Makalah Mpip - Mixing

MAKALAH MESIN & PERALATAN INDUSTRI PANGAN PENCAMPURAN (MIXING) Disusun Oleh : Kelompok 1 Putri Rahmi S

(143020122)

Aditya Gilang R

(143020123)

Wini Mutiara H

(143020124)

Vikri Ramadhani P

(143020125)

Hanna Chairunnisa G (143020127) Khairunnisa

(143020128)

Shinta Wijaya

(143020129)

Syifa Fauziah

(143020130)

Moch. Firman M

(143020131)

Prasanti Hansa K

(143020132)

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG 2016

DAFTAR ISI DAFTAR ISI............................................................................................................................2 BAB I.......................................................................................................................................3 PENDAHULUAN....................................................................................................................3 1.1 Latar Belakang................................................................................................................3 1.2 Rumusan Masalah...........................................................................................................3 1.3 Tujuan.............................................................................................................................3 BAB II......................................................................................................................................4 PEMBAHASAN.......................................................................................................................4 2.1 Pengertian Pencampuran (Mixing)..................................................................................4 2.2 Tujuan Pencampuran (Mixing)........................................................................................4 2.3 Jenis-jenis Pencampuran (Mixing)..................................................................................4 2.4 Macam-macam Alat Pencampuran (Mixing)...................................................................6 2.5 Model Pengadukan.......................................................................................................10 BAB III...................................................................................................................................15 PENUTUP..............................................................................................................................15 3.1 Kesimpulan...................................................................................................................15 DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................................16

2

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pencampuran (mixing) adalah proses yang menyebabkan tercampurnya suatu bahan ke bahan lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam fasa yang berbeda. Dalam kimia, suatu pencampuran (mixing) adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi, sementara tidak ada perubahan fisik dalam suatu pencampuran, sifat kimia suatu pencampuran seperti titik lelehnya dapat menyimpang dari komponennya. Tujuan dari proses pencampuran yaitu mengurangi ketidaksamaan atau ketidakrataan dalam komposisi, temperature atau sifat-sifat lain yang terdapat dalam suatu bahan atau terjadinya homogenisasi, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya homogenitas, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya keadaan serba sama, terjadinya reaksi kimia, terjadinya perpindahan panas, dan perpindahan massa. Dan dampak tersebut merupakan tujuan akhir dari suatu proses pencampuran. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan pencampuran? 2.

Apa saja alat pencampuran yang digunakan dalam industri pangn?

3.

Bagaimana cara kerja dari macam-macam alat pencampuran?

1.3 Tujuan 1. Mengetahui pengertian pencampuran 2.

Mengetahui tujuan pencampuran

3.

Mengetahui jenis – jenis pencampuran

4.

Menetahui macam – macam alat pencampuran

3

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Pencampuran (Mixing) Pencampuran (mixing) adalah proses yang menyebabkan tercampurnya suatu bahan ke bahan lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam fasa yang berbeda. Dalam kimia, suatu pencampuran (mixing) adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi, sementara tidak ada perubahan fisik dalam suatu pencampuran, sifat kimia suatu pencampuran seperti titik lelehnya dapat menyimpang dari komponennya. Pencampuran dapat dipisahkan menjadi komponen aslinya secara mekanis. Pencampuran dapat bersifat homogen atau heterogen 2.2 Tujuan Pencampuran (Mixing) Tujuan dari proses pencampuran yaitu mengurangi ketidaksamaan atau ketidakrataan dalam komposisi, temperature atau sifat-sifat lain yang terdapat dalam suatu bahan atau terjadinya homogenisasi, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya homogenitas, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya keadaan serba sama, terjadinya reaksi kimia, terjadinya perpindahan panas, dan perpindahan massa. Dan dampak tersebut merupakan tujuan akhir dari suatu proses pencampuran. Dalam praktek, operasi mixing hampir selalu mempunyai multi fungsi yaitu ketika proses dilakukan didalam tangki berpengaduk mekanis, pengaduk menjalankan banyak tugas, sebagai contoh dalam tangki kristalisasi harus memperhatikan bulk blending, heat transfer dan suspense kristal.

4

2.3 Jenis-jenis Pencampuran (Mixing) 1. Pencampuran bahan padat-padat Pencampuran dua atau lebih dari bahan padat banyak dijumpai yang akan menghasilkan produk komersial industri kimia. Contohnya Pencampuran bahan pewarna dengan bahan pewarna lainnya atau dengan bahan penolong untuk menghasilkan nuansa warna tertentu atau warna yang cemerlang. Alat yang digunakan untuk pencampuran bahan padat dengan padat dapat berupa bejanabejana yang berputar, atau bejana-bejana berkedudukan tetap tapi mempunyai perlengkapan pencampur yang berputar, ataupun pneumatik. 2.

Pencampuran bahan cair-gas Untuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan ke dalam

cairan, artinya cairan dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas. Contohnya Proses hidrogenasi, khorinasi dan fosfogensi, Oksidasi cairan oleh udara (fermentasi, memasukkan udara kedalam lumpur dalam instalasi penjernih biologis). 3.

Pencampuran bahan cair-padat Pada persiapan atau pelaksaan proses kimia dan fisika serta juga pada

pembuatan produk akhir komersial, seringkali cairan harus dicampur dengan bahan padat. Pencampuran cairan dengan padatan akan menghasilkan suspensi. Tetapi bila kelarutan padatan dalam cairan tersebut cukup besar akan terbentuk larutan. Pelarutan adalah suatu proses mencampurkan bahan padat kedalam cairan. 4.

Pencampuran Cair-Cair Tujuan

pencampuran

cair-cair

adalah

untuk

mempersiapkan

atau

melangsungkan proses-proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk akhir yang komersil. Beberapa contoh pencampuran cair-cair adalah pada pembuatan sirop, obat tetes dan larutan injeksi. Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan cairan ialah dengan metode turbulensi didalam bejana pengaduk atau dalam suatu pencampur getar 5.

Pencampuran Gas – Padat

5

Pencampuran gas dengan bahan padat termasuk proses yang jarang dilakukan. Proses tersebut digunakan misalnya pada pengangkutan puing secara pneumatic, pada pembakaran serbuk pemadam api. Kebanyakan persoalannya adalah bagaimana mendistribusikan bahan padat itu secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan bahan padat akan terbentuk debu maupun asap. Metode terpenting untuk mencampur gas dengan bahan padat adalah dengan menggunakan aat penakar bahan padat dan penyemburan dengan alat semprot. 6.

Pencampuran Gas – gas Pencampuran gas dengan gas lain terutama dilakukan pada pembuatan

campuran bahan bakar yang berbentuk gas dalam alat pembakar dengan gas (misalnya campuran bahan bakar – udara). Metode terpenting untuk mencampur gas dengan gas adalah pencampuran dengan alat semprot atau injektor. 7.

Pencampuran padat – gas Pencampuran bahan padat dengan gas terjadi misalnya pada proses

pengeringan, pemanggangan ataupun pembakaran bahan-bahan padat. Permukaan kontak bahan padat dengan gas selalu diusahakan seluas mungkin. Untuk maksud ini bahan padat dialiri, ditembus atau dihanyutkan oleh gas, disemprotkan atau difluidisasikan. alat yang digunakan untuk tujuan ini seringkali dikenal dengan bejana unggun terdifusikan.

2.4 Macam-macam Alat Pencampuran (Mixing) Macam-macam alat pencampur antara lain: 1.

Alat pencampur liquid Untuk pencampuran liquid, propeller mixer adalah jenis yang paling

umum dan memuaskan, alat ini terdiri dari tangki silinder yang dilengkapi dengan propeller atau

blender beserta

motor

pemutar,

bentuk propeller, impeller, blender dibesain sedemikian rupa untuk efektivitas pencampuran dan disesuaikan dengan viskositas fluida. Pada jenis alat pencampur ini, diusahakan untuk menghindari tipe aliran monoton yang berputar melingkari dinding yang sangat kecil konstribusinya terhadap pengaruh pencampuran. 6

2.

Alat pencampur granula Dalam pencampuran ini dapat digunakan ribbon blender dan double cone

mixer. Ribbon blender terdiri dari silinder horizontal yang didalamnya dilengkapi dengan screw berputar. Double cone blender adalah alat pencampur yang terdiri dari dua kerucut yang berputar pada porosnya, jika kerucut berputar maka tepung granula berada di dalam granula yang berada di dalam volume kerucut akan teragritasi dan tercampur. Pencampuran tipe ini memerlukan energi yang dikonsumsi diubah menjadi panas yang dapat menyebabkan terjadinya kenaikan suhu dari produk. Untuk menentukan jenis dari alat pencampur tergantung pada jenis bahan yang akan dicampurkan (cair, padat, gas), kecepatan alat yang diinginkan serta kekentalan dari suatu bahan tersebut. Alat pencampur ini dikelompokkan menurut kekentalan yaitu: a)

Alat pencampur untuk bahan cair yang memiliki viskositas rendah-sedang

b)

Alat pencampur untuk bahan cair yang memiliki viskositas tinggi-pasta

c)

Alat pencampur untuk tepung kering atau padatan.

3.

Alat pencampur untuk tepung yang kering atau padatan Dalam melakukan pencampuran dibutuhkan kecepatan dari suatu alat

pencampur.

Kecepatan

komponen-komponen

cairan

yang

disebabkan oleh pengadukan dan kecepatan pengadukan terdiri dari: a)

Kecepatan radial yang berfungsi sebagai arah ke pengaduk

b)

Kecepatan longitudinal, pararel dari pengaduk

c)

Kecepatan rotasional tangensial ke pengaduk Alat-alat pencampuran:

1.

Dry Blending

7

dicampurkan

Prinsip Kerja : Ribbon blender terdiri dari palung horisontal berbentuk U dan agitator yang terbuat dari inner dan outer helical ribbon yang menggerakkan bahan pada arah yang berlawanan. Desain blender ini sangat efisien dan efektif untuk pencampuran kering seperti pencampuran cake dan muffin, tepung, sereal, teh, kopi dan campuran minuman lain termasuk minuman coklat dan minuman berenergi. Ketika produk makanan pencampuran kering, sejumlah sedikit cairan ditambahkan ke padatan dengan tujuan untuk melapisi atau mengabsorbsi warna, pembumbuan, minyak dan cairan tambahan lainnya. Bahan cair ditambahkan melalui charge port pada cover atau spray nozzle untuk aplikasi kritis. 2.

High Shear Mixers

Prinsip Kerja : High Shear

Mixer menggunakan

pemasangan

rotor atau stator

yang

membangkitkan kebutuhan shear yang kuat untuk bahan padat murni dalam persiapan dressing, saus dan pasta. Jenis alat ini juga digunakan dalam industri makanan untuk produksi larutan sirup, emulsi dan dispersi minuman. 3.

Ultra-High Shear Mixing (Proses Kontinyu)

8

Prinsip Kerja : Mempunyai kecepatan putar sampai 18000 ft/s, ultra-high shear mixer ideal untuk emulsi dan dispersi yang membutuhkan homogenizer. Aplikasinya antara lain pada saus, bumbu, dressing, konsentrat jus dan emulsi bumbu. Kelebihan alat ini : - Menyederhanakan

proses,

mengurangi

pembersihan,

penjalanan,

dan

penyeimbangan homogenizer. -

Menaikkan input energi dan menghasilkan ukuran dropet minyak lebih kecil.

-

Pengontrokan shear 4. High Viscosity Batch Mixing

Prinsip Kerja : Menggunakan dual shaft dan triple shaft mixer dan digunakan pada industri makanan pada proses batch dari aplikasi dari viskositas sedang sampai viskositas tinggi seperti sirup permen, minuman, nutraceutical, saus, pasta, mentega kacang, dan lain-lain. Untuk viskositas lebih tinggi, dibutuhkan tambahan agitator untuk memperbaiki aliran bulk, mengantarkan bahan ke alat berkecepatan tinggi dan secara konstan membuang produk dari dinding vessel untuk transfer panas lebih baik. 9

5.

Double Planetary Mixing

Prinsip Kerja : Ketika viskositas produk terus naik, sistem mixing multi agitator akan secepatnya menghasilkan aliran yang dapat dikarakterisasi oleh anchor atau dengan zona suhu tunggi dekat disperser dan pemasangan rotor atau stator. Aplikasi makanan lainnya yang diproses melalui double planetary mixer termasuk sirup, gel, makanan hewan, permen, dan formula viskos lainnya. 6.

High Speed Planetary Mixing

Prinsip Kerja : Keuntungan beberapa bahan berviskositas tinggi dari hybrid planetary mixer dimana menggabungkan mixing tradisional teliti dari planetary mixer dengan menambahkan keuntungan disperser berkecepatan tinggi. Contoh aplikasi

10

yang diproses dalam hybrid planetary mixer adalah sosis berbungkus gel, larutan getah viskos dan campuran tepung. 2.5 Model Pengadukan Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan proses dan pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran aksial dan pengaduk jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam pengadukan dan pencampuran. · Jenis-jenis Pengaduk Secara umum, terdapat empat jenis pengaduk yang biasa digunakan, yaitu pengaduk

baling–baling (propeller),

pengaduk

turbin (turbine),

pengaduk

dayung (paddle), dan pengaduk helical ribbon. 1.

Pengaduk jenis baling-baling (Propeller)

Prinsip Kerja : Baling-baling ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400 hingga 1750 rpm (revolutions per minute) dan digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. 2.

Pengaduk Dayung (Paddle)

11

Prinsip Kerja : Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada kecepatan rendah diantaranya 20 hingga 200 rpm. Dayung datar berdaun dua atau empat biasa digunakan dalam sebuah proses pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung biasanya 60 - 80% dari diameter tangki dan lebar dari daunnya 1/6 - 1/10 dari panjangnya. Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan, karena aliran radial bisa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal menjadi kecil. Sebuah dayung jangkar atau pagar, biasa digunakan dalam pengadukan. Jenis ini menyapu dan mengeruk dinding tangki dan kadang-kadang bagian bawah tangki. Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan pada dinding dapat terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas dari dan ke dinding tangki. Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk. Pengaduk dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasn kanji, cat, bahan perekat dan kosmetik. 3. Pengaduk Turbin

Prinsip Kerja : Pengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak daun pengaduk dan berukuran lebih pendek, digunakan pada kecepatan tinggi untuk cairan dengan rentang kekentalan yang sangat luas. Diameter dari sebuah turbin

12

biasanya antara 30 - 50% dari diamter tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun pengaduk. Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis ini juga berguna untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari bagian bawah pengadukdan akan menuju ke bagian daun pengaduk lalu tepotong-potong menjadi gelembung gas. Pada turbin dengan daun yang dibuat miring sebesar 45 o, beberapa aliran aksial akan terbentuk sehingga sebuah kombinasi dari aliran aksial dan radial akan terbentuk. Jenis ini berguna dalam suspensi padatan kerena aliran langsung ke bawah dan akan menyapu padatan ke atas. Terkadang sebuah turbin dengan hanya empat daun miring digunakan dalam suspensi padat. Pengaduk dengan aliran aksial menghasilkan pergerakan fluida yang lebih besar dan pencampuran per satuan daya dan sangat berguna dalam suspensi padatan. 4. Pengaduk Helical-Ribbon

Prinsip Kerja : Jenis pengaduk ini digunakan pada larutan pada kekentalan yang tinggi dan beroperasi pada rpm yang rendah pada bagian laminer. Ribbon (bentuk seperti pita) dibentuk dalam sebuah bagian helical(bentuknya seperti baling-balling helikopter dan ditempelkan ke pusat sumbu pengaduk). Cairan bergerak dalam sebuah bagian aliran berliku-liku pada bagiam bawah dan naik ke bagian atas pengaduk. 5.Pengaduk (Agitator) tipe Jangkar /Anchor

13

Prinsip Kerja : Pengaduk ini mirip dengan jangkar kapal, maka di sebut pengaduk jangkar, Impeler tipe jangkar mampu menyapu permukaan dinding secara menyeluruh dan meng-agitasi sebagian besar batch cairan melalui kontak fisik. Dinding pencakar atau scraper dapat dipasang pada baling impeller jangkar yang berfungsi untuk meningkatkan perpindahan panas melalui dinding tangki pengolahan dan mencegah tidak lengketnya bahan baku pada dinding tangki. untuk menambah ratanya sistim pencampuran dapat di kombinasikan dengan agitator ulir Pengaduk Jangkar yang dekat dengan impeler ini dapat disesuaikan dengan kontur permukaan tangki pengolahan. Pengaduk Jangkar dapat di pakai pada pencampuran dalam kondisi aliran laminar dan ditemui dalam aplikasi viskositas tinggi Impeller Jangkar digunakan untuk viskositas cairan antara 5.000 dan 100.000.

14

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Pencampuran (mixing) adalah proses yang menyebabkan tercampurnya suatu bahan ke bahan lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam fasa yang berbeda. Tujuan dari proses pencampuran yaitu mengurangi ketidaksamaan atau ketidakrataan dalam komposisi, temperature atau sifat-sifat lain yang terdapat dalam suatu bahan atau terjadinya homogenisasi, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Adapun alat-alat untuk proses pencampuran, yaitu : Dry Blending, High Shear Mixers, Ultra-High Shear Mixing, High Viscocity Batch Mixing,dan High Speed Planetary Mixing.

15

DAFTAR PUSTAKA Dhadhang, W. K, Teuku N. S. S, 2012, Teknologi Sediaan Farmasi, Laboratorium Farmasetika Unsoed, Purwokerto. Husni Lubis, Ahmad, 2012, Pencampuran Bahan Kimia (MIXING PROCES).Tersedia Dalam : http://ahmadhusnilubis.blogspot.com/2012/02/pencampuran-bahankimia-mixing-process.html, Diakses tanggal 15 Mei 2012. Rahma.2014. Jenis Jenis Peralatan Pencampuran.Tersedia dalam : http://rahmatps.blogspot.co.id/2014/08/jenis-peralatan-pencampuran.html#_ Voight, R, 1977, Buku Pelajaran Teknologi Farmasi, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta

16