appendix a perhitungan neraca massa

406 Pages·2009·2.06 MB·Indonesian

APPENDIX A
PERHITUNGAN NERACA MASSA
Asumsi:
- 1tahun=300hari
- 1hari=24jam
- Kapasitaspertahun=5.968ton/tahun
Teh bubuk yang digunakan=100,64 kg dalam sekali proses ekstraksi. Berdasarkan literatur,
dengan massa awal teh hijau kering sebesar 100,64 kg, maka akan didapatkan hasil akhir
produktehbubuksebesar370,37kg/jam[13].
Pembuatantehbubuk:
1. Ekstraksi
Air(daristorage F110)
Tehcair+daunteh
Ekstraksi
Daunteh (daristorage F120) M130
(kefilterpressH141)
- Ekstraksi=2,5jam,jadidalam1hari dapatdilakukan9 batchprosesekstraksi
Proses ekstraksi berlangsung selama 2,5 jam dalam sehari sehingga proses ini dapat
berlangsung sebanyak 9 kali dalam sehari. Proses ekstraksi ini berlangsung secara
batch.
BerikutiniadalahbesarnyaExtractionefficiency untuktiapkomponendaunteh[8]:
Komponen EE(%)
Caffein 89,1
Catechin 57,2
Komponenlain:
Protein 30,6
Abu 30,6
Lemak 30,6
Karbohidrat 30,6
Trace 30,6
Air dan daun teh yang masuk ke proses ekstraksi sebanyak 3.972,68 kg/batch, terdiri
dariairsebanyak 3.872,04kgdandauntehsebanyak100,64kg.
KomponenMasuk:
 DauntehdaritangkipenampungdauntehF120.Dauntehinimemilikikomposisisebagai
berikut [7]:
- Caffeine=3,6%x100,64kg/batch=3,62kg/batch
- Catechin=38,73%x100,64kg/batch=38,98kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=15%x100,64 kg/batch=15,10kg/batch
- Abu=5%x100,64kg/batch=5,03kg/batch
- Lemak=3%x100,64kg/batch=3,02kg/batch
- Karbohidrat=25%x100,64kg/batch=25,16kg/batch
- Trace=9,67%x100,64kg/batch=9,73kg/batch
 Air:
Airteh:daunteh=40:1
Airyangmasuk=40L/kgx100,64kg/batchx0,96184kg/L
=3.872,04 kg/batch
KomponenKeluar:
Dauntehyangterekstraksimemilikinilaiextractionefficiencysebesar[8]:
- Caffeine=89,1%x3,62kg/batch=3,23kg/batch
- Catechin=57,2%x38,98kg/batch=22,30kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=30,6%x15,10kg/batch=4,62kg/batch
- Abu=30,6%x5,03kg/batch=1,54kg/batch
- Lemak=30,6%x3,02kg/batch=0,92kg/batch
- Karbohidrat=30,6%x25,16kg/batch=7,70kg/batch
- Trace=30,6%x9,73kg/batch=2,98kg/batch
- Air=3.872,04kg/batch
Ampasdaunteh:
Banyaknya komponen daun teh yang terdapat di dalam padatan ampas didapatkan
dengan caramengurangkan 100%denganbesarnya extractionefficiency untukmasing-
masingkomponen.
- Caffeine=(100%-89,1%)x3,62kg/batch=0,39kg/batch
- Catechin=(100%-57,2%)x38,98kg/batch=16,68kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=(100%-30,6%)x15,10kg/batch=10,48kg/batch
- Abu=(100%-30,6%)x5,03kg/batch=3,49kg/batch
- Lemak=(100%-30,6%)x3,02kg/batch=2,10kg/batch
- Karbohidrat=(100%-30,6%) x25,16kg/batch=17,46kg/batch
- Trace=(100%-30,6%)x9,73kg/batch=6,75kg/batch
Masuk(kg/batch) Keluar(kg/batch)
DaristorageF120 Ketangki
penampungF132
Daunteh: 100,64
Tehcair:
Caffeine 3,62
~Dauntehyang
Catechin 38,98
terekstraksi
Komponenlain:
Protein 15,10 Caffeine 3,23
Abu 5,03 Catechin 22,30
Lemak 3,02 Komponenlain:
Karbohidrat 25,16 Protein 4,62
Trace 9,73 Abu 1,54
Daritangki Lemak 0,92
pemanasE110
Karbohidrat 7,70
Air
3.872,04 Trace 2,98
Air 3.872,04
~Ampasdaunteh
Caffeine 0,39
Catechin 16,68
Komponenlain:
Protein 10,48
Abu 3,49
Lemak 2,10
Karbohidrat 17,46
Trace 6,75
Jumlah 3.972,68 Jumlah 3.972,68
2. TangkiPenampungF132
Tehcair+daunteh Tangkipenampung Tehcair+ daunteh
F132
(darimixingM130) (kefilterpress
H131)
KomponenyangmasukdariM130=komponenyangkeluarkeH131
Masuk(kg/batch) Keluar(kg/batch)
DariM130 KefilterpressH131
Tehcair: Tehcair:
~Dauntehyang ~Dauntehyang
terekstraksi terekstraksi
Caffeine Caffeine
3,23 3,23
Catechin Catechin
22,30 22,30
Komponenlain: Komponenlain:
Protein Protein
4,62 4,62
Abu Abu
1,54 1,54
Lemak Lemak
0,92 0,92
Karbohidrat Karbohidrat
7,70 7,70
Trace Trace
2,98 2,98
Air Air
3.872,04 3.872,04
~Ampasdaunteh ~Ampasdaunteh
Caffeine Caffeine
0,39 0,39
Catechin Catechin
16,68 16,68
Komponenlain: Komponenlain:
Protein Protein
10,48 10,48
Abu Abu
3,49 3,49
Lemak Lemak
2,10 2,10
Karbohidrat Karbohidrat
17,46 17,46
Trace Trace
6,75 6,75
Jumlah 3.972,68 Jumlah 3.972,68
3. Prosesfilterpress
Tehcair+daunteh Filterpress Tehcair
H141
(daripenampung (kemixer M170)
F140)
Ampas+tehcair (ke
pembuangan)
KomponenMasuk:
EkstrakairtehdaritangkiekstraksiM130:
- Caffeine=3,23kg/batch
- Catechin=22,30kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=4,62kg/batch
- Abu=1,54kg/batch
- Lemak=0,92kg/batch
- Karbohidrat=7,70kg/batch
- Trace=2,98kg/batch
- Air=3.872,04kg/batch
Ampasdaunteh:
- Caffeine=0,39kg/batch
- Catechin=16,68kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=10,48 kg/batch
- Abu=3,49kg/batch
- Lemak=2,10kg/batch
- Karbohidrat=17,46kg/batch
- Trace=6,75kg/batch
KomponenKeluar:
Asumsi:
- Air teh yang terikut pada ampas daun teh dan menuju pembuangan sebesar
10%daritotalairteh.
- Tidak ada ampas padatan yang terikut dalam air teh yang melewati saringan
danmenujutangkimixing.
 MenujuPembuangan
Ampaspadatan:
- Caffeine=0,39kg/batch
- Catechin=16,68kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=10,48 kg/batch
- Abu=3,49kg/batch
- Lemak=2,10kg/batch
- Karbohidrat=17,46kg/batch
- Trace=6,75kg/batch
Ekstrakyangterikut:
- Caffeine=10%x3,23kg/batch=0,32kg/batch
- Catechin=10%x22,30kg/batch=2,23kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=10%x4,62kg/batch=0,46kg/batch
- Abu=10%x1,54kg/batch=0,15kg/batch
- Lemak=10%x0,92kg/batch=0,09kg/batch
- Karbohidrat=10%x7,70kg/batch=0,77kg/batch
- Trace=10%x2,98kg/batch=0,30kg/batch
- Air=10%x3.872,04kg/batch=387,20kg/batch
 MenujuProsesTangkipenampungF140
Ekstrakteh:
- Caffeine=(100%-10%)x3,32kg/batch=2,91kg/batch
- Catechin=(100%-10%)x22,30kg/batch=20,07kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=(100%-10%)x4,62kg/batch=4,16kg/batch
- Abu=(100%-10%)x1,54kg/batch=1,39kg/batch
- Lemak=(100%-10%)x0,92kg/batch=0,83kg/batch
- Karbohidrat=(100%-10%)x7,70kg/batch=6,93kg/batch
- Trace=(100%-10%)x2,98kg/batch=2,68kg/batch
- Air=(100%-10%)x3.872,04kg/batch=3.484,83kg/batch
Masuk(kg/batch) Keluar(kg/batch)
DaritangkiekstraksiM130 Kepembuangan
Tehcair: Ampasdaunteh: 57,36
Caffeine 0,39
~Dauntehyangterekstraksi 3,23 Catechin 16,68
Caffeine 22,30 Komponenlain:
Catechin Protein 10,48
Komponenlain: 4,62 Abu 3,49
Protein 1,54 Lemak 2,10
Abu 0,92 Karbohidrat 17,46
Lemak 7,70 Trace 6,75
Ekstrakyangterikutdi
Karbohidrat 2,98 ampas: 391,53
Caffeine 0,32
Trace 3.872,04 2,23
Catechin
Air
0,46
Komponenlain: 0,15
~Ampasdaunteh 0,39
0,09
Protein
0,77
Caffeine 16,68
0,30
Abu
Catechin 387,20
Lemak
Komponenlain: 10,48 3.523,79
Karbohidrat 2,91
Protein 3,49 20,07
Trace
Abu 2,10
Air 4,16
Ke tangkipenampungF140 1,39
Lemak 17,46
Tehcair: 0,83
Caffeine 6,93
Karbohidrat 6,75
2,68
Trace Catechin 3.484,68
Komponenlain:
Protein
Abu
Lemak
Karbohidrat
Trace
Air
Jumlah 3.972,68 Jumlah 3.972,68
4. ProsesMixingM170
TehCair
(daripenampungF140)
TehCair
Mixer
Dextrin(daristorage F150)
M170
(keevaporatorF180)
SirupGulaAren
(dari storageF160)
KomponenMasuk:
Dari hasil percobaan pendahuluan, sirup gula aren yang ditambahkan sebesar ¼ dari total
berat air teh. Kandungan air pada sirup gula aren adalah 32,5% dan sisanya adalah padatan
sebanyak67,5%[14].
Sirupgulaaren:
- Air=32,5%x25%x3.523,79kg/batch=286,31kg/batch
- Arensolid=67,5%x25%x 3.523,79kg/batch=594,64kg/batch
Dextrinyangditambahkan7,5%daritotalberatairteh.
Dextrin=7,5%x3.523,79kg/batch=264,28kg/batch
Dauntehyangterekstraksi:
- Caffeine=2,91kg/batch
- Catechin=20,07kg/batch
- Komponenlain:
- Protein=4,16kg/batch