Laporan Praktikum Hari/Tgl : Kamis
/ 10 Mei 2012
Peralatan Industri Pertanian Golongan
: P2
Dosen :
Ir. Ade Iskandar, M.Si
Asisten :
1. Dimas Hendryanto / F34090135
2. Dziqi Hanifulloh K./ F34090137
3. Raysa / F34090159
ALAT PENCAMPUR (MIXING EQUIPMENT)
Oleh :
1.
Ayu Dayinta S.H. / F34100069
2.
Prayuga Deka R. / F34100072
2012
DEPARTEMEN
TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS
TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT
PERTANIAN BOGOR
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Suatu industri yang memproduksi suatu produk pasti
melakukan proses pencampuran dari satu bahan dengan bahan lain, baik bahan
padat dengan padat. Padat dengan cair. Proses
pencampuran merupakan
suatu proses yang penting dilakukan dalam industri, bahkan mesin pencampur
ditemukan di hampir semua industri pengolahan pangan maupun non pangan mulai
dari pencampuran yang sederhana sampai pencampuran yang rumit seperti pada
industri farmasi. Mesin pencampur dapat digolongkan dalam kategori mesin
pengolah dalam suatu industri yang menunjang proses pengolahan bahan menjadi
produk.
Tujuan
operasi pencampuran adalah bergabungnya bahan mrnjadi suatu campuran yang
sedapat mungkin memiliki kesamaan penyebaran yang semurna. Berhubung secara
fisik bahan-bahan yang ada di alam tersedia dalam berbagai bentuk fasa, maka
secara teoritis banyak sekali variasi pencampuran bahan yang mungkin timbul..
Peralatan pencampuran mempunyai pemanfaatan yang bermacam-macam. Untuk
menentukan jenis dari alat pencampur tergantung pada jenis bahan yang akan di
campurkan (cairan, padatan, atau gas), kecepatan alat yang diinginkan serta
kekentalan dari suatu bahan tersebut. Oleh karena itu, perlu dipelajari macam-macam
peralatan pencampuran yang ada pada laboratorium , antara lain molen mixer dan ribbon mixer.
Sehingga dalam melakukan proses pencampuran dapat menggunakan peralatan
pencampuran yang sesuai dengan bahan yang digunakan.
B.
Tujuan
Tujuan
dari praktikum ini adalah untuk mengetahui jenis-jenis peralatan yang sesuai
dengan bahan yang cocok padamasing-masing peralatan tersebut dalam
suatu industry dan untuk mengetahuifungsi dan spesifikasi dari masing-masing
peralatan pencampuran.
II.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil
[Terlampir]
B.
Pembahasan
Pencampuran
adalah suatu operasi yang menggabungkan dua macam atau lebih komponen bahan
yang berbeda hingga tercapai suatu keseragaman. Tujuan dari pencampuran adalah
bergabungnya bahan menjadi suatu campuran yang sedapat mungkin memiliki
penyebaran yang sempurna atau sama. Tujuan operasi pencampuran adalah
bergabungnya bahan menjadi suatu campuran homogen yang sedapat mungkin memiliki
kesamaan penyebaran yang sempurna.
Prinsip
pencampuran bahan banyak diturunkan dari prinsip mekanika fluida dan
perpindahan bahan akan ada bila terjadi gerakan atau perpindahan bahan yang
akan dicampur baik secara horizontal ataupun vertical. Prinsip pencampuran
didasarkan pada peningkatan pengacakan dan distribusi- distribusi atau lebih
komponen yang mempunya sifat yang berbeda. Derajat pencampuran dapat
dikarakterisasi dari waktu yang dibutuhkan, keadaan produk atau bahkan jumlah
tenaga yang dibutuhkan untuk melakukan pencampuran.
Salah satu alat pencampur dalam sistem emulsi adalah mixer
yang menghasilkan suatu dispersi yang seragam atau homogen. Terdapat dua jenis mixer yang berdasarkan jumlah propelernya (turbin), yaitu mixer
dengan satu propeller dan mixer
dengan dua propiller .
Mixer dengan satu propeller adalah mixer yang
biasanya digunakan untuk cairan dengan viskositas rendah. Sedangkan mixer dengan dua propiller umumnya diigunakan pada cairan dengan
viskositastinggi. Hal ini karena satu propeller tidak mampu
mensirkulasikan keseluruhan massa dari bahan
pencampur (emulsi), selain itu ketinggian
emulsi bervariasi dari waktu ke waktu (Suryani, dkk., 2002)
Gerakan pencampuran
pada mixer bahan baik secara horizontal maupunsecara vertikal tersebut
dapat bervariasi bergantung
dari jenis pengaduk / propeller yang digunakan, sehingga hasil yang
didapat akan bervariasi pula. Peralatan pencampur dengan menggunakan satu pengaduk/
propeller biasanya digunakan untuk mengaduk bahan dengan
viskositas rendah, sedangkan peralatan pengaduk dengan lebih dari satu
propeller digunakan untuk
mengaduk bahan dengan viskositas tinggi.
Faktor-faktor yang
mempengaruhi pencampuran antara
lain adalah: ukuran partikel,
bentuk, dan densitas
dari masing-masing komponen,
efisiensi alat pencampur untuk masing-masing komponen, kadar air
permukaan bahan pangan, dan karakteristik aliran masing-masing bahan pangan
(Brennan, 1968).
Menurut Mc Cabe et al (1985) spesifikasi alat pencampuran ada tiga, yaitu alat
pencampuran bahan cair/liquid, alat
pencampuran bahan padat dan alat
pencampuran bahan viskositas. Pencampuran bahan cair bertujuan untuk mensuspensikan partikel padatan, menggabungkan bahan cair
yang dapat saling bercampur ,mendispersikan bahan cair lain yang tidak dapat bercampur dan meningkatkan
pindah panas antara bahan cair dan sumber panas.
Pada
praktikum ini praktikan diperkenalkan dengan beberapa alat pencampur, yaitu planetary
mixer, vertical double rotary mixer, single rotary mixer, molen
mixer dan ribbon mixer.
Peralatan ini akan dibahas
lebih lanjut dalam pembahasan ini.
Peralatan pertama yaitu
planetary mixer. Plenetary
mixer adalah alat pencampuran bahan viscous,
seperti pasta. Prinsip penerapannya untuk mencampur bahan yang berviskositas
tinggi dan berbentuk pasta adalah kinerja yang bergntung pada kontak langsung
antara material pencampur dengan bahan yang akan dicampur. Plenetary mixer terdiri dari bejana atau wadah yang bersifat
stasioner, sedangkan pengaduk bergerak melingkar sehingga pengaduk bergerak
secara berulang melewati seluruh bagian bejana. Pada pengadukan bejana
seharusnya berada dalam keadaan tertutup agar adonan tidak tumpah pada saat
pengadukan. Karakteristik proses pencampuran pada planetary mixer antara lain, bahan padat dapat mengalir, prinsip hampir sama dengan
pencampuran bahan viscous, membutuhkan
tenaga yang lebih ringan/kecil dari pada pencampuran bahan pasta, tidak ada aliran bahan ke pengaduk
dengan sendirinya. Kemudian cara kerja dari alat ini adalah kocokan mekanik,
angkat dan jatuhkan dan menggelindingkan bahan.
Planetary ini bekerja
berdasarkan teori perputaran planet, dimana beater berputar mengitari bowl,
dimana bowl tidak berputar. Sehingga menghasilkan adonan yang rata dan lembut.
Prinsip kerja alat ini adalah dengan berputarnya impeller untuk mencampur bahan
sedangkan wadahnya tetap diam. Bahan-bahan yang akan dilakukan pencampurkan
dimasukkan ke wadah melalui celah lubang yang tersedia pada mesin tersebut
(Anonim, 2006). Setelah itu mesin dapat dijalankan dengan menekan tombol on
untuk memulai proses pencampuran. Pengaduk yang digunakan beraneka ragam sesuai
dengan jenis bahan yang diolah. Planetary mixer digunakan untuk mencampurkan bahan yang padat.
Kedua
yaitu alat pencampur bahan padat. Pada umumnya, untuk mencampur bahan-bahan
berpartikel padat digunakan mesin pencampur yang lebih ringan dari pada bahan
viscos dan memiliki tenaga lebih tingi dari pada alat pencampur bahan cair. Kebutuhan daya alat ini umumnya berukuran sedang.
Salah satu contoh alat pencampur ini
yaitu ribbon mixer
. Ribbon mixer terdiri dari silinder horizontal yang di dalamnya
dilengkapi dengan ”screw” berputar
dan pengaduk pita berbentuk heliks. Dua pita yang bergerak berlawanan dirakit
pada sumbu yang sama. Yang satu menggerakkan padatan perlahan kesatu arah,
sedangkan yang lain menggerakkannya dengan cepat ke arah lain. Pita-pita bisa
kontinyu maupun terputus-putus. Pencampuran dihasilkan oleh turbulensi yang
diinduksi oleh pengaduk yang beraksi berlawanan, jadi tidak oleh gerakan lamban
padatan sepanjang rongga aduk. Beberapa ribbon
mixer
beroperasi secara batch yaitu
dengan membuat padatan sekaligus dan mengaduknya sampai tercampur rata. Ribbon mixer
tipe lain bekerja secara kontinu yaitu
bahan padatan diumpankan pada salah satu ujung rongga aduk dan dikeluarkan pada
ujung lainnya. Ribbon mixer adalah pencampur yang efektif untuk tepung-tepungan yang
tidak mengalir dengan sendirinya. Beberapa unit batch memiliki kapasitas yang
sangat besar sehingga mampu memuat sampai 9000 galon bahan padat.
Ribbon blender
merupakan salah satu alat pencampur yang dapat menghasilkan suatu dispersi yang
sejenis atau homogen. Pada alat ini terdapat sumber tenaga yang berfungsi
sebagai penggerak dalam proses pengadukannya. Pada alat ini bejana atau wadah
tidak bergerak atau berputar. Pada pencampuran menggunakan ribbon blender hanya pengaduk yang bergerak melingkari wadah atau
bejana alat tersebut. Tujuan pengadukan
ini agar suatu komponen dapatt terdispersi menjadi homogen dan tidak
menimbulkan pengendapan. Selain itu tujuan dari alat ini adalah untuk
mendapatkan hasil yang elastis dan pengembangan gluten yang diinginkan.
Keuntungan dari alat ini ialah mudah dipelihara dan bahan kecil dapat
didispersikan tanpa membutuhkan pencampuran terlebih dahulu. Ribbon blender dibagi menjadi dua jenis
yaitu ribbon mixer horizontal dan ribbon mixer rotary. Perbedaan dari
kedua alat ini pada perputaran alat pada saat pencampuran, pada mixer rotary
sistem pengaduk berputar 360 derajat. Sedangkan mixer horizontal tidak berputar seperti mixer rotary (Anonim,2008).
Double
cone mixer merupakan alat pencampur yang cocok untuk bahan halus dan rapuh.
Penggunaan energi dalam pencampurannya kecil. Untuk spesifikasi alat ini adalah
kapasitas alat ini dari 2 sampai 100.000 liter dan muatannya bekerja secara
otomatis. Keuntungan dari double cone
mixer ini adalah mudah digunakan untuk pencampuran berbahan halus, higienis
dan mudah dibersihkan.
Jenis mixer yang digunakan pada Alexanderwerk mixer dinamakan spiral yaitu cocok untuk tepung,
makanan kental, membutuhkan viskositas tinggi. Komponen-komponen pada Alexanderwerk mixer : motor berfungsi untuk menghasilkan tenaga
penggerak, rotor berfungsi sebagai menghasilkan putaran dan tempat untuk
bertumpunya pengaduk, penyangga wadah berfungsi untuk menyangga wadah tempat
menyimpan bahan. Selain itu terdapat
tombol on/off berfungsi untuk menghidupkan atau mematikan mesin, pengatur kecepatan berfungsi untuk mengatur kecepatan
putaran pengaduk, display kecepatan berfungsi untuk menunjukkan kecepatan
yang digunakan oleh pengaduk,
lengan pengaduk (Hook) berfungsi
untuk mengaduk bahan agar terjadi pencampuran, dan terakhir wadah bahan untuk meletakkan bahan yang akan dicampurkan.
Alat
berikutnya adalah Vertical Double Rotary
Mixer, yaitu alat yang terdiri dari dua kerucut yang berputar pada
porosnya. Jika kerucut berputar, maka bahan yang ada didalamnya akan teraduk
atau tercampur. Pencampuran tipe ini memerlukan energi dan tenaga yang lebih
besar. Oleh karena itu harus diperhatikan jangan sampai energi yang digunakan
diubah menjadi panas yang dapat menyebabkan terjadinya kenaikan temperatur
produk. Alat ini cocok digunakan untuk mencampur bahan yang berbentuk
biji-bijian atau granula.
Pencampuran dengan menggunakan Vertical Double Rotary Mixer pada
umumnya adalah bahan padat (solid mixing)
yang banyak diaplikasikan di berbagai bidang industri. Untuk memperoleh produk
dengan kualitas optimum, maka dalam proses mixing
harus memperhatikan sifat-sifat fisik dari partikel seperti aerasi, fiability, explosifitas, dan adheren terhadap permukaan (Holdich,
2002).
Alat ini
merupakan alat pencampur sederhana, penggunaan energi dalam pencampurannya
kecil dan cocok digunakan untuk mencampur bahan yang halus dan rapuh. Adapun
kelebihan dan keuntungan dari alat ini adalah mudah digunakan untuk bahan-bahan
halus, higienis dan mudah dibersihkan, prinsip kerjanya seperti KEMUTEC’s
dengan multi shear deflector plate
untuk perbaikan efesiensi sehingga granula dan bubuk (tepung) bebas mengalir,
dan kehilangan produk dapat diminimalkan
Pada
proses perhitungan rotary per minute
atau banyaknya putaran impeller alat dan vessel, dihasilkan perhitungan 140 rpm
untuk impeller dan 17 rpm untuk vessel. Vessel bergerak lebih lambat daripada
impeller dikarenakan vessel adalah bagian wadah pada alat vertikal double rotary ini, sedangkan impeller merupakan pengaduk
utama yang mengaduk di dalam wadah dengan kecepatan yang cukup tinggi.
Peralatan yang diperkenalkan selanjutnya
adalah mixer molen. Mixer molen biasa
dijumpai pada tempat yang sedang melakukan pembangunan. Biasanya digunakan
sebagai alat pengaduk semen untuk bahan dasar
bangunan. Prinsip kerja dari alat ini sama seperti mixer yang lain. Pada alat ini berbentuk seperti pisang molen,
dimana di dalamnya
terdapat pengaduk yang menempel dengan permukaan dari bejana alat tersebut.
Ketika bahan dimasukan, maka alat akan berputar searah sesuai dengan
pengaturan, kemudian bahan tersebut akan teraduk setelah bahan bersentuhan
dengan pengaduk yang berada di
dalam
molen. Hasil dari alat ini tidak menghasilkan produk yang sangat halus. Pada
praktikum dijelaskan bentuk dari molen ini, molen ini berbentuk seperti gerobak
dengan bejana berbentuk molen yang menempel pada gerobak. Pada saat keadaan
diam, lubang bejana menghadap ke posisi atas, kemudian bahan dikeluarkan dengan
cara mengarahkan lubang bejana tersebut kearah bawah maka bahan akan tumpah
atau keluar ke bawah. Proses
mixing ini banyak dijumpai di industri seperti industri pembuatan roti, kue dan
lain-lain (Wiranatakusumah, Aman et al,
1992)
Alat
ini umumnya digunakan untuk mengaduk bahan padat ataupun yang memiliki
viskositas tinggi. Bagian yang ada pada alat ini hamper sama dengan tipe ribbon
hanya saja impeller pada alat ini umumnya tidak sampai pada dasar wadah.
Sehingga kapasitas sari bahan yang dimasukkan haruslah sesuai sehingga hasil
yang didapatkan dapat homogen. Pada seafast alat ini digunakan untuk campuran
beras dan jagung. Kapasitas pada alat ini sangat bervariasi. Di seafast sendiri kapasitas alat tersebut
adalah 15-20 kg.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2008. Ribbon Mixer.http://www. kemutec ribbon.
htm.(14 Mei 2012)
Anonim. 2006. Penerapan Mixer di Industri [Terhubung
berkala] http://www.digilib.its.ac.id
[14 Mei 2012)
Holdich, R. 2002. Fundamental of Particle Technology. New
York : Loughborough University.
Mc Cabe,1985. Unit Operation of Chemical Engineering. Jakarta
: Erlangga.
Wiranatakusumah,
Aman et al. 1992. Petunjuk Peralatan dan Unit ProsesIindustri
Pangan. Bogor : Depdikbud. Direktorat jendral Pendidikan tinggi PAU IPB.