Minggu, 10 Desember 2017
Minggu, 03 Desember 2017
CATATAN KULIAH
KELOMPOK 1:
ANJEL KALISTA (05021181520016)
BAB 11 PENGERINGAN PADI
BAB 11
PENGERINGAN PADI
Struktur dan
komposisi gabah, gabah disebut juga sebagai paddy dan dipanen pada kadar air
16-28 % basis basah. Gambar 11. 1 menunjukkan fraksi yang berbeda yang
diperoleh pada proses penggilingan dari 100 kg padi pada kadar air 13 %. Selama
proses pembuangan kulit luar, sekitar 20 kg dari kulit biji di buang, tinggal
80 kg beras pecah kulit atau beras coklat. Pada proses penggilingan kulit ari
dibuang dari beras pecah kulit, dan diperoleh sekitar 70 % beras putih dan
biasanya terdiri dari 40-60 kg biji utuh disebut beras kepala dan 10-25 kg biji
patah. Usaha penggilingan ini dinnyatakan memiliki kualitas 55/ 70, 55% beras
kepala dan 15% beras patah dari total 70%. Jadi hasil beras kepala dari hasil
penggilingan gabah adalah persentase berat biji utuh pada usaha penggilingan
dari beras putih. Terdapat 3 kelas utama untuk gabah yaitu biji sedang, biji
panjang dan biji pendek. Varietas biji panjang apabila dimasak kering dan
mengembang, varietas biji sedang dan pendek apabila dimasak basah dan cendrung
mengumpal apabila dimasak.
Sifat
pengeringan antara tiga kelompok padi tersebut berbeda, terutama disebabkan
karena perbedaan ukuran pada biji-biji tersebut. Tiap tipe padi tersebut dapat
dilakukan proses parboiled, parboiling adalah proses hidrothermal yang
dilaksanakan dengan perendaman, pemberian uap panas, dan pengeringan gabah,
penggilingan dilakukan setelah proses parboiling. Tujuan dari parboiling adalah
mencegah hilangnya zat-zat nutrisi selama penggilingan, meningkatkan beras
kepala dan hasil total usaha pengilingan padi dan yang terakhir meningkatkan
daya tahan biji terhadap seragan serangga. Padi parboiled lebih cepat kering dibandingkan
gabah, hal ini disebabkan karena kulit luar biji menjadi longgar dan terpisah,
padi parboiled memiliki kulit biji yang lebih keras dibandingkan kulit beras
putih. Tipe padi utama yang digunkan untuk padi parboiled adalah padi biji
panjang, padi ini mempunyai warna lebih gelap dibandingkan beras putih giling.
Pada pengeringan padi, harus hato-hati terhadap
kemungkinan ketidakseragaman kadar air padi pada lahan yang dipanen. Untungnya
alat pengering, persentase kadar air biji padi luar biasa tinggi pada lahan
panen relatif sedikit.
Pada beberapa
daerah penghasil padi, padi dari petani dikeringkan dan disimpan pada
Wadah terpisah
sebagai padi yang diawetkan karena kadar air rata-rata lahan poduksi padi
biasanya cukup seragam.beras yang berasal dari beragam petani dicampur pada
gudang sebelum dikeringkan dan disimpan. Perbedaan kadar air dalam campuran ini
bida sebesar 8-10% point. Pengeringan
padi campuran akan menyebabkan pengeringan berlebih pada padi yang lebih kering
dan biasanya mengurangi hasil beras kepala.
Kualitas padi
Sifat kualitas padi perlu dipertahankan selama proses pengeringan adalah hasil beras kepala, warna dan kualitas pemasakan. Proses penguningan bisa bertambah selama operasi pasca panen pada pengeringan dalam wadah dan penyimpanan dari 0-0,5 % menjadi 4,5-5,5% ( kadang 20-30%).
Tujuan dari
pengeringan padi adalah memaksimalkan kapasitas pengeringan suatu pengering
padi kehilangan minimum beras kepala, konsumsi energi yang minimum, tanpa
mempengaruhi warna dan sifat pemasakan padi. Pengeringan padi perlahan-lahan
sampai F
dan 35 derajat C atau 95 derajat F dan kelembaban relatif 55-65 % yamg
diselelingi dengan tempering selama 4-6
jam akan memeperkecil kehilangan beras kepala.
Sifat-sifat biji padi
Sifat pengeringan padi tergantung pada
sifat fisik dan thermal biji tunggal dan tumpukan biji. Untuk melakukan
perhitungan pengeringan padi harus mengetahui ukuran biji, kerapatan volume,
kerapatan tumpukan, luas permukaan spesifik bijim koefisien difusi biji,
pemurunan tekanan pada tumpukan, persamaan kadar air kesetimbangan padi.
BAB 7 PENGANTAR ANALISIS SISTEM PENGERINGAN ALAS TETAP
BAB 7
PENGANTAR ANALISIS SISTEM PENGERINGAN ALAS TETAP
KESETIMBANGAN PANAS UNTUK PENGERINGAN
Proses penguapan air dari permukaan bahan ke udara memerlukan panas, yaitu panas penguapan yang menukarkan sejumlah air menjadi uap pada suhu dan tekanan tertentu. Udara yang mengandung uap air harus dialirkan keluar untuk dipindahkan ke tempat lain. Dalam keadaan setimbang hanya dua proses yang terlihat, panas diperlukan oleh air untuk menjadi uap dan akibatnya udara disejukkan ketika proses penguapan berlangsung.
PARAMETER-PARAMETER PERSAMAAN KESETIMBANGN PANAS
Laju aliran udara ke sistem berkerja bisa diperoleh dengan menggabar kurva sistem versus kurva kipas angin, bisa juga diperoleh dengan pengukuran tekanan statis pada sistem dan menghitng aliran udara dari tekanan. Volume spesiik udara dan penurunan suhu melalui massa bijian diperoleh diagram pisikometri.
BAB 6 ALIRAN UDARA PADA PENGERINGAN
BAB 6
ALIRAN UDARA PADA PENGERINGAN
Pengeringan adalah proses pengeluaran air atau pemisahan air dalam jumlah yang relatif kecil dari bahan dengan menggunakan enersi panas. Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama-tama panas harus ditransfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya.
Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang dikeringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Dengan sangat terbatasnya kadar air pada bahan yang telah dikeringkan, maka enzim-enzim yang ada pada bahan menjadi tidak aktif dan mikroorganisme yang ada pada bahan tidak dapat tumbuh.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan dapat digolongkan menjadidua yaitu : faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkanatau disebut faktor internal (ukuran bahan, kadar air awal dari bahan dantekanan parsial di dalam bahan) dan faktor yang berhubungan dengan udarapengering atau disebut sebagai faktor eksternal (suhu, kelembaban dankecepatan volumetrik aliran udara pengering).
Hukum-hukum kipas angin berikut ini dapat diterapkan terhadap data yang tersedia untuk kipas angin pada kecepatan dan kerapatan udara tertentu jika kecepatan atau kerapatan udara juga berubah:
a) Aliran udara sebanding dengan kecepatan kipas angin
b) Tekanan statis sebanding dnegan kecepatan kuadrat
c) Tekanan statis sebanding dengan kecepatan
d) Daya sebanding dengan kerapatan udara
e) Tekanan statis sebanding dengan kerapatan udara
Aliran udara dari saluran literal disebut non-linier,sedangkan kalau digunakan lantai sementara didapat aliran linear. Istilah linier menunjukkan bahwa udara bergerak pada jalur yang parallel dan dengan kecepatan seragam melalui massa biian.Pada aliran yang tidak linier ,udara bergerak pada jalur yang tidak parallel kecepatan udara beragam sepanjang jalur aliran.
Perbedaan Sistem Linier & Non Linier
Sistem yang ada di alam semesta ini terbagi menjadi 2 macam sistem, yaitu :
suatu bentuk dari Sistem Linear dan Sistem Non-Linear. Sekitar lebih dari 80% kejadian dan fenomena yang terjadi di alam semesta ini merupakan sistem non-linear. Apa bedanya sistem linear dan sistem non-linear?
suatu bentuk dari Sistem Linear dan Sistem Non-Linear. Sekitar lebih dari 80% kejadian dan fenomena yang terjadi di alam semesta ini merupakan sistem non-linear. Apa bedanya sistem linear dan sistem non-linear?
Sistem Linear merupakan suatu sistem yang sifatnya memiliki suatu "ketetapan" atau bisa dibilang sebagai sistem yang fixed.
Sistem yang seperti itu dapat digambarkan sebagai bagan berikut ini.
Dalam bagan tersebut dapat diamati bahwa setiap input dalam sebuah proses tersebut memiliki output masing-masing sesuai dengan macam input yang ada dalam suatu proses. Sistem ini memiliki sifat yang fixed. Sistem ini tidak memiliki tingkat ke-sensitivitas-an yang rendah. Kita dapat memodelkan sistem linear seperti ini hanya dengan pemrograman konvensional biasa
Sistem Non-Linear merupakan suatu sistem yang sifatnya tidak tetap, mudah berubah, sulit dikontrol, dan sulit diprediksi.Sistem semacam ini memiliki tingkat ke-sensitivitas-an yang sangat tinggi. Sistem non-linear ini dapat digambarkan seperti kedua bagan berikut ini.
Dalam kedua bagan tersebut dapat diamati 2 hal, yaitu yang pertama, bahwa input-input yang berlainan dalam suatu proses dapat menghasilkan output yang sama, dan yang kedua, bahwa satu input yang ada dalam suatu proses dapat memberikan output yang sama. Di sinilah letak kesensitifan sistem. Sistem non-linear seperti ini dapat dimodelkan dengan non-linear programming, seperti jaringan saraf tiruan atau kecerdasan buatan.
Jenis Persamaan
Persamaan masing-masing mendapat bentuk yang didasarkan pada tingkat tertinggi, atau eksponen, variabel. Misalnya, dalam kasus di mana y = x ³ – 6x + 2, tingkat 3 persamaan ini memberikan nama ” . Kubik” Setiap persamaan yang memiliki gelar tidak lebih tinggi dari 1 menerima nama ” linear.” Jika tidak, kita sebut persamaan ” nonlinier,” apakah itu kuadrat, sinuskurva atau dalam bentuk lainnya.
Hubungan Input-Output
Secara umum, ” x” dianggap menjadi masukan dari sebuah persamaan dan ” y” dianggap output. Dalam kasus persamaan linier, setiap peningkatan dalam ” x” baik akan menyebabkan peningkatan ” y” atau penurunan ” y” sesuai dengan nilai lereng. Sebaliknya, dalam persamaan nonlinier, ” x” mungkin tidak selalu menyebabkan ” y” untuk meningkatkan. Sebagai contoh, jika y = (5 – x) ², ” y” penurunan nilai sebagai ” x” pendekatan 5, tetapi meningkat sebaliknya.
Grafik Perbedaan
Sebuhah grafik menampilkan set solusi untuk persamaan yang diberikan. Dalam kasus persamaan linear, grafik akan selalu garis. Sebaliknya, persamaan nonlinear mungkin terlihat seperti sebuah parabola jika derajat 2, x bentuk-melengkung jika derajat 3, atau variasi daripadanya melengkung. Sementara persamaan linear selalu lurus, persamaan nonlinier sering menampilkan kurva.
Pengecualian
Kecuali untuk kasus garis vertikal (x = konstanta) dan garis horizontal (y = konstan), persamaan linear akan ada untuk semua nilai ” x” dan ” y.” Persamaan nonlinier, di sisi lain, mungkin tidak memiliki solusi untuk nilai-nilai tertentu dari ” x” atau ” y.” Misalnya, jika y = sqrt (x), maka ” x” ada hanya dari 0 dan seterusnya, seperti halnya ” y,” karena akar kuadrat dari angka negatif tidak ada dalam sistem bilangan real dan tidak ada akar kuadrat yang menghasilkan output negatif.
Manfaat
Hubungan linier dapat dijelaskan dengan baik oleh persamaan linear, di mana peningkatan satu variabel secara langsung menyebabkan kenaikan atau penurunan yang lain. Misalnya, jumlah cookie Anda makan dalam sehari bisa memiliki dampak langsung pada berat badan seperti yang digambarkan oleh persamaan linier. Namun, jika Anda sedang menganalisis pembagian sel mitosis bawah, persamaan, nonlinier eksponensial akan sesuai dengan data yang lebih baik.
KIPAS ANGIN
Ada sejumlah tipe kipas: impeller, aksial , sentrifugal , Sirocco, dll yang kesemuanya memiliki manfaat tersendiri (volume, tekanan, kecepatan, kekuatan, efisiensi, dll.) Namun semuanya akan menggeser gas pada tingkat yang sama. Pada daya input Perbedaan seperti efisiensi atau laju alir terjadi pada jenis kipas angin karena keunggulan desain tertentu yang menguntungkan satu karakteristik di atas yang lain. Sebagai contoh, kipas impeller memiliki efisiensi yang lebih tinggi saat mengangkut udara bersih (udara ringan) dengan kecepatan aliran tinggi (kecepatan tinggi), sedangkan kipas Sirocco berbilah lurus lebih efisien saat menggerakkan gas berat (uap dan partikulat). Penggemarmulti level biasanya digunakan untuk meningkatkan tekanan outlet, namun harganya relatif mahal.
Tekanan Outlet ; Adalah tekanan statis pada sisi outlet kipas angin. Ini juga harus mencakup tekanan kecepatan pada sisi outlet (jika diketahui) yang konstan dan sesuai dengan kipas angin serta tekanan kecepatan (pᵥ) yang dihasilkan oleh kipas angin. Anda dapat menyertakan efek ini jika Anda menginginkannya dengan menggunakan rumus berikut:
Pₒ = pₒ ± ½.v².ρₒ
{gunakan '+' jika arah gerakan menuju kipas angin dan '-' jika bergerak menjauh dari kipas angin}
Tekanan Kecepatan ; Adalah tekanan yang dihasilkan oleh gas yang bergerak melalui kipas angin.
Tekanan Discharge ; Adalah jumlah tekanan kecepatan dan perbedaan antara tekanan outlet dan tekanan masuk.
Tekanan Statis ; Adalah maksimum tekanan inlet dan outlet.
Kepala Tekanan ; Adalah kepala yang dihasilkan oleh tekanan pelepasan di sisi outlet kipas angin.
BAB 4 KADAR AIR KESETIMBANGAN BIJIAN
BAB 4
KADAR AIR KESETIMBANGAN BIJIAN
Konsep kadar air kesetimbangan (EMC) adalah penting sekali dalam mempelajari pengeringan bijian karena EMC menentukan kadar air minimum dimana bijian bisa dikeringkan pada kondisi pengeringan tertentu. EMC bisa diartikan sebagai kadar air bahan setelah bahan berada didalam kondisi tertentu untuk jangka waktu tidak terbatas. Serta dapat diartikan kadar air dimana tekanan uap didalam produk berada dalam kesetimbangan dengan tekanan uap lingkungan sekitarnya. EMC tergantung pada kondisi kelembaban dan suhu lingkurang serta spesies, varietas dan tingkat kematangan bijian.
NILAI – NILAI KADAR AIR KESETIMBANGAN (EMC)
Setiap bijian menampilan sifat tekanan uap air pada suhu dan kadar air tertentu. Karena pentinganya kadar air kesetimbangan pada pengeringan bijian serealia, maka kesetimbangan kadar air telah banyak ditentukan dengan penelitian untuk berbagai spesies bijian. Keragaman nilai EMC disebabkan oleh perbedaan pada (1). Varietas; (2). Kematangan bijian; (3). Asal bijian; (4). Teknik pengukuran relatif relatif, dan (5). Metode penentuan EMC.
Biji-bijian dengan kandungan minyak yang tinggi akan berada pada kesetimbangan pada kondisi udara tertentu pada kadar air yang lebih rendah dibandingkan bijian dengan kandungan pati yang tinggi.
Penentuan Kadar Air Kesetimbangan
Teknik penentuan EMC pada tekanan atmosfir ada dua, taitu yang bersifat statis dan bersifat dinamis. Pada metode statis, contoh bijian dibiarkan mencapai kesetimbangan pada udara lembab yang diam. Pada metode dinamis, udara digerakan secara mekanis. Metode statis memerlukan waktu beberapa minggu sebelum tercapai kesetimbangn. Pada RH dan suhu tinggi, kemungkinan bijian akan ditumbuhi cendawan sebelum tercapai ketimbangan. Oleh sebab itu, metode dinamis lebih disukai karena lebih cepat.
Model Kadar Air Kestimbangan
Model EMC teoritis didasarkan pada proses pencairan secara kapiler (model kelvin), penyerapan kinetik (Langmuit, BET, GAB) atau pontensial keuatan medan (Harkins-Jura). Hanya persamaan GAB diantara model-model EMC yang mampu secara teliti menduga kadar air kesetimbangan isoternalbijian pada kisaran seluruh suhu dan RH yang terdapat pada kondisi pengeringan biji-bijian. Akan tetapi kurangnya informasi mengenai mengenai konstanta produk untuk bijian pada persaman GAB memaksa para ahli teknik untuk menggunakan persamaan yang murni empiris (herderson dan chung) pada perhitungan rancangan alat pengeringan.
Persamaan Kelvin
Hubungan antara uap pada cairan secara kapiler ( ) adaalh dasar teori pencairan kapiler. Persamaan kelvin mempunyai bentuk sebagai berikut :
Dimana
V = volume lengas dalam bentuk cair
R = jari-jari silinder kapiler, dan
Persamaan Langmuir
Menjelaskan penyerapan lapisan tunggal dari uap air pada permukaan bagian dalam kulit bijian dalam terminologi gaya-gaya kimia yang tidak seimbang. Persamaan EMC dijabarkan dari keseimbangan laju penguapan dan pengcairan uap.
Persaaman EMC dari Langmuir tidak sesuai untuk bijian serealia karena model fisik ini tidak memperhitungkan adanya interaksi antara molekul-molekul air yang diserap atau adanya penyerapan lapisan majemuk.
Pesamaan BET
Dimana c = konstanta produk yang behubungan terhadap panas yang menyerap uap air.
Persamaan Harkins – Jura
Dimaana d dan e adalah konstanta produk tergantung pada suhu bijian. Persamaan ini juga memperikarakan dengan baik kesetimbangan kadar air isoternal pada RH diatas 30% dan RH dibawah 50%.
Persamaan GAP
Persamaan untuk mempekirakan kadar air kesetimbangan produk-produk makanan.
Dimana M adalah kandung lengas setimbangan(desimal, basis kering) dan
Persamaan Henderson
Diamana m = kadar air kesitimbanga (desimal, basis kering), T adalah suhu ( ); K, N dan C adalah konstanta-konstanta produk.
Persamaan Chung
Dimana M adalah kadar air kesetimbangan (desimal, basis kering), T adalah suhu ( ); C, E dan F adalah konstanta-konstanta produk.
Pelepasan dan Penyerapan
Suatu produk yang mencapai kesetimbangan kadar air dengan cara kehilangan kadar air disebut telah mencapai EMC pelepasan. Perbedaan antara pelepasan dan penyerapan isoternal disebut pengaruh histerisis. Secara hipotetis diduga bahwa pengaruh histerisis pada biji-bijian mungkin karena juga disebabkan oleh pengecilan molekul biji tersebut sehingga menguragi tersedianya tempat-tempat kutub pengikat air pada permukan bijian setelah pelepasan.
PANAS PENGUAPAN
Niali-nilai kadar air kesetimbangan pada RH dan suhu yang bberbeda dapat digunakan untuk mengitung sifat thermodinamis bijian yang penting pada pengeringan, yaitu panas penguapan ( ). Panas penguapan diartiakn sebagai energi yang diperlukan untuk menguapan air dari bijian pada kadar air suhu tertentu.
BAB 3 SIFAT-SIFAT UDARA PENGERINGAN
BAB 3
SIFAT-SIFAT UDARA PENGERING
Media pengering yang digunakan adalah bijian serelia adalah udara lembab, yang berupa campuran udara kering dan uap air. Udara kering tersusun dari beberapa gas, terutama oksigen dan nitrogen ditambah beberapa unsur sekunder sperti argon, CO2 dan neon. Tiga istilah yang digunakan pada bab pengeringan bijian untuk menjelaskan jumlah uap air yang terdapat pada udara pengeringan meliputi tekanan uap, kelembaban relatif dan perbandingan kelembaban. Suhu udara lembab dinnyatakan dengan suhu bola kering, titik embun atau suhu bola basah. Dua tambahan sifat udara lembab yang sering digunakan pada perhitungan pengeringan bijian adalah entalpi dan volume spesifik.
Delapan sifat thermodinamis udara lembab yaitu :
1. Tekanan uap yaitu tekanan parsial yang dikeluarkan oleh molekul-molekul uap air pada udara lembab. Tekanan uap pada udara yang digunakan untuk pengeringan bijian lebih kecil dari 6,9 Kpa atau 1,0 psia.
2. Kelembaban relatif adalah perbandingan dari fraksi mol dari uap air diudara dengan fraksi mol dari uap air pada udara jenuh, pada suhu atau tekanan atmosfir yang sama.nilai kelembaban relatif antara 0,5 % sampai 100% terdapat pada pengeringan hijau.
3. Perbandingan kelembaban adalah massa uap air yang terdapat pada udara lembab per satuan massa udara kering. Istilah lain yang digunakan kelembaba mutlak dan spesifik. Nilai perbandingankelembaban udara pengeringan bijian relstif lebih kecil 0,005 kg sampai 0,2 kg air/kg udara kering (0.005-0.2lb/tb).
4. Suhu bola kering adalah ditunjukkan oleh termometer biasa. Suhu udara pengeringan bijian berkisar antara 4,4 derajat C sampai 287,8 derajat C (40-550 derajat F).
5. Suhu titik embun adalah suhu dimana terjadi kondensasi jika udara diinginkan pada perbandingan anatara kelembaban dan tekanan atmosfir tetap.
6. Suhu bola basah, bola basah psikrometrik adalah suhu lembab yang itunjukkan oleh thermometer yang mempunyai bola dibungkus sumbu kain. Bola basah thermodinamis adalah suhu yang dicapai oleh udara lembab dan air jika udara jenuh secara adibatis akibat penguapan air.
7. Entalpi dari campuran udara kering dan uap air adalah kandungan panas udara lembab persatuan massa udarakering diatas suhu acuan tertentu. Nilai entalpi udara lembab yang digunakan untuk pengeringan bijian berkisar antara 23 kj/kg udara kering sampai 314kj/kg udara kering (10-135 Btu/lb).
8. Volume spesifik udara yang digunakan untuk pengeringan bijian adalah antara 0,78 m3/kg udara kering dan 1,59 m3/kg uadara kering (12.5-25,5 ft3/lb).
9. Panas spesifik yang digunakan untuk udara adalah (006,93 J/kg.derajat K (0,2405 Btu/lb.derajatF).
Psychrometric chart
Langganan:
Komentar (Atom)