ANALISIS SIFAT
REOLOGI BAHAN PANGAN
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
UNIVERSITAS
PADJADJARAN
Yoga Jati Pratama
(240210140003)
Departemen Teknologi Industri Pangan Universitas Padjadjaran,
Jatinangor
Jalan Raya
Bandung-Sumedang Km. 21, Jatinangor, Sumedang 40600 Telp. (022) 7798844, 779570 Fax.
(022) 7795780 Email: yoga.jpratama1@gmail.com
ABSTRAK
Produk pangan atau
produk antara dalam proses pengolahan memiliki bentuk dan tekstur yang
bermacam-macam. Ada produk pangan yang berbentuk cair, padat, semi padat, dan
juga yang memiliki sifat elastik dan kental. Produk pangan yang berbeda-beda
tekstur tersebut memiliki respon yang berbeda apabila dikenakan gaya. Suatu
jenis produk pangan dapat berubah sifat reologinya setelah diolah kembali.
Dengan perubahan sifat tersebut maka pengukuran mutu tekstur pun
akan berbeda. Parameter
penting mutu pada
produk pangan diantaranya kekenyalan, kelengketan, dan
elastisitas. Perubahan bentuk (deformasi) suatu benda padat, semi padat,
plastis atau cair dapat terjadi apabila ada gaya yang mengenainya. Gaya yang diberikan dapat berupa gaya tekan
(compression), gaya tarik (tensile) atau gaya geser (shearing). Pengujian
Reologi Bahan Pangan yang dilakukan yaitu dengan Rotational Viskometer Analyzer
(RVA) dan Glass Capillary Viscometer. Praktikum ini dilakukan di lab pendidikan
1 dan 2 gedung 4 FTIP UNPAD.
Kata
kunci :Reologi, Rotational Viskometer
Analyzer, Glass Capillary Viscometer.
PENDAHULUAN
Setiap makanan atau produk
pangan pasti memiliki warna, bau dan rasa. Demikian pula mereka masing-masing
memiliki sifat mekanis yang unik, bisa keras atau lunak, liat atau empuk,
lembut atau kasar, rapuh, renyah, mudah dan tidak mudah mengalir, dan seterusnya.
Ada dua cara yang bisa dilakukan untuk
menguji sifat mekanis produk pangan. Pertama, menggunakan indera manusia,
dengan cara menyentuh, memijit, menggigit, mengunyah, dan sebagainya,
selanjutnya kita sampaikan apa yang kita rasakan. Ini yang disebut dengan
analisa sensori. Karena reaksi kita sebagai manusia yang menguji berbeda-beda,
maka diperlukan analisa statistik untuk menyimpulkan skala perbedaan ataupun
tingkat kesukaan penguji terhadap produk tersebut. Cara uji kedua dengan
pendekatan fisik, menggunakan instrument atau peralatan tertentu, hasilnya
dinyatakan dengan unit satuan meter (m), kilogram (kg) dan detik (dt).
Pendekatan fisik untuk mempelajari sifat mekanis bahan disebut rheology.
RHEOLOGY adalah suatu cabang ilmu fisik yang didefinisikan sebagai ilmu yang
mempelajari perubahan bentuk suatu material. Gesekan antara bahan padat, sifat
alir material bentuk tepung, bahkan pengecilan ukuran suatu partikel seperti
pada proses penggilingan, proses emulsifikasi dan atomisasi juga termasuk.
Ada beberapa alasan utama kenapa kita
mempelajari sifat reologi suatu bahan. Pertama, Kita bisa melihat lebih dalam
struktur suatu bahan. misalnya hubungan antara ukuran molekul dan bentuknya
dalam suatu larutan terhadap kekentalan, hubungan antara tingkat cross-linkage
polymers dengan elastisitasnya. Kedua, test reologi sering diterapkan
untuk mengontrol bahan dasar dan mengontrol proses suatu pengolahan. Contohnya:
sifat reologi adonan tepung gandum pada pengolahan roti. Ketiga, pengetahuan
reologi diperlukan didalam mendesain alat tertentu seperti pompa, pipa-pipa
aliran. dan lainnya. Desain akan lebih efektif bila reologi bahan yang
menggunakan pompa atau melalui pipa alir tersebut diketahui. Keempat,
Penerimaan konsumen terhadap suatu produk dipengaruhi oleh sifat reologinya.
Misalnya, mudah tidaknya jam atau selai dioleskan, liat dan empuknya daging ,
dan sebagainya.
Kendala dalam mempelajari reologi suatu
produk pangan secara garis besar disebabkan oleh: pertama, sangat bervariasinya
produk pangan, ada yang bersifat padat, cair atau gas, dan ada yang dalam
bentuk-bentuk antaranya. Kedua, disebabkan karena masing-masing produk tersebut
mempunyai sifat berbeda pada kondisi yang berbeda. Contohnya, sebuah batu
bersifat sebagai bahan padat, tapi kumpulan batu bisa dikatagorikan bersifat
sebagai bahan cair.
Karena bervariasinya sifat reologi bahan,
maka ahli reologi mendefinisikan bentuk-bentuk bahan ideal. Bahan padat ideal
dan bahan cair ideal. Artinya kalaupun ada bahan-bahan padat yang pada kondisi
tertentu bisa bersifat sebagai bahan cair yang bisa mengalir, tidak demikian
halnya bahan padat ideal, yang selalu sebagai bahan padat, tidak pernah tidak.
Bahan padat ideal disebut juga Hooked Solid atau Hookean untuk
mengenang Robert Hooke (1635-1705) pencetusnya, seorang arsitek dari Inggris.
Bahan cair ideal disebut Newton Liquid atau sering juga disebut Newtonian
untuk mengenang pencetusnya Sir Isaac Newton (1642-1726) seorang ahli
matematik dari Inggris. Jadi didunia ini tidak ada bahan yang lebih padat dari
pada Hooked Solid dan tidak ada yang pernah lebih cair dari pada Newton Liquid.
Kedua bahan ini tidak mempunyai struktur dan bersifat isotropik, artinya
bersifat sama kesemua arah, dan mengikuti hukumnya sebagai bahan padat dan
bahan cair. Tentu saja kedua bahan ideal ini tidak pernah ada nyata didunia
ini.
Dengan mengkombinasi kedua model reologi
ideal ini dikenal Bingham Model yang mewakili material ideal plastik. Model
Maxwell merupakan model ideal visco-elastic liquid dan model Kevin-Voigt
mewakili suatu bahan padat.
Dalam mempelajari reologi bahan pangan
padat kita perlu mempelajari konsep mendasar tentang stress dan strain.
STRESS
1 . Force adalah suatu beban atau gaya
yang dikenakan pada suatu benda yang mengakibatkan terjadinya deformasi,
biasanya tercatat berunit g, kg atau Newton (1 kg f = 9.807 N).
2. Stress adalah intensitas beban force
pada suatu luas permukaan.
stress = (beban force)/luas lintang
permukaan
artinya beban force yang sama dikenakan
pada luas lintang permukaan yang lebih kecil akan memberikan stress yang lebih
besar. Contoh: sebuah balok segi empat dengan ukuran tinggi 2 cm, tebal 1 cm,
panjang balok 4 cm, ditekan dengan beban force 4 N pada salah satu ujungnya,
maka stress pada setiap titik didalam balok tersebut adalah sebesar:
s = ( 4 N) / (0.02 m x 0.01 m) = 20 000
N/m 2 = 20 000 Pa = 20 kPa
3. Satuan Stress. Stress didefinisikan
sebagai beban force per satuan luasan, seperti halnya tekanan. Tekanan
hidrostatik pada kenyataannya adalah satu contoh bentuk stress, satuannya pun
sama dengan satuan stress.
4. Compressive Stress. Contoh terapan
compressive stress bila kita menekan bola atau suatu adonan roti misalnya
dengan kedua telapak tangan kita.
5. Tensile Stress.Contoh terapan tensile
stress terjadi bila kita menarik atau meregang karet gelang.
6. Normal Stress. Didalam perhitungan,
baik compressive maupun tensile stress yang arah sumbu force nya tegak lurus
atau bersudut 90 derajat terhadap lintang permukaannya disebut dengan normal
stress.
7. Shear Stress Didalam perhitungan, shear
stress ini disebut sebagai tangential stress
8. Isotropic Stress adalah stress yang
seragam pada semua arah, seperti halnya pada tekanan hidrostatis.
Setiap makanan atau produk pangan pasti
memiliki warna, bau dan rasa. Demikian pula mereka masing-masing memiliki sifat
mekanis yang unik, bisa keras atau lunak, liat atau empuk, lembut atau kasar,
rapuh, renyah, mudah dan tidak mudah mengalir, dan seterusnya.
STRAIN
1. Deformasi. Bila suatu bahan padat
dikenakan beban stress, maka satu atau lebih dimensinya akan berubah. Perubahan
dimensi ini mengakibatkan apa yang disebut dengan deformasi.
2. Strain . Strain adalah perubahan
dimensi relatif terhadap dimensi awal.
3. Satuan Strain . Strain merupakan
perbandingan antara dua dimensi panjang, karenanya tidak memiliki satuan.
4. Axial Strain dan Lateral Strain .
5. Poisson's ratio adalah perbandingan
antara lateral strain dan axial strain .
6. Volumetric Strain
7. Shear Strain
HUBUNGAN
STRESS and STRAIN
1. Bahan Elastik. Objek padat yang dikenai stress akan mengalami
deformasi. Bila stress tersebut dihilangkan bahan kemungkinan akan kembali atau
mungkin tidak akan kembali kepada kekeadaan atau bentuk semula. Bila kembali ke
bentuk atau kekeadaan semula, maka objek padat tersebut merupakan bahan elastik
ideal.
2. Hooked's Law. Hukum Hooked ini mengatakan bahwa strain
yang terjadi berbanding langsung dengan stress yang dikenakan.
RUMUS
3. Modulus Young ( E ) Konstanta E pada Hukum Hooked disebut
dengan Modulus Young, yang merupakan ketahanan material terhadap deformasi.
4. Bulk modulus ( K )
5. Shear modulus ( G ) adalah ratio antara shear stress dan
shear strain.
Jadi sifat reologi bahan padat dikaraterisasikan oleh 4
konstanta yaitu Modulus Young ( E ), Modulus Shear (G ), Poisson's ratio ( µ )
dan Bulk Modulus ( K ). Keempat konstanta ini dihubungkan dengan persamaan
E = 3K(1-2 µ) = 2(1 + µ)G
Artinya, hanya 2 konstanta yang perlu ditentukan melalui
percobaan. Untuk bahan padat dengan nilau µ = 0,5 maka persamaan bisa
disederhanakan menjadi :
E = 3 G
Reologi Bahan Pangan Likuid dan Bahan Pangan Semi Padat
Bahan pangan likuid seperti susu, madu, sari buah dan
minuman lainnya serta minyak sayur menunjukkan sifat alir yang sederhana. Bahan
pangan likuid yang leih kental seperti saus salad, saus tomat dan mayonais mempunyai
sifat yang lebih rumit. Bahan pangan semipadat seperti selai kacang dan
margarin beraksi diantara bahan padat dan likuid, Hampir semua bahan pangan ini
dialirkan dengan pompa pada suatu tahap pengolahan ataupun pengemasannya, oleh
karena itu karakteristik sifat alirnya penting untuk menentukan kebutuhan
tenaga pada proses pemompaan, untuk menentukan ukuran pipa yang digunakan.
Pengangkutan bahan pangan likuid dengan pemompaan ini ditentukan oleh massa
jenis dan viskositasnya.
FLUIDA NEWTONIAN IDEAL
Untuk fluida newtonian ideal shear stress merupakan fungsi
linear shear rate, dengan konstanta µ merupakan dynamic viscosity.
= - µ (dv/dy)
Beberapa bahan pangan likuid seperti susu, jus apel, jus
jeruk, bir dan wine menunjukkan bahwa mereka adalah bahan pangan likuid
Newtonian. Satuan viskositas likuid adalah Poise.
1
P = 100 cP (centiPoise) 1cP = 1 mPa.s
FLUIDA NON-NEWTONIAN
Bahan pangan fluida non-newtonian seperti krim, larutan
gula, sirup, madu, saus salad mempunyai karakteristik hubungan shear stress dan
shear rate yang tidak linear. Bahkan beberapa bahan pangan tipe ini memiliki
yield stress yang harus dicapai sebelum mulai mengalir. Bahan ini dikelompokan
kedalam fluida tipe plastik Bingham , contohnya saus tomat dan pasta tomat.
Metodologi
Bahan dan alat
Sampel yang digunakan yaitu air keran,
susu segar, susu pasteurisasi, dan yogurt alat yang digunakain yaitu Rotational
Viskometer, dan tube kapiler viscometer.
1. Prosedur Penentuan
Sifat Reologi Bahan Pangan dengan Rotational Viskometer Analyzer (RVA).
Alat RVA dirangkai dengan memasang
spindle dan menempatkan wadah sample. Jumlah putaran permenit (rpm) ditentukan
dan disesuaikan dengan karakteristik fisik sampel (komposisi) serta proses
pembuatan sampel. Sampel dituangkan kedalam wadah hingga spindle yang terpasang
terendam dan volume sampel dicatat.
Spindel yang diarahkan tegak lurus
ke dalam wadah sampel sampai tanda batas RVA dicatat data-data yang tertera
pada RVA.
Penentuan dilakukan terhadap n (flow behavior index), nilai k, nilai Rb
(jari-jari spindel), Rb (jari-jari wadah), dan µapparent
(viskositas apparent). Penentuan lainnya
dilakukan terhadap time dependent behavior (Newtonian dan non newtonian) dan
jenis gap (norrow atau wide)
Rumus
perhitungan µapparent
µapparent
=
σ=
Shear stress
Y = Shear
rate
2.Prosedur sifat
rheologi Bahan Pangan dengan Glass
Capillary Viscometer
Sampel dipipet dengan bulp pipet
sampai memenuhi seluruh bagian dalam Glass Capillary Viscometer dan perhatikan
dua garis putih yang terdapat pada Glass Capillary Viscometer tersebut.
Sampel diturunkan dan dihitung waktu
untuk mengalir dari garis pertama pada bagian atas menuju garis kedua pada
bagian bawah Glass Capillary Viscometer viskositas fluida dapat dihitung dan
dibandingkan dengan viskositas air.
=
kux ts
µ
= Viskositas
p
= massa jenis
k = Indeks konsistensi
ts = waktu alir
Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan
hasil pengamatan, data dapat dilihat dalam tabel berikut :
Tabel. Hasil
Pengamatan Viskositas pada alat tube viscometer kelompok 9
Sampel
|
t1
|
t2
|
t3
|
µ
|
ρ
|
K
|
Air Keran
|
9.18
|
9.26
|
9.05
|
0.853 x 103
|
996.48
|
9.345 x 10-8
|
Susu Segar
|
13.71
|
13.69
|
13.74
|
1.277 x 103
|
||
Susu Pasterisasi
|
21.24
|
21.62
|
21.71
|
2.005 x 103
|
Berikut adalah contoh perhitungannya :
µ
air keran = ρ x k x ts
=
996,48 x (9.345 x 10-8) x ts
= 996,48
x (9.345 x 10-8) x 9,18
= 0,853 x 103
µ
susu segar = ρ x k x ts
=
996,48 x (9.345 x 10-8) x
ts
= 996,48
x (9.345 x 10-8) x 13,71
= 1,277 x 103
µ
susu pasteurisasi = ρ x k x ts
=
996,48 x (9.345 x 10-8) x ts
= 996,48
x (9.345 x 10-8) x 21,24
= 2,005 x 103
Tabel. Hasil
Pengamatan Viskositas pada alat tube viscometer kelompok 10
Berdasarkan
hasil pengamatan didapat nilai duplo viskositas pada air keran sebesar 0.853
x 103. Pada susu segar sebesar 1,355 x 103. Pada susu
pasteurisasi sebesar 1,674 x 103.
Jika
dibandingkan dengan hasil viskositas pada alat rotational viscometer didapat
hasil yang hampir sama namun masih terdapat perbedaan hasil. Hal ini dapat
disebabkan karena keakuratan dari masing-msing alat berbeda. Pada alat rotational
viscometer terdapat pengaturan rpm sedangkan pada alat tube viskometer
dilakukan secara langsung tanpa ada pengaturan kecepatan rpm.
Prinsip pada alat tube viskometer ini viskositas dari cairan newton bisa ditentukan
dengan mengukur waktu yang dibutuhkan bagi cairan tersebut untuk lewat antara 2
tanda ketika ia mengalir karena gravitasi melalui tube viskometer. Waktu alir
dari cairan yang diuji dibandingkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk suatu
zat yang viskositasnya sudah diketahui untuk lewat 2 tanda tersebut.
Rotational
Viscometer
Berdasarkan
hasil pengamatan, data
yang diperoleh tersaji dalam bentuk
tabel sebagai
berikut.
Tabel
1. Hasil Pengamatan Viskositas pada Bahan Pangan
Berdasarkan hasil dalam
tabel pengamatan didapat bahwa sampel yang memiliki viskositas tertinggi yaitu
pada yoghurt. Dimana rata-rata viskositasnya adalah sebesar 2,792 x 10-5
Pa.s. Lalu pada air didapat nilai rata-rata viskositas sebesar 4,246 x 10-6
Pa.s. Pada susu pasteurisasi didapat rata-rata viskositas sebesar 3,386 x 10-6.
Sedangkan sampel yang memiliki viskositas paling rendah yaitu susu segar dengan
rata-rata viskositas sebesar.
Pada
sampel yoghurt dilakukan pengukuran menggunakan alat Rotational Viscometer Digital
dengan spindel tipe L2. Dalam hasil pengamatan menunjukan jari-jari dari
spindel sebesar 8,325 mm, sedangkan jari-jari container yaitu 10,025 mm. Dari
data tersebut didapat nilai Rb/Rc yaitu
0,835 jika dibulatkan maka mendekati angka 0,99. Hal ini menunjukan tipe dari
very narrow gap yang artinya diameter spindel hampir sama dengan diameter
container. Nilai k yang didapat yaitu sebesar 736207,1. Hubungan antara log N
dengan log Torsi tersaji pada grafik 1.
Grafik 1. Hubungan antara Log N
terhadap Log Torsi pada Yoghurt
Berdasarkan
grafik 1 dengan menggunakan 4, 6, dan 10 rpm, didapat persamaan linier dari
hubungan log N dengan log torsi descending yaitu y = -0,832x + 1,1579. Dari
persamaan tersebut didapat nilai n yaitu -0,832 dan nilai n ini menunjukan
angka kurang dari 1. Sedangkan persamaan linier hubungan antara log N dan log
torsi pada ascending yaitu y = -0,888x + 1,145. Persamaan tersebut menunjukan
bahwa nilai n sebesar -0,888, hal ini menunjukan bahwa nilai n kurang dari 1.
Viskositas apparent akan semakin mengecil apabila nilai n kurang dari 1,
sehingga dapat disimpulkan bahwa oghurt termasuk kedalam fluidajenis
pseudoplastik ( shear thinning). Proses pengadukan akan berpengaruh terhadap
penurunan viskositas pada fluida jenis pseudoplastik.
Grafik 2. Hubungan
shear stress terhadap shear rate
Dapat dilihat dalam grafik shear
rate terhadap shear stress menunjukkan bahwa penambahan shear rate menyebabkan
penurunan shear stress. Dengan kata lain adanya pengadukan akan menyebabkan
viskositas yoghurt semakin menurun.
Pada sampel susu segar
dilakukan pengukuran viskositas dengan alat yang sama yaitu rotational
viscometer digital dan termasuk kedalam tipe very narrow gap karena nilai
diameter spindle hamper sama dengan nilai diameter container, dengan nilai
Rb/Rc yaitu= 0,8839 yang jika dibulatkan mendekati 0,99. Nilai K yang didapat
sebesar 3,04 × 10-6. Hubungan antara log torsi terhadap log N dapat
dilihat pada grafik 3.
Grafik 3. Hubungan log
Torsi terhadap N pada Susu Segar
Grafik diatas menunjukkan
hubungan log torsi terhadap log N pada sampel dengan persamaan y=
1,0332x-5,5172. Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa nilai n= 1,0332 dan
nilai K sebesar = 3,04 × 10-6 , dimana nilai n tersebut lebih dari
1. Jika nilai n lebih dari 1, dapat disimpulkan bahwa susu segar merupakan
fluida non newtonian jenis fluida dilatant. Grafik hubungan shear rate terhadap
shear stress dapat dilihat pada grafik 4.
Grafik 4. Hubungan shear stress terhadap shear rate
Grafik
ini menunjukan bahwa susu segar merupakan fluida jenis non newtonian dan masuk
ke dalam dilatant. Hasil praktikum sudah sesuai dengan literatur yang ada bahwa
susu merupakan fluida non newtonian.
Aliran
dilatant terjadi pada suspensi yang memiliki presentase zat padat terdispersi
dengan konsentrasi tinggi. Terjadi peningkatan daya hambat untuk mengalir
(viskositas) dengan meningkatnya rate of shear. Jika stress dihilangkan, suatu
sistem dilatan akan kembali ke keadaan fluiditas aslinya.
Viskositas susu pasteurisasi
diuji dengan menggunakan rotational viscometer menggunakan spindel L1 dengan
jari-jari 9,0275 x 10-3 m sedangkan jari-jari container sebesar 10,025 x
10-3 m sehingga nilai Rb/Rc sebesar 0,9004987513 dan termasuk ke
dalam tipe very narrow gap yang artinya diameter spindel hampir sama dengan
diameter kontainer. Nilai k yang didapat sebesar 0,810898. Hubungan antara log
N terhadap log Torsi dapat dilihat pada grafik berikut.
Grafik 5. Hubungan log N terhadap Log
Torsi Susu Pasteurisasi
Grafik 5 menyatakan hubungan antara log N terhadap log torsi pada sampel
susu pasteurisasi menggunakan rpm 50, 60, dan 100. Persaaan linear dari grafik
1 ini adalah y = 1,0033x - 5,4743 dan nilai R² = 0,9823. Dari persamaan linear
tersebut, dapat dilihat bahwa nilai n sebesar 1,0033 dan lebih besar dari 1.
Fluida susu pasteurisasi ini berarti termasuk ke dalam golongan fluida
non-newtonian. Grafik hubungan antara shear rate terhadap shear stress dapat
dilihat pada grafik berikut.
Grafik 6. Hubungan shear Rate terhadap
Shear Stress Susu Pasteurisasi
Berdasarkan Grafik 6 menunjukan bahwa susu
pasteurisasi memiliki grafik linear yang berarti sampel susu pasteurisasi ini
termasuk fluida non-newtonian. Fuida
non-Newtonian adalah suatu fluida yang akan mengalami perubahan viskositas
ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut. Hal ini menyebabkan
fluida non-Newtonian tidak memiliki viskositas yang konstan. Berkebalikan
dengan fluida non-Newtonian, pada fluida Newtonian viskositas bernilai konstan
sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Selain itu, Fluida
Non-Newtonian juga adalah fluida yang
tidak tahan terhadap tegangan geser (shear stress), gradient kecepatan (shear
rate) dan temperature. Dengan kata lain viskositas merupakan fungsi dari pada
waktu.
Sampel selanjutnya adalah air keran.
Air keran termasuk kedalam tipe very narrow gap karena nilai diameter spindle
hamper sama dengan nilai diameter container, dengan nilai Rb/Rc yaitu= 0,8109
yang jika dibulatkan mendekati 0,99. Nilai K yang didapat sebesar 3,355 × 10-6.
Hubungan antara log torsi terhadap log N dapat dilihat pada grafik 7.
Grafik 7. Hubungan log
Torsi terhadap Log N
Grafik diatas menunjukkan
hubungan log torsi terhadap N pada sampel dengan persamaan linear air adalah y
= 1,0394x – 8,5937 dengan R2 = 0,9625. Slope merupakan nilai n
(indeks behavior) dari suatu bahan pangan. Nilai n sampel air sebesar 1,0394,
nilai n dibulatkan menjadi 1. Sehingga, sampel air merupakan jenis fluida
newtonian dengan nila n = 1. Hasil praktikum sudah sesuai dengan literatur yang
mengatakan bahwa air termasuk ke dalam fluida jenis newtonian. Grafik hubungan
shear rate terhadap shear stress dapat dilihat pada grafik 8.
Grafik 8. Hubungan
shear stress terhadap shear rate pada Air Kran
Grafik shear rate terhadap shear
stress pada sampel air keran menyebabkan kenaikan, hal ini diduga pengadukan
dapat membuat viskositas pada susu segar semakin meningkat.
Prinsip
dari alat Rotational Viskometer yaitu sebuah spindel dicelupkan ke dalam cairan
yang akan diukur viskositasnya. Gaya gesek antara permukaan spindle dengan
cairan akan menentukan tingkat viskositas cairan. Bentuk dari spindle dan
kecepatan putarnya inilah yang menentukan Shear Rate.
Dalam
viskometer rotasi dikenal istilah
torque dengan satuan
dyne-cm.Torque dapat juga dinyatakan sebagai persen terhadap maksirnum
kecepatanrotasi dari spindle. Bila torque (A) menunjukkan nilai 100%, berarti
spindle ber-putar pada kecepatan maksimumnya, sedangkan bila torque 0% berarti
spindle berada dalam keadaan diam. Spindle yang digunakan pada rotary viscometer memiliki faktor konversi ke
viskositas untuk kecepatan rotasi tertentu Nilai viskositas dapat dihitung dari
% torque yang terbaca pada alat dikalikan dengan faktor konversi pada tabel
pada kecepatan rotasi yang berse-suaian.
KESIMPULAN
Dalam praktikum ini
dapat disimpulkan bahwa viscometer ini dilengkapi dengan 3 spindel yang
memiliki ukuran yang berbeda, dari yang ukuran kecil hingga besar. Selain itu
dapat diketahui fungsi dari tiap ukuran itu berbeda pula, jika sampel yang akan
diuji memiliki karakteristik aliran newton (encer/cair dalam artian memiliki
viskositas rendah) maka spindle yang digunakan adalah spindle 3 atau 1 untuk
mengukur viskositasnya, begitu sebaliknya jika sampel yang akan diuji memiliki
viskositas non-newtonian (kental/ viskositas tinggi) maka spindle yang
digunakan yaitu spindle 2 untuk mengukur viskositasnya.
Viskositas tertinggi yaitu terdapat pada
sampel yoghurt. Dimana rata-rata viskositasnya adalah sebesar 2,792 x 10-5
Pa.s. Lalu pada air didapat nilai rata-rata viskositas sebesar 4,246 x 10-6
Pa.s. Pada susu pasteurisasi didapat rata-rata viskositas sebesar 3,386 x 10-6.
Sedangkan sampel yang memiliki viskositas paling rendah yaitu susu segar dengan
rata-rata viskositas sebesar1,305 x 10-3. Pada kedua alat terdapat
perbedaan hasil viskositas yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
Martin,
A., Cammarata, dan Swarbrick.1993.
Farmasi Fisik Edisi Ketiga
Jilid 2. Jakarta: Universitas Indonesia
Respati,
H. 1981. Kimia Dasar Terapan Modern. Jakarta : Erlangga
Hadwiyoto ,S. 1993. Tehnik Uji Mutu Susu dan
Olahannya.Liberti. Yogyakarta.
Legowo A.M., Kusrahayu., dan Mulyani S. 2009.Ilmu
dan Teknologi Susu.BP UNDIP. Semarang.
Soekardi,
I. dan Hutauruk. 2004. Transisi Menuju Fakoemulsifikasi. Jakarta: Granit
Wiroatmojo.
1998. Farmasi Fisika: Bagian Larutan dan Sistem Dispersi
Jogjakarta: Gajah Mada
University Press
No comments:
Post a Comment