PENGERINGAN BAHAN PANGAN
Pengeringan mempunyai pengertian yaitu aplikasi pemanasan melalui kondisi yang teratur, sehingga dapat menghilangkan sebagian besar air dalam suatu bahan dengan cara diuapkan. Penghilangan air dalam suatu bahan dengan cara pengeringan mempunyai satuan operasi yang berbeda dengan dehidrasi. Dehidrasi akan menurunkan aktivitas air yang terkandung dalam bahan dengan cara mengeluarkan atau menghilangkan air dalam jumlah lebih banyak, sehingga umur simpan bahan pangan menjadi lebih panjang atau lebih lama (Muarif, 2013).
Pengeringan merupakan proses penghilangan sejumlah air dari material. Dalam pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan makanan yang dikeringkan. Material biasanya dikontakkan dengan udara kering yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari material ke udara pengering (Rohman, S., 2008).
Mekanisme pengendalian proses pengeringan bahan pangan bergantung pada struktur bahan beserta parameter pengeringan: kadar air, dimensi produk, suhu medium pemanas, berbagai laju perpindahan pada permukaan dan kesetimbangan kadar air. Kesetimbangan kadar air ini bergantung kepada sifat alami bahan padat yang dikeringkan dan kondisi udara pengering. Operasi ini mengikuti hukum difusi II Fick’s law . Kemampuan udara pengering memindahkan air dari produk yang dikeringkan bergantung kepada suhu dan jumlah uap air yang berada atau dikandung oleh udara tersebut atau dikenal dengan istilah kelembaban mutlak udara ( absolute humidity).
TUJUAN PENGERINGAN
Tujuan pengeringan bahan pangan yaitu:
Untuk mengurangi resiko kerusakan karena kegiatan mikroba, sebab air yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroba dihambat atau diamati.
Menghemat ruang penyimpanan, pengepakan dan transportasi, karena kandungan air yang tinggi dalam bahan pangan akan berkurang sehingga mengurangi berat dan volume bahan tersebut.
Untuk mendapatkan produk yang lebih sesuai dengan penggunaannya
Untuk mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam bahan pangan, seperti mineral, vitamin dan lainnya.
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PROSES PENGERINGAN
Pengeringan bahan hasil pertanian dan olahannya mempunyai keuntungan dan kerugian. Keuntungannya adalah:
Bahan-bahan yang dikeringkan dapat disimpan lebih lama dan praktis dalam penyimpanannya, karena sebagian besar kandungan air bahan telah hilang.
Pengangkutan lebih ringan, sehingga akan mengirit ongkos angkut.
Biaya atau investasi modal yang diperlukan relatif lebih kecil daripada proses pengawetan lainnya.
Tidak memerlukan cara-cara sterilisasi khusus.
Bahan-bahan yang telah dikeringkan, tidak memerlukan persyaratan yang berarti dalam penyimpanannya.
Pemakaian bahan kering lebih praktis, dapat dipakai sebagian dulu.
Kerugian yang mungkin timbul antara lain:
Kerusakan pada bahan yang telah dikeringkan dan dikemas tidak dapat segera diketahui sebelum bungkus atau kemasannya dibuka. Kerusakan yang timbul antara lain jamur atau mikroba lain, atau rusak karena menyerap air.
Beberapa jenis bahan yang telah dikeringkan harus direndam dulu dalam air (rehidrasi) sebelum digunakan agar hasilnya sesuai dengan yang diharapkan. Waktu perendaman berbeda-beda tergantung dari komoditinya.
PRINSIP PENGERINGAN
Pengeringan didefinisikan sebagai suatu metode untuk menghilangkan sebagian air dari suatu bahan hingga tingkat kadar air yang setara dengan nilai aktivitas air (Aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologi. (Herudiyanto, M.S., 2008). Pada pengeringan terdapat 2 (dua) proses, yaitu:
Proses pemindahan panas untuk menguapkan cairan pada bahan dengan bantuan udara pengering.
Proses pemindahan massa, dimana air atau uap air bahan, berpindah dari dalam bahan ke permukaan, selanjutnya dari permukaan ke aliran udara pengering.
MACAM-MACAM PENGERINGAN
Proses pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara alami dan pengeringan buatan.
Pengeringan Alami
Pengeringan alami yaitu suatu proses kehilangan air yang disebabkan oleh kekuatan alam seperti sinar matahari atau angin kering. Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan bahan berbeda-beda, selain karena perbedaan sifat bahan, juga keadaan cuaca yang berbeda atau kadang tidak stabil.
Cara ini masih banyak dilakukan di negara-negara yang sedang berkembang, terutama di daerah tropis dimana sinar matahari selalu ada sepanjang tahun. Pengeringan dengan sinar matahari tidak hanya dilakukan oleh industri kecil saja, akan tetapi industri yang modalnya relatif besar juga ada yang masih memakai cara ini, seperti pembuatan ikan asin, pembuatan dendeng, dan pengeringan ikan lainnya.
Keuntungan dan kerugian proses pengawetan dengan pengeringan sebagai berikut.
Biaya yang dikeluarkan relatif murah, karena sinar matahari dapat diperoleh secara gratis.
Tidak memerlukan keahlian seperti yang diperlukan oleh operator mesin pengering.
Kerugian yang bisa timbul antara lain:
Waktu yang diperlukan untuk pengeringan tidak selalu tetap. Biasanya berlangsung lebih lama, hal ini kadang-kadang menyebabkan kerusakan yang lebih besar.
Tempat pengeringan relatif lebih luas.
Kebersihan bahan yang dikeringkan kurang terjamin, karena umumnya dilakukan di udara terbuka. Sehingga ada kemungkinan debu, pasir, serangga atau kotoran lain masuk ke bahan.
Prosesnya tergantung cuaca. Kalau keadaan cuaca tidak baik, seperti mendung atau hujan, bahan yang dikeringkan dapat ditumbuhi mikroba sehingga hasilnya akhir kualitasnya tidak baik.
Penyusutan bahan relatif lebih banyak, karena dimakan hewan, tercecer dan sebagainya.
2. Pengeringan Buatan
Proses pengeringan buatan (dehidrasi) yaitu suatu proses kehilangan air dengan menggunakan alat-alat pengering (Hudaya, S., dkk., 1980). Pada proses pengeringan, pengaturan dilakukan terutama terhadap suhu dan volume udara yang dihembuskan. Kualitas hasilnya akan tergantung dari beberapa faktor, antara lain suhu, kelembaban dan volume udara yang dihembuskan, tebal lapisan bahan yang dikeringkan, dan pengadukan bahan. Pada proses dehidrasi, udara panas dialirkan atau disirkulasikan dengan alat penghembus. Untuk menghasilkan produk dan tingkat kekeringan tertentu, maka harus dilakukan pengaturan suhu, kelembaban dan kecepatan udara pada alat pengering. Pola dan cara kerja alat pengering buatan berbeda-beda dan sangat bervariasi, teergantung bahan yang akan dikeringkan.
Pengeringan buatan banyak dilakukan di industri besar (bermodal besar). Pengeringan buatan kadang dikombinasikan dengan pengeringan alami, misalnya pada proses pengeringan kopra. Proses pengeringan buatan mempunyai keuntungan dan kerugiannya juga.
Keuntungan yang didapat pada proses pengeringan buatan:
Suhu dan aliran udara dapat diatur.
Kebersihan bahan lebih terjamin.
Proses pengeringan dapat dikontrol sehingga kemungkinan terjadinya kerusakan dapat dikurangi.
Tidak memerlukan tempat yang luas.
Penyusutan tidak sebesar pada pengeringan alami.
Kerugian yang mungkin timbul antara lain:
Membutuhkan peralatan yang mahal.
Membutuhkan bahan bakar, sehingga biaya operasional relative tinggi.
Membutuhkan tenaga kerja yang mempunyai keahlian tertentu
Pengeringan buatan atau mekanis dapat menggunakan udara dipanaskan. Alat pengering ini berupa suatu ruang atau kabinet dengan udara panas yang ditiupkan di dalamnya. Pengeringan dengan pemanas buatan mempunyai 3 golongan tipe alat secara umum:
1. Spray Dryer
Alat pengering langsung (direct dryer): Pindah panas secara konveksi contohnya cabinet dryer, spray dryer
Gambar 1 Spray Dryer
2 Drum Dryer
Alat pengering tak langsung (indirect dryer): Pindah panas secara konduksi contohnya drum dyer dan freezedryer
Gambar 2 Drum Dryer
3 Infra red dryer
Alat pengering infra merah (infra red dryer): Alat pengering ini tergantung dari absorpsi atau transmisi dari cahaya infra merah. Alat-alat tersebut antara lain tunnel dryer, spray dryer dan freeze dryer.
Gambar 3 Tunnel Dryer
ALAT-ALAT PADA PROSES PENGERINGAN
Menurut sistem pemanasannya, pengeringan dibagi menjadi:
Pengeringan dengan pemanasan langsung, dimana nyala bahan bakar langsung berhubungan dengan bahan yang dikeringkan. Sebagai bahan pemanas dapat digunakan antara lain bahan cair, padat dan gas.
Pengeringan dengan pemanasan tidak langsung, panas berasal dari bahan bakar tidak berhubungan langsung dengan bahan yang dikeringkan, akan tetapi dilewatkan lebih dahulu melalui sebuah converter.
Ditinjau dari bentuk produk yang dikeringkan dan cara pengeringannya, maka pengering digolongkan menjadi:
Pengering semprot (spray drier)
Pengering lapisan (di atas baki atau drum)
Ditinjau dari jenis alatnya, alat pengering dapat digolongkan menurut:
Pemberian panasnya, terbagi menjadi pengering adiabatis dan pengering transfer panas melalui permukaan padat. Pengering adiabatis: panas dibawa ke dalam pengering oleh gas panas. Gas panas ini memberikan panasnya ke dalam bahan yang dikeringkan dan menghasilkan uap air yang keluar. Alat pengering dengan transfer panas melalui permukaan padat: panas ditransfer pada produk yang dikeringkan melalui lembaran logam, yang juga membawa produk tersebut. Produk biasanya berada dalam keadaan vakum, dan uap air diambil dengan pompa vakum.
Arah gerakan bahan yang dikeringkan terhadap arah gerakan udara panas, yaitu:
Alat pengering dengan aliran sejajar/searah,
Alat pengering dengan aliran tidak searah atau berlawanan,
Alat pengering dengan aliran langsung,
Alat pengering dengan aliran menyilang.
Pengerjaan pengeringan, dapat digolongkan menjadi:
Tipe satu partai (batch type)
Tipe sinambung (continous)
Pelaksanaan pengeringan, yaitu dilakukan dalam udara atau gas lembab pada tekanan atmosfir atau pada tekanan di bawah atmosfir (misalnya tekanan vakum).
Contoh alat pengering adiabatis: alat pengering lemari (cabinet drier), pengeringan terowongan, alat pengering klin, alat pengering semprot. Sedangkan contoh alat pengering dengan menggunakan alih panas melalui permukaan padat: alat pengering drum, alat pengering rak vakum, alat pengering vakum sinambung, alat pengering beku.
Pengeringan beku (freeze drying) merupakan proses pengeringan yang diterapkan pada komoditas hasil pertanian untuk beberapa tujuan, diantaranya mencegah:
kerusakan warna
kerusakan vitamin
kerusakan bentuk
Transfer air dari dalam bahan yang terjadi pada proses pengeringan beku (freeze drying) melalui proses sublimasi pada kondisi tekanan vakum.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
Keberhasilan proses pengawetan dengan pengeringan tergantung faktor-faktor yang mempengaruhinya, yaitu:
Suhu, semakin tinggi suhu semakin cepat proses pengeringan.
Kelembaban relatif (Rh), semakin rendah kelembaban relatif udara semakin cepat proses pengeringan,
Luas permukaan, luas permukaan bahan yang besar akan mempercepat proses pengeringan,
Ketebalan bahan, ketebalan ukuran atau lapisan bahan yang besar proses pengeringan akan berjalan lambat,
Kadar air bahan, bahan yang mengandung kadar air tinggi proses pengeringannya akan berjalan lambat.
KERUSAKAN YANG TERJADI SELAMA PROSES PENGERINGAN
Kerusakan-kerusakan yang mungkin terjadi selama proses pengeringan pada bahan hasil pertanian hewani adalah:
Kerusakan komposisi bahan yang dikeringkan. Beberapa jenis vitamin akan hilang atau berkurang jumlahnya, antara lain vit C, thiamin, karoten.
Protein berkurang nilai gizinya karena suhu pengeringan yang tinggi dan waktu yang lama.
Ketengikan pada bahan yang berlemak.
Perubahan warna akibat peristiwa pencoklatan enzimatis maupun non-enzimatis.
Terjadi case hardening
CONTOH PRODUK
Gambar 4 Kopi
Kopi merupakan bahan minuman yang sudah terkenal di seluruh dunia, hal ini disebabkan karena kopi yang terbentuk bubuk maupun seduhan memiliki aroma dan rasa yang khas yang tidak dimiliki oleh bahan minuman lainnya.
Tanaman kopi termasuk dalam family Rubiaceae dan terdiri atas banyak jenis antara lain yang penting adalah Coffea arabica, Coffea robusta dan coffea liberica, negara asal tanaman kopi adalah Abssinia yang tumbuh di dataran tinggi.
Proses pengolahan kopi melalui tahap pengeingan. Proses pengeringan kopi diperlukan untuk menurunkan kandungan air biji kopi sampai mencapai tingkat kadar air persen seperti yang diisyaratkan bagi pasaran biji kopi. Kandungan air biji kopi setelah lewat proses pencucian sekitar 55%. Prroses pengeringan biji kopi dapar dilakukan pada rumah pengering dengan lantai plat baja berlubang-lubang yang tersusun dua tingkat, dengan pemanas api langsung atau uap.
