BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Susu merupakan media cair yang mempunyai komposisi sangat lengkap, sehingga tidak dapat bertahan dalam waktu lama bila disimpan pada suhu kamar. Susu yang disimpan pada suhu kamar akan mudah rusak jika tidak mendapat perlakuan seperti pasteurisasi, pendinginan/pembekuan, dan pemanasan. Susu mudah rusak karena merupakan media yang baik bagi perkembangan mikrobia, angka kerusakan susu segar di Indonesia menurut Direktorat Jendral Peternakan berkisar antara 3-12,5%. Salah satu metode untuk memperpanjang masa simpan susu adalah dengan mengubahnya menjadi bubuk (butiran partikel kering). Susu bubuk telah dihasilkan mulai 100 tahun yang lalu dan berkembang pesat dalam waktu 50 tahun terakhir. Pembuatan susu bubuk merupakan salah satu cara yang paling sukses dan penting dalam pengawetan susu (Town, 2005). Spray dryer adalah salah satu bentuk pengeringan yang sudah banyak diaplikasikan di industri pengolahan susu. Metode ini akan berpengaruh terhadap total bahan padat yang dihasilkan dari susu bubuk. Suhu udara pengeringan yang tinggi akan menghasilkan susu bubuk dengan kadar air rendah dan total bahan padatan yang tinggi. Pada pengeringan menggunakan spray dryer bahan fluida akan dikabutkan menjadi partikel-partikel kecil untuk memperluas permukaan atau bidang kontak fluida. Selanjutnya partikel fluida akan dikontakkan dengan udara panas dalam waktu yang relatif singkat untuk menguapkan kandungan
1
airnya. Sehingga akan diperoleh partikel dengan kadar air yang jauh lebih rendah sekitar 2-4% dengan kualitas yang tetap terjaga. Kenyataan yang ada menunjukkan bahwa harga spray dryer konvensional sangat mahal, berkisar Rp. 200.000.000,- untuk kapasitas pengeringan dengan ekstrak cair 1 liter/jam dan Rp. 900.000.000,- untuk kapasitas pengeringan dengan input ekstrak cair yang lebih besar. Kendalanya adalah harga tersebut cukup mahal dan untuk kapasitas yang besar perlu menggunakan tenaga listrik sebesar 90.000 watt. Pengembangan spray dryer untuk UMKM sangat diperlukan. Spray dryer konvensional yang ada adalah spray dryer dengan atomizer tipe wheel rotary, pressure dan pneumatic dryer yang membutuhkan dana yang tidak sedikit dalam pengadaannya. Spray dryer konvensional ini juga memiliki berbagai kekurangan seperti pada spray dryer tipe wheel rotary, kekurangannya seperti konsumsi energi yang tinggi, biaya pengadaan yang mahal dan membutuhkan chamber jauh lebih besar. Atomizer tipe pressure nozzle juga memiliki beberapa kekurangan seperti tidak dapat mengatur kapasitas nozzle selama operasi pengeringan, tidak memungkinkan untuk suspension liquid dan cepat mengalami korosi. Alat pengering spray dryer yang ekonomis dan efisien perlu dirancang untuk meningkatkan pemanfaatannya di masyarakat luas. Salah satu jenis spray dryer yang dikembangkan adalah spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic dimana proses atomisasinya mengadopsi sistem spray pada cat (pneumatic). Dengan atomizer tipe pneumatic tekanan udara pada ujung nozzle turun drastis sehingga terjadi perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan pada bahan dan ujung
2
nozzle akan menyebabkan bahan akan terhisap dan keluar dari ujung nozzle dalam bentuk droplet kecil disebabkan diameter ujung nozzle yang sempit, dimana ukuran droplet dapat diatur dengan mengatur tekanan kompressor. Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian pengaruh suhu inlet dan debit udara pengering pada proses pengeringan susu menggunakan spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic terhadap kualitas susu bubuk yang dihasilkan. Sehingga nanti akan diperoleh suhu inlet dan debit udara pengeringan yang optimal dalam proses pengeringan menggunakan spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic dan dapat dilakukan proses pengeringan yang lebih singkat dengan hasil yang berkualitas. 1.2. Batasan Masalah 1)
Penelitian ini terbatas pada analisis pengaruh suhu inlet dan debit udara pengering terhadap kualitas powder yang dihasilkan.
2)
Analisis kualitas powder yang diamati meliputi kadar air akhir, bulk density, derajat keputihan, wettability dan flowability.
3)
Analisis yang dilakukan terhadap alat terbatas pada analisis efisiensi produksi, efisiensi sitem pemanasan udara pengering dan efisiensi pengeringan.
3
1.3. Tujuan Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah melakukan perancangan dan pengujian spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic untuk pengeringan susu. Adapun secara khusus tujuan dari penelitian ini yaitu : 1)
Mengkaji pengaruh suhu inlet dan debit udara pengering terhadap kualitas produk dihasilkan yang meliputi kadar air, bulk density, derajat keputihan, flowability dan wettability.
2)
Mengkaji pengaruh suhu inlet dan debit udara pengering terhadap efisiensi produksi bubuk pada proses pengeringan susu menggunakan spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic.
3)
Menentukan efisiensi sistem pemanasan udara pengering dan efisiensi pengeringan pada proses pengeringan susu menggunakan spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic.
1.4. Manfaat Dari hasil penelitian ini akan diperoleh suatu kondisi proses pengeringan susu dengan menggunakan rancangan spray dryer dengan atomizer tipe pneumatic yang optimal. Dengan mengetahui suhu pengering dan debit udara pengeringan yang optimal akan diperoleh suatu kondisi proses yang lebih menguntungkan yaitu dapat mempercepat proses, menekan biaya ekonomi dan memperbaiki kualitas hasil proses sehingga diperoleh hasil yang lebih baik. Selain itu, dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang teknik pengolahan susu sehingga dapat memiliki daya simpan yang tinggi. 4
