Bab III. Pencampuran Ultrasonic Homogenizer

8/17/2019 Bab III. Pencampuran Ultrasonic Homogenizer

1/8

BAB III

PENCAMPURAN(Ultrasonic Homogenizer)

Pendahuluan

Pencampuran merupakan suatu proses yang penting untuk mencampurkan beberapa

macam bentuk konstituen bahan. Baik itu berberntuk cair, padat, maupun gas. Proses

pencampuran dimaksudkan untuk membuat suatu bentuk keseragaman dari beberapa

konstituan baik likuid-solid (pasta), atau solid-solid dan kadang-kadang likuid-gas. Berbagai

proses pencampuran harus dilakukan di dalam industri pangan seperti pencampuran susu

dengan coklat, tepung dengan gula atau CO2 dengan air (Wirakartakusumah, !!2).

"mulsi#ikasi adalah proses pembentukan suatu campuran yang berasal dari dua #ase

yang berbeda. $mumnya ditambahkan komponen ketiga yang berupa emulsi#ier untuk

mempertahankan stabilitas emulsi. %da dua bentuk &enis emulsi bahan pangan yaitu emulsi

air dalam minyak, atau lemak dan lemak dalam air. "mulsi#ier beker&a dengan cara

menurunkan tegangan permukaan diantara dua #ase, dengan demikian mendispersikanaglomerat yang kemungkinan terbentuk hingga menimbulkan e#ek homogenisasi yang lebih

baik. 'tabilitas emulsi penting pada sebagian besar bahan pangan terbentuk emulsi maupun

yang berasal dari emulsi seperti susu, es krim, cream, puding, dan sosis

(Wirakartakusumah, !!2).

Tuuan !encam!uran

a. enghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen.

b. empertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan #isika agar tetap

homogen, mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang besar,

menghilangkan perbedaan konsentrasi dan perbedaan suu, mempertukarkan panas,

mengeluarkan secara merata gas-gas dan uap-uap yang timbul

c. enghasilkan bahan setengah &adi agar mudah diolah pada proses selan&utnya atau

menghasilkan produk akhir yang baik.

era&at pencampuran adalah ukuran tercampurnya dengan merata bahan-bahan yang ada

dalam suatu campuran pada saat pembentukan campuran yang homogen.


2/8

*aktor-#aktor yang mempengaruhi pencampuran

era&at pencampuran dipengaruhi oleh banyak #aktor antara lain +

a. %liran

%liran yang turbulen dan la&u alir bahan yang tinggi basanya menguntungkan proses

pencampuran. 'ebalikanya aliran yang laminer dapat menggagalkan pencampuran

b. $kuran Partikel

'emakin luas permukaan kontak bahan-bahan yang harus dicampur, yang berarti

semakin kecil partikel dan semakin mudah gerakannya didalam campuran, maka

proses pencampuran akan semakin baik. Perbedaan ukuran yang besar dalam proses

pencampuran akan menyulitkan dalam terciptanya dera&at pencampuran yang tinggi.

c. elarutan

'emakin besar kelarutan bahan-bahan yang akan dicampur pada pencampuran, maka

akan semakin baik pencampurannya. Pada saat pelarutan ter&adi, ter&adi pula perstia

di#usi la&u di#usi dipercepat oleh adanya aliran. elarutan sebanding dengan kenaikan

suhu, sehingga dapat dikatakan baha dengan naiknya suhu dera&at pencampuran

akan semakin baik pula.

d. iskositas campuran

e. /enis bahan yang dicampur

#. $rutan pencampuran

g. 'uhu dan 0ekanan (pada gas)

h. Bahan tambahan pada pencampuran seperti emulgator.


3/8

Pencampuran dapat diklasi#ikasikan men&adi beberapa &enis, yaitu sebagai berikut+

a. Pencampuran cairan larut

Campuran cairan larut adalah pencampuran sederhana #isik terdiri penggabungan dua

atau lebih material hingga partikel, bagian, atau tetes masingmasing komponen

disebarluaskan dalam satu sama lain secara memuaskan. 0ingkat pencampuran atau

keintiman dari partikel adalah masalah penilaian sub&ekti# seperti apa yang

diperlukan. ata yang spesi#ik yang dibutuhkan meliputi+

1 Proporsi relati# dari cairan yang akan dicampur.

1 Waktu yang tersedia untuk mendapatkan akhir campuran. "aluasi dari aktu yang

tersedia cukup penting karena memiliki pengaruh yang besar terhadap tenaga mi3er.

b. 'uspensi padat

'uspensi padat adalah &uga peker&aan #isik yang melibatkan pencampuran sederhana

menangguhkan padatan tidak larut dalam cairan. ata yang spesi#ik yang dibutuhkan

meliputi+

1 Persentase padatan, ukuran partikel, dan kecepatan pengaturan di kaki per detik.

1 emudahan membasahi dari 4at padat.

1 /enis suspensi yang dibutuhkan.

c. ispersi

ispersi biasanya dide#inisikan sebagai campuran dari dua atau lebih cairan non-larut,

atau padatan dan cairan, yang lebih atau kurang stabil yang diukur oleh kehidupan

sebelum perpisahan terlihat ter&adi. ata tambahan yang diperlukan termasuk +

1 /enis dispersi (cair-cair, padat dalam bentuk cair, gas dalam cair).

1 5elati# &umlah setiap tahap.1 iskositas produk akhir.

1 0ingkat penambahan satu komponen ke lain, dan di mana urutan.

1 Waktu yang tersedia untuk menciptakan dispersi. imana kandungan padatan

rendah, padatan mudah dapat dibasahi, dan aglomerat tidak membentuk, persyaratan

aplikasi dan yang mirip dengan suspensi padatan.

1 ehalusan dispersi perlu dihasilkan oleh mi3er. 6al ini berlaku untuk dispersi padat

dalam cairan dan biasanya ditun&uk sebagai ukuran mikron partikel. issoling

(pembubaran)

d. issoling$mumnya mengacu pada melarutkan yang solid dalam cairan. ebutuhannya adalah

untuk memberikan la&u aliran yang baik cair masa lalu permukaan padatan. /enis

melarutkan berbagai masalah yang dihadapi ketika padatan adalah bahan non-kristalin

seperti karet alam dan sintetis, resin padat dan polimer komersial lainnya. Bahan-

bahan ini pertama melunak dan men&adi sangat lengket. Partikel-partikel ini

cenderung menggumpal men&adi massa yang lebih besar. Peningkatan iskositas

solusi dalam hasil pelarutan, dengan iskositas akhir men&adi sangat tinggi dalam

solusi yang memiliki kandungan tinggi padat.


4/8

e. "kstrasi

alam aplikasi pencampuran, ini dide#inisikan sebagai pemisahan satu atau lebih

komponen dari suatu campuran dengan menggunakan cairan pelarut. 'etidaknya salah

satu komponen harus bercampur dengan atau hanya sebagian terlarut dalam cairan

ekstrakti# sehingga setidaknya dua tahap terbentuk selama dan setelah proses

ekstraksi.

"kstraksi dapat dilakukan di dalam sebuah be&ana tahap tunggal, atau dalam

serangkaian be&ana. olom laan ekstraksi terus menerus telah men&adi kepentingan

dalam beberapa tahun terakhir karena dapat menangani cukup la&u aliran tinggi

melalui daerah pencampuran yang relati# kecil dengan kecepatan-di tingkat aliran

proses.

"kstraksi persyaratan pemrosesan sangat berariasi tergantung pada operasi yang

akan dilakukan baha tidak praktis untuk mencoba untuk tabulasi data tertentu yang

diperlukan. Biasanya yang terbaik adalah mencoba untuk mengklasi#ikasikan di

baah salah satu operasi lain seperti suspensi atau dispersi padatan. %da banyak

metode pencampuran mengasumsikan baha serbuk merupakan cairan, dan

pencampuran didominasi oleh di#usi yang melintang terhadap bidang gaya gunting.

0etapi model di#usi ini kurang sesuai untuk campuaran P7 (plactic in&ection

molding), karena mengabaikan si#at gumpalan serbuk pada saat mi3ing. satu hal yang

penting adalah meramalkan aktu yang diperlukian untuk mendapatkan campuran

yang homogen.

"andasan Teori

A# Homogenizer

6omogeni4er paling e#ekti# dalam memperkecil ukuran #ase dispers kemudian

meningkatkan luas permukaan #ase minyak dan akhirnya meningkatkan iskositas emulsi

sehingga mengurangi kemungkinan ter&adinya 8creaming 8. 6omogeni4er beker&a dengan

cara menekan cairan dimana cairan tersebut dipaksa melalui suatu celah yang sangat

sempit lalu dibenturkan ke suatu dinding atau ditumbuhkan pada peniti-peniti metal yang


5/8

ada di dalam celah tersebut. 6omogeni4er umumnya terdiri dari pompa yang menaikkan

tekanan dispersi pada kisaran 9::-9::: psi, dan suatu lubang yang dilalui cairan dan

mengenai katup penghomogenan yang terdapat pada tempat katup dengan suatu spiral

yang kuat. etika tekanan meningkat, spiral ditekan dan sebagian dispersi tersebut bebas

di antara katup dan tempat (dudukan) katup. Pada titik ini, energi yang tersimpan dalam

cairan sebagian tekanan dilepaskan secara spontan sehingga produk menghasilkan

turbulensi yang kuat dan shear hidrolik.

B# $elom%ang Ultrasonic

engan ultrasonik 7stilah berlaku untuk gelombang suara yang bergetar pada

#rekuensi yang lebih tinggi daripada #rekuensi yang dapat didengar oleh telinga manusia

(atau lebih tinggi dari sekitar 2:.::: hert4). 'uara ditularkan dari satu tempat ke tempat

lain dengan gelombang. arakter gelombang apapun dapat di&elaskan dengan

mengidenti#ikasi dua si#at yang terkait+ pan&ang gelombang (ditandai dengan huru#

;unani lambda,


6/8


7/8

baik untuk menentukan kedalaman air. $ltrasonic &uga digunakan untuk memetakan

bentuk danau dan laut lantai. apal selam menggunakan gelombang ultrasonik untuk

mempertahankan kontak rahasia dengan satu sama lain. 0ermasuk 6omogeni4er &uga

meman#aatkan energi gelombang ultrasonic. arena ada banyak keuntungan antara lain,lebih e#isien, atrakti#, dan &uga cepat.

B# Peman'aatan Tenaga Ultrasonic !ada Homogenizer

0enaga ultrasonik pada proses-proses kimia tidak secara langsung kontak dengan

medan yang bersangkutan. /adi melalui perantara cairan. >elombang bunyi yang

dikeluarkan oleh tenaga listrik, diteruskan oleh media cair ke media yang ditu&u melalui

proses kaitasi. aitasi yaitu terbentuknya gelembung kecil pada media perantara, yang

lama kelamaan gelembung akan bertambah besar dan akhirnya akan pecah dan

mengeluarkan tenaga besar, tenaga inilah yang digunakan untuk proses homogenisasi

larutan.

etika prosesor ultrasonik digunakan sebagai homogeni4ers, tu&uannya adalah

untuk mengurangi partikel kecil dalam suatu cairan untuk meningkatkan stabilitas.

Partikel-partikel ini (#ase terdispersi) dapat berupa padatan atau cairan. Penurunan

diameter rata-rata partikel meningkatkan &umlah partikel indiidu. 6al ini menyebabkan

pengurangan &arak partikel rata-rata dan meningkatkan luas permukaan partikel.

$am%ar # $ra'i& Hu%ungan U&uran Parti&el dengan "uas Permu&aan Parti&el


8/8

'alah satu keuntungan dari homogeni4ers ultrasonik adalah sedikit bagian pada alat

yang terkena basah. 6al ini akan mengurangi gesekan saat pemakaian dan alat mudah

dibersihkan. an#aat penggunaan homogeni4er tipe ultrasonik yang utama yaitu cepat,

e#isien, dan atrakti#.

$am%ar # Alat Homogenizer Ultrasonic

Documents

Bab III. Pencampuran Ultrasonic Homogenizer