PENGGORENGAN VAKUM VACUUM FRYING) · setelah tercapai keseimbangan antara kadar air bahan dengan...
Transcript of PENGGORENGAN VAKUM VACUUM FRYING) · setelah tercapai keseimbangan antara kadar air bahan dengan...
Penggorengan (frying):
Adalah Proses panas yang menggunakan minyak
sebagai media pindah panas, suhu yang
digunakan 160 -185oC
Kadar Air Keseimbangan
Ke
lem
bab
an (
RH
)
0 0,1 0,2 0,3 0,4
0
0,2
0,6
0,4
0,8
1,0
Air BebasAir Terikat
Kondisi air di dalam bahan & Kurva kadar air
keseimbangan (Basmadjian, 2004)
PENGGORENGAN VAKUM:
1. Penggorengan pada suhu dan tekanan rendah(dibawah tekanan atmosfir), hasilnya renyah.
2. Suhu penggorengan vakum 80 – 90 oC
3. Penggorengan vakum sesuai untuk komoditi peka panas.
Contoh komoditi peka panas: buah, sayur, hasil peternakan/
perikanan.
4. Kerusakan bahan yang digoreng dan minyak dapatditekan (< 10%)
5. Menjawab citra negatif penggorengan konvensional
KELEBIHAN PENGGORENGAN VAKUM
- Kerusakan bahan dan minyak dapat ditekanserendah mungkin
- Produk yang dihasilkan dan minyak goreng lebih awet
- Resiko terhadap penyakit yang ditimbulkan lebih rendah
- Sesuai untuk komoditi peka panas: buah, sayur, hasil perairan
Pada penggorengan vakum, bahan yang digorengsudah mempunyai:
- Cita rasa, aroma dan warna- Mudah dicerna namun mudah rusak
Jadi, tujuan khusus penggorengan vakum: mengawetkan dan mempertahankan:-cita rasa, -aroma, -warna.
SYARAT PROSES PENGGORENGAN
No Parameter Nilai
1.
2.
3.
Tekanan
Temperatur:
>Buah dan sayur
>Hasil laut
>Kacang- kacangan
Buih diatas minyak
-66cmHg kebawah
83oC max 90oC
100oC
105oC
Tinggal sedikit dan seragam
SYARAT BAHAN BAKU
No Parameter Kondisi1.
2.
Kematangan
Tekstur, rasa, warnadan aroma Buah dansayur
Optimal (80-90%)
Optimal
SYARAT MINYAK GORENG:
- Satu jenis/ Merk, bahan baku- Satu jenis kualitas- Minyak bekas dan baru tidak boleh dicampur
termasuk wadahnya
Indikator minyak goreng pada
penggorengan vakum rusak: timbul
gelembung udara (buih) diatas
minyak yang memenuhi ruang
penggoreng, hingga terhisap oleh
pompa vakum.
Pada temperatur penggorengan
rendah, memungkinkan
penggunaan minyak berulang
hingga lebih dari 100 kali
pemakaian, namun minyak masih
aman untuk dikonsumsi.
Kapan penggantian minyak dilakukan?
1. Pengolahan komoditi peka panas seperti buah dan sayur
menjadi produk yang renyah menggunakan proses
penggorengan vakum
2. Tiga parameter yang menentukan berakhir/ selesainya
penggorengan vakum
i) tekanan kurang dari 12,5kPa,
ii) suhu 80 – 90 oC, untuk buah, sayur.
iii) kadar air, gelembung air di atas minyak sudah habis.
3. Studi penggorengan vakum
Bagian-bagian Utama Mesin Penggoreng Vakum
No Nama Bagian Fungsi
1
2
3
4
5
Tabung penggoreng
Kondensor
Pompa water jet
Pengendali suhu
Pemanas
Mengkondisikan tekanan dan temperatur.
Terdapat: minyak goreng dan mekanisalat celup
Mengembunkan uap
Mempertahankan tekanan tetap rendah
Mengatur temperatur sesuai dengan yang dikehandaki
Menaikkan suhu penggorengan
Dasar pemilihan: - mudah dan murah dalam produksi,
pengoperasian dan perawatannya,
- mampu bekerja pada temperatur dan
kelembaban tinggi terus menerus.
Sistem Pompa Vakum:
Metode pemvakuman: sistem jet air
Bernoulli (perubahan energi tekanan air
menjadi energi kecepatan melalui nosel).
Tabung Penggoreng:
Posisi:
Horisontal: luas permukaan pindah panas
dan pindah massa per satuan volume
besar, penguapan cepat.
Konstruksi: dirancang hemat bahan
namun kuat.
Kedua sisi: dibentuk melengkung ke
dalam, mengikuti arah tekanan dari luar
sewaktu divakum.
Agar bebannya bersifat beban Tarik.
(kekuatan tarik logam kurang lebih 5 kali
kekuatan tekan).
Mekanik Angkat Celup:
Sistem Engkol: sederhana, mudah
dalam perawatan, pengoperasian, dan
penggantian suku cadang.
Proses pindah massa pada penggorengan berakhir
setelah tercapai keseimbangan antara kadar air
bahan dengan kelembaban udara di dalam ruang
penggoreng.
Contoh hasil proses:
Kehilangan: warna, rasa, aroma,
dan bentuk relatif kecil. Sesuai
untuk bahan peka panas.
Produk kering dan renyah
Evaporasi: pengurangan air dari bahan
encer untuk mendapatkan produk cair
konsentrat
Prinsip: menghilangkan sebagian air
dari bahan pangan cair dengan cara
pemanasan
Pemisahan/penguapan air disebabkan
oleh perbedaan volatilitas antara air dan
padatan
Prinsip Evaporasi
Keuntungan: stabilitas
mikrobiologis dan
mengurangi biaya
tranportasi dan
penyimpanan
Contoh: pembuatan pasta
tomat→TS 35-37 dari
evaporasi air juice tomat yg
awalnya TS 5-6%
Prinsip Evaporasi
Fungsi evaporasi:
- Digunakan untuk pemekatan sblm pengeringan, pembekuan/sterilisasi untuk mengurangi berat dan volume→menghemat energi utk penyimpanan, transport dan distribusi
- Evaporasi meningkatkan kadar total solid, menurunkan Aw: lebih awet
- Lebih praktis untuk konsumen
- Merubah flavor, warna makanan
Fungsi Evaporasi
Evaporator terdiri atas heat exchanger dalam
chamber, kontak dg permukaan
bahan→perpindahan panas, perbedaan tekanan
Kondisi vakum dalam ruang evaporasi, suhu
didih turun, kerusakan minimal
Sumber panas: steam, mengalami kondensasi,
kondensat/vapor dibuang→single effect
Jika vapor digunakan lagi untuk media pemanas
pd chamber evaporator lain→multiple effect
EFFECT ON FOODS
Beberapa komponen aroma lebih volatil daripada air dan hilang selamaevaporasi→menurunkan kualitas sensoris konsentrat
Beberapa bahan pangan kehilangan seny volatil yg tdk enak: menguntungkan karena kualitas produk meningkat. Ex cocoa dan milk
Komponen volatil ada dlm produk dg cara:
- Pengadukan
- Volatile recovery dg kondensasi vapor
- Stripping volatiles dg inert gas, ditambahkan kembali setelah evaporasi
Evaporasi: kenampakan produk lbh gelap krn konsentrasi meningkat, reaksi kimia (Maillard browning)
Suhu rendah dan waktu tinggal pendek, kualitas sensori baik
Macam-macam Evaporator
Open kettle (Pan)
Horizontal-tube natural circulation evaporator
Vertical-type natural circulation evaporator
Long-tube Vertical type evaporator
Force-circulation-type evaporator
Falling film Evaporator
Agitated-film evaporator
Plate Evaporator
Open-pan solar evaporator
Batch pan Seperti penguapan alami dengan matahari, the batch
pan merupakan metode yang paling tua dan paling sederhana untuk memekatkan larutan.
Secara teknologi sudah ketinggalan, tapi masihdigunakan dalam aplikasi terbatas, seperti pemekatannira untuk pembuatan gula merah.
Waktu tinggal produk dalan pan biasanya beberapajam
Yang penting adalah mendidihkan pada suhu rendahdan gunakan tekanan vakum jika produk sensitifterhadap panas.
Pemanasan pan dengan jaket atau dengan coil ataudipanaskan langsung dengan api dari bawah.
Kapasitas evaporator kecil karena rendahnyakoefisien dan luas perpindahan panas.
Perpindahan panas dapat ditingkatkan dengan adanyapengadukan
Horizontal-tube evaporator
FeedSteam
Vapor
Steam chest
Tube bundle
Thick liquor
Boiling Solution
outside tubes
Condensate
or drips
• Evaporator sederhana. Tidak mahal,
• Steam di tube dan cairan di bagian
luar
• Sirkulasi cairan kurang baik
• Koefisien transfer panas rendah,
akibatnya transfer panas kurang
efisien.
• Baik untuk cairan yang tidak
mengendap, µ rendah
• Pengendapan kerak terjadi di luar
tabung, jadi sukar dibersihkan
• Konstruksi harus diusahakan agar
bundel tabung-tabung bisa
dikeluarkan untuk dibersihkan.
Vertical-tube Basket Evaporator
• hydrostatic head in tubes prevents boiling in tubes
• Cairan dalam tabung, steam dalamshell.
• Sirkulasi / aliran cairan bisa berjalan dengan baik sehingga akibat aliran tersebut, koefisien transfer panas besar, mengakibatkan transfer panas cukup efisien.
• Endapan / kerak terjadi dalam tabung sehingga lebih mudah dibersihkan.
steam
Vertical-tube Standard Evaporator
• Cairan dalam tabung, steam dalam shell.• Cairan dalam tabung mendidih, uap
bergerak ke atas, cairan terbawa. Di atastabung, uap dan cairan terpisah. Uap keatas menuju outlet, cairan ke bawahlewat saluran besar di tengah dankembali masuk ke tabung.
• tekananhydrostatic dalam tubes mencegah pendidihan dalam tubes
• Natural convection berjalan baik sehinggatransfer panas efisien.
• Kerak / endapan terbentuk dalam tabungsehingga lebih mudah dibersihkan.
• Sirkulasi menyebabkan ada sebagiancairan yang berkali-kali kontak denganpermukaan pemanas. Hal ini kurang baikuntuk bahan yang tidak tahan panas, misalnya susu
steam
Vapor
Entrainment settling section
Flow of circulating liquid
Steam
Steam condensing outside tubes
Thick liquor
Drips
Boiling inside tubes
Feed
Long-tube vertical Evaporator
•Untuk memperbesar kecepatan sirkulasi
cairan dengan harapan koefisien transfer
panas makin besar, tabung-tabung untuk
transfer panas diperpanjang.
•Aliran cairan kembali ke bawah lewat pipa
di luar evaporator.
•Keuntungan : Koefisien transfer panas
besar sehingga transfer panas lebih
efisien
•Kerugian : Jumlah penguapan tiap pass
sangat besar (karena tabung panjang)
sehingga konsentrasi lokal di mulut tabung
bagian atas sangat tinggi (cairan dalam
evaporator tidak homogen). Hal ini bisa
menyebabkan kristalisasi atau
pembentukan gel pada tabung, sehingga
bisa mengganggu sirkulasi cairan.
Forced-circulation Evaporator
• Sirkulasi cairan untuk memperbesar koefisien
transfer panas dibantu dengan pompa.
• Koefisien transfer panas bisa besar dan
penyumbatan-penyumbatan dalam tabung
bisa terdorong keluar tabung oleh pompa.
• Tabung tidak terlalu panjang. Sirkulasi cepat,
sehingga larutan dalam evaporator lebih
homogen.
• Diperlukan pompa yang menjadi satu dengan
evaporator sehingga harga alat lebih mahal.
• Perlu biaya pemompaan.
• Karena aliran keluar tabung cepat, maka
pemisahan uap dan cairan lebih sulit,
sehingga perlu baffle yang lebih baik dan
ruang pemisah lebih besar di bagian atas.
Falling Film Evaporator
Larutan pekat dikeluarkan pada bagian bawah.
Cairan mengalir ke bawah membentuk film di
keliling dalam tabung. Aliran disebabkan gaya
berat dan gesekan uap.
Uap bergerak ke bawah. Meskipun t kecil, tetapialiran tetap baik (gravity). Bandingkan dengan
natural convection evaporator misalnya. Luas
permukaan pemanasan sangat besar dibanding
volum cairan dalam evaporator. Hal ini
memungkinkan transfer panas cukup dan
perusakan belum banyak terjadi karena waktu
tinggal kecil (volume cairan dalam evaporator
kecil).
Kapasitas alat ini tidak bisa divariasi terlalu besar.
Evaporasi susu
Pada proses, evaporasi susu melewati tabung
uap panas di bawah kondisi vakum. Pemanasan
berlangsung antara 65-70oC. kandungan
bahan kering pada susu meningkat ketika
proses pemanasan. Konsentrasi padatan telah
sesuai ketika densitas mencapai nilai 1,07.
Pada tingkatan ini, 1 kg unsweetened milk
dengan lemak 8% dan padatan non lemak 18%
diproduksi dari 2,1 kg bahan baku susu yang
memiliki kandungan lemak 3,8% dan padatan
non lemak 8,55%.
Pada proses evaporasi, setelah dimasukkan gula ke dalam evaporator kemudian dicampur dengan susu. Evaporasi dilanjutkan hingga kandungan bahan kering yang dikehendaki tercapai. Kandungan bahan kering diperiksa secara tidak langsung dengan menentukan densitas dari konsentrat
Sweetened condensed milk (Susu kental
manis)
CONCENTRATED FRUIT
AND VEGETABLE JUICE
Proses evaporasi pada pengolahan
concentarated fruit and vegetable juice
menggunakan alat penguap vakum
(vacuum evaporator). Alat ini sangat
baik digunakan untuk menguapkan
bahan-bahan yang peka terhadap suhu
tinggi seperti santan, susu, dalam
industri pembuatan pasta tomat
maupun industri minuman juice. Alat
ini dipakai bila menginginkan
penguapan secara tepat dan tekanan
pada bahan tetap dipertahankan
lebih rendah dari 1 atmosfer