NilaiLAPORAN PRAKTIKUMMESIN PERALATAN PENGOLAHAN PANGAN(Mesin Pengolahan Pangan Inovatif : Ohmic Heater dan Pengukuran Konduktivitas Listrik pada Bahan Pangan)Oleh :Nama : Yosua AndreasNPM : 240110120062Hari, Tanggal Praktikum : Rabu, 1 April 2015Waktu : 15.00-16.00 WIBAsisten : Gallerie Tjandra Dwi Rahayu Chyntia L.S

LABORATORIUM PASCA PANEN DAN TEKNOLOGI PROSESDEPARTMEN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANUNIVERSITAS PADJADJARAN2015BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangAda berbagai macam bentuk proses penanganan bahan pangan, salah satu diantaranya adalah proses pemanasan ohmic. Pemanasan ohmic biasa disebut pula sebagai joule heating, electrical resistance heating, direct electrical heating, electroconductive heating, merupakan proses pemanasan yang disuplai dengan melewatkan arus listrik Alternating Current (AC) pada bahan pangan.Pemanasan ohmic dilakukan pada bahan pangan yang memiliki kemampuan untuk menghantarkan listrik. Besarnya kemampuan bahan sebagai penghantar listrik dinyatakan sebagai nilai konduktivitas listrik bahan. Dalam melakukan pemanasan ohmic, parameter penentu pemanasan pada bahan pangan tertentu harus dikontrol agar mencapai laju pemanasan yang dikehendaki. Salah satu cara mengendalikan laju pemanasan adalah dengan mengatur formulai larutan elektrolit pada bahan pangan.Untuk dapat mengatur formulasi tersebut, diperlukan pengetahuan mengenai konduktivitas listrik dari bahan. Oleh karena itu, pada praktikum ini, praktikan melakukan pengukuran konduktivitas listrik pada beberapa bahan pangan cair.

1.2Tujuan PraktikumTujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:1.2.1Tujuan Instruksional Umum (TIU)Mahasiswa dapat mempelajari pengoperasian mesin pengolahan pangan inovatif : Static Ohmic Heater1.2.2Tujuan Instruksional Khusus (TIK)Mahasiswa dapat menentukan besar konduktivitas listrik pada bahan makanan cair

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1Konduktivitas BahanSifat konduktivitas bahan adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan listrik. Pada zat padat kemampuan ini terbagi atas 3 macam yakni:1. Konduktor adalah bahan yang dapat menghantarkan listrik dengan mudah2. Isolator adalah bahan yang sulit untuk menghantarkan listrik3. Semikonduktor.1. Bersifat Konduktor Ialah bahan - bahan yang mudah mengalirkan arus listrik jika dihubungkan dengan sumber tegangan. Misalnya : tembaga, besi, emas, dll. Dari bahan - bahan yang paling bagus untuk mengalirkan arus listrik adalah emas,karena pada bahan konduktor mempunyai banyak sekali elektron bebas, yang paling banyak elektron bebasnya adalah emas.2.Bersifat Isolator Bahan - bahan yang bersifat isolator ialah bahan - bahan yang akan menghambat arus listrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan. Misalnya : gelas, kaca, karet, kayu, dll. Bahan ini tidak dapat menghantarkan listrik karena dalam bahan yang bersifat isolator seluruh lintasan elektronnya memiliki ikatan yang kuat dengan intinya atau dengan kata lain pada bahan isolator tidak mempunyai elektron bebas sehingga walau diberi tegangan listrik tidak akan membuat elektron - elektronnya bergerak. 3. Bersifat Semikonduktor Bahan - bahan yang bersifat semikonduktor ialah bahan - bahan yang pada kondisi tertentu akan bersifat sebagai isolator dan pada kondisi lain akan bersifat sebagai konduktor. Misalnya : germaniun, silicon, dll. Bahan - bahan semikonduktor dapat bersifat isolator dan bersifat konduktor karena bahan -bahan tersebut akan bersifat isolator jika dalam temperatur yang rendah.Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut pendonor elektron).Konduktor adalah zat yang memiliki dayahantar kalor baik. Contoh bahan yang bersifat konduktor adalah besi, baja, tembaga, aluminium, dan lain-lain. Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara lain: setrika listrik, solder, dan lain-lain.Tabel 1. Nilai Konduktivitas listrik beberapa bahan cair (S cm -1)ConductorT (K)Penyebab konduksi ionikKonduktivitas listrik (S cm -1)

drinking water298disosiasi garam dan asam karbonat10-2000

distilled water273kontaminasi garam, disosiasi H2O dan asam karbonat0.06-10

ultrapure water273low-self dissosiation0.056

Sumber : Paper Basics of Conductivity, 2004Tabel 2. Nilai konduktivitas listrik pada material (S/m)

Sumber : highschoolchemistryguide.org2.2KonduktivitimeterConductivity meteradalah alat untuk mengukur nilai konduktivitas listrik (specific/electric conductivity) suatu larutan atau cairan. Nilai konduktivitas listrik sebuah zat cair menjadi referensi atas jumlah ion serta konsentrasi padatan (Total Dissolved Solid/ TDS) yang terlarut di dalamnya. Pengukuran jumlah ion di dalam suatu cairan menjadi penting untuk beberapa kasus. Salah satu contoh adalah untuk memonitor kualitas air boiler. Hal ini terkait pengaruh konsentrasi ion-ion mineral terhadap terjadinya korosi pada pipa boiler (galvanic corrosion).

Gambar 1. Portable Conductivity MeterKonsentrasi ion di dalam larutan berbanding lurus dengan daya hantar listriknya. Semakin banyak ion mineral yang terlarut, maka akan semakin besar kemampuan larutan tersebut untuk menghantarkan listrik. Sifat kimia inilah yang digunakan sebagai prinsip kerjaconductivitymeter.Sebuah sistemconductivitymeter tersusun atas dua elektrode, yang dirangkaikan dengan sumber tegangan serta sebuah ampere meter. Elektrode-elektrode tersebut diatur sehingga memiliki jarak tertentu antara keduanya (biasanya 1 cm). Pada saat pengukuran, kedua elektrode ini dicelupkan ke dalam sampel larutan dan diberi tegangan dengan besar tertentu. Nilai arus listrik yang dibaca oleh ampere meter, digunakan lebih lanjut untuk menghitung nilai konduktivitas listrik larutan.

2.3Konsentrasi LarutanKonsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut. Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat (berkonsentrasi tinggi).

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

3.1Alat dan BahanAlat yang digunakan pada praktikum ini adalah :1. Juicer untuk mengestrak jus.2. Waterbath untuk memanaskan sampel.3. Konduktivitimeter digunakan untuk mengukur besar konduktivitas listrik pada bahan makanan cair.4. Wadah plastik sebagai tempat bahan makanan cair.

Bahan yang dipakai pada praktikum ini adalah :1. Larutan garam 0.3%; 0.5%; 0.7% b/v @200 ml.2. Larutan CMC 0.1%; 0.2; 0.3% b/v @200 ml.3. Larutan jeruk 10%; 20%; 30% v/v @200 ml.4. Susu segar 100% @50 ml.5. Susu Ready to Drink 100% @50 ml.6. Pocari sweat 100% @50 ml.7. Aquades digunakan untuk membersihkan konduktivitimeter dari larutan.8. Tisu untuk membersihkan benda kerja.

3.2Prosedur PercobaanLangkah-langkah yang dilakukan pada praktikum ini adalah :1. Mengukur suhu dan konduktivitas bahan dengan konduktivitimeter. Pengukuran konduktivitas dilakukan pada suhu ruangan (25C) dan suhu 50C. Oleh karena itu letakkan sampel di waterbath yang bersuhu 50C selama beberapa saat sebelum pengukuran.2. Membersihkan alat dengan menggunakan aquades sebelum menggunakannya kembali untuk larutan yang berbeda.

BAB IVHASIL PERCOBAAN

4.1Data Hasil Pengukuran dalam tabelTabel 1. Hasil Pengukuran Konduktivitas Pada Setiap BahanNoBahanKonduktivitas Listrik (S/m)

Kond. Listrik (S/m)Suhu (0C)[ 250C]Kond. Listrik ( S/m )Suhu (0C)[ 500C]

1Larutan CMC0,1 %1,48028,81,55031,3

0,2%2,3127,82,7731,5

0,3%3,0527,63,5631,1

2Larutan Jeruk10%0,64728,20,62834

20%0,83629,10,94733

30%1,20327,81,26632,7

3Larutan Garam0,04%9,8631,312,8537,4

0,06%14,3329,115,4537,1

0,08%19,4527,817,0936,5

4Susu Segar100%5,0728,25,5932,6

5,0627,6

Rata-rata 5,05

5Susu Ready to Drink100%4,6729,74,9432,9

4,7328,1

Rata-rata 4,7

6Pocari Sweat100%2,352,912,5836,1

2,4427,6

Rata-rata 2,395

4.2Data Hasil Pengukuran dalam Grafik

Gambar 1. Grafik perbandingan konsentrasi larutan (X) dan konduktivitas listrik larutan CMC (Y) 25C

Gambar 2. Grafik perbandingan konsentrasi larutan (X) dan konduktivitas listrik larutan jeruk (Y) 25C

Gambar 3. Grafik perbandingan konsentrasi larutan (X) dan konduktivitas listrik larutan garam (Y) 25C

Gambar 4. Grafik perbandingan konsentrasi larutan (X) dan konduktivitas listrik larutan CMC (Y) 50C

Gambar 5. Grafik perbandingan konsentrasi larutan (X) dan konduktivitas listrik larutan jeruk (Y) 50C

Gambar 6. Grafik perbandingan konsentrasi larutan (X) dan konduktivitas listrik larutan garam (Y) 50C

Gambar 7. Grafik perbandingan suhu (X) dan konduktivitas listrik larutan CMC (Y) 25C

Gambar 8. Grafik perbandingan suhu (X) dan konduktivitas listrik larutan jeruk (Y) 25C

Gambar 9. Grafik perbandingan suhu (X) dan konduktivitas listrik larutan garam (Y) 25C

Gambar 10. Grafik perbandingan suhu (X) dan konduktivitas listrik larutan CMC (Y) 50C

Gambar 11. Grafik perbandingan suhu (X) dan konduktivitas listrik larutan jeruk (Y) 50C

Gambar 12. Grafik perbandingan suhu (X) dan konduktivitas listrik larutan garam (Y) 50C

BAB VPEMBAHASAN

Pada praktikum ini, praktikan melakukan pengukuran nilai konduktivitas listrik pada bahan pangan cair. Nilai konduktivitas ini diukur dengan menggunakan konduktivitimeter. Pengukuran ini juga dilakukan pada suatu bahan pangan cair yang sudah dilarutkan. Adapun tiap bahan memiliki konsentrasi yang berbeda. Tiap konsentrasi pada bahan pangan memiliki nilai konduktivitas listrik yang berbeda juga.Dalam tiap kelompok pada praktikum ini, diberikan larutan yang berbeda-beda. Pada kelompok ini, pengukuran dilakukan pada larutan garam yang sudah dipanaskan pada suhu 25C dan 50C. Larutan garam ini masing-masing memiliki konsentarsi 0.04%, 0.06%, dan 0.08%. Pada pengukuran ini, nilai konduktivitas listrik pada larutan yang dipanaskan pada suhu 25C yaitu 9.86 S/m (0.04%), 14.33 S/m (0.06%), dan 19.45 S/m (0.08%). Sedangkan larutan yang sudah dipanaskan hingga suhu 50C memiliki nilai konduktivitas 12.85 S/m (0.04%) , 15.45 S/m (0.06%), dan 17.09 S/m (0.08%). Nilai konduktivitas listrik yang dihasilkan pada pengukuran ini melebihi 10 S/m, dimana bahan pangan tidak akan panas, namun apabila nilainya lebih rendah dari 0.01 S/m maka arus tidak mengalir sama sekali. Pada literatur diketahui bahwa nilai konduktivitas pada larutan yang mengandung garam (seperti air laut) yaitu 4.8 S/m, sedangkan pada hasil pengukuran diperoleh hasil lebih dari 4.8 S/m. Hal ini disebabkan karena kekurangtelitian praktikan dalam menggunakan alat ukur dan juga dapat disebabkan karena kondisi alat yang tidak stabil. Adapun faktor lain yang menyebabkan hal tersebut karena terdapat perbedaan suhu dan konsentrasi larutan.Faktor suhu dan konsentarsi larutan berpengaruh terhadap nilai konduktivitas listrik suatu bahan. Semakin besar nilai konsentrasi larutan tersebut maka nilai konduktivitas listriknya semakin besar. Hal ini disebabkan karena semakin banyaknya material atau zat pelarut dalam larutan tersebut sehingga kandungan energi listriknya semakin besar. Sedangkan suhu suatu larutan apabila suhunya semakin rendah atau semakin tinggi, tidak terlalu berpengaruh terhadap nilai konduktivitas listrik suatu larutan.

BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN

6.1KesimpulanKesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum ini adalah :1. Apabila nilai konduktivitas listrik bahan lebih dari 10 S/m maka bahan pangan tidak akan panas, sedangkan apabila kurang dari 0.01 S/m maka bahan tidak mengalirkan arus sama sekali.2. Kemurnian suatu larutan dapat mempengaruhi kemampuan bahan dalam mengalirkan arus listrik.3. Suhu dan konsentrasi larutan berpengaruh terhadap nilai konduktivitas larutan suatu bahan.4. Semakin tinggi nilai konsentrasi larutan suatu bahan maka nilai konduktivitas listriknya semakin besar. 6.2SaranSaran-saran yang dapat diberikan pada praktikum ini adalah :1. Sebaiknya praktikan memahami terlebih dahulu materi praktikum serbelum memulai praktikum.2. Sebaiknya praktikan lebih cermat dalam mengukur menggunakan konduktivitimeter.

DAFTAR PUSTAKA

Desrosier, W. Fellow. 1988. Teknologi Pengawetan Pangan. Universitas Indonesia. Jakarta.Haliday, Resnick. 1991. Fisika Jilid 2. Erlangga. Jakarta.Widyasanti,Asri, STP.,M.Eng. 2015. Penuntun Praktikum Mesin Peralatan Pengolahan Pangan. Laboratorium Pasca Panen dan Teknologi Proses :Universitas Padjadjaran.