PEMODELAN MATEMATIK PINDAH PANAS, PINDAH MASSA, DAN SIFAT FISIK KERUPUK GORENG PASIR SELAMA PROSES PENGGORENGAN, PENYIMPANAN, DAN REKONDISI

Siswantoro, Ir.,MP., Prof. Dr. Ir. Budi Rahardjo, MSAE.

2011 | Disertasi | S3 Mekanisasi/Teknik Pertanian

Penggorengan merupakan suatu cara tertua dari proses pemasakan dan pengeringan pangan. Proses penggorengan berlangsung melalui kontak dengan media penghantar panas, dan dilakukan pada temperature tinggi. Minyak sayur biasanya digunakan sebagai media penghantar panas dalam penggorengan. Jika proses penggorengan menggunakan pasir sebagai media penghantar panas, maka proses penggorengannya disebut dengan goreng pasir “hot sand frying”. Meskipun penggorengan merupakan suatu proses pemasakan pangan yang sudah lama dilakukan, tetapi proses tersebut masih banyak yang belum diungkap secara ilmiah. Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan proses penggorengan dengan menggunakan pasir sebagai media penghantar panas. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mengembangankan model matematik pindah panas dan massa yang meliputi koefisien kontak panas permukaan antara pasir dan produk yang digoreng, perubahan suhu dan massa air produk, perubahan sifat fisik (tegangan dan regangan), volume, dan sorpsi-isotermi dari produk (kerupuk) yang digoreng dengan pasir. Penelitian dilakukan dengan eksperimen laboratorium, menggunakan bahan penelitian pasir kali, pasir besi, dan kerupuk (sebagai sample produk yang digoreng). Kisaran diameter yang digunakan untuk pasir kali adalah 0,25 mm sampai dengan 2,00 mm, dan untuk pasir besi adalah 0,10 mm sampai dengan 0,40 mm. Peralatan yang digunakan terdiri dari peralatan untuk mengukur sifat fisik dan termis bahan, mesin penggoreng dengan pasir, tachometer, termokopel, data logger, interface, dan komputer. Kesalahan rata-rata nilai pengukuran (observasi) dan pendugaan (prediksi) dengan menggunakan model matematik yang telah dikembangkan lebih kecil dari 10%. Hasil ini mengindikasikan bahwa model matematik yang telah dikembangkan mempunyai tingkat ketepatan untuk pendugaan yang cukup baik.

Frying is one of the oldest processes for cooking and drying of food. The frying process is basically the exchange of thermal energy through direct contact between a transferring heat medium and the food in high temperature. Vegetable oil is the most commonly used as frying medium. Hot sand frying, an alternative frying process, uses sand as a medium for transferring heat. Even though frying process is a very popular and ancient method to cook foods, the theory of frying processing was long neglected and poorly understood. The general objective of this research was to develop a frying process using sand as the heat transfer medium. The specific objective of this research was to develop a mathematical model of heat and mass transfer, to better explain coefficient of unit surface conductance between food (chip) and the frying medium (sand), the changes of temperature and water content of food during the process, as well as the changes of physical properties of the product (stress, strain), also the changes of volume and sorption-isotherm of the product. The research is a laboratory based research, which is conducted using river sand, ferric sand, Aluminum plate, and chip as the sample food. River sand used has diameter from 0.25 mm to 2.00 mm, and ferric sand’s diameters are from 0.10 mm to 0.40 mm. Tools used in the experiment include the hot sand frying machine, tools to measure physical and thermal properties, tachometer, thermocouple, data logger, interface, and a personal computer. The mean percentage errors of the mathematical model constructed are less than 10%. This figure suggested that the mathematical model developed has a good precision, i.e. no significant difference between the predicting values and the observations.

Kata Kunci : Pindah panas, pindah massa, kerupuk goreng pasir