praktikum sifat rheologi bahan pangan
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
1/9
PRAKTIKUM SIFAT REOLOGI BAHAN PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
Gavrila Olivia C (24020400!"
Departemen Teknologi Industri Pangan Universitas Padjadjaran, Jatinangor
Jalan Raya Bandung-Sumedang Km !", Jatinangor, Sumedang #$%$$ T#l$%&$!!' (()**##, (()+($
Fa&%&$!!' (()+(*$ E'ail geyolivia.ya/oo0om
ABSTRACT
Rheology is a branch of physical science which is defined as the study of deformation of a
material as well as studying the relationship between shear stress (shearing stree) with the shear
velocity (shearing rate) in the liquid or the relationship between shear stress and a solid object. The
purpose of this practicum is to measure the viscosity of a food by using the tool Rotary Viscometer.The method used is quantitative method. The observations were obtained are duplo viscosity in tap
water at $*+1 2 "$1. In fresh mil amounted to "1++ 2 "$1. In pasteuri!ed mil amounted to "%(#
2 "$1. "verage samples yoghurt viscosity is !()! 2 "$-+Pas.
Key 3ords Rotational viscosity# Viscometer tube, $hear rate# $hear stress#viscosity.
PENDAHULUAN dalam satuan "9detik atau "9s
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
2/9
Kusnandar dkk &!$$%' se0ara matematis
dalam Danu 6riono et all, !$$(' Berdasarkan
Kusnandar et all &!$$%', si4at kekentalan dankemuda/an mengalir, produk pangan 0air
dapat diagi menjadi kelompok 0airan8e?tonian dan 0airan non-8e?tonian
@airan 8e?tonian adala/ 0airan yang
nilai kekentalannya tidak dipengaru/i ole/
esarnya gaya yang mengalirkan atau
menggeraknnya @airan yang en0er, seperti
air, minuman ringan, larutan gula en0er,
larutan asam dan larutan garam, ersi4at8e?tonian Bila 0airan ini dierikan gaya
pemompaan atau pengadukan &s/ear stress',
maka kekentalan tidak akan dipengaru/i ole/
gaya terseut
Aiskositas yang dapat memiliki nilai
yang ereda &terutama untuk 0airan non-
8e?tonian' pada s/ear stress and s/ear rate
yang ereda, maka perlu ada parameter lainuntuk mengelompokkan si4at 4luida, yaitu
indeks tingka/ laku aliran, koe4isien
kekentalan dan yield stress Parameter-
parameter terseut diturunkan dari model
matematika yang meng/uungkan s/ear
stress dan s/ear rate er0/el Bulkley
adala/ indeks tingka/ laku aliran &4lo?
e/avior inde2' yang tidak memiliki satuan8ilai n mengidenti4ikasikan jenis 0airan,
dimana ila nC" erarti 0airan 8e?tonian,nE" erarti 0airan non-8e?tonian dilatan
Pada 0airan 8e?tonian nilai K sama dengan
F pada persamaan 1, yang menunjukkan nilai
viskositas yang konstan
F C K C
=========&+'
Semakin ke0il nilai n menunjukkan
0airan semakin ersi4at pseudoplasti0,
sedangkan semakin esar nilai n
menunjukkan 0airan semakin ersi4at dilatan
Si4at kekentalan 0airan non-ne?tonian
umumnya dapat dili/at dari nilai K, dimana
semakin esar nilai K menunjukkan
kekentalan 0airan semakin tinggier0/el-Bulkley digunakan
untuk 0airan yang ersi4at non-ne?tonian
plastis, dimana memiliki nilai yield stress
&7$' Untuk non-ne?tonian Bing/am plasti0,nilai nC" dan 7$, sedangkan yang ersi4at
non-ne?tonian @asson-type plasti0, maka
nilai n G " dan 7$ E $
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
3/9
eRotational Ais0ometer, mendapatkan nilai
viskositas dengan menggunakan gaya puntirseua/ rotor silinder &spindle' yang
di0elupkan ke dalam sampel &Kusnandar etal, !$$%'
Tdan *,$ untuk model >BT S/ear rate rata-
rata per/itungannya adala/
C K8N&8' ====== &*'
Dimana K8NC 4aktor konversi s/ear rate, min
s-" 8ilai pada K8Nadala/ 4ungsi dari nomor
spindle dan nilai inde2 aliran &Ste44 andBriggs, "))('
METODOLOGI
Baa) *a) Ala+
Ba/an yang digunakan dalam
praktikum adala/ susu segar, susu 4ermentasi,
yog/urt dan air keran Sedangkan alat-alatyang digunakan adala/ gelas kimia, gelas
ukur, spindel dan rotational vis0ometer
P#),-.-ra) *#),a) ala+ r/+a+i/)al
vi1/'#+#r
Disiapkan sampel kedalam taung
pada alat rotary viskometer /ingga spindle
terendam seluru/nya Setela/ itu alat
di/idupkan dan diatur pada rpm %$, "$$ dan
!$$ Perlakuan ini dilakukan seanyak tiga
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
4/9
Ta#l % Hail P#),a'a+a) Vi./i+a $a*a
ala+ +-# vi1/'#+#r .#l/'$/. 3Sa'$#l + +2 +! 5 K6ir Keran )"* )!% )$+ $*+1
2 "$1))%#
*
)1#+
2 "$
Susu Segar "1(" "1%) "1(# "!((
2 "$1
Susu Pasterisasi !"!# !"%! !"(" !$$+
2 "$1
Berikut merupakan 0onto/ per/itungannya
O air keran C 2 k 2 ts C ))%,#* 2 &)1#+ 2 "$-*' 2 ts C ))%,#* 2 &)1#+ 2 "$-*' 2 ),"*
C $,*+1 2 "$1
O susu segar C 2 k 2 ts C ))%,#* 2 &)1#+ 2 "$-*' 2 ts
C ))%,#* 2 &)1#+ 2 "$-*' 2"1,("
C ",!(( 2 "$1
O susu pasteurisasi C 2 k 2 tsC ))%,#* 2 &)1#+ 2"$-*' 2 tsC ))%,#* 2 &)1#+ 2
"$-*' 2 !",!#
C !,$$+ 2 "$1
Ta#l 2% Hail P#),a'a+a) Vi./i+a $a*a
ala+ +-# vi1/'#+#r .#l/'$/. 0
sedangkan pada alat tue viskometer
dilakukan se0ara langsug tanpa adapengaturan ke0epatan rpm
Prinsip pada alat tue viskometer iniyaitu viskositas dari 0airan ne?ton isa
ditentukan dengan mengukur ?aktu yang
diutu/kan agi 0airan terseut untuk le?at
antara ! tanda ketika ia mengalir karena
gravitasi melalui tue viskometer 3aktu alir
dari 0airan yang diuji diandingkan dengan
?aktu yang diutu/kan agi suatu Hat yangviskositasnya suda/ diketa/ui untuk le?at !
tanda terseut
R/+a+i/)al Vi1/'#+#r
Berikut merupakan tael data /asil
pengamatan pada praktikum rotational
vis0ometer dengan sampel susu segar, susu
pasteurisasi, yog/urt, dan air keranTa#l !% Hail P#),a'a+a) Vi./i+a $a*a
Baa) Pa),a)
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
5/9
Dari /asilpengamatan tael
diatas, sampel
yog/urt memiliki
viskositasa
tertinggi
diandingkan
dengan sampel
yang lainnya,dengan rata-rata
viskositasnya
adala/ seesar
!,()! 2 "$-+ Pas
Pada air didapat
nilai rata-rata
viskositas seesar
#,!#% 2 "$-% PasSusu pasteurisasi
memiliki rata-rata
viskositas seesar
1,1*% 2 "$-%
Sedangkan
sampel yang
memiliki
iskositas paling
antara log 8
dengan log Torsitersaji pada gra4ik
"
Gra7i. %H--),a)
a)+ara L/, N
+#ra*a$ L/,
T/ri $a*a
8/,-r+
Sampel RP< nog
K; O &Pas'
Susu
Segar
+$
",$1
1!
-
+,+"
(!
"",*#"#%1,)$%))-
$+
1,!))#!
-$%
%$ "#,!$)(+#,("%*+-
$+1,1")#+
-$%
"$$ !1,%*!)!(,))+**-
$+
1,1(%!!
-$%
"$$ !1,%*!)!(,))+**-
$+
1,1(%!!
-$%
%$ "#,!$)(+#,("%*+-
$+1,1")#+
-$%
+$ "",*#"#%1,)$%))-
$+1,!))#!
-$%
Susu
Pasteur
isasi
+$
",$$
11
-
+,#(
#1
"!,)$(+
#,1%(!+-
$+
1,1*1+-
$%
%$ "+,#*)+,!#1*+-
$+
1,1*++1
-$%
"$$ !+,*"+ *,(+#+-$+1,1)"!+
-$%
"$$ !+,*"+ *,(+#+-$+1,1)"!+
-$%
%$ "+,#*)+,!#1*+-
$+
1,1*++1
-$%
+$ "!,)$(+#,1%(!+-
$+
1,1*1+-
$%
Nog/ur
t
#
$,""
!1
-
1,11
!(
",!"#!!1 $,$$$#(+$* $,$$$1)"!%!
% ",*!"11+$,$$$#)(!"
!
$,$$$!(!
))1
"$ 1,$1+++)$,$$$+!%+%
)
$,$$$"(1
#%(
"$ 1,$1+++)$,$$$+!%+%
)
$,$$$"(1
#%(
% ",*!"11+$,$$$#)(!"
!
$,$$$!(!
))1
# ",!"#!!1 $,$$$#(+$*$,$$$1)"
!%!
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
6/9
a/?a nilai n G " Aiskositas apparent akan
semakin menge0il apaila nilai n kurang dari", se/ingga dapat disimpulkan a/?a yog/urt
termasuk kedalam 4luida jenis pseudoplastik
&s/ear t/inning' Proses pengadukan akan
erpengaru/ ter/adap penurunan viskositas
pada 4luida jenis pseudoplastik
Gra7i. 2% H--),a) #ar +r# +#ra*a$#ar ra+#
ra4ik s/ear rate ter/adap s/ear stressmenunjukkan a/?a pemama/an s/ear rate
menyeakan penurunan s/ear stress
Dengan kata lain adanya pengadukan akan
menyeakan viskositas yog/urt semakinmenurun
P d l dil k k
ra4ik diatas menunjukkan /uungan
log torsi ter/adap log 8 pada sampel denganpersamaan yC ",$11!2-+,+"(! Dari
persamaan terseut dapat dili/at a/?a nilainC ",$11! dan nilai K seesar C 1,$# "$-%,
dimana nilai n terseut E " Jika nilai n lei/
dari ", dapat disimpulkan a/?a susu segar
merupakan 4luida non ne?tonian jenis 4luida
dilatant ra4ik /uungan s/ear rate ter/adap
s/ear stress dapat dili/at pada gra4ik #
Gra7i. 4% H--),a) #ar +r#
+#ra*a$ #ar ra+#
ra4ik ini menunjukan a/?a susu segar
merupakan 4luida jenis non ne?tonian dan
masuk ke dalam dilatant >asil praktikum
suda/ sesuai dengan literatur yang ada a/?a
susu merupakan 4luida non ne?tonian
6li dil t t t j di d i
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
7/9
1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.
-3.8
-3.7
-3.6
-3.5
-3.4
-3.3
f(x) = 1x - 5.47
R = 0.98
RPM rendah ke tinggiRPM re!ah "e t#$$#
%#ear (RPM re!ah "e t#$$#)
Gra7i. 9% H--),a) l/, N +#ra*a$ L/,
T/ri S-- Pa+#-riai
ra4ik + menyatakan /uungan antara
log 8 ter/adap log torsi pada sampel susu
t i i k +$ %$ d
Berdasarkan ra4ik % menunjukan
a/?a susu pasteurisasi memiliki gra4iklinear yang erarti sampel susu pasteurisasi
ini termasuk 4luida non-ne?tonian 5uidanon-8e?tonian adala/ suatu 4luida yang akan
mengalami perua/an viskositas ketika
terdapat gaya yang ekerja pada 4luida
terseut >al ini menyeakan 4luida non-
8e?tonian tidak memiliki viskositas yang
konstan Berkealikan dengan 4luida non-
8e?tonian, pada 4luida 8e?tonian viskositasernilai konstan sekalipun terdapat gaya yang
ekerja pada 4luida Selain itu, 5luida 8on-
8e?tonian juga adala/ 4luida yang tidak
ta/an ter/adap tegangan geser &s/ear stress',
gradient ke0epatan &s/ear rate' dan
temperature Dengan kata lain viskositas
merupakan 4ungsi dari pada ?aktu
Sampel selanjutnya adala/ air keran6ir keran termasuk kedalam tipe very narro?
gap karena nilai diameter spindle /amper
sama dengan nilai diameter 0ontainer, dengan
nilai R9R0 yaituC $,*"$) yang jika
diulatkan mendekati $,)) 8ilai K yang
didapat seesar 1,1++ "$-% >uungan
antara log torsi ter/adap log 8 dapat dili/at
pada gra4ik (
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
8/9
dengan nila n C " >asil praktikum suda/
sesuai dengan literatur yang mengatakana/?a air termasuk ke dalam 4luida jenis
ne?tonian ra4ik /uungan s/ear rateter/adap s/ear stress dapat dili/at pada gra4ik
*
0 1000 2000 3000 4000
0
0.01
0.010.02
0.02
Shear stress terhadap Shear Rate
-'R *+R- (-'*)
-'R *+R- (&/R/)
Gra7i. asanuddin
-
7/26/2019 Praktikum Sifat Rheologi Bahan Pangan
9/9