Take Home Exam Bu Etza

Teknik Pangan

PS. S1 Teknologi Pangan

Sifat: Open Book

Pengecilan ukuran (size reduction) menggunakan perhitungan berdasar hukum Kicks dan Bonds (Kicks and Bonds Law).

a. Analisa kedua hukum tersebut pada proporsi penggunaan perhitungan pada proses pengolahan pangan

b. Tujuan penggunaan masing-masing hukum tersebut pada proses pengolahan pangan

c. Keuntungan dan kelemahan menggunakan masing-masing hukum perhitungan tersebut

JAWAB

a. Kicks Law (1885) menyatakan bahwa kerja diferensial yang diperlukan untuk memecah partikel padatan hampir mirip dengan kerja yang dibutuhkan untuk deformasi plastik, yaitu sebanding dengan rasio ukuran partikel sebelum dan sesudah pecah:

Rumus :

E(J.kg-1) = the energy required per mass of feed (W/(kg/s))

KK = Kicks constant,

d1 (m) = the average initial size of pieces,

d2 (m) = the average size of ground particles.

Bonds Law (1952) menyatakan bahwa energi yang dibutuhkan untuk membuat partikel dengan ukuran diameter produk dari feed dengan ukuran sangat besar adalah berbanding lurus dengan volume produk.

Rumus :

E(J.kg-1) = the energy required per mass of feed (W/(kg/s))

W (J kg-1) = the Bond Work Index (40,00080,000 J kg-1 for hard foods Such as sugar or grain)

d1 (m) = diameter of sieve aperture that allows 80% of the mass of the feed to pass

d2 (m) = diameter of sieve aperture that allows 80% of the mass of the ground material to pass.

Contoh soal:

Sugar is ground from crystals of which it is acceptable that 80% pass a 500 m sieve (US Standard Sieve No.35), down to a size in which it is acceptable that 80% passes a 88 m (No.170) sieve, and a 5-horsepower motor is found just sufficient for the required throughput. If the requirements are changed such that the grinding is only down to 80% through a 125 m (No.120) sieve but the throughput is to be increased by 50% would the existing motor have sufficient power to operate the grinder? Assume Bond's equation.

Given :

1st condition E1 = 5 hp. , rate of throughout = M kg./s.

d1 =500 m. = 500x10-6 m. , d2=88 m. = 88x10-6 m

2nd condition E2 = ?. , rate of throughout = 1.5M kg./s.

d1 =500 m. = 500x10-6 m. , d2=125 m. = 125x10-6 m

Assume Bond's equation

1st condition

2nd condition

= =

So, E2 = 5.42 hp.

So the motor would be expected to have insufficient power to operate the grinder equal 5.42 hp.

Sumber :

Fellows, P. 2000. Food Processing Technology. Second Edition. Woodhead Publishing Limited and CRC Press LLC. USA.

http://elisa.ugm.ac.id/user/archive/download/32782/5d0a48a8d9d910ca9c3aa524b48ff3c5)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBwQFjAA&url=http%3A%2F%2Fscience.utcc.ac.th%2Flecturer%2Fmuanmai%2FAITdownload%2FCh7_SizeReduction.ppt&ei=hnu-U5n5DM27uASwoIHoBQ&usg=AFQjCNEGn_LGCgb32tQS88t6nOZww2oK9w&sig2=9TWxLvtrDXyVA66YFg30Bw&bvm=bv.70138588,d.c2E

b) Kicks Law : tujuan penggunaan kicks law yaitu untuk mengetahui energi yang dibutuhkan untuk memecah suatu partikel, lebih tepat digunakan pada penggilihan kasar.

Bonds law : tujuan penggunaan bonds law yaitu untuk mengetahui energi yang dibutuhkan untuk memecah partikel, lebih tepat digunakan pada penggilangan antara kasar dan halus.

c) Kicks Law

Keuntungan : energi lebih kecil

Kelemahan : hasil produk masih kasar

Bonds Law

Keuntungan : hasil produk lebih halus

Kelemahan : energi yang dibutuhkan lebih besar

1

2

100

100

d

d

W

E

-

=

1

2

100

100

d

d

W

E

-

=

W

m

x

m

x

W

M

hp

7899

.

618

.

10

500

100

.

10

88

100

.

5

6

6

=

-

=

-

-

W

m

x

m

x

W

M

E

2136

.

447

.

10

500

100

.

10

125

100

5

.

1

6

6

2

=

-

=

-

-

=

2

1

ln

d

d

K

E

K

1

2

100

100

d

d

W

E

-

=