Satuan operasi

28-Feb-14
SATUAN OPERASI
RYN
FOOD INDUSTRY
• Satu tujuan dasar industri pangan:
mentransformasi bahan baku pertanian
menjadi makanan yg layak dikonsumsi
melalui serangkaian tahapan proses,.
• Tipe alat yg digunakan bermacammacam dan melalui beberapa tahapan
• Penghitungan dan desain yg efisien
pada setiap tahapan – disebut satuan
atau dasar operasi – adalah salah satu
tujuan teknik pangan
1
28-Feb-14
KONSEP DASAR
• Proses adalah rangkaian aktivitas atau operasi industri yang
memodifikasi sifat-sifat bahan dasar dengan tujuan
mendapatkan produk yag memenuhi kebutuhan masyarakat
• Penerimaan pasar lebih besar atau
• Memiliki peluang lebih bagus untuk disimpan dan di
angkut.
• Teknik pengolahan pagan adalah ilmu penciptaan,
penghitungan, desain, pembuatan dan menjalankan
fasilitas dimana proses transformasi produk pertanian pada
tingkat industri dan secara ekonomi memungkinkan
berlangsung
•  perlu pengetahuan dasar teknik proses
2
28-Feb-14
Extraction of olive oil
Production of
fruit
concentrated
juices
3
28-Feb-14
Klasifikasi Satuan Operasi (Fisika, kimia, biokimia)
4
28-Feb-14
Physical stages
grinding, sieving,
mixture, fluidization,
sedimentation,
flotation, filtration,
rectification,
absorption, extraction,
adsorption, heat
exchange,
evaporation, drying,
etc.
Chemical stages
refining,
chemical peeling
Biochemical
stages
fermentation,
sterilization,
pasteurization,
enzymatic
peeling
5
28-Feb-14
Unit operasi dapat diklasifikasikan ke dalam kelompok
yang berbeda tergantung pada sifat bahan yang di
transfer.
 Ditentukan oleh variasi massa, energi, atau
kecepatan.
 Sehingga satuan operasi di kalsifikasikan sebagai
perpindahan massa, panas, atau momentum
Satuan operasi transfer massa
• Operasi ini dikendalikan oleh diffusi komponen dalam suatu
campuran.
• Beberapa operasi yg termasuk grup ini:
6
28-Feb-14
Satuan Operasi transfer panas
• Mekanisme: konduksi, konveksi, radiasi
Satuan operasi transfer momentum
• Operasi ini mempelajari proses dimana dua fase pada
kecepatan yang berbeda kontak.
• Sirkulasi internal
• Sirkulasi eksternal
• Perpindahan padatan dalam fluida
7
28-Feb-14
Hukum kekekalan
E=S+A
E+G =S+A
Pengantar Transport
Fenomena
RYN
8
28-Feb-14
• Pada semua proses di mana sistem tidak seimbang, maka
sistem, dengan berbagai cara akan menuju kondisi
seimbang dengan mentransfer satu atau lebih sifatnya.
Contoh
• Aliran fluida yang memiliki dua titik kecepatan yang
berbeda
• Terdapat dua temperatur yang berbeda dalam suatu
bahan
• Fase sama namun beda konsentrasi
Eksperimen Reynold
9
28-Feb-14
Variabel tidak tetap: kecepatan.
Variabel lain yg mungkin berpengaruh: diameter dan sifat
alami fluida
Bilangan tidak berdimensi: Reynold
𝜌𝑑
𝑅𝑒 =

Re
: Bilangan Reynold


d

:
:
:
:
densitas fluida (kg/m3)
Kecepatan rata-rata fluida (m/s)
diameter fluida (m)
Viskositas fluida (Pa.s)
Untuk fluida Newtonian
Re < 2100  Laminar
2100 < Re < 10000  Transisi
Re > 10000  Turbulent
10
28-Feb-14
Bingham
Shear-Thinning
Newtonian
Shear-Thickening
MEKANISME
TRANSPORT
FENOMENA
RYN
11
28-Feb-14
Transfer Massa
Mekanisme:
Molekular  jika terdapat gradient konsentrasi
Konveksi paksa  jika ada perpindahan massa
Mekanisme apa yg terjadi?
Tidak ada gradient
konsentrasi
Ada gradient
konsentrasi
Ada gradient
konsentrasi
Media: Fluida
Fluida merespon
Aliran laminar
Konveksi
Aliran molekular
melalui difusi
molekular
Konveksi dan
molekuler
12
28-Feb-14
Transfer Energi
• Radiasi (gelombang elektromagnetik)
• Konduksi (Gradient temperatur  aliran molekul tanpa
adanya perpindahan massa)
• Konveksi  terdapat perpindahan massa
Hukum Fick
(fluks densitas massa) = (diffusivitas) ( gradient konsentrasi)
Hukum Fourier
(fluks densitas energi) = (konduktivitas thermal) ( gradient
temperatur)
Hukum Newton
(fluks densitas momentum) = (viskositas) ( gradient
kecepatan)
13