PENGERINGAN HASIL PERTANIANANNASTIA LOH JAYANTI, STP2009

Food preservation traditionally has three goals: the preservation of nutritional characteristics, the preservation of appearance, prolongation of the time that the food can be stored.

LATAR BELAKANGAncient peoples are known to have had dried fruits, vegetables, and meats.

The pemmican of Native Americans and the jerky consumed by present-day campers and hikers are both prepared by drying.

The drying process can include smoking, which may actually add antibacterial agents.

The processes of dehydration and freeze-drying, used today to produce such foods as powdered coffee and soup, are variations of drying.

Kondisi pertumbuhan yang baik pada mikroba umumnya mengandung sekitar 80% air.Bakteri dan khamir umumnya membutuhkan air relatif lebih banyak untuk pertumbuhannya dibandingkan dengan kapang. Kapang sering ditemukan tumbuh pada makanan setengah basah dimana bakteri dan kamir sulit tumbuh. Sebagai contoh pada buah-buahan kering atau roti.

Seperti halnya pembekuan, pengeringan baik parsial maupun penuh tidak dapat mematikan semua mikroba yang ada dalam bahan pangan yang dikeringkan tersebut. Produk pangan kering umumnya kurang steril sehingga meskipun bakteri tidak dapat tumbuh pada makanan kering pertumbuhan mikroba dapat terjadi kembali jika makanan kering tersebut dibasahkan kembali, kecuali jika makanan tersebut segera dikonsumsi atau disimpan pada suhu rendah.

PENGERINGANsuatu cara/proses untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian air dari suatu bahan, dengan cara menguapkan sebagian besar air yang dikandungnya dengan menggunakan energi panas. suatu penerapan panas dalam kondisi terkendali , untuk mengeluarkan sebagian besar air dalam bahan pangan melalui evaporasi (pada pengeringan umum) dan sublimasi (pada pengeringan beku).

Istilah yang dipakai untuk pengeringanAda 2 yaitu :

Drying : suatu proses kehilangan air yang disebabkan oleh daya atau kekuatan alam, misalnya matahari (dijemur) dan angin (diangin-anginkan).

Dehydration (dehidrasi) : suatu proses pengeringan dengan panas buatan, dengan menggunakan peralatan/alat-alat pengering.

Tujuan pengeringan bahan pangan:Mengurangi risiko kerusakan karena kegiatan mikroba.

Menghemat ruang penyimpanan atau pengangkutan.mendapatkan produk yang lebih sesuai dengan penggunaannya. Misalnya kopi instant.

mempertahankan nutrien yang berguna yang terkandung dalam bahan pangan, misalnya mineral, vitamin, dsb

Keuntungan pengawetan dengan cara pengeringanBahan lebih awet

Volume dan berat berkurang, sehingga biaya lebih rendah untuk pengemasan, pengangkutan, dan penyimpanan.

Kemudahan dalam penyajian

Penganekaragaman pangan, misalnya makanan ringan /camilan

Kerugian pengawetan dengan cara pengeringanSifat asal dari bahan yang dikeringkan dapat berubah, misalnya bentuknya, sifat fisik dan kimianya, penurunan mutu, dll.

Beberapa bahan kering perlu pekerjaan tambahan sebelum dipakai, misalnya harus dibasahkan kembali (rehidrasi) sebelum digunakan

Proses pengeringan dapat dilakukan dengan cara :Pemanasan langsung

Freeze drying yaitu pembekuan disusul dengan pengeringan. volume bahan tidak berubah

daya rehidrasi tinggi, menyerupai bahan asal

Prinsip pengeringan :menghambat pertumbuhan mikroba dengan mengurangi kadar air, juga menurunkan aw.

Jika kita mengeringkan sesuatu bahan pangan, ada 2 masalah pokok yang teribat di dalamnya, yaitu : Hantaran panas kepada bahan dan di dalam bahan yang dikeringkan Penguapan air dari dalam bahan

Kedua hal di atas menentukan kecepatan pengeringan.

Hantaran panas ditentukan oleh:macam dan jenis sumber panas

konsistensi bahan

sifat bahan yang dikeringkan

udara sebagai media pemanas

Penguapan air dari dalam bahan tergantung dari banyak faktor sekeliling bahan yaitu : suhu, kelembaban, kecepatan aliran air, tekanan udara, serta waktu pengeringan

Mekanisme keluarnya air daridalam bahan selama pengeringan:Air bergerak melalui tekanan kapiler.Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan.Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan permukaan komponen padatan dari bahan.Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan : Luas permukaan bahan Suhu pengeringan Aliran udara Tekanan uap di udara

Peranan udara dalam proses pengeringan : Tempat pelepasan dan penampungan uap air yang keluar dari bahan Penghantar panas ke bahan yang dikeringkan

Di dalam bahan pangan terdapat air dalam bentuk:Air Bebas, yaitu air yang berada di permukaan benda padat dan sifatnya mudah diuapkan,

Air Terikat, yaitu air yang terikat secara fisik menurut sistem kapiler atau air absorpsi karena adanya tenaga penyerapan,

Air Terikat Secara Kimia, yaitu air yang berada dalam bahan dalam bentuk air kristal dan air yang terikat dalam sistem dispersi koloid.

Peranan air dalam bahan pangan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas metabolisme seperti misalnya aktivitas enzim, aktivitas mikroba, dan aktivitas kimiawi, yaitu terjadinya ketengikan, dan reaksi-reaksi non enzimatis, sehingga menimbulkan perubahan sifat-sifat organoleptik, penampakan, tekstur dan citarasa serta nilai gizinya.

Cara mencegah pertumbuhan mikroba dapat dilakukan dengan cara mengganggu lingkungan hidupnya, dengan cara mengubah suhu, kadar air substrat (aw), pH kadar oksigen, komposisi substrat, serta penggunaan bahan pengawet anti mikroba.

Bahan pangan dapat dikeringkan dengan cara :

Alami , yaitu menggunakan panas alami dari sinar matahari, caranya dengan dijemur (sun drying) atau diangin-anginkan

Buatan (artificial drying), yaitu menggunakan panas selain sinar matahari , dilakukan dalam suatu alat pengering

Kadar airKadar air suatu bahan biasanya dinyatakan dalam persentase bobot terhadap bahan basah, misalnya dalam gram air untuk setiap 100 gram bahan, dan disebut kadar air berat basah atau basis basah (bb).Kadar air basis basah dapat ditetapkan dengan persamaan berikut:

Ka = kadar air basis basah (%)Ba = bobot air dalam bahan (g)Bk = bobot bahan kering mutlak (g)

Disamping kadar air bobot basah, kadar air bahan juga dapat dinyatakan dalam kadar air basis kering yaitu air yang diuapkan dibagi bobot bahan setelah pengeringan. Jumlah air yang diuapkan adalah bobot bahan sebelum pengeringan dikurangi bobot bahan setelah pengeringan, sebagaimana persamaan berikut:

Ka = kadar air basis kering (%)Ba = bobot air dalam bahan (gr)Bk = bobot bahan kering mutlak (g)

AKTIVITAS AIR(Water Activity)Water Activity (Aw): jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya.

n1 = jumlah mol zat terlarutn2 = jumlah mol pelarut (air)n1+n2 = jumlah mol larutan

Beberapa mikroba dan Aw minimum untuk perkembangannyaTabel 1.

KELEMBABAN RELATIFKelembaban Relatif atau Kelengasan Nisbi adalah perbandingan antara tekanan parsial uap air terhadap tekanan uap jenuh pada suhu tertentu. Rumus untuk menghitung kelembaban relatif adalah sebagai berikut:

RH = kelembaban relatifP = tekanan uap airPs = tekanan uap air jenuhT = suhu atmosfir

KELEMBABAN MUTLAKadalah besaran yang digunakan untuk menentukan jumlah uap air di udara.

Untuk menentukan kelembaban nisbi dan kelembaban mutlak dapat digunakan kurva psikhrometrik, dengan mengukur suhu udara basah dan suhu udara kering. Pengukuran udara kering dilakukan dengan meletakkan termometer di udara, dan suhu udara basah diukur dengan menggunakan termometer yang ujungnya dibungkus dengan kapas basah.

Alat pengukur kelembaban nisbi secara langsung yang dapat digunakan dengan ketelitian yang cukup tinggi, antara lain adalah " Sling Psychrometer" dan higrometer.

Sling Psychrometer terdiri dari dua termometer dan satu diantaranya dengan tandon terbungkus kain atau kapas basah (wick).

Gambar. Psikrometer putar (Sling Psychrometer)

Pengeringan dengan sinar matahariPengeringan dengan sinar matahari merupakan jenis pengeringan tertua, dan hingga saat ini termasuk cara pengeringan yang populer di kalangan petani terutama di daerah tropis. Teknik pengeringan dilakukan secara langsung maupun tidak langsung (dikeringanginkan), dengan rak-rak maupun lantai semen atau tanah serta penampung bahan lainnya.

Pengeringan dengan pemanas buatanPengeringan dengan pemanas buatan mempunyai beberapa tipe alat dimana pindah panas berlangsung secara konduksi atau konveksi, meskipun beberapa dapat pula dengan cara radiasi. Alat pengering dengan pindah panas secara konveksi pada umumnya menggunakan udara panas yang dialirkan, sehingga enersi panas merata ke seluruh bahan. Alat pengering dengan pindah panas secara konduksi pada umumnya menggunakan permukaan padat sebagai penghantar panasnya.

Keuntungan pengeringan dengan sinar matahari :energi panas murah dan berlimpah

tidak memerlukan peralatan yang mahal

tenaga kerja tidak perlu mempunyai keahlian tertentu

Kerugian pengeringan dengan sinar matahari :tergantung dari cuacajumlah panas matahari tidak tetapkenaikan suhu tidak dapat diatur, sehingga waktu penjemuran tidak dapat ditentukan dengan tepat.kebersihan sukar untuk diawasi

Keuntungan pengeringan buatan:suhu dan aliran udara dapat diaturwaktu pengeringan dapat ditentukan dengan tepatkebersihan dapat diawasi

Kerugian pengeringan buatan :memerlukan panas selain sinar matahari berupa bahan bakar, sehingga biaya pengeringan menjadi mahalmemerlukan peralatan yang relatif mahal harganyamemerlukan tenaga kerja dengan keahlian tertentu

Bahan pangan yang diawetkan dengan cara pengeringan misalnya :Buah-buahan : kismis, kurma, pisang, kesemek, apel, salak

Sayur-sayuran : jamur, kentang (untuk dibuat keripik), sawi asin, wortel , bawang daun

Umbi-umbian : singkong , ubi jalar

TUGAS100 kg gabah yang dikeringkan diperoleh data bobot air 20 kg dan bobot bahan kering 80 kg. Berapa kadar air Wet Basis dan Dry Basisnya?Jika kadar air bahan awal 20 % dikeringkan menjadi 14 %, berapa persen susutnya?Sebanyak 100 kg kacang tanah dengan kadar air awal 25 persen (BB), dikeringkan sampai kadar air 14 persen (BB). Hitung jumlah air yang diuapkan dan bobot bahan keringnya!

*******Mikroba memerlukan air untuk pertumbuhannya. Bila kadar air bahan berkurang, maka aktivitas mikroba dihambat atau dimatikan.Umumnya bahan pangan mengandung air dalam jumlah yang tinggi, maka hilangnya air akan sangat mengurangi berat dan volume bahan tersebut.

***Freeze drying yaitu pembekuan disusul dengan pengeringan. Pada proses ini terjadi sublimasi, terutama untuk bahan yang sensitif terhadap panas.

**************************