Dr. Sri Rahayoe, S.TP., M.P. Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Gadjah Mada
Pengeringan adalah suatu cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian besar air dari bahan dengan menggunakan energi panas. Pengeluaran air dari bahan dilakukan sampai kadar air keseimbangan dengan lingkungan tertentu dimana jamur, enzim, mikroorganisme, dan serangga yang dapat merusak menjadi tidak aktif.
Tujuan pengeringan adalah untuk mengurangi kandungan air bahan sampai batas tertentu sehingga aman disimpan sampai pemanfaatan yang lebih lanjut. Dengan pengeringan, bahan menjadi lebih tahan lama disimpan, volume bahan lebih kecil, mempermudah dan menghemat ruang pengagukutan, mempermudah transportasi, dan biaya produksi menjadi murah.
Prinsip pengeringan adalah proses penghantaran panas dan massa yang terjadi secara serempak. Dalam pengeringan, air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan yang dikeringkan.
Terdapat 3 periode dalam proses pengeringan, yaitu periode awal (initial period), dimana panas sensibel digunakan untuk menaikkan temperatur bijian, laju penguapan air meningkat seiring dengan waktu, periode laju konstan (constant rate period), dimana terjadi proses penguapan air bebas dari permukaan bijian, laju penurunan kadar air bijian konstan, dan periode laju menurun (falling rate period), dimana pada tahap ini laju pengeringan menurun. Pergerakan air dari bagian dalam bijian menuju ke permukaan menjadi faktor penentu kecepatan penurunan kadar air.
Penghantaran panas pada pengeringan dapat dilakukan secara konduksi, konveksi, radiasi, dan dengan gelombang mikro. Sedangkan cara pengeringan dapat dilakukan secara alami maupun buatan (mekanis).
Pengeringan Alami
Pengeringan alami dapat dilakukan dengan penjemuran langsung dan dengan penjemuran dengan modifikasi. Penjemuran alami secara langsung biasanya menggunakan sarana pengeringan paling sederhana seperti lantai jemur, jalan beraspal atau tikar.
Kelemahan penjemuran dapat diatasi dengan modifikasi penjemuran dengan kaca/plastik, dengan udara konveksi alami secara tidak langsung, dan pengeringan hibrid. Pengeringan dengan solar kolektor dan kombinasi, panas matahari dikumpulkan dengan kolektor kemudian dihembuskan udara ke bahan yang dikeringkan. Pengering matahari yang dikombinasikan dengan pemanasan buatan dinamakan pengering hibrid.
Pengeringan Buatan (Mekanis)
Pengeringan buatan dilakukan dengan menggunakan pemanasan dari hasil pembakaran. Media udara dihembus melalui pemanas atau kontak langsung ke produk yang dikeringkan. Pemanasan udara dapat dilakukan secara langsung (direct) dan tidak langsung (indirect). Pada dasarnya, pengeringan mekanis dibedakan menjadi dua macam yaitu sistem batch (batch system) dan sistem kontinyu (continuous system). Pada sistem batch, bijian dikeringkan dalam suatu wadah dan kontak antara bijian dengan udara pengering lama/berulang kali. Pada sistem kontinyu, bijian mengalir secara kontinyu dan kontak dengan udara pengering hanya sekali saat bijian berada pada kolom/zona pengeringan saja.
Desain pengering mekanis yang sering dijumpai:
1. Pengering tipe batch (batch dryer)
2. Pengering tipe batch dengan sirkulasi (recirculated batch dryer)
3. Pengering tipe kontinyu (continuous dryer)
Kelebihan menggunakan pengering mekanis adalah dapat menghasilkan produk berkualitas, suhu terkendali, dan laju bisa dipercepat. Pengeringan juga tidak tergantung iklim dan cuaca (tidak harus siang hari tetapi bisa malam hari), cocok untuk komoditas tinggi, serta ukuran dan kapasitas dapat dibuat besar. Sedangkan kelemahannya adalah biaya yang tinggi terutama bahan bakar.
Metode pengawetan dengan cara pengeringan merupakan metode paling tua dari semua metode pengawetan yang ada. Contoh makanan yang mengalami proses pengeringan ditemukan di Jericho dan berumur sekitar 4000 tahun. Metode ini juga merupakan metode yang sederhana, aman, dan mudah. Dan dibandingkan dengan metode lain, metode ini memiliki daya tahan yang lama dan tidak memerlukan perlakuan khusus saat penyimpanan.
Pengeringan merupakan proses mengurangi kadar air bahan sampai batas dimana perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti. Semakin banyak kadar air dalam suatu bahan, maka semakin cepat pembusukannya oleh mikroorganisme. Dengan demikian bahan yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lebih lama dan kandungan nutrisinya masih ada. Akan tetapi misalnya pada ikan asin, dilakukan penggaraman terlebih dulu sebelum dikeringkan. Ini dilakukan agar spora yang dapat meningkatkan kadar air dapat dimatikan.
Contoh makanan yang biasa diawetkan dengan menggunakan metode pengeringan adalah buah kering. Buah kering adalah buah yang telah dikeringkan baik sengaja maupun tidak sengaja. Misalnya kismis dan kurma. Selain itu juga ada mie instant. Di pabrik, terdapat suatu proses pengeringan mie sebelum dimasukkan ke dalam bungkus, dll
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan ada 2 golongan, yaitu:
- Faktor yang berhubunga dengan udara pengering
Yang termasuk golongan ini adalah:
· Suhu: Makin tinggi suhu udara maka pengeringan akan semakin cepat
· Kecepatan aliran udara pengering: Semakin cepat udara maka pengeringan akan semakin cepat
· Kelembaban udara: Makin lembab udara, proses pengeringan akan semakin lambat
· Arah aliran udara: Makin kecil sudut arah udara terhadap posisi bahan, maka bahan semakin cepat kering
- Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan
Yang termasuk golongan ini adalah:
· Ukuran bahan: Makin kecil ukuran benda, pengeringan akan makin cepat
· Kadar air: Makin sedikit air yang dikandung, pengeringan akan makin cepat.
Proses pengeringan terbagi menjadi 3 kategori :
- Pengeringan udara atau pengeringan langsung dibawah tekanan atmosfir
Pengeringan ini memanfaatkan udara bebas di atmosfir
Keuntungan dalam pengeringan ini didasarkan dengan kenyataan penguapan air terjadi lebih cepat di bawah tekanan rendah daripada di bawah tekanan tinggi.
Pengeringan beku adalah sebuah proses yang memberikan kualitas bahan yang baik dari segi kestabilitas aroma, warna, dan kemampuan rehidrasi. Pengeringan ini didasarkan proses sublimisasi yang berada di temperature 0o celcius dan tekanan 613 Pascal.
Metode Pengeringan:
1. Pengeringan alami.
Pengeringan alami terdiri dari:.
· Sun Drying
Pengeringan dengan menggunakan sinar matahari sebaiknya dilakukan di tempat yang udaranya kering dan suhunya lebih dari 100o Fahrenheit. Pengeringan dengan metode ini memerlukan waktu 3-4 hari. Untuk kualitas yang lebih baik, setelah pengeringan, panaskan bahan di oven dengan suhu 175 o Fahrenheit selama 10-15 menit untuk menghilangkan telur serangga dan kotoran lainnya
· Air Drying
Pengeringan dengan udara berbeda dengan pengeringan dengan menggunakan sinar matahari. Pengeringan ini dilakukan dengan cara menggantung bahan di tempat udara kering berhembus. Misalnya di beranda atau di daun jendela. Bahan yang biasa dikeringkan dengan metode ini adalah kacang-kacangan.
~ Kelebihan Pengeringan Alami adalah tidak memerlukan keahlian dan peralatan khusus, serta biayanya lebih murah.
~ Kelemahan Pengeringan Alami adalah membutuhkan lahan yang luas, sangat tergantung pada cuaca, dan sanitasi hygiene sulit dikendalikan.
Pengeringan buatan terdiri dari:
· Menggunakan alat Dehidrator
Pengeringan makanan memerlukan waktu yang lama. Dengan menggunakan alat dehydrator, makanan akan kering dalam jangka waktu 6-10 jam. Waktu pengeringan tergantung dengan jenis bahan yang kita gunakan.
· Menggunakan oven
Dengan mengatur panas, kelembaban, dan kadar air, oven dapat digunakan sebagai dehydrator. Waktu yang diperlukan adalah sekitar 5-12 jam. Lebih lama dari dehydrator biasa. Agar bahan menjadi kering, temperature oven harus di atas 140o derajat Fahrenheit.
~ Kelebihan Pengeringan Buatan adalah suhu dan kecepatan proses pengeringan dapat diatur seuai keinginan, tidak terpengaruh cuaca, sanitisi dan higiene dapat dikendalikan.
~ Kelemahan Pengeringan Buatan adalah memerlukan keterampilan dan peralatan khusus, serta biaya lebih tinggi dibanding pengeringan alami.