Dokumen tersebut membahas tentang transfer panas pada makanan, yang mencakup definisi transfer panas, model-model perpindahan panas melalui konduksi, konveksi, dan radiasi, serta konduktivitas termal berbagai bahan dan estimasi konduktivitas bahan pangan.

1. Transfer panas pada
makanan
Bambang SA
Jur. Ilmu dan Teknologi Pangan
FP UNS

2. Difinisi
Perpindahan panas dari satu titik ke
lainnya
Heat transfer : ilmu yang mempelajari
perpindahan energi antara dua titik selama
ada perbedaan suhu

3. Model Perpindahan Panas
1. Konduksi:
Perpindahan panas melalui suatu media
yang media tersebut tidak bergerak
2. Konveksi:
Perpindahan panas melalui suatu media
yang media tersebut ikut bergerak
3. Radiasi
Perpindahan panas melalui suatu ruangan
dengan atau tanpa media.

4. Konduksi
)( 21 TT
L
kA
q −=
Persamaan Umum :
dimana T = suhu di beberapa titik
x = tebal permukaan
A= luas permukaan
k= thermal conductivity (Btu/hr.ft.ºF)
-dT/dx = perbedaan suhu






−=
dx
dT
kAq

5. 5
Convection heat transfer untuk bidang
datar
Flow
q
Tw
T∞
wall
Transfer panas pada dinding mendekati nol.
)( ∞−= TThAq w

6. Thermal Conductivity
Silver 410 W/m. °C 237 Btu/h.ft.°F
Copper 385 W/m. °C 223 Btu/h.ft.°F
Diamond 2300 W/m. °C 1329
Btu/h.ft.°F
Quartz 41.6 W/m. °C 24 Btu/h.ft.°F
Batupasir 0.78 W/m. °C 0.45 Btu/h.ft.°F
Ammonia 0.147 W/m. °C 0.085
Btu/h.ft.°F
Air 0.556 W/m. °C 0.327
Btu/h.ft.°F
Hydrogen 0.175 W/m. °C 0.101 Btu/h.ft.°F
Udara 0.0206 W/m. °C 0.0119 Btu/h.ft.°F
Metals
Nonmetallic
solids
Liquids
Gases

7. Penggolongan dan sifat bahan
pangan
Berdasar sumbernya :
 Bahan baku/mentah
 Bahan setengah jadi
 Bahan jadi
Berdasarkan keadaannya :
 Padatan homogen (gel, isolan protein dsb)
 Padatan heterogen
 Tepung
 Cairan (kental dan tidak kental)

8. Estimasi Konduktifitas Bahan
Pangan bergantung suhu
∑= )( vii Xkk
2-4
ic T10x1,0154T0,00624892,2196k +−=
2-6
w T10x6,7306-T0,00176250,57109k +=
2-6
p T10x2,7178-T0,00119580,1788k +=

9. Estimasi Konduktifitas Bahan
Pangan
2-6
a T10x2,9069-T0,0014010,3296k +=
2-7
f T10x1,7749-T0,002760401807k −=
2-6
c T10x4,3312-T0,00138740,2014k +=
2-6
fi T10x3,1683-T0,00124970,18331k +=

10. Dimana :
k = konduktifitas bahan
ki = konduktifitas masing-masing
komponen penyusunnya
Xvi = fraksi volume dari masing-masing
komponen penyusun
kw = konduktifitas komponen air
kic = konduktifitas komponen es

11. Dimana :
kp = konduktifitas komponen protein
kf = konduktifitas komponen lemak
kc = konduktifitas komponen
karbohidrat
kfi = konduktifitas komponen serat
pangan
ka = konduktifitas komponen abu

12. iρ
ρi
vi
X
X =
[ ]∑
=
iρ
ρ
/X
1
i
Dimana :
Xi = fraksi masa masing-masing komponen
ρi = masa jenis masing-masing komponen
ρ = masa jenis gabungan

13. Masa jenis masing-masing
komponen bergantung pada suhu
T0,13071916,89 −=icρ
2
T0,0037574-T0,0031439997,18 +=wρ
T0,518141329,9 −=pρ T0,310461599,1−=cρ
T0,365891311,5 −=fiρ T0,280632423,8 −=aρ
T0,41757925,59 −=fρ

14. Contoh 1
Hitung konduktifitas panas dari bahan
dengan komposisi 7,8 % lemak, 1,5 %
abu, 19 % protein, dan 71,7 % air pada
suhu 19 o
C

15. Contoh 2
Hitung konduktifitas panas susu dengan
komposisi 87,5 % air, 3,7 % protein,
3,7 % lemak, 4,6 % lactosa dan 0,5 %
abu pada suhu 10 o
C.

16. PINDAH PANAS KEADAAN STEDY
)( 21 TT
L
kA
q −= q
kA
L
TT =− )( 21
IRV =
V = ∆T
I = q
R = L/k

17. Contoh 3
Hitung laju perpindahan panas pada
sebuah dinding yang terbuat dari 2 lapis
gelas dan ditengahnya ada udara. Tebal
gelas 1,6 mm dan udaranya 0,8 mm.
Konduktifitas gelas 0,52 W/(m.K) dan
udara 0,031 W/(m.K). Suhu udara di sisi
satu adalah 21 o
C dan disisi lainya -15
o
C. Koefisien konveksi berturut-turut
2,84 W/(m2
K) dan 11,4 W/(m2
.K)

18. Contoh 4
Koefisien transfer panas rata-rata pada pipa 568 W/m2
.K
Panas spesifik bahan 3187 J/kg.K . Hitung jumlah air
yang digunakan dan luas yang diperlukan untuk pipa
pendingin
20 o
C
Pasta 50 kg/jam
100 o
C
Air 10 o
C
Air 17 o
C

19. Jawab
1. Panas yang diberikan oleh bahan
= 50 kg/jam x 3187 J/Kg.K x (100-
20)K
= 127.480.000 J/jam
= 3,541 kW
2. Panas spesifik air 4186 J/kg.K
x (4186)(17-10) = 127.480.000
x = 4350 kg/jam
(kebutuhan air)

20. Q = Ui Ai T rerata = 3541 W
(568)(Ai)(28,8) = 3541
Ai = 0,216 m2

21. Konveksi
21
Masak nasi
hAdTq =
where
h = heat transfer coefficient
Laju perpindahan
panas:

22. Konveksi
22
Natural or Free
Heat Convection
Force Heat
Convection

23. Koefisian Convection heat-transfer
23
Free Convection
Forced Convection
Boiling water
Condensation of water vapor
Vertical plate 0.3m high in air 4.5 W/m2
. °C 0.79
Btu/h.ft2
.°F
Horizontal cylinder, 2-cm diameter, in
air
6.5 W/m. °C 1.14Btu/h.ft.°F
Airflow at 2m/s over 0.2-m square
plate
12 W/m2
. °C 2.1 Btu/h.ft2
.°F
Airflow at 2m/s over 0.2-m square
plate
75 W/m. °C 13.2 Btu/h.ft.°F
In a pool or container 2,500-35,000 W/m2
.
°C
400-600 Btu/h.ft2
.°F
Vertical surfaces 4,000-11,300W/m2
. °C 700-2,000 Btu/h.ft2
.°F

24. 24
Convection heat transfer untuk bidang
datar
Flow
q
Tw
T∞
wall
Transfer panas pada dinding mendekati nol.
)( ∞−= TThAq w

25. 25
Contoh : Udara pada 20 ºC dihembuskan pada
bidang datar ukuran 50 x 75 cm dan suhu
dipertahankan 250 ºC. Koefisien heat-transfer
coefficient adalah 25 W/m2
.ºC. Calculate the heat
transfer.
Jawab :
Laju transfer
panasToo = 20 ºC
Tw = 250 ºC
Air
h = 25 w/m2
.ºC
)( ∞−= TThAq w

26. Terima Kasih