Cabinet Dryer

CABINET DRYER SEBAGAI ALAT PENGERING KETELA RAMBAT (UBI JALAR) DALAM PROSES PEMBUATAN TEPUNG

PEMBAHASAN

Ubi jalar mempunyai nama botani Ipomoea batatas (L.) Lam., tergolong famili Convolvulaceae (suku kangkung-kangkungan) yang terdiri dari tidak kurang 400 galur (species). Namun dari sekian banyak galur ini, menurut Onwueme (1978) hanya ubi jalar yang mempunyai nilai ekonomis sebagai bahan pangan. Ubi jalar termasuk tanaman tropis dan dapat tumbuh dengan baik di daerah subtropis. Disamping iklim, faktor yang mempengaruhi pertumbuhan ubi jalar adalah jarak tanam, varietas dan lokasi tanam. Umumnya ubi jalar dibagi dalam dua golongan, yaitu ubi jalar yang berumbi keras (karena banyak mengandung pati) dan ubi jalar yang berumbi lunak (karena banyak mengandung air). Dari warna daging umbinya, ada yang berwarna putih, merah kekuningan, kuning, merah, krem, jingga atau ungu dan lain-lain.

Pengembangan produk ubi jalar siap masak merupakan produk olah ubi jalar yang masih memerlukan satu tahap pengolahan lagi untuk disantap. Produk ubi jalar siap masak ini berbentuk instant atau quick cooking product, misalnya sarapan serealia, ekstrusi, makanan kaleng, makanan beku, produk mie. Pengolahan dalam bentuk ini dilakukan pada tingkat industri. Pengembangan produk ubi jalar setengan jadi merupakan bentuk produk olahan ubi jalar untuk bahan baku industri. Bentuk produk ubi jalar setengah jadi bersifat kering, awet, dan memiliki daya simpan lama, misalnya gaplek (irisan ubi kering), gula fruktosa, alkohol, aneka tepung, pati. Bentuk ubi jalar setengah jadi ini dapat dikembangkan menjadi berbagai macam bentuk panganan yang pengolahannya dilakukan di tingkat industri. Salah satu produk ubi jalar siap masak adalah tepung ubi jalar.

Proses pembuatan tepung ubi jalar instan meliputi pencucian ubi jalar dengan air untuk menghilangkan tanah-tanah yang melekat pada ubi jalar, kemudian ubi jalar tersebut dipanaskan dengan menggunakan air suhu 71C selama 30 menit. Selanjutnya ubi jalar direndam dalam larutan NaOH suhu 100C selama 5 menit yang bertujuan untuk mengupas kulit ubi jalar tersebut. Setelah itu ubi jalar dicuci dengan air dan dibilas sebanyak dua kali sehingga kulit ubi jalar terkelupas lalu bagian-bagian ubi jalar yang cacat dibuang dengan menggunakan pisau. Kemudian ubi jalar tersebut diblansir dengan uap panas selama 15 menit. Proses selanjutnya pengeringan ubi jalar dengan menggunakan pengering kabinet. Pada pengering dengan menggunakan pengering kabinet ubi jalar sebelumnya diblender kering tanpa menggunakan air sehingga ubi jalar berbentuk puree. Setelah itu diberi campuran Na-sulfit sebanyak 300 ppm untuk mencegah perubahan warna pada ubi jalar tersebut selama pengeringan. Selanjutnya ubi jalar dikeringkan, lalu lembaran-lembaran yang kering digiling dengan penggiling tepung kemudian diayak dan dikemas.

Proses pembuatan tepung cukup sederhana dan dapat dilakukan dalam skala rumah tangga, maupun industri kecil. Tepung dari umbi - umbian dapat dibuat dengan dua cara: yang pertama umbi - umbian diiris tipis lalu dikering kemudian ditepungkan dan yang kedua umbi diparut atau dibuat pasta lalu dikeringkan dan ditepungkan. Pengeringan adalah suatu cara untuk mengurangi kadar air suatu bahan, sehingga diperoleh hasil akhir yang kering. Pengeringan ini bertujuan untuk memperpanjang masa simpan bahan pangan. Pengeringan adalah suatu proses pindah panas dan pindah masa. Pindah panas berlangsung melalui suatu permukaan yang padat, di mana panas dipindahkan ke dalam bahan melalui plat logam alat pemanas. Selanjutnya air dalam bahan keluar dan menguap. Pada dasarnya penguapan air suatu bahan sangat bervariasi sesuai dengan aliran panas. Pengeringan akan lebih efektif pada aliran udara yang terkontrol.

Ada dua cara pengeringan yang biasa digunakan pada bahan pangan yaitu pengeringan dengan penjemuran dan pengeringan dengan alat pengering pada umumnya proses pengeringan dilakukan dengan sinar matahari. Ada dua keuntungan penjemuran di bawah sinar matahari, yaitu adanya daya pemutih karena sinar ultra violet matahari dan mengurangi degradasi kimia yang dapat menurunkan mutu bahan. Sedangkan kelemahannya dapat terkontaminasi bahan oleh debu yang dapat mengurangi derajat keputihan tepung. Dalam proses pengeringan sering timbul berbagai masalah seperti sulitnya pengontrolan suhu dan kelembaban udara, terjadinya kontaminasi mikroba, serta ketergantungan pada kondisi cuaca setempat. Pengeringan dengan alat pengering buatan akan memperoleh hasil seperti yang diharapkan asalkan kondisi pengering dapat terkontrol dengan baik. Umumnya pengeringan dengan menggunakan alat pengering berlangsung lebih cepat dibandingkan dengan penjemuran dan dapat lebih mempertahankan warna bahan yang dikeringkan.

Keywords:

Tepung, cabinet drier, pengeringan, makanan olahan, design, kipas, pemanasan, pengoperasian, teknologi.

A. DESKRIPSI & PRINSIP TEKNOLOGI

Deskripsi

Sesuai namanya, mesin cabinet dryer adalah mesin pengering yang berbentuk cabinet atau almari. Hampir mirip seperti almari kayu pada umumnya yang ada dirumah kita, mesin cabinet dryer mempunyai bagian – bagian utama seperti pintu, kunci, dan rak – rak yang tersusun didalamnya. Pengering kabinet terdiri dari suatu ruangan yang terisolasi dengan baik untuk mencegah kehilangan panas. Untuk penggunaan komersial sumber panasnya bisa berasal dari tenaga listrik atau gas. Pengering kabinet umumnya digunakan untuk potongan-potongan buah dan sayuran dengan kecepatan aliran udara 500-1000 ft/menit. Pengeringan akan memakan waktu 5-10 jam atau kurang tergantung dari jenis bahan dan tingkat kadar air yang diinginkan. Pengering didesain berdasarkan dengan menggunakan 4'x8 ' selubung bahan dan memanfaatkan tersedia 5 kW pemanas listrik industri sebagai sumber panas. Pengering bisa dibuat lebih besar atau lebih kecil tergantung pada bulkiness dan volume produk yang akan dikeringkan.  Kapasitas pemanas itu juga dapat diubah untuk mencocokkan kebutuhan produk yang akan dikeringkan dan untuk pengelolaan pengering. Rencananya dryer cabinet ini akan menggunakan sentrifugal a ( kandang tupai ) untuk fan sirkulasi dengan aliran udara minimal 750 kaki kubik per menit ( cfm ) pada ½ " ( kolom air ) tekanan statis. Kipas sirkulasi harus berkualitas baik dan dirancang untuk terus berjalan. Rencana tersebut menyerukan exhaust fan dengan kapasitas sekitar 100 cfm ( bisa menjadi fan kamar mandi rumah tangga ). Pengering ini memiliki 20 nampan dari 10 sq ft masing-masing untuk total 200 sq ft area tray.  Nampan itu mempunyai  3 ½ " kedalaman. Dimensi keseluruhan pengering adalah 4' - 10 " x8'x8 '. Pengering nampan akan menampung sekitar 900 pon akar ginseng segar atau 300 pon segar tops echinacea .

Desain pengering didasarkan pada desain penelitian pengering yang digunakan untuk mengeringkan ginseng. Penelitian pengering yang digunakan pemanas dan penggemar sama tetapi lebih kecil dan dikendalikan oleh data logger dengan suhu dan sensor kelembaban. Penelitian pengering yang dioperasikan berhasil pada suhu 38 ° C ( 100 ° F ) selama beberapa ginseng pengeringan siklus. Sebelum menggunakan pengering ini, cek dengan kode bangunan listrik dan lokal mengenai kabel dan kekhawatiran api. Gunakan peralatan listrik yang memiliki atau telah disertifikasi aman untuk digunakan ( CSA ). Pastikan bahwa sirkulasi kipas berperingkat atau beroperasi di suhu udara 120 ° F atau setidaknya hangat seperti yang bisa dirasakan  untuk mengoperasikan pengering. Listrik yang dipilih pemanas dan fan kontrol cocok untuk menyediakan pengering kontrol suhu dan langkah-langkah keamanan untuk pemanas dan kipas. Batas tinggi termostat dan switch fan berlayar untuk pemanas dua menyarankan langkah-langkah keamanan. Tidak ada klaim yang dibuat mengenai kesesuaian desain ini untuk digunakan. Konstruksi dan penggunaan pengering ditunjukkan dalam rencana ini benar-benar menjadi risiko diri sendiri.

Prinsip Kerja Teknologi

Pengering ini dapat dimanfaatkan untuk pengeringan banyak berbeda tanaman. Konstruksi kayu dari pengering cabinet cocok untuk pengeringan suhu rendah menggunakan udara panas. Produk yang akan dikeringkan ditempatkan didalam lapisan tipis pada nampan ditumpuk di kolom dalam ruang pengering. Udara panas disirkulasikan secara vertikal melalui kolom dengan kipas beredar. Udara segar dibawa ke kabinet dan udara lembab habis dengan menggunakan dehumidistat untuk mengontrol kipas dan asupan udara jendela. Lantai kayu lapis berlubang digunakan untuk seragam mendistribusikan udara dalam pengering. Pengering baki ketat dalam kabinet untuk mencegah udara melewati bahan yang akan dikeringkan.  Bahan yang akan dikeringkan bisa diletakkan di atas nampan yang berlubang-lubang atau loyang sebagai laposan yang tipis. Pada pengering kabinet yang mempunyai nampan besar diletakkan di atas trolley untuk memudahkan penanganan. Untuk ukuran yang kecil dapat diletakkan di atas penopang yang permanen. Kipas yang berada dalam pengering kabinet mengalirkan udara melalui elemen-elemen pemanasan dan menyebarkannya secara merata melalui nampan-nampan yang berisi bahan yang akan dikeringkan. Alat pengering ini dilengkapi sebuah saluran untuk mengeringkan udara yang penuh dengan uap air sebelum proses resirkulasi.

Harus dipastikan bahwa kipas pengering dilumasi seperlunya dan pemanas dibersihkan secara teratur. Pengering ini dapat dioperasikan dalam batch atau kontinu. Dalam modus batch pengering sarat dengan batch penuh bahan yang akan dikeringkan. Mengatur termostat pemanas ke suhu pengeringan yang diinginkan. Pengaturan keamanan override thermostat adalah 50 derajat di atas itu tetapi di bawah 120 ° F ( 50 ° C ). Pemanas akan berjalan sampai suhu set point tercapai. Untuk menghilangkan uap air dari kabinet, harus diatur dehumidistat pada kelembaban relatif yang diinginkan. Knalpot kipas akan beroperasi sampai kelembaban relatif diturunkan ke
set -point. Sedangkan operasi kipas harus dipastikan bahwa udara luar segar diizinkan masuk ke sidang pleno udara kembali di bagian belakang pengering melalui rana asupan udara.
Pemantauan suhu dan kelembaban relatif harus dilakukan dalam aliran pasokan udara antara
pemanas dan bahan yang akan dikeringkan untuk memastikan pengering udara hangat dan kering. Jika mesin pengering ini sangat sarat dengan segar bahan lembab, pemanas dapat kelebihan beban dan dapat tidak dapat menaikkan suhu ke set–point sementara pada saat yang sama akan memanas cukup segar di luar udara untuk menurunkan kelembaban relatif dalam pengering. Dalam hal ini harus membuat kompromi antara suhu yang diinginkan dan kelembaban relatif atau mengurangi tingkat pembebanan. Mengatur suhu terlalu tinggi dapat merusak produk dan pengaturan suhu terlalu rendah memungkinkan pembusukan untuk memulai sebelum material dikeringkan. Kelembaban yang relatif terlalu tinggi akan mencegah materi
dari pengeringan di bawah kadar air yang sesuai bahan (untuk itu kelembaban relatif). Menggunakan suhu tinggi dan kelembaban relatif yang rendah cenderung berpengaruh pada  kecepatan pengeringan.

Dalam modus batch pemanas akan bekerja terus menerus pada awal batch ketika materi lembab dan sebentar-sebentar pada akhir periode bets ketika ubi jalar kering. Jika pengering dimuat secara bertahap, satu nampan (atau tingkat) pada waktu dari bawah ke atas sehingga ketika pengering penuh, baki pertama dimuat (tray bawah) kering, maka pola pembebanan kontinyu akan dibentuk. Sekali penuh, yang pertama (tray bawah) baki dikeluarkan saat kering, nampan yang tersisa diturunkan satu tingkat dan bagian atas tingkat diisi dengan nampan dari bahan segar. Pastikan bahwa ubi jalar telah kering permukaannya sehingga air dari bahan segar tidak akan menodai materi di bawah ini dalam pengering. Pengering udara akan menjadi hangat dan kering dibawah dan dingin dan basah di bagian atas mesin pengering sebagai udara mengambil uap air dari produk karena perjalanan melalui tumpukan nampan. Dengan demikian udara terkering bahan terkering. Ketika nampan diturunkan ke tingkat berikutnya, memutar nampan end-to -end untuk memastikan bahwa pengeringan adalah seragam di seluruh pengering. Praktek memutar nampan akan cenderung untuk meratakan laju pengeringan jika aliran udara tidak merata dalam pengering atau suhu udara tidak seragam. Metode pembebanan ini menghasilkan pengering counterflow. Dalam modus pembebanan terus menerus, atau counterflow, pemanas akan bekerja lebih terus-menerus sepanjang periode pengeringan. Pemanas akan mampu menangani tingkat pembebanan yang lebih tinggi dalam pengering dan suhu dan kelembaban relatif set- poin akan lebih mudah dicapai. Namun, terus-menerus counterflow pemuatan membutuhkan lebih penanganan nampan dari bets pengeringan. Batch pengeringan produk seperti akar ginseng yang memakan waktu sekitar dua minggu untuk
kering cenderung untuk berkonsentrasi tenaga kerja untuk menggali dan mencuci akar sampai beberapa hari setiap dua minggu. Pemuatan terus menerus menyebabkan beban kerja lebih banyak waktu yang mungkin menjadi keuntungan kepada pengembang. Daripada memilih baik batch pemuatan (semua baki ) atau  pengeringan kontinyu ( satu atau dua nampan pada waktu ),
Anda bisa memilih sistem pembebanan yang dimodifikasi seperti memuat setengah nampan di awal dan kemudian bagian lain dari pengering nampan ketika materi di babak batch pertama adalah setengah kering. Atau, sepertiga atau seperempat batch juga bisa digunakan dengan cara yang mirip dengan terus menerus pemuatan. Sistem pembebanan dimodifikasi mungkin lebih disukai baik batch atau sistem pembebanan kontinyu. Ketika loading pengering memastikan bahwa materi tersebar dengan kedalaman seragam dalam setiap baki. Materi dalam baki tidak boleh padat untuk memungkinkan udara beredar bebas di sekitar semua permukaan. Ketika mengeringkan bahan untuk pertama kalinya, menggunakan lapisan tipis.

B. PEMANFAATAN

Adapun pemanfaatan cabinet dryer  ini sangat bermanfaat untuk mempermudah proses kerja dalam pengeringan. Cabinet dryer berfungsi sebagai mesin pengering serbaguna sehingga kita tidak tergantung dari pengeringan menggunakan sinar matahari. Berbagai jenis bahan bisa dikeringkan menggunakan mesin cabinet dryer mulai dari bahan makanan maupun bahan non makanan. Contoh bahan atau produk yang bisa menggunakan mesin cabinet dryer seperti manisan, pelet ikan, ubi jalar, gula semut, produk herbal (kunyit, jahe, lengkuas, dan lain – lain). Menggunakan mesin cabinet dryer suhu pemanasan bisa diatur sesuai kebutuhan. Dengan adanya cabinet dryer ini diharapkan dapat memudahkan proses pengeringan baik dari segi waktu maupun dalam segi kebersihan bahan yang dikeringkan.

C. PENGEMBANGAN

            Penggunaan mesin ini bertujuan untuk mendapatkan efektifitas dalam operasi reduksi sehingga akan mendapatkan hasil yang maksimal, mesin ini terus mengalami pengembangan, hal ini bertujuan untuk mempermudah proses selanjutnya. Agar kedepanya lebih baik, maka mesin ini terus menerus dikembangkan, mulai dari bentuk sampai kegunaanya. Mesin ini pantas dikembangkan karena dengan adanya mesin ini proses pengeringan akan lebih cepat dan lebih mudah serta dengan mesin ini dapat mengeringkan bahan makanan dalam jumlah yang relatif lebih banyak.

D. PENGGOLONGAN TEKNOLOGI CABINET DRYER

Sejak 1980-an, pengeringan kabinet telah umum di binatu Eropa, terutama di Swedia Tvättstuga - ruang pengering di Swedia. Cabinet dryer termasuk kedalam teknologi modern, karena pada umumnya sudah menggunakan mesin dan sebagai tenaga penggeraknya menggunakan tenaga listrik dan gas.

E. SENI, TECHNIQUE SERTA PERBANDINGAN DENGAN PENGERING ALAMI

     DAN PENGERING YANG LEBIH MODERN

            Dalam teknologi ini kita telah mengenal seni, yaitu pada pemprosesannya hasil kerja lebih rapi dibanding dengan pengeringan manual yang menggunakan sinar matahari serta dengan mesin ini proses pengeringan lebih efisien, dapat menghemat waktu, produksi lebih cepat, seni juga terdapat pada disignnya yang ditunjukan dengan berbentuk seperti lemari, dan semakin lama semakin banyak mengalami perubahan sesuai dengan fungsi yang dibutuhkan. Dan cabinet dryer termasuk kedalam teknik karena mesin ini di design sedemikian rupa dengan teknik permesinan yang menggunakan tenaga listrik dan gas.

Jika dibandingkan dengan pengering yang lebih primitif yaitu Pengeringan alami. Pengeringan alami adalah pengeringan yang dilakukan dengan bantuan sinar matahari (penjemuran). Cara pengeringan ini cukup mudah dan biayanya murah jika dibandinkan dengan cabiet dryer. Namun, kendalanya adalah jika cuaca tidak memungkinkan maka proses pengeringan akan berlangsung tidak sempurna dan memerlukan waktu lama. Pengeringan pada musim hujan memakan waktu 7-14 hari dan pada musim kemarau antara 3-7 hari. Untuk memperoleh  hasil pengeringan yang baik, harus disediakan areal pengeringan yang cukup luas. Hal ini dikarenakan ubi jalar yang akan dikekringkan tidak boleh ditumpuk. Teknis penjemuran dilakukan pada lantai jemur, alas anyaman bambu, tikar, atau dengan cara digantung untuk tongkol yang masih ada kelobotnya. Pengeringan di lantai jemur sering menghasilkan biji retak, serta hasil pengeringan yang kurang higenis.

Kemudian jika dibandingkan dengan mesin yang lebih modern yaitu Vacuum Belt Dryer. Vacuum belt dryer adalah proses yang unik di mana bahan makanan dikeringkan sangat lembut. Selama pengeringan produk di bawah vakum dari saat pertama. Dengan cara ini suhu dijaga sangat rendah sehingga berharga dan komponen lebih sensitif, seperti misalnya vitamin dan mineral yang dipertahankan dan tetap fungsional dalam produk kering. Setelah proses pengeringan, produk dapat digiling dan disesuaikan. Vacuum belt dryer dapat dianggap sebagai salah satu metode pengeringan yang paling ekonomis dan lembut. Karena vakum, suhu penguapan air yang sangat rendah dapat dicapai. Aroma, warna produk dan bulk density dapat secara khusus dipengaruhi oleh proses.  Vacuum belt dryer ini menggunakan logam sebagai medium pengontak panas atau menggunakan efek radiasi. Pada proses ini penguapan air berlangsung lebih cepat pada tekanan rendah. Sehingga karena vacuum belt dryer sesuai dengan teknologi yang paling up-to-date dan cocok untuk pembuatan berbagai produk inilah vacuum belt merupakan alat pengering yang paling modern dan paling canggih daripada pengering – pengering lainnya.

F. PENGGUNA CABINET  DRYER

Semua orang dapat menggunakan mesin ini, namun lebih diperuntukan bagi para petani dan pabrik pengolahan industri, penggunaanya juga banyak dikalangan pedangang karena dapat meningkatkan nilai ekonomi serta memperpanjang daya simpan makanan.

Diperlukan keahlian khusus untuk menggunakan mesin ini seperti kipasnya harus dilumasi, pemanas harus dibersihkan secara teratur, lalu termostat, knalpot, operasi  dan dehumidistat harus diatur, serta suhu pemanas harus dipantau.

Posisi atau peran kita pada teknologi ini umumnya hanya penonton karena mesin ini lebih banyak digunakan pada pabrik pengolahan makanan.

DAFTAR PUSTAKA

Dalfsen Bert Van, P.Eng, December 1999, “ Ministry of agriculture and food ”. Agricultural Building System Handbook. 280-391.Pdf

Zaraida Nani. April 2003, “ Sweet Potato As An Alternative Food Supplement During Rice Storage “. Jurnal Litbang Pertanian. Volume 22 edisi 4, 2003.

E. Sumner Paul. 1984, “ Harvesting Curingn and Storage of Sweet Potato “. The University of

Georgia College of Agricultural and Environmental Sciences and the U.S. Department of Agriculture cooperating.

Journal of Agricultural Engineering and Technology (JAET). Volume 15, 2007

Mohamed A. Eltawil, Said E. AbouZaher, Wagdy Z. El-Hadad. December 2012, “ Solar-wind ventilation to enhance the cabinet dryer performance for medicinal herbs and horticultural products“. Agric Eng Int: CIGR Journal Open access at http://www.cigrjournal.org Vol. 14, No.4