Laporan Satop 2

 

BAB I PENDAHULUAN   1.1 Latar Belakang

Dalam Da lam in indu dust stri ri pa pang ngan an,, pr pros oses es meru merupa paka kan n wada wadah h ya yang ng te tepa patt un untu tuk  k  melanc mel ancarka arkan n suatu suatu produk produksi. si. Saat Saat ini, ini, indust industri ri pangan pangan sedang sedang bersain bersaing g untuk  untuk  memperoleh keuntungan dan memberikan cara kerja yang efektif dan efisien. Untuk memperoleh cara kerja yang efektif dan efisien, diperlukan penciptaan  proses yang dapat mempermudah dan mempercepat proses produksi. produksi. Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting dan sering dijump dij umpai ai pada pada sebuah sebuah indust industri. ri. Pada Pada proses proses pencam pencampur puran an ini dapat dapat banyak  banyak  dihasilkan. Bahan baku makanan yang bersifat padat maupun cair dapat diolah dan dicampurkan dengan bahan lainnya (Sirait, 2015). Pen enca camp mpur uran an

mer eru upak pakan

oper operas asii

yang yang

be bert rtuj uju uan

men mengu gura rang ngii

ketidaksamaan kondisi, suhu atau sifat lain yang terdapat dalam suatu sistem. Pencampuran dapat terjadi dengan cara menimbulkan gerakan di dalam sistem tersebut yang menyebabkan bagian-bagian fase di dalam sistem tersebut saling  bergerak antara satu terhadap yang lainnya (Sirait, 2015).

1.2 Tujuan

Tujua ujuan n da dari ri pe perco rcoba baan an ini ini ad adal alah ah un untu tuk k da dapa patt meng menghit hitun ung g in inde deks ks  pencampuran untuk bahan berbentuk granula dan pasta, menjelaskan hubungan antara waktu dengan indeks pencampuran bahan berbentuk granula dan pasta, dan menjelaskan menjel askan pengaruh perbedaan perbedaan ukuran ukuran terhadap terhadap indeks indeks pencampuran pencampuran bahan  berbentuk granula.

1

 

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian dan Tujuan Pencampuran

Pencampuran adalah suatu proses dari penggabungan suatu bahan dengan  bahan yang lain (Haryanto, 2017). Bahan-bahan yang dapat dicampurkan dicampurkan bisa saja dari fasa yang berbeda. Seperti antara fasa cair-padat, padat-padat, dan cair-gas. Keti Ke tika ka

baha bahann-ba baha han n

ters terseb ebut ut

terc tercam ampu purr,

ak akan an

te terj rjad adii

pe peng ngad aduk ukan an

da dan n

menyebabkan dua hasil yang berbeda. Hasil ini berdasarkan komponennya, yaitu  bersifat heterogenisasi dan homogenisasi bahan. Heterogenisasi Heter ogenisasi adalah campuran dari beberapa bahan yang masih dapat dibedakan satu dengan lainnya. Sedangkan campuran yang rata dinamakan homogenisasi, namun ada pengertian lain juga. Homogenisasi berarti proses ganda yang menurunkan ukuran partikel. Sehingga  bahan akan tercampur menjadi satu campuran. Proses pencampuran melibatkan  pencampuran bahan padat, cair, dan gas, dengan berbagai kombinasi dan rasio antara 2 komponen atau lebih. Prinsip pencampuran didasarkan pada peningkatan distri dis tribu bu antara antara 2 atau lebih lebih kompon komponen en yang yang mempun mempunyai yai sifat sifat yang yang berbed berbedaa (Iswanto, et. al . 2009). Padaa dasarn Pad dasarnya, ya, pencamp pencampura uran n memili memiliki ki tujuan tujuan un untuk tuk mengga menggabun bungka gkan n  bahan agar menjadi suatu campuran, mengurangi ketidaksamaan kondisi, suhu, atau beberapa hal lainnya yang terdapat pada suatu bahan. Alat yang digunakan memiliki prinsip dan kegunaan yang berbeda sehingga akan dipengaruhi fase dari  bahan dan mempengaruhi hasil akhirnya. Men Me nur urut ut Hess Hessel el et.al. et.al.   (20 (2013) 13),, proses proses pencam pencampur puran an dilaku dilakukan kan untuk  untuk  memperoleh jenis produk tertentu, seperti : 1. Larutan Larutan nyata nyata (terdiri (terdiri dari 2 atau lebih lebih cairan cairan yang yang dapat dapat saling saling larut) larut) 2. Emuls Emulsii (terd (terdir irii da dari ri 2 ca caira iran n ya yang ng tidak tidak sa sali ling ng la laru rutt da dan n di ditam tamba bahk hkan an dengan agen pengemulsi) 3. Larutan Larutan (mengan (mengandung dung padatan padatan yang yang larut larut dalam dalam cairan) cairan) 4. Suspensi Suspensi (mengan (mengandung dung padatan padatan yang yang tidak tidak larut larut dalam cairan)

2

 

Menurut Hessel et.al. et.al. (2013),  (2013), campuran dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu 1. Campur Campuran an positif positif (Campu (Campuran ran yang terben terbentuk tuk karena karena 2 atau lebih cairan cairan atau gas yang saling larut dicampur bersama - sama melalui proses difusi). 2. Campuran Campuran negatif negatif (Sebagai (Sebagai conto contoh h adalah adalah emulsi emulsi dan suspens suspensi. i. Campuran Campuran ini membutuhkan tingkat pencampuran yang lebih tinggi karena memiliki kecenderungan untuk terus memisah). 3. Campuran Campuran netral netral (Sebagai (Sebagai contoh contoh adalah adalah pasta pasta dan serbuk serbuk yang yang tercampur tercampur.. Campur Cam puran an ini memili memiliki ki sifat sifat statis statis dan tidak tidak memili memiliki ki kecend kecenderu erunga ngan n untuk bercampur secara langsung namun setelah dicampur campuran ini tidak dapat dipisahkan dengan mudah).

2.2 Faktor yang Mempengaruhi Pencampuran

Banyak Ban yak hal yang yang dapat dapat menjad menjadii pengar pengaruh uh dalam dalam proses proses pencam pencampur puran. an. Seperti ukuran partikel, kelarutan, waktu, kecepatan pencampuran, jenis bahan, suhu suh u dan tekanan, tekanan, dan pemilih pemilihan an alat pencampur pencampuran. an. Menuru Menurutt Octavia Octavia,, et.al. (2012) (20 12),, untuk untuk faktor faktor berdas berdasark arkan an ukuran ukuran partik partikel, el, jika jika luas luas permuk permukaan aan bahan bahan tersebut semakin luas, maka partikel yang akan dihasilkan semakin kecil dan mudah tercampur. Semakin lama waktu pencampuran, campuran akan semakin menyatu atau menjadi homogen. Semakin cepat kecepatan pencampuran, maka waktu wak tu campur campuran an akan akan semaki semakin n menyatu menyatu dengan dengan cepat. cepat. Semaki Semakin n kecil kecil ukuran ukuran  partikel, maka campuran akan lebih dapat menyatu dan lebih sulit untuk untuk memisah. Kelaru Kel arutan tan pada pada bahan bahan dipeng dipengaru aruhi hi oleh oleh sifat-s sifat-sifat ifatnya nya yang yang terdiri terdiri dari dari komposisi komp osisi bahan (Putri, (Putri,   et. al . 2017). 2017). Pencam Pencampur puran an akan akan dikatak dikatakan an baik baik jika jika kelarutan kelaru tan bahan semakin besar. besar. Sehingga Sehingga pada saat terjadi pencampuran pencampuran larutan, larutan, hasil yang didapatkan membuat laju difusi meningkat. Dan kelarutan sebanding dengan kenaikan suhu. Maka dari itu, jika suhu meningkat dan menyebabkan naiknya suhu derajat pencampuran, hasil dapat dikatakan baik.

2.3 Mekanisme Pencampuran Pencampuran

Menurut Bhatt dan Agrawal (2007), jenis - jenis mekanisme pencampuran, yaitu :

3

 

1. Convective mixing   atau pencampuran makro (perpindahan partikel dalam  jumlah yang besar dari satu bagian power bagian power bed ke bagian yang lain) 2. Shea Shearr mixing   (pada (pada bahan bahan terbent terbentuk uk gaya gaya geser geser yang yang dihasil dihasilkan kan oleh oleh agitator arm atau blast of air ) 3. Diffusi Diffusive ve mixing mixing atau pencampu pencampuran ran mikro mikro (bahan (bahan - bahan bahan dimiring dimiringkan kan sehingga gaya gravitasi menyebabkan lapisan di bagian atas turun dan difusi partikel terjadi di lapisan bagian atas yang baru) 2.4 Alat-Alat Pencampuran

Pada dasarnya, prinsip pencampuran bahan berdasarkan prinsip mekanika dan perpin perpindah dahan an bahan. bahan. Pencam Pencampur puran an terjadi terjadi jika jika ada Geraka Gerakan n dalam dalam bahan bahan secar sec araa ho horiz rizon onta tall ataup ataupun un ve verti rtical cal.. Penc Pencam ampu pura ran n da dapa patt di dibe beda daka kan n menj menjad adii  pencampuran padat-padat, cair-cair, cair-padat, dan cair-gas. Setiap jenis  pencampuran memerlukan peralatan yang berbeda. Untuk pencampuran padat padat dapat menggunakan tumbler mixer, horizontal through mixer, mixer, vertical ver tical screw s crew mixer mixer,, flui fluidi dize zed d be bed d mi mixer xer,, dan sebagainya. sebagainya.   Per Peralat alatan an ini diguna digunakan kan untuk  untuk   pencampuran bubuk atau tepung kering. Tumbler umbler mixer adalah alat berbentuk   bejana yang mengaduk bahan didalamnya.  Horizontal through through mixer memiliki  bentuk tabung horizontal semi s emi silindris yang didalamnya berputar. berputar. Vertical screw mixer terd terdiri iri da dari ri ba bata tang ng be beru ruli lirr da dalam lam ta tang ngki ki silin silinde derr at atau aupu pun n ke keru rucut cut.. Pencampuran cair-cair dapat menggunakan shaker menggunakan  shaker mixer, mixer, propeller mixer, mixer, paddle mixer mixer,, tu turb rbin inee mi mixe xerr,  peralatan sonik dan ultrasonik, seperti penghomogen  Rapisonic yang digunakan untuk pencampuran larutan yang tidak bercampur atau emulsi (Ahmed dan Rahman, 2012). Alat

penca cam mpuran

cair air-c -cai airr

(emu emulsi)

adalah

mixer   ya yang ng

da dapa patt

menghasilka meng hasilkan n dispersi dispersi yang homogen. homogen. Pencampuran Pencampuran bahan cair-cair cair-cair biasanya biasanya dilakukan dalam bejana berbentuk silinder dan memilliki sumbu vertikal. Bagian atas bejana bisa terbuka ataupun tertutup. tertutup. Bagian dasar bejana berbentuk berbentuk cekung untuk menghindari adanya sudut atau bagian yang tidak dapat dipenetrasi oleh aliran alir an cair. cair. Berdasa Berdasarka rkan n jumlah jumlah  propeller (baling-baling), ada dua jenis  jenis  mixer  yaitu mixer denga dengan n satu  propeller  dan  dan dua propeller dua  propeller.. Mixer  dengan  dengan satu propeller  satu propeller   biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah, sedangkan  sedangkan  mixer 

4

 

dengan den gan dua  propeller  biasanya digunakan pada cairan yang memiliki viskositas tinggi. Kedua jenis tersebut dapat digunakan tergantung jenis dan jumlah bahan. Jika Jika mixe mixerr de deng ngan an satu satu  propeller tidak mampu mensirkulasikan seluruh bahan yang ingin dicampur, dicampur, maka yang digunakan adalah mixer  dengan   dengan dua propeller dua  propeller.. Pencampuran Pencam puran cair-padat cair-padat biasa menggunak menggunakan an axial flow impellers, impellers, radial flow impellers, double arm mixers, planetary mixers, dual and triple shaft mixers (Saravavacos dan Maroulis, 2011).

Gambar 2.1. Planetary mixers (Ahmed dan Rahman, 2012)

Gambar 2.2 Mixer  untuk  untuk bahan jenis cair (Ahmed dan Rahman, 2012)

5

 

  Gambar 2.3 Tumbler Mixer (Ahmed,  et al., 2012)

Gambar 2.4 Double Arm Mixers (Saravavacos dan Maroulis, 2011).

2.5 Fenomena Proses Pencampuran

Proses pencampuran terjadi dengan cara menimbulkan gerak dalam bahan yang menyebabkan komponen-komponen dalam bahan saling bergerak antar satu sama lain. Pencampuran dapat terjadi dalam 3 fase yaitu cair-cair, padat-cair, dan  padat-padat. Pencampuran fase cair-cair dibagi kedalam dua kelompok yaitu  pencampuran antar cairan yang saling tercampur dan pencampuran antar cairan

6

 

yang tidak tercampur. Pencampuran fase cair-padat contohnya seperti pembuatan adonan roti atau pasta. Pencampuran fase padat-padat contohnya seperti bubuk  kering ker ing.. Kompon Komponen en dalam dalam bahan bahan yang yang jumlah jumlahnya nya lebih lebih banyak banyak disebu disebutt fase kontinyu dan yang lebih sedikit disebut fase disperse (Cullen, 2009). Proses pencampuran fase cair, didasarkan pada mekanisme perpindahan momentum dalam aliran turbulen. Pada aliran ini, pencampuran terjadi dalam 3 skala. Pertama, aliran cairan secara keseluruhan (bulk flow) yang menyebabkan  pencampuran yang disebut sebagai mekanisme konvektif. Kedua, adanya gumpalan-gumpalan fluida dalam medan aliran yang menyebabkan pencampuran yan ang g dise disebu butt eddy diffusion diffusion..

Ket Ketiga iga,, gerak gerak moleku molekular lar yang yang menyeb menyebabk abkan an

 pencampuran yang disebut dengan mekanisme pencampuran difusi.

Ketiga

mekanisme ini akan terjadi bersamaan. Sifat fisik fluida yang berpengaruh dalam  proses pencampuran adalah densitan dan viskositas (Cullen, 2009). Pencampuran dibagi menjadi dua jenis yaitu pencampuran sebagai proses termina term inall sehingg sehinggaa hasiln hasilnya ya merupa merupakan kan suatu suatu bahan bahan jadi jadi yang yang siap pakai dan  pencampuran sebagai se bagai proses pelengkap yang mempercepat proses lainnya seperti sepert i  pemanasan, pendinginan, atau reaksi kimia (Cullen, 2009). 2009). Contoh Cont oh pencampuran pencampuran bahan berbentuk berbentuk pasta (cair-padat) (cair-padat) dalam proses proses  produksi pangan adalah dalam pembuatan krim, margarin, mentega, dan adonan. Gaya  shear da dan n ek ekst sten ensi sion onal al da dari ri mixer dapat digunakan digunakan untuk membentuk  tepung dan air menjadi matriks protein viskoelastik yang dapat mempertahankan udara selama proses baking. Pada proses produksi krim, margarin, dan mentega, mixer berguna mixer  berguna untuk mendispersikan fase liquid yang satu ke dalam fase yang lain sehingga dihasilkan emulsi yang stabil (Cullen, 2009).

2.6 Indeks Pencampuran

Indeks Ind eks pencamp pencampura uran n menyat menyatakan akan derajat derajat keserag keseragama aman n dari dari campura campuran. n. Indeks pencampuran dapat diperoleh dari analisis dari pengambilan sampel yang diambil dari tempat yang sama pada mixer. Indeks pencampuran mempunyai skala 0 hingga 1 dengan nilai 1 menyatakan bahan sudah tercampur dengan sempurna (100% bahan sudah tercampur). Pencampuran dinyatakan selesai bila komponen  bahan yang satu telah terdistribusi secara merata dalam komponen bahan yang

7

 

lain. Perbedaan dari nilai rata - rata dengan nilai lokal dapat dihitung dengan menggunakan rumus variansi, yaitu :  x − x´

∑ (¿ )

2

n 2

diman dimanaa

s

2

S =¿   menyat menyataka akan n varians variansi, i, x menyat menyataka akan n nilai nilai lokal, lokal,

 x menyatakan

nilai rata - rata, dan n menyatakan jumlah sampel. Nilai variansi untuk sistem yang tidak tercampur dari 2 komponen terpisah dinyatakan dengan So dimana

So

ko komp mpon onen en..

2

2

= p ( 1− p )

meny me nyat atak akan an va vari rian ansi si da dan n p ad adala alah h pr prop opor orsi si da dari ri salah salah satu satu

Selam Selamaa pr pros oses es pe penc ncam ampu pura ran, n, ting tingka katt va varia rians nsii ak akan an se semak makin in

 berkurang. Ketika tercapai suatu campuran homogen, tingkat variansi akan sama de deng ngan an 0. Penc Pencam ampu pura ran n ba baha han n cair cair da dan n ga gass terjad terjadii pa pada da ting tingka katt mole moleku kuler  ler  sehingga dapat dicapai proses pencampuran yang hampir sempurna, namun tidak 

mungkin mencapai nilai 0. Pencampuran bahan padat tidak mungkin mencapai nila nilaii 0 kare karena na ukur ukuran an mole moleku kull yang yang be besa sarr, se sehi hing ngga ga ni nila laii va vari rian ansi si pa pada da  pencampuran bahan padat lebih besar daripada pencampuran bahan cair. Maka dari dari itu itu penc pencam ampu pura ran n baha bahan n cair cair dan dan gas gas da dapa patt menc mencap apai ai  point uniformity sedangkan sedang kan pencampur pencampuran an bahan padat padat hanya dapat dapat mencapai mencapai overall uniformity (Smith, 2011). Gambar 2.1 (a) point uniformity, (b) overall uniformity Sumber : Smith (2011)

8

 

Menurut Smith (2011), variansi tidak dapat digunakan untuk menentukan waktu pencampuran. Oleh karena itu, diperlukan suatu indeks pencampuran ( M  ( M ). ). Indeks pencampuran dapat dirumuskan sebagai 2

 M = dimana

S∞

2

2

So  – S 2

So  – S ∞

2

=0

BAB III METODE KERJA   3.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang dibutuhkan dalam percobaan ini adalah mixer, timbangan meja, baskom, sendok, cawan penguapan, oven, desikator dan mangkuk. Bahan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah kacang hijau, kacang kedelai kuning, kacang kedelai hitam, tepung protein rendah, dan air.

3.2 Prosedur Kerja 3.2.1 Pencampuran Granula

1. Kacang Kacang hijau hijau disiapka disiapkan n sebanyak sebanyak 400 gram gram dan kacang kacang kedelai kedelai kunin kuning g serta kedelai hitam disiapkan masing-masing 200 gram.

9

 

2. Kaca Kacang ng hijau hijau dengan dengan ka kaca cang ng ke kede delai lai kunin kuning g da dan n ka kacan cang g hi hija jau u de deng ngan an kacang kedelai hitam dicampur dalam dua mangkok yang berbeda. 3. Sampel Sampel dari bagian bagian tengah tengah dan pinggi pinggirr diambi diambill masingmasing-masi masing ng sebanyak  sebanyak  10 gram untuk mengukur derajat pencampuran pada menit ke-0. 4. Sampel Sampel yang telah diambil, diambil, dipisah dipisahkan kan sesuai sesuai jenisn jenisnya ya masing-ma masing-masin sing, g, lalu ditimbang. 5. Sampel Sampel yang telah telah ditimban ditimbang, g, dimasukk dimasukkan an kembali kembali ke dalam mangkuk  mangkuk  mixer, lalu pencampuran dilakukan dengan mixer pada kecepatan rendah. 6. Sampel Sampel berikutnya berikutnya diambil diambil pada pada waktu waktu pencampur pencampuran an 5, 10, 10, dan 15 15 menit, menit, masing-masing sebanyak 10 gram (pada bagian tengah dan pinggir) dan lakukan langkah 4-5.

3.2.2 Pencampuran Pasta

1. Tep epun ung g pr prot otei ein n re rend ndah ah sebany sebanyak ak 250 gr gram am da dan n ai airr seban sebanya yak k 25 250 0 gr gram am dicampur, lalu sampel dari bagian tengah dan pinggir diambil sebanyak  masing-masing 5 gram untuk menghitung kadar air pada menit ke-0. 2. Bahan Bahan yang yang sudah sudah dicampur dicampur,, dilaku dilakukan kan pencamp pencampura uran n lagi lagi menggu menggunak nakan an mixer dengan kecepatan rendah selama 5, 10, dan 15 menit. 3. Dari Dari masing masing-ma -masin sing g waktu waktu yang telah ditent ditentuka ukan, n, sampel sampel diambi diambill secara secara acak pada bagian tengah dan pinggir sebanyak 5 gram dan kadar air diukur   pada masing-masing waktu.

10

 

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengamatan 4.1.1 Pencampuran Granula Sampel Kacang Kedelai Kuning dan Kacang Hijau Tabel 4.1 Hasil pencampuran granula kedelai kuning dan kacang hijau

Menit ke 0

T

P

5

T

Sampel

Berat sampel

Fraksi (X)

 X rata

Kedelai kuning

2,64

0,2632

0,14006

0,89733

Kacang hijau

7,39

Kedelai kuning

0,17

Kacang hijau

9,88

Kedelai kuning

5,6

0,40875

0,97174

rata

−

Indeks Pencampuran

0,0169

0,4878

11

 

P

10

T

P

15

T

P

Kacang hijau

5,88

Kedelai kuning

3,31

Kacang hijau

6,73

Kedelai kuning

4,27

Kacang hijau

5,88

Kedelai kuning

3,13

Kacang hijau

6,9

Kedelai kuning

5

Kacang hijau

5,07

Kedelai kuning

3,33

Kacang hijau

6,05

0,3297

0,4202

0,36638

0,98665

0,41115

0,985745

0,31206

0,46729

0,35501

4.1.2 4.1. 2 Pencampu Pencampuran ran Granula Granula Sampel Sampel Kacang Kacang Kedelai Kedelai Hitam Hitam dan Kacang Kacang Hijau Tabel 4.2 Hasil pencampuran granula kedelai hitam dan kacang hijau

Menit ke

Sampel

Berat sampel Fraksi (X)

0

Kedelai hitam

0,57

Kacang hijau

10,08

Kedelai hitam

4,02

Kacang hijau

5,96

Kedelai hitam

4,36

Kacang hijau

5,64

Kedelai hitam

3,23

Kacang hijau

6,85

Kedelai hitam

3,64

Kacang hijau

6,41

Kedelai hitam

4,16

Kacang hijau

5,93

T

P

5

T

P

10

T

P

0,0535

 X rata

rata

−

Indeks Pencampuran

0,4563

0,62662

0,3782

0,98489

0,38725

0,99716

0,4028

0,436

0,3204

0,3622

0,4123

12

 

15

T

P

Kedelai hitam

4,11

Kacang hijau

6,41

Kedelai hitam

4,23

Kacang hijau

5,85

0,39068

0,40514

0,99905

0,4196

4.1.2 4.1. 2 Pencampu Pencampuran ran Granula Granula Sampel Sampel Kacang Kacang Kedelai Kedelai Hitam Hitam dan Kacang Kacang Kedelai Kuning Tabel 4.3 Hasil pencampuran granula kedelai hitam dan kedelai kuning

Menit ke

Sampel

Berat sampel

Fraksi (X)

0

Kedelai hitam

4,46

0,45557

Kedelai lai kuning

5,33

Kedelai hitam

0,86

Kedelai lai kuning

8,53

Kedelai hitam

1,98

Kedelai lai kuning

7,75

Kedelai hitam

3,34

Kedelai lai kuning

6,43

Kedelai hitam

2,89

Kedelai lai kuning

7,15

Kedelai hitam

4,27

Kedelai lai kuning

5,76

Kedelai hitam

3,56

Kedelai lai kuning

6,42

Kedelai hitam

2,94

Kedelai lai kuning

7,06

T

P

5

T

P

10

T

P

15

T

P

 X rata

rata

−

Indeks Pencampuran

0,27358

0,8502

0,27268

0,97835

0,356785

0,97851

0,32535

0,99555

0,09159

0,2035

0,34186

0,28785

0,42572

0,3567

0,294

4.1.2 Pencampuran Pasta Air dan Tepung

13

 

Tabel 4.4 Hasil pencampuran pasta

Menit ke

0

5

10

15

Berat sampel awal (A)

Berat sampel kering (B)

Berat air  menguap (C)

Air yang  berasal dari terigu (D)

Air yang tercampur  (E)

Berat terigu total (F)

T

5,0334

3,671

1,3624

0,469

0,893

4,14

P

5,0369

3,08

1,9569

0,3935

1,5634

3,4735

T

5,0022

2,2086

2,7936

0,2822

2,5114

2,4908

P

5,0038

2,2236

2,7802

0,284

2,4962

2,5076

T

5,0058

1,8242

3,1816

0,233

2,9486

2,0572

P

5,0096

1,8291

3,1805

0,2337

2,9468

2,0628

T

4,9996

1,8386

3,161

0,2349

2,9261

2,0735

P

5,0008

1,8422

3,1586

0,2354

2,9232

2,0776

Tabel 4.5 Hasil pencampuran pasta

Menit ke 0

5

10

15

Fraksi (X) T

0,82257

P

0,6896

T

0,4979

P

0,5011

T

0,4109

P

0,4118

T

0,4147

P

0,4155

 

X rata

rata

−

Indeks pencampuran (Ig)

0,7561

0,9982

0,4995

0,99998976

0,41135

0,9999992

0,4151

0,99999936

4.2 Pembahasan 4.2.1 Pencampuran Granula

14

 

Grafik 4.1 Hasil indeks pencampuran granula

1.2 1    n    a    r    u 0.8    p    m    a    c 0.6    n    e     P    s     k 0.4    e     d    n     I

0.2 0 0

5

10

15

Menit ke Ked edel elai ai kun uniing - kac kacan ang g hi hijau Kedelai hitam - kedelai kuning

Ked edel elai ai hi hita tam m - kac acan ang g hi hijau

Berdas Ber dasark arkan an hasil hasil pengam pengamatan atan,, dapat dapat diketah diketahui ui bahwa bahwa semakin semakin lama lama wakt wa ktu u pe penc ncam ampu puran ran in inde deks ks pe penc ncam ampu pura ran n semaki semakin n meni mening ngka katt ya yang ng da dapa patt ditunjukkan dengan grafik yang semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena waktu merupakan faktor yang mempengaruhi tingkat pencampuran dan waktu yang yan g semaki semakin n lama lama akan akan menyeb menyebabk abkan an campur campuran an menjad menjadii semaki semakin n homoge homogen n (Octavia et.al., 2012). Per erb bedaa edaan n

jen jenis

sa sam mpel pel

juga juga

mempe empeng ngar aru uhi

per erb bed edaa aan n

in inde dek ks

 pencampuran. Sampel yang digunakan adalah kacang hijau, kacang kedelai kuning, dan kacang kedelai hitam. Ketiga kacang tersebut memiliki ukuran yang  berbeda dengan kacang hijau memiliki ukuran yang paling kecil dan kacang kedelai kuning yang memiliki ukuran paling besar. Berdasarkan hasil percobaan, indeks ind eks pencamp pencampura uran n terting tertinggi gi terleta terletak k pada pada sampel sampel kacang kacang hijau hijau dan kacang kacang kedelai hitam, dimana kedua kacang tersebut merupakan sampel yang memiliki uk ukur uran an ya yang ng terke terkeci cil. l. Menu Menuru rutt Octa Octavi viaa et.al. (20 (2012) 12),, semaki semakin n kecil kecil ukuran ukuran  partikel, campuran akan dapat menyatu dengan lebih baik. baik.

15

 

Terjadi penurunan penurunan indeks indeks pencampura pencampuran n pada sampel kacang kacang hijau dan kacang kedelai kuning menit ke 10 dan 15, yaitu dari 0,98665 menjadi 0,985745. Mesk Me skip ipun un

penu penuru runa nan n

yang yang

terj terjad adii

tida tidak k

sign signif ifik ikan an,,

pe penu nuru runa nan n

in inde deks ks

 pencampuran dapat disebabkan karena adanya proses segregasi atau demixing. Menurut Berk (2009), campuran bahan padat mempunyai kecenderungan untuk  memisah karena memiliki perbedaan ukuran partikel. Pada percobaan digunakan sampel kacang hijau dan kacang kedelai kuning yang merupakan sampel dengan ukuran terbesar dan terkecil. Karena terdapat perbedaan ukuran yang cukup besar, maka campuran granula mengalami segregasi. Dengan demikian, semakin lama waktu pencampuran, terdapat kemungkinan untuk terjadi demixing.

4.2.2 Pencampuran Pasta Grafik 4.2 Hasil indeks pencampuran pasta 1 1    n    a    r    u    p    m    a    c    n    e     P    s     k    e     d    n     I

1 1 1 1 1 1

0

5

10

15

Menit ke

Berdasarkan percobaan, pencampuran pasta adalah pencampuran dua fasa yang berbeda. Campuran pasta ini terdiri dari bahan tepung yang berfasa padat dan air yang berfasa cair, sehingga adanya penggabungan dua fasa berbeda yang menjad men jadii satu campur campuran. an. Hasil Hasil yang yang didapa didapatkan tkan adalah adalah semaki semakin n lama waktu waktu  pencampuran, maka pasta akan menjadi tekstur pasta akan menjadi semakin halus. Sehingga Sehin gga hal ini sangat sesuai dengan dengan teori yang dikatakan oleh Octavi Octaviaa et. al. (2012), (2012 ), bahwa campuran campuran akan dapat menyatu menyatu dengan lebi lebih h baik pada ukuran  partikel yang semakin kecil.

16

 

Ada faktor lain juga yang mempengaruhi pencampuran pasta, yaitu waktu dalam pencampuran bahan. Pada saat menit ke-0, tepung dan air belum teraduk. Menit ke-5, tepung dan air sudah mulai tercampur namun belum merata. Pada waktu pencampuran menit ke-10, campuran pasta cukup rata. Sehingga, semakin lama waktu pencampuran, bahan akan semakin tercampur dengan baik karena campuran menjadi semakin homogen (Octavia et.al., 2012). Jikaa dilihat Jik dilihat berdas berdasark arkan an indeks indeks pencamp pencampura uranny nnya, a, maka maka waktu waktu pada pada  pencampuran pasta yang semakin lama akan memperoleh hasil indeks  pencampuran yang semakin meningkat. Pada indeks pencampuran pasta menit ke0, hasilny hasilnyaa adalah adalah 0,9982 0,9982 Dan indeks indeks pencamp pencampura uran n pasta pasta menitmenit-15 15 menjadi menjadi 0,999999 0,99 999936. 36. Hal ini membuktikan membuktikan pernyataan Smith (2011) (2011) yang menyatakan  bahwa pencampuran dengan bahan liquid dapat menghasilkan tingkat variansi yang hampir mendekati 0 atau indeks pencampuran yang mendekati 1 namun tida tidak k mung mungki kin n hasi hasiln lnya ya 1. Se Seda dang ngka kan n pe penc ncam ampu pura ran n ba baha han n pa pada datt da dapa patt menghasilkan indeks pencampuran yang mendekati 1 namun masih lebih kecil dibandingkan pencampuran bahan cair (Smith, 2011).

17

 

BAB V KESIMPULAN

Berdasarkan data hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa pencampuran dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti ukuran partikel, waktu pencampuran, dan jenis bahan. Semakin kecil ukuran partikel, maka campuran akan semakin mudah muda h untuk untuk tercampur tercampur secara homogen. homogen. Semakin Semakin lama waktu pencampuran pencampuran,, tingkat homogenitas campuran akan meningkat. Pencampuran bahan cair dan gas menghasilkan indeks pencampuran yang lebih tinggi (mendekati 1) dibandingkan  pencampuran bahan padat. Hal ini disebabkan karena perbedaan ukuran partikel dari bahan padat, cair, dan gas, dimana bahan padat mempunyai ukuran partikel yang lebih besar.

18

 

DAFTAR PUSTAKA

Ahme Ah med, d, J. J.,, Rahm Rahman an,, M. S. 20 2012 12..  Handbook of Food Process Design. Design. United Kingdom: Blackwell. Berk, Z. 2009. Food 2009. Food Process Process Engineering and Technology Technology.. New York York : Elsevier. Bhatt B. dan Agrawal Agrawal S.S. 2007. Pharmaceutical 2007.  Pharmaceutical Engineering . New Delhi: Delhi Institute of Pharmaceutical Science and Research. Cullen Cul len,, P. J. 2009. 2009.  Food Mixing Principles and Applications. Applications. Ireland: WileyBlackwell. Iswanto Iswa nto,, B., Pandji Pandji,, C., Hidaya Hidayat, t, T. 2009. 2009. Pengar Pengaruh uh Homoge Homogenis nisasi asi terhadap terhadap St Stab abil ilit itas as Sa Sant ntan an Awet wet deng dengan an Pe Pena namb mbah ahan an Caboxymethylcellulose Caboxymethylcellulose.. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Bogor. Hary Ha ryan anto to,, D. Z. 20 2017 17.. Optim Optimasi asi Kecep Kecepat atan an da dan n Wak aktu tu Pe Penc ncam ampu puran ran pa pada da Pembuatan Pembu atan Nanoemulgel Nanoemulgel Ketoprofen Ketoprofen dengan CMC-Na CMC-Na sebagai sebagai Gelling Gelling Agent: Tinjauan terhadap Sifat Fisik, Stabilitas Fisik, dan Profil Transpor. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada. Hessel, V., V., Schouten, Schouten, J.C., Renken, A., Yoshid Yoshida, a, J.I (eds.). (eds.). 2013. 2013.  Micro Process  Engineering: A Comprehensive Comprehensive Handbook  Handbook . Jerman : Wiley-VCH. Octavia, M. D., Halim, A., Indriyani, R. 2012. Pengaruh Besar Ukuran Partikel Terhadap erhadap Sifat-Sifat Sifat-Sifat Tablet Metronidazol Metronidazol..  Jurnal Farmasi Higea, Higea, 4 (2) : 74-92. Putri, L. M. A., Prihandono, T., T., Supridadi, B. 2017. Pengaruh Konsentrasi Larutan Terhadap erhadap Laju Kenaikan Kenaikan Suhu Larutan.  Jurnal Pembelajaran Fisika, Fisika, 6 (2) : 147-153. Saravacos, G.D. dan Maroulis, Z.B. 2011. Food 2011.  Food Process Engineering Operations. Boca Raton : CRC Press. Smith, P.G. 2011. Introduction 2011. Introduction to Food Process Engineering. Edisi 2. New York York : Springer.

19

 

LAMPIRAN

Rumus Perhitungan  A  A + B

Fraksi (X) :

2

2

St  :

2

( X  − X rata–rata ) +( X   – X rata– rata ) 2

1

2

total berat total berat kacang kacangkede kedelai laikuni kuning ng yan yang g dicampu dicampurr totall berat tota berat kacang kacang kedelai kedelai kuning kuning+ kacanghijau

 p : fraksi total : So2 : p(1 - p)

Sr 2 : So2 / n, karena n = tak terhingga, maka Sr 2 = So2 / n = 0 Ig :

2

2

2

2

So  – St  So  – Sr

1. Perhit Perhitung ungan an Penca Pencampu mpuran ran Gra Granul nula a

● Sampel Sampel kacan kacang g kedelai kedelai kuning kuning dan kacang kacang hijau hijau ● Menit ke 0 2,64

XTengah :

2,64 + 7,39 0,17

XPinggir  :  :

0,17 + 9,88

 p :

= 0,0169

0,2632 + 0,0169

Xrata - rata : St2 :

= 0,2632

2

= 0,14006

( 0,2632 – 0,14006 )2+ ( 0,0169 – 0,14006 )2  = 0,0227 2

200 200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig :

0,2211 – 0,0227 0,2211 – 0

= 0,89733

● Menit ke 5  X Tengah=

  5,6 5,6 + 5,88

= 0,4878

20

 

 X  Pinggir=  X rata

  3,31

= 0,3297

3,31 + 6,73

rata =

0,4878 + 0,3297

−

= 0,40875

2

( 0,4878− 0,40875 )2+ ( 0,3297− 0,40875 )2 = 0,0062489 St  = 2

2 200

 p :

200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211 – 0,0062489 0,2211 – 0

= 0,97174

● Menit ke 10 4,27

 X Tengah =  X  Pinggir=

4,27 + 5,88   3,13

= 0,31206

3,13 + 6,9

 X rata −rata =

= 0,4207

0,4207 + 0,31206 2

= 0,36638

( 0,4207 −0,36638 )2+ ( 0,31206− 0,36638 )2 = 0,0029506 St  = 2

2

200

 p :

200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211 – 0,0029506 0,2211 −0

= 0,98665

● Menit ke 15 5

 X Tengah =  X  Pinggir=

5 + 5,07   3,33

3,33 + 6,05

 X rata −rata =

= 0,46729 = 0,35501

0,46729 + 0,35501 2

= 0,411 0, 41115 15

( 0,46729 − 0,41115 )2 + ( 0,35501 −0,41115 )2 = 0,0031517 St  = 2

2

 p :

200 200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211

21

 

Ig =

0,2211 – 0,0031517

= 0,985745

0,2211 – 0

● Sampel Sampel kacang kacang kedelai kedelai hitam hitam d dan an kaca kacang ng hija hijau u ● Menit ke 0 0,57

 X  Tengah

=

0,57 + 10,08 = 0,0535 4,02

 X  Pinggir=

4,02 + 5,96

 X rata −rata =

= 0,4028

0,0535 + 0,4028

= 0,4563

2

( 0,0535− 0,4563 )2+ ( 0,4028−0,4563 )2 = 0,082555 St  = 2

2

200

 p :

200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211 – 0,082555 0,2211 – 0

= 0,62662

● Menit ke 5 4,36

 X Tengah =  X  Pinggir=

= 0,436

4,36 + 5,64   3,23

3,23 + 6,85

 X rata −rata =

= 0,3204

0,436 + 0,3204 2

= 0,3782

( 0,436 −0,3782 )2+ ( 0,3204− 0,3782 )2 = 0,003341 St  = 2

2

 p :

200 200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211 – 0,003341 0,2211−0

= 0,98489

● Menit ke 10  X Tengah =  X  Pinggir=

3,64 3,64 + 6,41   4,16

4,16 + 5,93

= 0,3622

= 0,4123

22

 

 X rata −rata =

0,3622 + 0,4123

= 0,38725

2

( 0,3622−0,38725 )2+ ( 0,4123 −0,38725 )2 = 0,0006275 St  = 2

2

200

 p :

= 0,33

200 + 400

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211−0,0006275 0,2211 – 0

= 0,99716

● Menit ke 15 4,11

 X Tengah =  X  Pinggir=

4,11 + 6,41   4,23

4,23 + 5,85

 X rata −rata =

= 0,39068

= 0,4196

0,39068 + 0,4196 2

= 0,40514

( 0,39068 − 0,40514 )2 +( 0,4196 −0,40514 )2 = 0,0002091 St  = 2

2

200

 p :

200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211−0,0002091 0,2211 – 0

= 0,99905

● Sampel Sampel kacan kacang g kedelai kedelai hita hitam m dan kacan kacang g kedelai kedelai kuni kuning ng ● Menit ke 0  X Tengah =  X  Pinggir=

4,46 4,46 + 5,33   0,86

0,86 + 8,53

 X rata −rata =

= 0,45557

= 0,09159

0,45557 + 0,09159 2

= 0,27358

( 0,45557 −0,27358 )2+ ( 0,09159−0,27358 )2 = 0,03312 St  = 2

2

 p :

200 200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211

23

 

Ig =

0,2211−0,03312 0,2211 −0

= 0,8502

● Menit ke 5 1,98

 X Tengah =

1,98 + 7,75

 X  Pinggir=   3,34

3,34 + 6,43

 X rata −rata =

= 0,2035

= 0,34186

0,2035 + 0,34186 2

= 0,27268

( 0,2035− 0,27268 )2+ ( 0,34186−0,27268 )2 = 0,004786 St  = 2

2

200

 p :

200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211−0,004786

= 0,97835

0,2211−0

● Menit ke 10 2,89

 X Tengah =  X  Pinggir=

2,89 + 7,15   4,27

4,27 + 5,76

 X rata −rata =

= 0,28785

= 0,42572

0,28785 + 0,42572 2

= 0,356785

( 0,28785 − 0,356785 )2+ ( 0,42572−0,356785 )2 = 0,004752 St  = 2

2

200

 p :

200 + 400 = 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211−0,004752

= 0,97851

0,2211 – 0

● Menit ke 15  X Tengah =  X  Pinggir=

3,56 3,56 + 6,42 2,94

2,94 + 7,06

= 0,3567

= 0,294

0,3567 + 0,294

 X rata −rata =

2

= 0,32535

24

 

( 0,3567 −0,32535 )2+ ( 0,294−0,32535 )2 = 0,0009828 St  = 2

2

 p :

200 200 + 400

= 0,33

So2 : 0,33 (1 - 0,33) = 0,2211 Ig =

0,2211−0,0009828 = 0,99555 0,2211 −0

2. Perhit Perhitung ungan an Pen Pencam campur puran an Past Pasta a

Rumus perhitungan Berat air menguap (C) = Berat sampel awal (A) - Berat sampel kering (B) Berat Ber at air yang yang berasal berasal dari terigu (D) =

berat air sampel x berat sampel berat kering sampel

kering (B) Air yang tercampur (E) = air yang menguap (C) - berat air yang berasal dari terigu (D) Berat terigu total (F) = berat sampel kering (B) + berat air yang berasal dari terigu (D) Fraksi (X) =

 F   F + E

● Kada Kadarr air air tep tepun ung g kon kontr trol ol Massa tepung awal : 5,0008 g (5); 5,0005 g (6) Massa tepung akhir : 4,4346 g (5); 4,4337 g (6) Jumlah air dalam terigu sampel 5 = massa tepung awal - massa kering terigu = 5,0008 - 4,4346 = 0,5662 g Jumlah air dalam terigu sampel 6= massa tepung awal - massa kering terigu = 5,0005 - 4,4337 = 0,5668 g Kadar air basis basah sampel 5

=

0,5662

x 100% = 11,322%

5,0008

25

 

Kadar air basis basah sampel 6

=

Rata - rata ka kadar ai air ba basis ba basah

=

Kadar air basis kering sampel 5

=

Kadar air basis kering sampel 6

=

Rata - rata ata kadar air basi siss ker eriing

=

0,5668

x 100% = 11,335%

5,0005

11,322 + 11,335 2 0,5662 4,4346 0,5668 4,4337

= 11,3285%

x 100% = 12,7678% x 100% = 12,7839%

12,7678 +12,7839 2

= 12,77585%

Berdas Ber dasark arkan an hasil hasil percob percobaan aan dipero diperoleh leh kadar kadar air basis basis kering kering terigu terigu sebesar 12, 77585% yang berarti terdapat 12,77585g air setiap 100g massa kering tepung terigu.

● Menit ke 0 Tengah massa air yang berasal dari terigu = 3,671 x

12,77585 100

= 0,469g

massa air yang tercampur = 1,3624 - 0,469 = 0,893g  berat terigu total = 3,671 + 0,469 = 4,14g 4,14g Fraksi (X) =

4,14 4,14 + 0,893

= 0,82257

Pinggir 12,77585

massa air yang berasal dari terigu = 3,08 x

100

= 0,3935g

massa air yang tercampur = 1,9569 - 0,3935 = 1,5634g  berat terigu total = 3,08 + 0,3935 = 3,4735g 3,4735g Fraksi (X) =

 X rata −rata =

3,4735 3,4735 + 1,5634

0,82257 + 0,6896 2

= 0,6896

= 0,7561

( 0,82257 −0,7561 )2+ ( 0,6896−0,7561 )2 = 0,000442 St  = 2

2

26

 

250

 p :

250 + 250

= 0,5

So2 : 0,5 (1 - 0,5) = 0,25 0,25− 0,000442

Ig =

0,25 −0

= 0,9982

● Menit ke 5 Tengah massa air yang berasal dari terigu = 2,2086 x

12,77585 100

= 0,2822g

massa air yang tercampur = 2,7936- 0,28 0,2822 22 = 2,5114g 2,5114g  berat terigu total = 2,2086 + 0,2822 = 2,4908g 2,4908

Fraksi (X) =

2,4908 + 2,5114

= 0,4979

Pinggir  massa air yang berasal dari terigu = 2,2236 x

12,77585 100

= 0,284g

massa air yang tercampur = 2,7802 - 0,284 = 2,4962g  berat terigu total = 2,2236 + 0,284 = 2,5076g 2,5076

Fraksi (X) =

 X rata −rata =

2,5076 + 2,4962

0,4979 + 0,5011 2

= 0,5011

= 0,4995

2

( 0,4979− 0,4995 )2+ ( 0,5011− 0,4995 )2

St  =

2

 p :

250 250 + 250

= 0,00000256

= 0,5

So2 : 0,5 (1 - 0,5) = 0,25 Ig =

0,25− 0,00000256 0,25−0

= 0,99998976

● Menit ke 10 Tengah massa air yang berasal dari terigu = 1,8242 x

12,77585 100

= 0,233g

27

 

massa air yang tercampur = 3,1816 - 0,233 = 2,9486g  berat terigu total = 1,8242 + 0,233 = 2,0572g 2,0572

Fraksi (X) =

2,0572 + 2,9486

= 0,4109

Pinggir  massa air yang berasal dari terigu = 1,8291 x

12,77585 100

= 0,2337g

massa air yang tercampur = 3,1805 - 0,2337 = 2,9468g  berat terigu total = 1,8291 + 0,2337 = 2,0628g 2,0628

Fraksi (X) =

 X rata

rata =

2,0628 + 2,9468

0,4109 + 0,4118

−

2

= 0,4118

= 0,41135

2

( 0,4109− 0,41135)2 + ( 0,4118−0,41135 )2

St  =

2

 p :

250 250 + 250

= 0,000000202 0,0000002025 5

= 0,5

So2 : 0,5 (1 - 0,5) = 0,25 Ig =

0,25− 0,0000002025 0,25 −0

= 0,9999992

● Menit ke 15 Tengah massa air yang berasal dari terigu = 1,8386 x

12,77585 100

= 0,2349g

massa air yang tercampur = 3,161 - 0,2349 = 2,9261g  berat terigu total = 1,8386 + 0,2349 = 2,0735g Fraksi (X) =

2,0735 2,0735 + 2,9261

= 0,4147

Pinggir  massa air yang berasal dari terigu = 1,8422 x

12,77585 100

= 0,2354g

massa air yang tercampur = 3,1586 - 0,2354 = 2,9232g  berat terigu total = 1,8422 + 0,2354 = 2,0776g

28

 

2,0776

Fraksi (X) =

 X rata −rata =

2,0776 + 2,9232

0,4147 + 0,4155 2

= 0,4155

= 0,4151

0,4147 −0,4151 )2+ ( 0,4155−0,4151 )2 ( = 0,00000016 St  = 2

2

 p :

250 250 + 250

= 0,5

So2 : 0,5 (1 - 0,5) = 0,25 Ig =

0,25− 0,00000016 0,25−0

= 0,99999936

29