1. Teknik Pengecilan Ukuran
Pengecilan ukuran merupakan unit operasi yang diterapkan pada bahan padat untuk mengurangi ukurannya dengan menerapkan proses penggilingan, pemotongan, penekanan atau pemukulan; untuk bahan cair mengurangi ukuran globula cairan emulsi. Pengecilan ukuran pada bahan cair lebih sering disebut sebagai homogenisasi. Pengecilan ukuran baik padat maupun cair merupakan proses awal dalam suatu kegiatan pengolahan pangan. Ada beberapa jenis pengecilan ukuran tergantung dari tujuan pengolahannya
Tujuan pengecilan ukuran yaitu:
1) Mempermudah ekstraksi unsur tertentu dan struktur komposisi
2) Penyesuaian dengan kebutuhan spesifikasi produk atau mendapatkan bentuk tertentu
3) Untuk menambah luas permukaan padatan
4) Mempermudah pencampuran bahan secara merata
Operasi pengecilan ukuran dibagi menjadi 2 kategori, yaitu pengecilan ukuran untuk bahan padat dan pengecilan ukuran untuk bahan cair. Pengecilan ukuran untuk bahan padat dapat dilakukan dengan pemotongan (cutting), penghancuran/ penggilasan (crushing), pencacahan/pencincangan (chopping), pengikisan/penyosohan (grinding), penggilingan (milling), pengkubusan (dicing), pengirisan (slicing). Sedangkan pada bahan cair dilakukan dengan cara emulsifikasi (emulsification) dan atomosasi (atomizing).
Beberapa cara untuk memperkecil ukuran zat padat dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai prinsip, yaitu:
1) Kompresi (tekanan)
Prinsip kerja dari kompresi adalah dengan tekanan yang kuat terhadap bahan padat, Biasannya, penghancuran ini untuk menghancurkan bahan padat yang keras. Alat dari kompresi ini dinamankan chrushing rolls. Proses ini dilakukan dengan memberikan gaya tekan yang besar sambil dilakukan penggesekan pada suatu permukan padat, sehingga bahan terpecah dengan bentuk yang tidak tertentu. Umumnya, permukaan alat dibuat dengan kekerasan tertentu, sehingga dapat membentuk pencabikan bahan.
2) Pukulan (Impact)
Pemukulan adalah operasi pengecilan ukuran dengan memanfaatkan gaya impact, yaitu pemberian gaya yang besar dalam waktu yang singkat. Prinsip kerja dari impact adalah dengan memukul bahan kering dan tidak berserat. Alat yang biasa digunakan yaitu hammer mill. Alat ini untuk menghasilkan bahan dengan ukuran kasar, sedang, dan halus. Bahan yang berserat atau kenyal tidak dapat dikecilkan ukurannya dengan cara pemukulan, karena gaya impact tidak dapat menyebabkan pecahnya bahan menjadi bagian yang lebih kecil. Demikian pula bahan yang besar, tidak dapat dikecilkan ukuranya dengan cara pemukulan karena akan merusak bentuk asal.
3) Gesekan (Attrition)
Gesekan (Attrition) menghasilkan zat yang sangat halus dari bahan yang lunak dan tidak abrasif.
4) Pemotongan (Cutting)
Merupakan cara pengecilan ukuran dengan menghantamkan ujung suatu benda tajam pada bahan yang dipotong. Struktur permukaan yang terbentuk oleh proses pemotongan relatif halus, pemotongan lebih cocok dilakukan untuk sayuran dan bahan lain yang berserat. Perajangan biasanya hanya dilakukan pada bahan yang ukurannya agak besar dan tidak lunak seperti akar, rimpang, batang, buah dan lain-lain. Ukuran perajangan tergantung dari bahan yang digunakan.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi Pengecilan Ukuran
Faktor yang mempengaruhi pengecilan ukuran adalah energi yang dimiliki oleh alat pengecil ukuran. Energi yang dikeluarkan oleh alat pengecil ukuran ditentukan dari kekerasan bahan. Selain itu kadar air bahan juga berpengaruh. Karena bahan yang mempunyai kadar air banyak akan lebih mudah dihancurkan atau dikecilkan.
Karakteristik suatu bahan baku merupakan substansi utama yang secara garis besar perlu dipertimbangkan dalam menentukan mesin pengecil ukuran yang tepat. Kadar air suatu bahan baku serta kandungan penyusun suatu bahan baku tertentu akan berbeda-beda setiap komoditinya. Sehingga mesin tertentu yang tepat perlu diperhatikan kecocokannya dengan karakter bahan baku yang akan dikecilkan ukurannya. Selain itu aspek penting yang perlu diperhatikan adalah kapasitas mesin dalam mengasilkan rendemen karena hal tersebut menyangkut efektif atau tidaknya mesin pengecilan ukuran bekerja.
11
a. Pengecilan Ukuran
Pengecilan ukuran merupakan unit operasi yang diterapkan pada bahan padat untuk mengurangi ukurannya dengan menerapkan proses
penggilingan, penekanan atau pemukulan; untuk bahan cair mengurangi ukuran globula cairan emulsi pengecilan ukuran lebih sering disebut
sebagai homogenisasi atau emulsifikasi. Pengecilan ukuran baik padat maupun cair merupakan proses awal dalam suatu kegiatan pengolahan
pangan. Ada beberapa jenis pengecilan ukuran tergantung dari tujuan pengolahannya.
Keuntungan pengecilan ukuran dalam proses pengolahan adalah: 1 Meningkatkan luas permukaan yang dapat meningkatkan kecepatan
pengeringan, pemanasan atau pendinginan serta meningkatkan efisiensi dan kecepatan ekstraksi komponen cairan seperti pada sari buah atau
santan. 2 Bila dikombinasi dengan penyaringan atau pengayakan, akan
mempermudah proses pengayakan seperti pembuatan gula halus, bubuk rempah-rempah dan tepung-tepungan.
3 Ukuran partikel yang hampir sama akan menghasilkan campuran yang lebih baik seperti adonan kue.
Pengecilan ukuran dan emulsifikasi mempunyai efek sedikit atau bahkan tidak sama sekali terhadap pengawetan, dan biasanya digunakan untuk
meningkatkan kualitas makan atau kemudahan untuk proses selanjutnya. Pada beberapa bahan pangan akan meningkatkan penurunan kualitas
dengan terjadinya pelepasan enzim bahan dari jaringan yang rusak atau oleh akibat aktivitas mikroba dan oksidasi pada area yang diperluas
permukaannnya, kecuali perlakuan pencegahan diterapkan.
Di unduh dari : Bukupaket.com
12 Pengelompokan metoda pengecilan ukuran tergantung partikel yang
dihasilkan, yaitu: 1 Chopping, cutting, slicing, dan dicing
a besar sampai sedang potongan daging, keju, irisan buah-buahan untuk pengalengan
b sedang sampai kecil potongan sayuran seperti buncis dan wortel c kecil sampai granular daging cincang atau abon daging, irisan
kacang, parutan sayuran 2 Penggilingan menjadi tepung atau pasta untuk meningkatkan kehalusan
tepung rempah-rempah, tepung-tepungan, gula halus, pasta halus 3 Emulsifikasi dan homogenisasi mayonais, susu, mentega, es krim, dan
margarin
1 Sifat Karakteristik Bahan
Tekstur bahan yang umumnya diukur dengan skala maks adalah kriteria mengenai ketahanan bahan terhadap penghancuran. Kekerasan
bahan harus dipertimbangkan pada saat memilih peralatan pengecilan ukuran, karena bahan yang keras biasanya akan lebih sulit dikecilkan
ukurannya dan membutuhkan energi yang lebih besar. Struktur mekanik bahan dapat memberi petunjuk pada tipe gaya yang
harus diberikan agar terjadi pemecahan bahan. Untuk bahan-bahan yang mudah pecah frioble atau bahan yang memiliki struktur kristal,
pemecahan lebih mudah terjadi secara memanjang dalam satu bidang datar, alat yang sesuai dengan bahan tersebut bila bahan cenderung
pecah pada beberapa jalur pecahan, alat yang dipakai menggunakan gaya pukul impact , sedangkan bahan yang cenderung sobek sehar ,
cara yang tepat untuk proses pengecilan ukurannya adalah dengan cara pengirisan dan pemotongan.
Comment [RH2]: Untuk kata yang berasal dari bahasa asing ditulis miring
Comment [RH3]: Untuk kata yang berasal dari bahasa asing ditulis miring
Di unduh dari : Bukupaket.com
13 Selain kekerasan dan struktur mekanis bahan, air dalam bahan juga
dapat mempengaruhi proses pengecilan ukuran. Air pada bahan dapat berperan memperlancar atau menghambat proses pegecilan ukuran.
Kadar air yang berlebihan dapat menyebabkan terbentuknya gumpalan clogging selama penggilingan, sehingga menurunkan efisiensi produk.
Sebaliknya pada penggilingan basah, air sangat membantu dalam rangka mendapatkan partikel.
2 Jenis dan Fungsi Alat Pengecilan Ukuran
Jenis dan fungsi alat pengecil ukuran biasanya dibedakan berdasarkan tujuan pengecilan ukuran dan bahan yang dikecilkan. Dikenal ada 3
kelompok alat pengecil ukuran, yaitu : a Alat pengecil ukuran bahan berserat tinggi cutter, gratter
b Alat pengecil ukuran bahan kering grinder c Alat pengecil ukuran bahan pembentuk cair emulsifer dan
homogenizer. Secara rinci, jenis dan fungsi masing-masing alat tersebut adalah
sebagai berikut :
a Jenis dan Fungsi Alat Pengecil Ukuran bahan Berserat Tinggi
Cutter, Gratter
Jenis alat pengecil ukuran yang beredar di pasar pada dasarnya bekerja dengan mengunakan prinsip gaya mekanis. Gaya mekanis
tersebut meliputi gaya tumbukan impact , gaya geser shear , gaya tekan dan pemotongan cutting .
Agar dapat mengoperasikan alat pengecil ukuran dengan tepat, maka terlebih dahulu perlu dipahami bagian-bagian alat dan prinsip
kerja masing-masing alat.
Comment [RH4]: Bahasa asing ditulis miring
Di unduh dari : Bukupaket.com
14 Gambar 1. Contoh pisau
pengupas Beberapa contoh alat pengecilan ukuran berdasarkan jenis dan
fungsinya diterapkan dalam industri pengolahan hasil pertanian yaitu:
1 Pemotong Cutter
Alat ini berguna untuk pekerjaan-pekerjaan: a Membuang sisik ikan dan membuat fillet.
b Mengupas kulit buah dan sayur-sayuran serta kulit hewan sembelihan seperti daging.
Ada dua jenis cutter yaitu pisau pemotong dan pisau pengupas masing-masing mempunyai fungsi sebagai berikut :
a Pengupas peeler
Alat ini digunakan untuk mengupas kulit buah-
buahan dan
sayur- sayuran seperti mangga,
wortel kentang
dan mentimun.
b Pisau pemotong
Pisau ini berguna untuk memotong, membelah, membuang sisik ikan, mencincang daging, dan juga dapat digunakan
untuk mengupas buah dan sayuran serta hasil pertanian lainnya. Ada beberapa bentuk pisau pemotong yang dibuat
secara khusus dengan desain tertentu. Penggunaan pisau tersebut biasanya sangat spesifik yaitu untuk komoditas
tertentu.
Comment [RH5]: dimiringkan
Comment [RH6]: perler atau peeler
Di unduh dari : Bukupaket.com
15 Gambar 3.
Pisau kubis Gambar 2. Pengecilan ukuranmemotong.
Contoh pisau yang didesain secara khusus, antara lain adalah:
Pisau Kobis Pisau ini digunakan untuk membelah
dan memotong kobis. Ujung pisau melengkung seperti sabit. Prinsip
kerjanya dengan jalan dipukul dan ditarik.
Pisau Cincang Digunakan untuk mencincang daging
yang akan diolah, pisaunya tebal berat dan lebar. Prinsip kerjanya dengan jalan dipukulkan pada bahan.
Gambar 4. Contoh pisau cincang
Comment [RH7]: apa tidak sebaiknya dilengkapi dengan gambar
Di unduh dari : Bukupaket.com
16 Gambar 5. Contoh pisau pengiris.
Gambar 6. Alat pembersih sisik ikan.
Pisau pengiris slicer Alat
ini banyak
digunakan untuk
mengiris buah dan sayur
serta jenis
umbi-umbian. Produk
yang dihasilkan berbentuk
lembaran tipis.
Pembersih sisik ikan Alat ini sangat praktis
penggunaannya, tinggal
di gesek
berlawanan dengan
sisik ikan, semua sisik ikan akan terlepas dan
masuk kedalam
penampang plastiknya. Beberapa hal penting yang diperoleh dengan dilaksanakan
perawatan terhadap alat tersebut adalah memperlambat kerusakan, mempertahankan fungsi kegunaan, keawetan
serta keamanan dari suatu fasilitas. Dengan demikian perawatan
merupakan hal
yang penting
untuk mempertahankan lamanya jangka waktu pemakaian dari
suatu fasilitas.
Comment [RH8]: dimiringkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
17 Cutter biasanya dirawat dengan cara mencucimembersihkan
cutter dari sisa-sisa bahan yang menempel. Penyimpanan cutter dilakukan ditempat kering, dan mempertahankan agar
pisau tidak tumpul, maka harus sering diasah.
2 Pemarut Gretter
Alat ini ada yang bersifat multi guna dan ada yang khusus. Namun penggunaan alat ini pada umumnya untuk pemarutan
ketela pohon, dan buah kelapa yang akan diambil patinya atau ekstraknya. Jenis alatnya adalah pisau berputar rotary knife
cutter. Pisau ini umumnya digunakan untuk keperluan pemarutan ubi kayu. Untuk pembuatan tepung, biasanya
digunakan pisau yang permukaannya seperti gergaji besi, sedangkan untuk pemarutan kelapa, pisau tersebut diganti
dengan paku pendek dengan silinder dari kayu.
Gambar 7. Gambar contoh pemarut manual dan pemarut semi manual
Comment [RH9]: dimiringkan
Comment [RH10]: dimiringkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
18 Prinsip kerja alat ini adalah
dengan menekan bahan pada sebuah
silinder yang
pada permukaannya dilengkapi dengan
parut. Silinder digerakan oleh sebuah motor, sehingga terjadi
perajanganpemarutan bahan. Yang perlu diperhatikan dalam
perawatan alat pemarut, yaitu: a Sendidudukan dari bagian-bagian yang berputar setiap kali
perlu diberi pelumas agar tidak mudah aus. b Apabila gigi parut telah aus perlu dibongkardilepas,
kemudian dibalik dengan bagian yang bergigi luar. Apabila kedua gigi telah aus, maka parut diganti dengan yang baru.
c Cucilah setelah dipakai dengan membongkar blok mesin tersebut yang mudah dibongkar.
b Jenis dan Alat Pengecil Ukuran Pada Bahan Kering Grinder
Penggiling
Dalam industri pengolahan hasil pertanian proses penggilingan merupakan proses yang paling banyak dilakukan. Mekanisme
terjadinya pemecahan bahan disebabkan karena adanya tekanan pada bahan. Pada titik kritis, tekanan yang diberikan akan diserap
oleh bahan sebagai energi penekan, sehingga mengakibatkan bahan pecah, pecahnya bahan akan mengikuti bidang belahan sesuai
dengan sifat bahan. Faktor yang berpengaruh dalam proses penggilingan adalah :
1 Jenis bahan yang dihancurkan, 2 Kadar air bahan,
Gambar 8. Gambar contoh pemarut masinal.
Comment [RH11]: mungkin
maksudnya ”dibalik”
Comment [RH12]: dimiringkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
19 3 Kecepatan masuknya bahan,
4 Daya yang tersedia, dan 5 Tingkat kehalusan bahan yang dikehendaki.
Gambar 9. Contoh hasil pengecilan ukuran bahan kering. Beberapa contoh alat penggilingan yang digunakan dalam proses
pengolahan hasil pertanian, yaitu: 1 Hammer mill.
2 Burr mill 3 Jaw crusher
4 Gyratory crusher 5 Roll mill
Dalam industri pengolahan hasil pertanian proses penggilingan merupakan proses yang sering dilakukan. Ada beberapa jenis tipe
alat penggilingan dan fungsinya adalah sebagai berikut:
1 Hammer Mill
Hammer mill dipergunakan untuk berbagai macam pekerjaan penggilingan. Alat ini bekerja dengan prinsip memukul.
Comment [RH13]: mungkin yang dimaksud Burr mill
Comment [RH14]:
Comment [RH15]: sebaiknya dilengkapi dengan gambar
bahasa asing dimiringkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
20 Hammer mill terdiri dari silinder logam dengan diameter 20-30
cm. pada silinder tersebut dipasang pisau untuk mengiris buah yang masuk.
Keuntungan pemakain alat ini, yaitu : a Cocok untuk gerusan berukuran sedang dan kasar,
b Mudah diatur, bebas kerusakan akibat benda asing dan umpan, c Tidak menimbulkan kerusakan bila dioperasikan dalam
keadaan kosong. Sedangkan kerugian pemakaian alat ini :
a Hasil penggilingan tidak seragam, b Kebutuhan daya tinggi,
c Biaya rawat tinggi. Pada alat ini tingkat kehalusan hasil diperoleh dengan cara
mengatur besarnya lubang saringan.
Gambar 10. Hammer Mill
Di unduh dari : Bukupaket.com
21 Alat ini dilengkapi dengan beberapa buah pemukul palu yang
berputar pada suatu sumbu dan saringan. Bahan dimasukkan dalam alat kemudian akan terpukul berulang-ulang sampai
hancur, selanjutnya bahan akan keluar melalui saringan dibagian bawah. Alat ini berfungsi untuk menghancurkan buah-buahan
sehingga menjadi bubur.
Gambar 11. Contoh Hammermill. Pemeliharaan harus dilakukan secara terus-menerus dalam
rangkaian proses pengembangan fasilitas, dimulai dari tahap perencanaan, operasional dan evaluasi. Alat ini dapat dipelihara
dengan cara: a membersihkan silinderruang proses dari sisa-sisa bahan.
b memberi minyak pelumas pada sendi-sendidudukan dari bagian yang bagian yang bergerakberputar.
c mengendorkan sabung penghubung dan proses setelah selesai dipakai.
Di unduh dari : Bukupaket.com
22
2 Burr Mill
Alat ini sering disebut dengan disc mill . Burr milldisc mill yang terdiri dari dua buah piringan atau lebih. Pada burr mill satu
piringan yang berputar sedangkan piringan lain tetap, atau keduanya berputar tetapi berlawanan arah.
Keuntungan pemakaian alat ini : a biaya awal rendah,
b hasil penghancuran relatif seragam. c kebutuhan tenaga rendah.
Sedangkan kerugian pemakaian alat ini, adalah : a mudah rusak akibat benda asing,
b pengoperasian tanpa bahan dapat meruak alat, c alat penggiling mudah aus.
Burr mill sangat cocok untuk operasi yang memperoleh hasil gilingan berukuran kasar dan sedang.
Gambar 12. Bagian dalam burr mill.
Comment [RH16]: sebaiknya dilengkapi dengan gambar , bahasa asing
dimiringkan
Comment [RH17]: mungkin yang
dimaKSUD adalah “memperoleh”
Di unduh dari : Bukupaket.com
23 Alat ini bekerja dengan prinsip
sebagai berikut: setelah bagian alat yang sudah terpasang dengan benar
dan motor
penggerak telah
dihidupkan, maka dengan gerakan tersebut
lempeng batu
akan berputar, dan karena adanya gigi
transmisi serta adanya umpan bahan masuk, maka akan terjadi
penghancuran bahan,
yang selanjutnya mengalir ke luar melalui
lubang pengeluaran.
3 Jaw Crusher
Alat ini digunakan untuk menghancurkan zat padat bahan hasil pertanian, dengan kecepatan rendah.
Pada prinsipnya alat ini terdiri dari sebuah rahang yang statsioner dan rahang yang bergerak. Gerakan roda disebabkan
oleh perputaran roda penggerak, dan akibat adanya bahan yang dimasukan ke dalam alat, maka bahan tersebut menjadi hancur.
Pada saat roda penggerak berputar, maka pivot 1 dan rahang bergerak 2 dapat membuka dan menutup, rahang 4 dalam
kondisi tetap tidak bergerak. Pada waktu terjadi gerakan menutup, bahan masuk ke dalam ruang antara kedua rahang dan
terbentur oleh permukan rahang yang keras 3 sehingga bahan dapat hancur. Bahan-bahan yang telah hancur akan keluar
melalui lubang pengeluaran 9. Gambar 13. Contoh burr mill
untuk biji jagung.
Comment [RH18]: sebaiknya dilengkapi dengan gambar, bahasa asing
dimiringkan
Comment [RH19]:
kurang huruf “j”
Di unduh dari : Bukupaket.com
24 Gambar 14. Jaw crusher
4 Gyratori Crusher
Alat ini sama dengan jaw crusher, dimana rahang penghancurnya berbentuk silinder. Rahang pencampur terletak pada proses yang
dapat berputar cepat atau lambat, sesuai dengan besarnya rongga yang terjadi antara bahan yang dihancurkan dengan
rahang penghancur.
Gambar 15. Gyratory crusher.
Comment [RH20]: sebaiknya dilengkapi dengan gambar, bahasa asing
dimiringkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
25 Prinsip kerja alat ini adalah : bahan dimasukan ke dalam ruang
penghancur yang berbentuk V melalui lubang pemasukan. Selanjutnya mesin dijalankan sehingga rahang penghancur
crushing head dapat berputar, maka terjadi gesekan antara bahan yang dihancurkan dengan rahang penghancur. Akibatnya
bahan menjadi hancur. Bahan-bahan yang telah hancur, akan jatuh ke dasar mesin dan akhirnya jatuh melalui lubang
pengeluaran. Perawatan alat ini dilakukan dengan cara membersihkan sisa-
sisa bahan yang telah dihancurkan atau kotorang lain yang menempel pada bagian mesin dan memeriksa secara berkala
keadaan rahang penghancur, agar tetap bekerja dengan baik, menyiapkan atau menempatkan mesin di tempat yang kering
dan aman.
5 Roll Mill
Alat ini berguna untuk merubah gabah menjadi beras pecah kulit. Bagian-bagian alat, terdiri dari lubang pemasukan roll hopper,
pengatur masuknya gabah lead roller, pengatur clearance roll adjusting handle dan silinder karet rubber roller.
Untuk menghindari slip pada belt penggerak, stall motor penggerak, dan rusaknya spi, maka mesin ini pada waktu start
awal sebaiknya tidak diberi beban. Prinsip kerja alat dengan bahan roda penggerak roda gigi akan
berputar, dan bahan yang dihancurkan diletakan diantara dua gigi dan plat yang keras 3, sehingga terjadi proses
penghancuran. Bahan-bahan yang telah hancur akan keluar melalui lubang pengeluaran 4.
Comment [RH21]: sebaiknya dilengkapi dengan gambar
Comment [RH22]: bahasa asing dimiringkan
Comment [RH23]: istilah asing dimiringkan
Comment [RH24]: istilah asing dimiringkan
Comment [RH25]: istilah asing dimiringkan
Comment [RH26]: istilah asing dimiringkan
Comment [RH27]: imaksud istilah ini sebaiknya diberi penjelasan
Comment [RH28]:
kurang “ a “
Di unduh dari : Bukupaket.com
26 Gambar 16. Gambar prinsip kerja roll mill.
Gambar 17. Contoh roll mill.
c Jenis dan Alat Pengecil Ukuran Bahan Pembentuk Cair
Emulsifier dan Homogenizer
Istilah emulsifier dan homogeniser sering digunakan untuk peralatan yang menghasilkan emulsi. Emulsifikasi adalah bentuk
emulsi yang stabil dengan campuran dua atau lebih cairan yang berbeda
dimana fase terdispersi yang berbentuk butiran kecil menyebar dalam fase kontinyu. Homogenisasi merupakan proses
Di unduh dari : Bukupaket.com
27 pengecilan ukuran menjadi 0,5-30µm dan meningkatkan jumlah,
dari partikel padat atau cair pada fase terdispersi dengan menggunakan tekanan.
Homogenisasi dan emulsifikasi digunakan untuk merubah sifat fungsional dan kualitas makan dari bahan pangan, serta memiliki
sedikit danatau tanpa efek nilai gizi atau daya simpan. Contoh produk emulsifikasi diantaranya margarin, salad cream dan
mayonnaise, sosis daging, es krim dan cake. Ada 2 tipe emulsi cair, yaitu:
1 Minyak dalam air oil in water, ow, contohnya susu. 2 Air dalam minyak water in oil, wo, contohnya margarin.
Kedua contoh tersebut merupakan sistem emulsi sederhana, dan emulsi yang lebih kompleks terdapat pada produk es krim, sosis
daging dan cake. Stabilitas emulsi ditentukan oleh:
1 Tipe dan jumlah emulsifying agent atau emulsifier, 2 Ukuran globula dalam fase terdispersi,
3 Tekanan pada permukaan globula, 4 Viskositas fase kontinyu,
5 Perbedaan densitas antara fase terdispersi dan fase kontinyu. Homogenisasi adalah proses mengecilkan ukuran butiran pada fase
terdispersi dan emulsifier yang ada didalamnya atau yang ditambahkan. Penurunan tekanan permukaan antara fase dan
mencegah penggabungan butiran tingginya tekanan permukaan antara fase terdispersi dan fase kontinyu, lebih sulit untuk
membentuk dan
menjaga kestabilan
emulsi. Emulsifier
memerlukan energi yang rendah dalam membentuk emulsi.
Comment [RH29]: dimiringkan Comment [RH30]: dimiringkan
Di unduh dari : Bukupaket.com
28 Protein dan fosfolipid bertindak sebagai emulsifier, tetapi dalam
proses pangan digunakan juga bahan sintetik seperti ester dari gliserol atau ester sorbitan dari asam lemak yang lebih efektif dan
biasa digunakan. Emulsifier sintetik dikelompokkan menjadi tipe polar dan non-polar. Apabila terdapat kelompok polar didalamnya
yang mengikat air, maka akan membentuk emulsi air dalam minyak wo. Emulsifier non-polar akan diikat oleh minyak menghasilkan
emulsi minyak dalam air ow. Ada 5 jenis homogeniser, yaitu:
1 High speed mixer, 2 Pressure homogenisers,
3 Colloid mills, 4 Ultrasonic homogenisers,
5 Hydrosear homogenisers and microfluidisers.
1 High Speed Mixer
High speed mixers menggunakan turbin atau propeler untuk campuran awal emulsi dari cairan yang viskositasnya rendah.
Cara kerjanya dengan menggunting bahan pangan pada tepi dan ujung pisau.
2 Pressure Homogenisers
Pressure homogenisers terdiri dari pompa dengan tekanan tinggi pada 10.000-70.000 x 10
3
Pa. Saat cairan dipompa melalui celah kecil yang disesuaikan sampai 300 µm antara katup dan
dudukan katup, dengan tekanan yang tinggi akan menghasilkan cairan dengan kecepatan tinggi 80-150 mdet. Dalam beberapa
bahan pangan, misalnya produk susu, mungkin distribusi emulsifier tidak cukup menutupi permukaan bentuk yang baru,
Di unduh dari : Bukupaket.com
29 yang menyebabkan globula lemak menggumpal. Katup kedua
selanjutnya digunakan untuk memecah kelompok globula. Pressure homogenisers biasa digunakan sebelum proses
pasteurisasi dan sterilisasi UHT dari susu, dan dalam produksi salad creams, es krim serta beberapa soups dan saus.
3 Colloid Mills
Colloid mills merupakan disc mill dengan jarak disc yang kecil 0,05-1,3 mm antara disc yang tidak bergerak dan disc vertikal
yang berputar pada 3.000-15.000 rpm, akan menghasilkan tekanan pemotongan yang tinggi dan lebih efektif dari pada
pressure homogenisers untuk cairan dengan viskositas tinggi. Dengan cairan berviskositas menengah, cenderung menghasilkan
butiran dengan ukuran besar dibanding yang dihasilkan pressure homogenisers. Banyaknya disain piringan, termasuk bentuk
datarflat, berombak dan kerucut, tersedia untuk aplikasi yang berbeda. Modifikasi desain termasuk dua piringan yang berputar
berlawanan atau intermeshing pin pada permukaan piringan akan meningkatkan proses pemotongan. Untuk makanan dengan
viskositas tinggi seperti peanut butter, pasta daging atau ikan piringan dapat disusun horizontal seperti pada paste-
mill.Gesekan besar dihasilkan pada makanan yang kental sehingga alat penggiling ini didinginkan dengan sirkulasi air.
4 Ultrasonic Homogenisers
Ultrasonic Homogenisers menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi 18-30 kHz menyebabkan siklus tekanan dan
tegangan bergantian pada cairan dengan viskositas rendah dan rongga gelembung udara, akan membentuk emulsi dengan
ukuran butiran 1-2 µm. Dua fase emulsi dipompa melalui
Di unduh dari : Bukupaket.com
30 homogeniser pada tekanan 340-1400 x 10
3
Pa. Energi ultrasonik dihasilkan oleh pisau logam yang bergetar, freksuensi getaran
dikontrol dengan mengatur posisi penjepit dari pisau. Homogeniser ini digunakan untuk menghasilkan emulsi pada
salad creams, es krim, synthetic creams, makanan bayi dan essential oil. Juga digunakan untuk menyebarkan tepung pada
cairan.
5 Hydrosear Homogenisers dan Microfluidisers.
Hydrosear homogenisers merupakan ruang berbentuk dua kerucut dengan pipa pemasukkan bahan makanan pada pusat
dan pipa pengeluaran pada akhir setiap kerucut. Bahan makanan berbentuk cairan dimasukkan dalam ruangan pada kecepatan
tinggi dan dibuat berputar yang meningkatkan lingkaran kecil dan meningkatkan kecepatan sampai mencapai pusat dan
dikeluarkan. Perbedaan kecepatan antara lapisan yang berdekatan pada cairan menyebabkan tekanan pemotongan yang
tinggi, yang bersama getaran rongga dan frekuensi sangat tinggi, memecah butiran pada fase terdispersi menjadi sekitar 2-8 µm.
Tipe yang sama dari peralatan, disebut microfluidiser beroperasi dengan memompa cairan ke dalam ruangan dan menyebabkan
pemotongan dan perputaran saat berinteraksi dan menghasilkan butiran dengan ukuran diameter kurang dari 1 µm, dalam ukuran
terbatas.
3 Efek Pada Makanan
Pengecilan ukuran yang dilakukan dalam pengolahan untuk mengontrol tekstur atau sifat rheologi makanan serta untuk meningkatkan efisiensi
pencampuran dan transfer panas. Tekstur beberapa makanan seperti
Comment [RH31]: sebaiknya beri penjelasan
Di unduh dari : Bukupaket.com
31 roti, hamburger, dan sari buah dikontrol dengan kondisi bahan-bahan
yang mengalami pengecilan ukuran, dan secara tidak langsung juga berdampak terhadap aroma dan flavor beberapa bahan pangan.
Kerusakan sel dan meningkatnya luas permukaan menyebabkan meningkatnya reaksi oksidasi serta kecepatan aktivitas mikrobiologis
dan enzimatis. Pengecilan ukuran mempunyai pengaruh sedikit atau tidak sama sekali terhadap pengawetan. Makanan kering seperti biji-
bijian atan kacang-kacangan memerlukan a
w
yang rendah untuk penyimpanan dalam beberapa bulan setelah digiling tanpa perubahan
nilai gizi ataupun kualitas makannya, akan tetapi bahan makanan yang basah cepat rusak bila proses pengawetan seperti pendinginan,
pembekuan dan pemanasan tidak dilakukan.
a Karakteristik Sensoris
Kehilangan senyawa yang mudah menguap dari rempah-rempah dan kacang-kacangan akan terjadi apabila suhu penggilingan
meningkat. Pada makanan basah, kerusakan sel akan mengakibatkan enzim dan bahan tercampur yang menyebabkan terjadinya
penurunan flavor, aroma dan warna. Keluarnya cairan sel bahan akan menjadi media yang baik untuk pertumbuhan mikroba dan
juga akan menyebabkan terjadinya penyimpangan flavor dan aroma. Pada bahan cair, homogenisasi akan mempunyai dampak warna
pada beberapa makanan seperti susu, karena banyaknya jumlah globula lemak akan memantulkan dan menyebarkan cahaya. Flavor
dan aroma meningkat pada beberapa makanan hasil emulsifikasi karena senyawa volatil menyebar melalui makanan dan kontak
dengan indera pengecap saat makan. Nilai gizi makanan teremulsi berubah apabila komponennya dipisahkan contohnya pada
pemmbuatan mentega, dan akan meningkatkan daya cerna lemak dan protein dari makanan karena pengecilan ukuran partikel.
Comment [RH32]: mungkin yang
dimaksud adalah “pengecap”
Di unduh dari : Bukupaket.com
32
b Nilai Gizi
Meningkatnya luas permukaan bahan karena pengecilan ukuran menyebabkan hilangnya nilai gizi karena oksidasi asam lemak dan
karoten. Kehilangan vitamin C dan thiamin pada irisan buah-buahan dan sayuran cukup besar contohnya 78 penurunan vitamin C
pada irisan mentimun. Kehilangan selama penyimpanan tergantung pada suhu dan kadar air bahan, juga pada konsentrasi oksigen pada
tempat penyimpanan. Pada makanan kering, besarnya kehilangan nilai gizi hasil dari pemisahan bagian bahan terjadi setelah proses
pengecilan ukuran contohnya pemisahan kulitsekam dari beras, gandum atau jagung Fellow, 2000
c Viskositas atau Tekstur
Pada beberapa bahan makanan cair atau semi cair, rasa di mulut ditentukan oleh pemilihan jenis emulsifier dan stabiliser juga
kontrol kondisi homogenisasi. Pada susu, homogenisasi mengecilkan ukuran globula lemak dari 4 µm ke ukuran kurang dari 1 µm, yang
menghasilkan susu dengan tekstur yang lebih kental. Meningkatnya viskositas disebabkan banyaknya globula dan adsorpsi kasein
melalui permukaan globula. Pada bahan makanan padat yang teremulsi, tekstur ditentukan oleh
komposisi bahan, kondisi homogenisasi dan proses selanjutnya seperti pemanasan atau pembekuan. Emulsi daging seperti sosis
dan bakso merupakan emulsi lemak dalam air ow dimana fase kontinyu merupakan sistem koloid yang kompleks dari gelatin,
protein, mineral dan vitamin yaitu pada fase dispersi globula lemak.
Di unduh dari : Bukupaket.com
33 Catat peralatan pengecilan ukuran apa saja yang ada di ruang
pengolahan di sekolah Anda. Tuliskan juga fungsi peralatan tersebut dalam pengecilan ukuran. Diskusikan bersama teman
satu meja hasil yang Anda peroleh, dan komunikasikan di muka kelas.
Lakukan praktik dengan lembar kerja yang sudah tersedia secara berkelompok sesuai arahan guru
Bagi semua peserta didik menjadi 4 atau 8 kelompok Buat kesimpulan dari praktik yang dilakukan, kemudian
presentasikan di muka kelas
Di unduh dari : Bukupaket.com
34
Lembar Kerja PENGECILAN UKURAN
Tujuan
Setelah menyelesaikan praktik ini, peserta didk mampu memahami konsep pengecilan ukuran dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.
Alat:
1 Pisau 2 Talenan
3 Loyang plastik 4 Parutan kelapa
5 Sarangan santan 6 Gelas ukur
7 Gelas kimia 8 Penggaris
9 Timbangan 10 Sendok kecil
Bahan:
1 Singkong 2 Gula pasir kasar dan halus
3 Bawang putih 4 Kelapa
Langkah Kerja: 1
Singkong
a Ambil singkong, kemudian cuci sampai bersih. b Potong dengan menggunakan pisau dengan ukuran 10x5x2 Cm,
sebanyak 3 buah. c Ukur
luas permukaan potongan singkong pertama. d Ambil potongan singkong kedua dibagi menjadi 2 bagian, ukur luas
permukaan semua potongan singkong kedua. e Potongan singkong ketiga dibagi menjadi 4 bagian, ukur luas
permukaan semua potongan singkong ketiga.
Di unduh dari : Bukupaket.com
35 f Catat hasil pengamatan.
g Buat kesimpulan dan diskusikan dengan teman-teman Saudara.
2 Kelapa
a Bagi kelapa menjadi 2 bagian. b Parut satu bagian kelapa dengan ukuran parut biasakecil, dan satu
bagian dengan ukuran parut besar. c Timbang masing-masing dengan berat yang sama.
d beri air sebanyak 100 mL, kemudian peras santannya, masukkan ke dalam gelas kimia 250 mL.
e Diamkan selama 1 jam, kemudian ukur santan kentalnya. f Catat hasil pengamatan.
g Buat kesimpulan dan diskusikan dengan teman-teman Saudara.
3 Bawang Putih
a Ambil 3 siung bawang putih dan kupas kulitnya. b Ambil satu siung bawang putih dan belah menbjadi 2 bagian.
c Bawang putih kedua diiris dengan ukuran 2 mm.
d Bawang putih ketiga dicincang. e Amati aroma ketiga kelompok bawang putih tersebut.
f Catat hasil pengamatan. g Buat kesimpulan dan diskusikan dengan teman-teman Saudara.
4 Gula Pasir
a Timbang 10 gram gula pasir kasar dan 10 gram gula pasir halus. b Masing-masing masukkan ke dalam gelas.
c Tambahkan 50 mL air, kemudian aduk sampai gula larut. d Hitung berapa lama waktu yang diperlukan untuk masing-masing
gula tersebut melarut. e Catat hasil pengamatan.
f Buat kesimpulan dan diskusikan dengan teman-teman Saudara.
Comment [RH33]: maksudnya ketiga
Di unduh dari : Bukupaket.com
36
b. Pencampuran
Video yang berhubungan