Alat dan Mesin Pengeringan – Menurut Trayball (1981) proses pengeringan merupakan suatu cara untuk menurunkan kadar air yang terdapat didalam suatu bahan. Sedangkan menurut Hall (1957) proses pengeringan merupakan proses pengambilan dan penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan pada biji-bijian akibat proses biologis dan kimiawi sebelum bahan di olah atau digunakan.
Proses pengeringan dapat dilakukan dengan cara menguapkan air. Cara ini dilakukan dengan menurunkan kelembaban udara dengan mengalirkan udara panas disekeliling bahan yang dikeringkan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar daripada tekanan uap air di udara. Perbedaan tingkat tekanan ini dapat mengakibatkan terjadinya aliran uap dari bahan ke udara.
Proses pengeringan dilakukan melalui dua tahapan periode yaitu periode kecepatan konstan dan periode kecepatan penurunan.
Menurut Rao et al (2005) Periode kecepatan konstan seringkali disebut dengan periode awal, dimana kecepatannya dapat dihitung dengan menggunakan persamaan perpindahan masa dan panas. Udara yang terdapat pada proses pengeringan memiliki peran penting sebagai pemberi panas pada bahan, sehingga menyebabkan terjadinya penguapan air. Selain udara juga berfungsi untuk mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh bahan yang dikeringkan. Semakin cepat laju udara maka semakin cepat pula proses pengeringannya.
Menurut Desrosier (1988) Kadar air akhir apabila sudah mencapai tingkat kesetimbangannya, maka akan membuat waktu pengeringan menjadi naik atau dengan kata lain waktu pengeringan menjadi lebih cepat. Menurut Buckle et al (1987) ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses pengeringan suatu bahan yaitu sebagai berikut:
- Sifat fisik dan kimia dari suatu bahan meliputi bentuk, ukuran, komposisi, dan kadar air yang terkandung didalamnya.
- Pengaturan geometris dari suatu bahan. Hal ini berhubungan dengan alat dan media yang digunakan sebagai perantara pemindahan panas.
- Sifat fisik dari lingkungan sekitar alat pengering meliputi suhu, kelembaban dan kecepatan sirkulasi udara.
- Karakteristik dan efisiensi pemindahan panas dari alat pengering.
Proses pengeringan suatu bahan juga harus memperhatikan suhu udara dan tingkat kelembaban. Suhu udara yang tinggi dan tingkat kelembaban udara yang relatif rendah dapat membuat air pada bagian permukaan bahan yang akan dikeringkan menjadi lebih cepat menguap. Hal ini dapat menyebabkan terbentuknya suatu lapisan yang tidak dapat ditembus dan dapat menghambat difusi air secara bebas. Menurut Desrosier 1988, Kondisi tersebut lebih dikenal dengan sebutan case hardening.
Alat dan Mesin Pengeringan
Ada beberapa jenis alat dan mesin pengeringan yang biasa digunakan untuk mengeringkan suatu bahan, untuk lebih jelasnya silahkan simak ulasannya dibawah ini.
1. Tray Dryer
Pengering baki (Tray Dryer) atau yang sering disebut juga dengan istilah pengering rak atau pengering kabinet memiliki bentuk persegi dan didalamnya berisi rak-rak, yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan dikeringkan. Bahan yang dapat dikeringkan dengan menggunakan tray dryer adalah bahan yang berbentuk padat atau butiran dengan jumlah yang tidak terlalu banyak. Alat pengering ini bekerja dengan cara meletakan bahan yang akan dikeringkan diatas rak (tray) yang terbuat dari logam yang berlubang.
Fungsi dari lubang-lubang tersebut adalah untuk mengalirkan udara panas. Pada alat pengering ini selain bahan yang akan dikeringkan ditempatkan langsung pada rak, bahan yang akan dikeringkan juga dapat ditebarkan pada wadah lainnya misalnya pada baki. Kemudian baki tersebut disusun diatas rak yang ada didalam pengering. Selain alat pemanas udara,tray dryer juga menggunakan kipas atau fan untuk mengatur sirkulasi udara didalam alat pengering.
2. Spray Dryer
Spray dryer adalah alat pengering yang digunakan untuk menguapkan dan mengeringkan larutan sampai kering secara termal, sehingga menghasilkan bahan padat yang kering. Spray dryer dapat menggabungkan fungsi evaporasi, kristalisator, pengering, unit penghalus, serta unit klasifikasi. Prinsip kerja dari spray dryer adalah dengan memperluas permukaan cairan yang akan dikeringkan dengan cara pembentukan droplet yang selanjutnya dikontakan dengan udara pengering yang panas.
Bahan (cairan) yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle (saringan bertekanan) yang akan dikeluarkan dalam bentuk butiran (droplet) yang halus. Butiran tersebut selanjutnya akan masuk kedalam mesin pengering yang dilewati oleh aliran udara panas. Hasil pengeringan dalam bentuk bubuk akan berkumpul dibagian bawah ruang pengering yang selanjutnya akan dialirkan kedalam bak penampung. Berikut beberapa komponen utama dari spray drayer :
- Atomizer
Atomizer merupakan komponen utama yang paling penting dimana memiliki fungsi untuk menghasilkan droplet dari cairan yang akan dikeringkan. - Chamber
Chamber merupakan tempat atau ruang dimana terjadinya kontak antara droplet dalam bentuk cairan yang dihasilkan oleh atomizer dengan udara panas untuk proses pengeringan. - Heater
Heater memiliki fungsi sebagai pemanas udara yang akan digunakan sebagai pengering. - Cyclone
Cyclone merupakan bak penampung hasil proses pengeringan. - Bag Filter
Bag filter berfungsi untuk menyaring atau memisahkan udara setelah digunakan untuk pengeringan dengan bubuk yang terbawa setelah proses.
3. Rotary Dryer
Rotary dryer atau yang sering juga disebut dengan istilah drum dryer merupakan alat pengering yang bentuk sebuah drum yang berputar secara terus menerus yang dipanaskan dengan menggunakan tungku atau gasifier. Alat pengering ini dapat bekerja pada alian udara melalui poros silinder pada suhu antara 1200 – 1800 derajat fahrenheit.
Rotary Dryer sudah sangat populer dikalangan industri karena proses pengeringan dengan alat ini jarang mengalami kegagalan baik dari segi output kualitas maupun kuantitas. Alat pengering ini dapat digunakan untuk mengeringkan bahan yang berbentuk bubuk, granula, dan gumpalan partikel padat dalam ukuran yang besar. Proses pemasukan dan pengeluaran bahan terjadi secara otomatis dan berkesinambungan yang disebabkan oleh gerakan vibrator, putaran lubang umpan, gerakan berputar, dan gaya gravitasi. Sumber panas yang digunakan dapat berasal dari, uap listrik, minyak tanah, batubara dan gas.
4. Freeze Dryer
Mesin penegering beku (Freeze Dryer) merupakan salah satu metode pengeringan yang memiliki keunggulan dalam mempertahankan mutu hasil pengeringan, terutama untuk produk-produk yang sensitif terhadap panas. Dari semua metode pengeringan, metode Freeze Dryer merupakan salah satu metode pengeringan yang paling baik. Metode ini juga dikenal dengan berbagai sebutan lyophilization, lyophilisation, dan cryodesiccation.
Prinsip dasar dari proses pengeringan beku adalah proses menghilangkan kandungan air dari suatu bahan atau produk yang telah beku (es) tanpa melalui fase cair terlebih dahulu. Liofilisasi merupakan solusi untuk dapat menghasilkan produk bubuk yang stabil. Pengoperasian freeze dryer sedikit lebih panjang dibandingkan dengan metode pengeringan yang lain karena terdapat banyak menu display yang harus diatur terlebih dahulu serta harus lebih berhati-hati karena banyak peralatan yang terbuat dari gelas.
Freeze dryer merupakan suatu alat pengeringan yang termasuk kedalam conductions dryer / indirect dryer karena proses perpindahannya terjadi secara tidak langsung yang mana antara bahan yang akan dikeringkan dan media pemanas terdapat dinding pembatas sehingga air dalam bahan basah atau lembab yang menguap tidak terbawa bersama media pemanas. Hal tersebut menunjukan bahwa perpindahan panasnya terjadi secara hantaran atau konduksi.
Demikian ulasan mengenai alat dan mesin pengeringan yang biasa digunakan dalam dunia industri pertanian. Semoga bermanfaat!
