Laporan Praktek Mixing

LAPORAN PRAKTEK MESIN DAN PERALATAN INDUSTRI PANGAN (MIXING/PENCAMPURAN)

Oleh : Nama

: Siska Sari Fitriani

NRP

: 103020095

Kelompok

: I (Satu)

Tanggal Percobaan

: Minggu, 29 Desember 2013

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PASUNDA BANDUNG 2013

LAPORAN PRATIKUM MPIP 2013 PENCAMPURAN (MIXING)

NAMA

: Siska Sari Fitriani

NRP

: 10302010095

I PENDAHULUAN 1.1 TUJUAN Tujuan dari pratikum ini adalah untuk mengetahui dan memahami pengoperasian peralatan pencampuran bahan, dan mengetahui fungsi dan spesifikasi peralatan pencampuran bahan. 1.2 PRINSIP Prinsip pencampuran didasarkan pada peningkatan pengacakan dan distribusi dua atau lebih beberapa komponen yang mempunyai sifat berbeda. II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 BAHAN Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air sirup vanilla.. 2.2 METODE PERCOBAAN 1. Rakit alat pencampur yang akan digunakan kemudian lakukan pengujian alat dengan menghidupkan switch yang tertera pada motor pengaduk sebelum dilakukan pencampuran. 2. Siapkan bahan-bahan yang akan dicampurkan, kemudia masukkan bahanbahan tersebut secara bersamaan sedikit demi sedikit ke dalam tangki pencampuran sambil dilakukan pengadukan, sebelumnya di ukur terlebih dahulu suhu masing-masing larutan. 3. Set kecepatan pengadukan pada skala 2, dan catat waktu awal pengadukan.

4. Pengadukan dilanjutkan hingga kurang lebih 10 menit serta amati campuran cairan di dalam tangki, sudah tercampur sempurna atau belum dengan mengambil sampel melalui kran yang terdapat pada tangki. 5. Jika cairan sudah bercampur dengan sempurna, matikan motor dengan merubah ke posisi switch off dan catat waktu yang diperlukan untuk proses pencampuran tersebut. 6. Tentukan daya yang diperlukan pada proses pengadukan.

Air

Sirup Vanilla

Pengukuran Suhu

Pencampuran

Bahan hasil Pencampuran

Pengukuran Suhu

Pengukuran viskositas (viskometer ostwald)

Pengukuran densitas (Piknometer)

Perhitungan

Gambar 1. Diagram Alir Pencampuran (Mixing)

2.3 ALAT YANG DIGUNAKAN : Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah: propeller mixer, timbangan, thermometer, pipet ukur, piknometer, viscometer oswald dan baskom. III HASIL PENGAMATAN PENCAMPURAN BAHAN Jumlah yang dibutuhkan Air 1300 ml Sirup vanilla

200 mL

Hasil Pengamatan Suhu air (°C) Suhu campuran (°C) Diameter Agitator (Da) (m) Diameter Buffle (m) Diameter tangki (m) Kecepatan Putaran (N) (rps) t air (detik) t campuran (detik) Volume pikno (m3) Berat pikno (kg) Berat pikno + campuran (kg) µ air (kg/m.s) µ campuran (kg/m.s) ρ air (kg/m3) ρ campuran (kg/m3) NRe NP P (Watt) Densitas :

HASIL 24 °C 24,6 °C 0,0464 m 0,11 m 0,1476 m 6,62 8 detik 13,9 detik 2,5 × 10⁻5 0,0136 kg 0,0395 kg 0,9142 10⁻3 kg/m.s 1,65 10⁻3 kg/m.s 997, 34 kg/m3 1036 kg/m3 8900 1 0,065 (watt)

ρ air (kg/m3) (Apendix A.2-3) pada suhu 24 °C ρ T (°C) (a) 20 (b) 24 (c) 25

air

(kg/m3) 998,23 (d) X 997,08 (e)

Interpolasi (x) = d + ( c – a) x (e – d) (b – a) ρ air (Kg/m3) (x) = 998,23 + (25 – 20) x (997,08 – 998,23) (24 – 20) ρ air (kg/m3) = 997,34 kg/m3 ρ campuran

= ( W pikno + campuran) – W pikno V pikno = 0,0395 – 0,0136 0,000025

ρ campuran = 1036 kg/m3 Viskositas : µ (kg/m.s) × 103 0,9142 × 103

T (°C) 24 µ air

= 873,2 kg/m.s

µ campuran

= 1036 x 13,9 x 0,0009142 0,0009142 x 8

µ campuran = 0,00165 kg/m.s

NRe

=

(0,0464)2 x 6,62 x 1036 0,00165

NRe

= 8900

Np (dilihat dari kurva hal. 145 (Geankoplis) P

= Np × ρ campuran × N3 × Da5 = 1 × 1036 kg/m3 × (6,623)rps × (0,04645)s = 0,065 J/s (watt)

=1

IV PEMBAHASAN Proses pencampuran merupakan salah satu proses yang penting dan sering dijumpai dalam sebagian besar industri. Pada proses inilah sebagian besar produk dihahsilkan. Mesin yang biasa digunakan untuk proses pencampuran ini disebut mixer. Pencampuran merupakan proses mencampurkan satu atau lebih bahan dengan menambahkan satu bahan ke bahan lainnya sehingga membuat suatu bentuk yang seragam dari beberapa konstituen baik cair-padat, padat-padat, maupun cair-gas. Komponen yang jumlahnya lebih banyak disebut fase kontinyu dan yang lebih sedikit fase disperse. Tujuan pencampuran dengan menggunakan alat pencampur adonan (mixer) adalah untuk memperoleh adonan yang elastis dan menghasilkan pengembangan gluten yang diinginkan. Alat pencampur ini terdiri dari tempat untuk menampung bahan dan as stainless steel. As stainless steel

yang bercabang tegak lurus

berfungsi untuk mencampurkan bahan baku yang berputar akibat adanya puli penggerak. Batang-batang pengaduk tersebut akan memecah dan mengaduk bahan dengan meningkatkan pengacakan dan distribusi bahan, sehingga terjadi pencampuran. Campuran tersebut akan membentuk adonan yang kompak dan uniform. Prinsip pencampuran bahan banyak diturunkan dari prinsip mekanika fluida dan perpindahan bahan, karena pencampuran bahan akan ada bila terjadi gerakan atau perpindahan bahan yang akan dicampur baik secara horizontal ataupun vertikal. Derajat keseragaman pencampuran, dalam dikuur dari sampel yang diambil selama pencampuran, dalam hal ini jika komponen yang dicampur telah terdistribusi melalui komponen lain secara random (acak), maka dikatakan pencampuran telah berfungsi dengan baik. Derajat pencampuran yang dicapai tergantung pada: 1. Ukuran relative partikel 2. Efisiensi alat pencampur untuk komponen yang dicampur 3. Kecenderungan komponen untuk membentuk agregat

4. Kadar air, sifat permukaan dan aliran dari masing-masing komponen Peralatan pencampuran dapat dibagi atau diklasifikasikan atas beberapa kategori, yaitu: -

Berdasarkan jenis bahan yang dicampur yaitu alat pencampur liquid, alat pencampur padat dan alat pencampur pasta.

-

Berdasarkan jenis agitator, yaitu double cone mixer, ribbon blender, planetary mixers, dan proppeler mixers.

Bahan cari diaduk untuk mencapai beberapa maksud, diantaranya: a. Mensuspensikan partikel padatan b. Menggabungkan bahan cair yang dapat saling bercampur c. Mendispersikan gas dalam bentuk gelembung halus d. Mendispersikan bahan cair lain yang tidak dapat bercampur e. Meningkatkan pindah panas anatara bahan cair dan sumber panas. Mixer merupakan salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi sehingga menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Terdapat dua jenis mixer yang berdasarkan propelern-nya (turbin), yaitu mixer

dengan satu

propeller dan mixer dengan dua propiller. Mixer denga satu propeller adalah mixer

yang biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah.

Sedangkan mixer dengan dua propiler umumnya digunakan pada cairan dengan viskositas tinggi. Hal ini karena satu propeller tidak mampu mensirkulasikan keseluruhan massa dari bahan pencampur (emulsi), selain tingkat emulsi bervariasi dari waktu ke waktu. Jenis alat yang digunakan pada praktek ini adalah mixer yang mempunyai satu propeller. Satu prinsip penerapan untuk mencapur bahan dengan viskositas yang tinggi dan berbentuk pasta adalah kinerja yang tergantung pada kontak langsung antara material pencampur dengan bahan yang akan dicampur. Untuk bahan dengan viskositas tinggi dengan viskositas tinggi dan berbentuk pasta ini banyak menggunakan model pencampur seperti : pencampur tipe pancim, pencampur dengan pisau berbentuk z Aliran yang terjadi di dalam bahan diperkirakan berupa seperti pada gambar berikut sehingga pencampuran akan terjadi dengan cepat dan teratur.

Daya yang dibutuhkan untuk pencampuran yang menggunakan mixer propeller yaitu daya mixer

yang menggunakan baling-baling. Proses

pencampuran air dengan cara ini biasanya terjadi karena adanya aliran turbulensi air, dimana gaya inersia lebih mendominasi. Pada umumnya, makin kencang aliran atau kecepatan alir tinggi maka akan menghasilkan turbulensi yang tinggi pula, dengan dimikian akan memudahkan atau mengefisienkan proses pencampuran tersebut. Pencampuran bahan-bahan cair sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat bahan cair, seperti viskositas, kerapatan, jenis alat pencampur dan energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan propeller, impeller(blade). Beberapa jenis impeller yang sering digunakan untuk mengaduk antara lain : propeller, turbine, paddle, anchor, helical ribbon

dan helical screw.

Adapun aplikasi

penggunaannya adalah sebagai berikut.

Tabel 1. Jenis-jenis impeller dan sifatnya

Jenis Propeller Turbine Paddle Anchor Helical ribbon Helical screw

viskositas Kecepatan < 5kg/ ms < 50 kg/ ms <100 kg/ ms

Jenis-jenis alat pencampur adalah: 1. Propeller mixer

Gambar Propeller mixer 2. Tumbling mixer

Gambar Tumbling mixer

3. Ribbon mixer

Gambar Ribbon mixer 4. Vertical-screw mixer

Gambar Vertical-screw mixer Fungsi bafle ialah untuk mencegah terjadinya vorteks pada saat pencampuran sehingga aliran pencampuran dapat turbulen. Faktor--faktor yang mempengaruhi proses pencampuran adalah : 1.Aliran Aliran yang turbulen dan laju alir bahan yang tinggi biasanya menguntungkan proses pencampuran. Sebaliknya, aliran yang laminar dapat menggagalkan pencampuran. 2.Ukuran partikel/luas permukaan Semakin luas permukaan kontak bahan-bahan yang harus dicampur, yang berarti semakin kecil partikel dan semakin mudah gerakannya di dalam campuran, maka proses pencampuran semakin baik. 3. Kelarutan

Semakin besar kelarutan bahan-bahan yang akan dicampur satu terhadap lainnya, semakin baik pencampurannya. V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN Dari hasil percobaan mesin pencampur pada bahan air dan sirup vanilla diperoleh daya sebesar 0,065 watt. 5.2 SARAN Agar lebih dilengkapi lagi peralatan laboratoriumnya. DAFTAR PUSTAKA Febrian, 2012, jenis pencampur, http://febrianipurba.blogspot.com/2012/12/ mesin-pencampur-mixing-equipment.html akses 1 januari 2014. Geankoplis, C. J. (1995). Transport Processes and Unit Operation, edition, Allyn and Bacon, Inc., Boston.

third