Pengeringan

Pengeringan

Pada dasarnya menghilangkan jumlah air pada suatu material dalam jumlah yang relative sedikit, berbeda pada evaporasi, evaporasi menghilangkan air dalam material dalam jumlah yang relative banyak. Pada proses pengeringan, air biasanya dihilangkan oleh uap menggunakan udara. Kandungan embun pada produk pengeringan bervariasi tergantung berdasarkan tipe bahannya. Garam kering mengandung sekitar 0,5% air, batubara sekitar 4% dan pada produk produk makanan sekitar 5%. Pengeringan biasanya sebagai proses akhir sebelum pengemasan.

                Metode pengeringan dan proses dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara. Proses pengeringan dapat diklasifikasikan sebagai ‘batch’, material dimasukkan ke dalam pengering dan material yang telah kering dikeluarkan secara kontinyu.

                Proses pengeringan juga bisa dikategorikan sesuai dengan kondisi fisik yang digunakan untuk menambahkan dan melepaskan uap air. Kategori pertama,Panas dinaikkan dengan kontak langsung dengan udara pada tekanan atmosferis dan uap air yang terbentuk akan dihilangkan oleh udara. Kategori kedua, Pada pengering vakum, penguapan dari air akan terproses lebih cepat pada tekanan rendah dan panas akan ditambahkan secara tidak langsung menggunakan dengan dinding metal atau melalui radiasi. Kategori ketiga, Pada kondisi beku, air akan menyublim dari material beku.

Macam macam pengeringan dan penerapannya di Industri

1.          Tray Dryer

Metode pengeringan dengan  tray dryer merupakan metode pengeringan yang sudah  lama tetapi sering digunakan untuk pengeringan bahan padatan, butiran, serbuk atau granul yang jumlahnya tidak terlalu besar Umumnya alat berbentuk persegi dan didalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan dikeringkan. Prinsip kerja alat ini bekerja dengan udara panas dan panas transfer , yang dihasilkan dengan bantuan pemanas listrik atau batang kumparan . Sirkulasi udara tersebut kipas dan seragam membanji mempertahankan suhu panas. Alat ini digunakan dalam keadaan vakum dengan waktu pengeringan umumnya lama

2. Fluid Bed Dryer

Alat ini paling cocok untuk pengeringan bahan jenis kristal, butiran , bahan obat-obatan yang kasar, baik bahan kimia , pewarna , makanan. Fluid bed dryer tidak cocok untuk pengeringan bahan pasta dan cair.

Prinsip kerja fluid bed dryer didesain menggunakan aliran udara panas di dasar produk wadah yang diisi dengan materi atau bahan yang akan dikeringkan. Kemudian diinduksi dengan cara blower dan udara segar tersedot ke unit. Sistem udara panas ini memperluas tempat tidur materi pada kecepatan tertentu dan menciptakan turbulensi dalam produk atau dikenal dengan tahapan fluidisasi agar menciptakan kondisi yang hampir ideal untuk pengeringan (Lipsanen,2008). Proses fluidisasi menghasilkan partikel padat dimana setiap partikel yang dikelilingi oleh udara panas, udara panas yang di transfer sangat tinggi dan seragam . Produk kering cepat tanpa kerugian yang cukup panas. Metode ini cukup efisien untuk proses pengeringan dibanding dengan tray dryer karena menghasilkan produk yang kering yang seragam dan cepat dengan menggunakan suhu yang tinggi.

3. Spray drying

Spray drying merupakan proses pengeringan dengan cara memaparkan partikel cairan (droplet) pada semburan gas panas dengan suhu lebih tinggi dari suhu droplet (Patel, 2009). Umpan yang diatomisasi dalam bentuk percikan disentuhkan dengan udara panas yang dirancang dengan baik. Metode pengeringan dengan menggunakan spray drying memiliki 3 tahapan dasar :

• atomisasi cairan menjadi droplet halus
• pencampuran antara droplet dengan aliran gas panas yang menyebabkan cairan menguap sehingga menjadi padatan kering. Partikel yang memadat biasanya mempunyai bentuk dan ukuran yang sama seperti droplet saat atomisasi
• serbuk kering dipisahkan dari aliran gas dan dikumpulkan.

Metode ini cocok untuk bahan yang berbentuk larutan yang sangat kental serta berbentuk pasta (susu, pewarna, bahan farmasi). Kapasitas beberapa kg per jam hingga 50 ton per jam penguapan (20000 penegering semprot).

4. Freeze drying

Freeze drying merupakan alat pengeringan yang prinsip kerjanya adalah berdasarkan proses liofilisasi.

Tahapan-tahapan yang terjadi pada alat freeze drying :

• Pembekuan   : Produk yang akan dikeringkan, sebelumnya dibekukan dulu.
• Vacuum        : Setelah beku, produk ini ditempatkan di bawah vakum. Hal ini memungkinkan pelarut beku dalam produk untuk menguapkan tanpa melalui fase cair, proses yang dikenal sebagai sublimasi.
• Panas            : panas diterapkan pada produk beku untuk mempercepat sublimasi.
• Kondensasi  : kondensor dengan suhu rendah akan menghapus pelarut yang menguap di ruang vakum dengan mengubahnya kembali ke padat.

5.  Double cone vacuum dryer

Vacuum dryer merupakan salah satu tipe pengering drum (drum dryer). Drum yang terbuat dari logam (stainless steal) dihembuskan udara panas dari dalam, pada saat  bersamaan bahan yang akan dikeringkan dimasukkan ke permukaan drum yang berputar. Panas yang ada di permukaan drum akan menurunkan kadar air dalam bahan, air dibuang melalui pompa vacuum, sehingga bahan atau sediaan tersebut dapat mengering. Perbedaan vacuum dryer dan drum dryer adalah pada penggunaan vacuum (drumnya di vakuum) sehingga proses pengeringan menjadi lebih cepat karena adanya pengurangan atau penurunan tekanan di dalam drum akibat pemvakuman. Aplikasi penggunaan metode ini biasanya digunaka dalam pengeringan larutan atau suspensi

 

Sumber

1.       Geankopis; “Transport process and operation unit 3^rd Edition” Prentica Hall Inc

2.       http://tsffaunsoed2009.wordpress.com/2012/05/23/teknik-pengeringan-sediaan-farmasi-drying-method-of-pharmaceutical-form-5/