke bahan.
2. Jumlah panas yang diperlukan untuk menguapkan setiap puond air.
3. Temperatur maksimum bahan yang diperbolehkan.
4. Tekanan dimana evaporasi berlangsung.
5. Berbagai perubahan yang dapat terjadi dalam bahan pangan selama evaporasi berlangsung.
6. Luas permukaan bahan.

(Earle, 1969).

Selama proses evaporasi, besarnya suhu dan tekanan sangat berpengaruh. Suhu evaporasi mempengaruhi kecepatan penguapa. Makin tinggi suhu evaporasi maka penguapan akan semaki cepat. Namun penggunaan suhu tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada komponen bahan yang peka terhadap panas. Untuk mengurangi terjadinya perubahan-perubahan tersebut dapat dilakukan dengan evaporasi pada suhu rendah yaitu dengan tekanan vakum (Maryanto, 2004)

Selama proses evaporasi bahan menjadi kental. Perubahan tersebut dapat memberikan efek yang menguntungkan maupun merugikan antara lain :

a.      Peningkatan viskositas, selama proses evaporasi terjadi penguapan pelarut sehingga konsentrasi larutan meningkat. Peningkatan konsentrasi larutan juga meningkat.

b.      Kehilangan aroma, komponen aroma dan flavor pada beberapa bahan cairan seperti pada jus buah lebih bersifat volatil dibandingkan dengan air. Jika bahan tersebut dievaporasi akan menyebabkan penurunan kualitas pada konsentrat yang dihasilkan.

c.      Pencoklatan,beberapa bahan yang banyak mengandung gula pada proses evaporasi akan mengalami pencoklatan. Pencoklatan akan lebih intensif bila proses evaporasi dilakukan pada suhu yang tinggi

(Kartasapoetra;1989).

III.       METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

- KETT Grain Moisture Tester        - Timbangan

- Oven                                         - Eksikator

- Beaker glass                              - Vacum

     

3.1.2 Bahan

      - Kacang tanah

      - Air

3.2 Tahapan Kerja

3.2.1 Pengaruh tekanan terhadap kecepatan evaporasi

 

3.2.2 Pengaruh luas permukaan terhadap kecepatan penguapan

 

IV.        HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1 Pengaruh tekanan terhadap kecepatan evaporasi

                                     

Keterangan	Vacum 10 In Hg, suhu 60°C, 3 Jam
	Ulangan 1	Ulangan 2	Ulangan 3
KA awal	11.3	11.3	11.3
KA akhir	8.9	8.8	8.7

4.1.2 Pengaruh luas permukaan terhadap kecepatan penguapan

Keterangan	Beaker glass 250ml	Beaker glass 600ml
Berat air mula-mula	100 gr	100 gr
Berat air setelah penguapan 15’	157.2 gr	205 gr
Berat beaker	101.3 gr	161 gr
Diameter	6.15 cm	8.32 cm

4.2 Hasil Perhitungan

4.2.1 Pengaruh tekanan terhadap kecepatan evaporasi

 Kecepatan evaporasi = 0,014

4.1.2 Pengaruh luas permukaan terhadap kecepatan penguapan

Keterangan	Beaker glass 250ml	Beaker glass 600ml
Luas permukaan (cm²)	29.69	54.34
Kec. Evaporasi (gr/s)	2.94	3.73

V.           PEMBAHASAN

Evaporasi bertujuan untuk mengurangi kadar air suatu bahan dalam suatu larutan (solution) agar bahan tersebut tahan terhadap proses penyimpanan. Kecepatan evaporasi sangat tergatung pada beberapa faktor, diantaranya suhu, tekanan, jenis bahan, luas permukaan dan  lama evaporasi. Yang mana dengan kondisi tekanan yang cukup besar akan mengakibatkan kadar air dalam bahan menurun sehingga berat daripada bahan tersebut juga akan mengalami penurunan. Penurunan tersebut juga dapat disebabkan oleh pengaruh suhu evaporasi yang digunakan, dengan suhu yang cukup tinggi secara otomatis penguapan air akan cepat terjadi sehingga kandungan atau kadar air dalam bahan juga akan berkurang. Hal ini biasanya juga diikuti dengan perlakuan evaporasi dengan waktu lama sehingga dengan kondisi suhu cukup tinggi dan waktu evaporasi lama maka proses pengurangan kadar air dalam bahan menjadi semakin cepat, dan tentunya diikuti penurunan berat bahan.

Earle (1969) juga menyebutkan, bahwa terdapat  beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju evaporasi yaitu:

1. Kecepatan dapat dipindahkannya panas ke bahan.

2. Jumlah panas yang diperlukan untuk menguapkan setiap puond air.

3. Temperatur maksimum bahan yang diperbolehkan.

4. Tekanan dimana evaporasi berlangsung.

5. Berbagai perubahan yang dapat terjadi dalam bahan pangan selama evaporasi berlangsung.

6. Luas permukaan bahan.

Dari data pengamatan dan hasil perhitungan pada percobaan pengaruh luas permukaan terhadap kecepatan penguapan yang diperoleh, perlakuan dengan menggunakan beaker glass 600ml dengan luas permukaan yang diketahui sebesar 54,34 cm² ternyata memiliki kecepatan evaporasi lebih tinggi yaitu 3,73 gr/menit dibandingkan dengan beaker glass 250ml dengan luas permukaan yang diketahui sebesar  29,69 cm² dengan kecepatan evaporasi sebesar 2,94 gr/menit.

Sehingga terbukti bahwa luas permukaan sangat berpengaruh terhadap kecepatan evaporasi, yaitu semakin luas permukaan bahan maka akan semakin besar kecepatan evaporasinya sehingga pengaruh pengurangan kadar air yang terjadi juga semakin besar. Karena dengan luas permukaan yang sangat besar ,proses konveksi atau proses pemanasan terhadap bahan akan dengan cepat menyebar sehingga panas yang bersentuhan dengan bahan semakin menyebar dan akibatnya proses penguapan air akan semakin cepat terjadi.

 Sama halnya dengan luas permukaan, tekanan juga dapat berpengaruh terhadap proses evaporasi yang mana tekanan berpengaruh pada kecepatan penguapan. Dimana semakin besar tekanan yang digunakan, makin besar pula kecepatan evaporasi. Namun antar luas permukaan dan tekanan, kecepatan penguapan lebih besar dipengaruhi oleh luas permukaan. Hal itu terjadi karena sesungguhnya yang berpengaruh pada kecepatan evaporasi adalah panas, tapi karena panas yang berlebihan dapat merusak komponen bahan makanan, maka dilakukan panas rendah dengan tekanan vakum. Tekanan vakum inilah yang mempengaruhi kecepatan penguapan. Dengan tekanan vakum,  penguapan akan lebih cepat dan lebih optimal walaupun panas yang diberikan kecil.

VI.        KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

          Beberapa hal yang dapat disimpulkan dari proses pengurangan kadar air dengan evaporasi menngunakan tekanan vacum adalah sebagai berikut.

a.    Evaporasi bertujuan untuk mengurangi kadar air suatu bahan dalam suatu larutan (solution) agar bahan tersebut tahan terhadap proses penyimpanan.

b.    Luas permukaan sangat berpengaruh terhadap kecepatan evaporasi, yaitu semakin luas permukaan bahan maka akan semakin besar kecepatan evaporasinya sehingga pengaruh pengurangan kadar air yang terjadi juga semakin besar.

c.    Tekanan berpengaruh terhadap proses evaporasi yang mana tekanan berpengaruh pada kecepatan penguapan. Dimana semakin besar tekanan yang digunakan, makin besar pula kecepatan evaporasi.

d.   Dari data pengamatan dan hasil perhitungan pada percobaan pengaruh luas permukaan terhadap kecepatan penguapan yang diperoleh :

-      Beaker glass 250ml

     Luas permukaan             = 29.69 cm²

     Kec. Evaporasi                = 2.94 gr/menit

-      Beaker glass 600ml

     Luas permukaan             = 54.34cm²

     Kec. Evaporasi                = 3.73 gr/menit

e.    Tekanan vakum berperanan besar mempengaruhi kecepatan penguapan. Dengan tekanan vakum,  penguapan akan lebih cepat dan lebih optimal walaupun panas yang diberikan kecil.

6.2 Saran

         Untuk menjaga karakteristik bahan dalam proses evaporasi ini, sebaiknya suhu yang digunakan pada proses evaporasi hendaknya jangan terlalu tinggi agar tidak terjadi kerusakan pada bahan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2005. Buku Petunjuk Praktikum Satuan Operasi. Jember : Jurusan THP FTP UNEJ

Earle, R. L. 1996. Satuan Operasi dalam Pengolahan Pangan. Bogor : PT. Sastra Hudaya 

Handojo, L. 1995. Teknologi Kimia. Jakarta: Pradnya Paramita

Kartasapoetra. 1989.  Teknologi Pengolahan Pasca Panen. Jakarta : Bina Aksara

Maryanto, 2004. Petunjuk Praktikum Teknologi Pengolahan. Jember: Jurusan THP FTP UNEJ

Praptiningsih, Yulia. Dkk. 1999. Petunjuk Praktikum Teknologi Pengolahan. Jember : Jurusan THP FTP UNEJ

Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT. Gramedia pustaka Utama

Data Pengamatan

                                                                          

I. Pengaruh tekanan terhadap kecepatan evaporasi

                                     

Keterangan	Vacum 10 In Hg, suhu 60°C, 3 Jam
	Ulangan 1	Ulangan 2	Ulangan 3
KA awal	11.3	11.3	11.3
KA akhir	8.9	8.8	8.7

II. Pengaruh luas permukaan terhadap kecepatan penguapan

Keterangan	Beaker glass 250ml	Beaker glass 600ml
Berat air mula-mula	100 gr	100 gr
Berat air setelah penguapan 15’	157.2 gr	205 gr
Berat beaker	101.3 gr	161 gr
Diameter	6.15 cm	8.32 cm