Dokumen tersebut membahas tentang teori dan prinsip pengeringan pangan, meliputi definisi pengeringan, proses dan manfaatnya untuk mengawetkan pangan, serta faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeringan seperti aktivitas air dan derajat keterikatan air pada bahan pangan.

1. LOGO
Teori dan Prinsip Pengeringan
Arie Febrianto Mulyadi
Jur TIP-FTP-Univ. Brawijaya
arie_febrianto@ub.ac.id
ariefm.lecture.ub.ac.id

2. LOGO
Merupakan metode pengawetan pangan
yang paling tua  sinar matahari
Definisi pengeringan adalah proses
pengeluaran air dari bahan pangan
dengan menggunakan energi panas
sehingga tingkat kadar air dari bahan
tersebut menurun.
Pengeringan dalam agroindustri
merupakan operasi yang penting, baik
terhadap bahan padat maupun bahan cair.

3. LOGO
Proses pengeringan dapat mengawetkan
bahan pangan karena sebagian air dalam
bahan pangan dihilangkan sehingga
mikroba pembusuk tidak dapat tumbuh
pada jumlah air yang terbatas,
Demikian pula enzim yang dapat
menstimulasi reaksi-reaksi kimia dalam
bahan pangan tidak dapat aktif tanpa air.

4. LOGO
Dua proses penting yang terjadi dalam
pengeringan :
a. Pindah panas yang mengakibatkan
penguapan air
b. Pindah massa yang menyebabkan
pergerakan air atau uap air melalui bahan
pangan yang kemudian
mengakibatkannya terpisah dari bahan
pangan

5. LOGO
Fungsi pengeringan yang lain :
- Memperkecil volume bahan sehingga
memudahkan dan mengefisienkan dalam
penyimpanan, pengemasan, dan
distribusi.
- Mencegah penurunan mutu produk oleh
perubahan sifat fisik dan kimia

6. LOGO
Kerugian pengeringan antara lain:
 terjadi perubahan pada struktur, tekstur dan
tampilan bahan pada bahan;
 terjadi perubahan pada sifat fisik: rasa,
aroma, warna atau menyebabkan reaksi
browning;
 terjadi perubahan kimia yaitu komposisi kimia
dan nilai-nilai gizinya;
 terjadi case hardening;
 terjadi penurunan mutu;
 dan memerlukan perlakuan tambahan
sebelum digunakan.

7. LOGO
Klasifikasi proses pengeringan
1.Pengering alamiah (sun drying) dan
Pengeringan secara alamiah digunakan
karena energi panas murah dan
berlimpah, tetapi energi panas tidak stabil
atau tidak bisa ditetapkan, waktu
pengeringan sulit untuk diperkirakan dan
tidak terjaminnya mutu bahan.

8. LOGO
2.Pengeringan buatan atau artificial
drying, konsumsi energi dapat
diatur, waktu pengeringan dapat
ditentukan, mutu dan kebersihan bahan
yang dikeringkan dapat dijaga, serta
memerlukan biaya operasional yang lebih
mahal dari pada sun drying.

9. LOGO
Penghilangan air dalam proses
pengeringan dapat terjadi dengan
beberapa cara ;
A. Pengeringan yg terjadi pada tekanan
atmosfer, dimana panas dipindahkan dari
udara kering (air drying) atau dari
permukaan benda (seperti logam) yang
dipanaskan yang kontak langsung dengan
bahan pangan , sehingga mengakibatkan
air dari bahan pangan dipindahkan ke
udara.

10. LOGO
B. Pengeringan yang terjadi pada tekanan
vakum (vaccuum drying), pindah panas
dilakukan pada tekanan rendah sehingga
air lebih menguap pada suhu yang lebih
rendah.
C. Pengeringan beku (freeze drying), yaitu
pengeringan dengan cara sublimasi air
dari fase padat (beku) langsung menjadi
uap air dengan cara pengaturan suhu dan
tekanan yang memungkinkan proses
sublimasi terjadi

11. LOGO
Teori Dasar Pengeringan
Air memiliki 3 fase : padat, cair, gas 
tergantung pada kondisi suhu dan tekanan
Air yang berada pada garis sepanjang
kurva berada pada fase transisi, dimana
perubahan fase akan terjadi pada suhu
konstan yang melibatkan panas laten.

12. LOGODiagram Perubahan Fase Air sebagai
Pengaruh dari Suhu

13. LOGO
Apabila panas dialirkan pada bahan
pangan, maka bahan pangan akan
mengalami peningkatan suhu dari T1 ke
T2, dimana akan terjadi perubahan fase
dari air menjadi uap pada tekanan
konstan. Pada suhu T akan terjadi transisi
dari cair ke uap air.

14. LOGO
Penguapan air juga dapat terjadi dengan
menurunkan tekanan sehingga di bawah
tekanan atmosfer pada suhu konstan.
Proses sublimasi dapat terkjadi apabila air
dalam fase padat (es) ditempatkan pada
tekanan yang rendah sehingga air akan
langsung berubah fasenya menjadi uap.

15. LOGO
Aktivitas Air
Air dalam bahan pangan berbeda-beda
derajat keterikatannya, tergantung pada
bagaimana air diikat oleh bahan pangan.
Ada air yang terikat secara fisik (misalnya
terperangkap dalam jaringan kapiler) dan
ada yang terikat secara kimia (misalnya
dalam bentuk air hidrat)
Hal ini mempengaruhi kecepatan dalam
menghilangkan air.

16. LOGO
Semakin lemah derajat keterikatan air
oleh bahan pangan, maka air semakin
mudah dihilangkan, dan sebaliknya.
Pada prakteknya, proses pengeringan
tidak dapat menghilangkan keseluruhan
air dalam bahan pangan, karena terdapat
air yg teriikat sangat kuat (terutama yg
terikat secara kima) yang tidak dapat
dilepaskan dengan pengeringan.

17. LOGO
Perbedaan derajat keterikatan air dari
bahan pangan ini juga menyebabkan air
dapat digunakan atau tidak dapat
digunakan oleh mikroba untuk
pertumbuhannya.
Mikroba hanya dapat menggunakan air
yang terikat lemah oleh bahan pangan.

18. LOGO
Air yang dapat digunakan oleh bahan
pangan untuk pertumbuhannya disebut air
bebas (free water)
Dalam proses pengeringan, air bebas
mudah untuk dihilangkan.
Dengan menghilangkan air bebas, maka
mikroba tidak mendapatkan cukup air
sehingga tidak dapat tumbuh dalam bahan
pangan, demikian juga reaksi enzimatis
tidak dapat terkadi bila tidak cukup air.

19. LOGO
Kadar air bahan pangan tidak berkorelasi
langsung dengan pertumbuhan
mikroba, karena tidak menggambarkan
derajat keterikatan air
Kadar air menunjukkan pada kandungan
air dari bahan pangan tersebut, tetapi
tidak menunjukkan aktivitasnya.
Derajat keterikatan air untuk
menggambarkan penggunaan air oleh
reaksi kimia atau pertumbuhan mikroba
dinyatakan dengan aktivitas air atau ditulis
dengan simbol Aw

20. LOGO
Aw bernilai dari 0 – 1,0
Pada umumnya, mikroba dapat tumbuh
pada Aw yang tinggi (Aw > 0,7)
Reaksi-reaksi kimia (pencoklatan non
enzimatis, reaksi enzimatis, reaksi
hidrolisis terhambat pada Aw yang rendah.
Peengeringan  penghilangan sebagian
air  Aw menurun
Semakin rendah Aw, maka produk pangan
akan semakin awet.

21. LOGO
Pindah panas dalam Pengeringan
A. Konveksi. Digunakan udara sebagai
medium pemanas yang kontak langsung
dengan bahan pangan. Contoh :
pengeringan dengan oven, fluidized bed
dryer, spray dryer, flash dryer, dan rotary
dryer.
B. Konduksi. Medium yang digunakan
adalah uap air (steam) yang dialirkan
melalui penukar panas, atau permukaan
logam. Contoh : drum dyer dan cone
dryer.

22. LOGO
C. Radiasi. Panas berasal dari energi
radiasi. Contoh pengeringan dgn
microwave.

23. LOGO
Berdasarkan Bahannya
Alat pengering dikelompokkan menjadi 2
macam berdasarkan bahan yang
dikeringkan, yaitu pengering bahan padat
dan pasta, seperti tray dryer, pengering
konveyor, rotary dryer, flash dryer,
pengering beku, dan pengering fluidized
bed. Sedangkan untuk pengering bahan
cair contohnya adalah drum dryer dan
spray dryer.

24. LOGO
Kurva Laju Pengeringan
Laju pengeringan bahan pangan
tergantung pada sifat bahan, seperti
densitas, kadar air awal. Dan kadar air
kesetimbangan pada kondisi pengeringan.
Laju pengeringan perlu dikendalikan untuk
menghindarkan terjadinya pengerutan
bahan (shrinkage), retak-retak pada
bahan, dll.

25. LOGO
Tipikal Laju Pengeringan Bahan Pangan

26. LOGO
Penjelasan Gambar
1. Sepanjang garis A-B adalah proses
evaporasi air bebas (free water) yang
terdapat pada permukaan bahan.
2. Sepanjang garis B-C adalah periode falling
rate I, dimana laju penguapan air mengalami
penurunan yang disebabkan oleh semakin
sulitnya air keluar. Yang dikeluarkan adalah
air bebas yang terdapat dlm bahan pangan
yang berdifusi ke permukaan dan
mengalami penguapan. Pada periode ini, air
bebas pada permukaan bahan sudah tidak
ada lagi

27. LOGO
3. Sepanjang garis C-D adalah periode
falling rate II, dimana air yg dikeluarkan
adalah air yang terikat lebih kuat, yaitu air
yg teradsorpsi pada molekul atau air
kapiler. Air ini lebih sulit dikeluarkan,
sehingga laju pengeringan lebih lambat
dibanding falling rate I serta membutuhkan
lebih banyak energi panas.

28. LOGO
4. Sepanjang garis D-E adalah air periode
penguapan air yang terikat lebih kuat
(pada kisaran Aw 0,3-0,7)
5. Pada titik E, proses penguapan air
terhenti dan bahan pangan telah
mencapai kondisi kadar air
kesetimbangan.

29. LOGO
www.themegallery.com
www.themegallery.com