INOVASI DAN HILIRISASI SISTEM PENGERING MELALUI DEHUMIDIFIKASI UDARA DENGAN ZEOLITE UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS BAHAN PANGAN

Abstract

Pengeringan merupakan tahap yang menentukan dalam pengolahan produk bahan pangan. Peranan teknologi pengeringan semakin strategis dalam kehidupan manusia dimana pola konsumsi masyarakat moderen telah menyebabkan permintaan produk-produk makanan dan minuman dalam bentuk kering atau pun ekstrak kering dengan mutu yang hampir sama atau bahkan sama dengan kondisi naturalnya mengalami peningkatan yang signifikan. Tercatat banyak sekali aneka produk makanan instan atau ekstrak kering yang beredar di pasaran mulai dari ekstrak minuman, sari buah, mie instant (cepat saji), sayuran kering, ekstrak jamu dan bahkan suplemen. Meski demikian, saat ini, teknologi pengeringan masih terkendala dengan rendahnya kualitas produk dan borosnya penggunaan energi. Rendahnya kualitas produk disebabkan oleh terdegradasinya kandungan nutrisi, vitamin, dan bahan aktif akibat intervensi suhu yang tinggi. Sebagai contohnya adalah: browning (berubah warna menjadi coklat), karbonasi (sehingga warna menjadi hitam), de-naturasi protein, perubahan fisik dan kimia karena reaksi enzimatis, penguapan (untuk bahan aktif yang mudah menguap), serta karamelisasi (kerusakan gula, glukosa, dan turunanannya menjadi karamel). Sementara itu, penggunaan energi dalam proses pengeringan juga cukup besar. Untuk pengolahan bahan pangan lebih dari 50% total energi proses hanya digunakan untuk pengeringan, sedangkan untuk pasca panen kebutuhan energi bahkan mencapai porsi 70% dari seluruh rangkaian proses. Hal ini disebabkan oleh tidak efisiennya sistem pengeringan. Saat ini, efisiensi energi sistem pengering berkisar 30 - 60%, yang berarti bahwa energi yang harus disediakan 2 - 3 kali dari kebutuhan riilnya. Dengan jumlah sebesar itu, proses pengeringan menyerap 20 - 30% dari biaya operasi pengolahan produk. Beberapa sistem pengering moderen seperti pengering vakum, freeze dryer (pengering berhawa dingin), mikrowave, radio frekuensi, mampu mempertahankan mutu produk, namun penggunaan energinya tidak efisien. Bahkan dalam 25 tahun terakhir belum dihasilkan sistem pengeringanan yang efisien dan mampu beroperasi pada suhu yang rendah atau medium. Dengan terbatasnya sumber energi terutama bahan bakar fosil, harga bahan bakar dunia yang sulit diprediksi, pesatnya industrialisasi, perubahan iklim dunia, dan kenaikan emisi gas rumah kaca, maka sistem pengering yang efisien menjadi urgen dibutuhkan. Sistem pengering menggunakan media udara yang didehumidifikasi dengan zeolite berpotensi meningkatkan kualitas produk dengan kebutuhan energi yang efisien. Pada sistem ini, udara sebagai media pengering dikontakkan dengan zeolite. Akibatnya, kadar air di udara terserap, dan kelembaban relatif (RH) turun hingga mendekati 0.0%. Udara berkelembaban rendah ini, mampu meningkatkan driving force penguapan air, sehingga proses pengeringan berlangsung lebih cepat dan efisien, terutama pada suhu rendah. Potensi ini sangat tepat untuk pengeringan bahan pangan, aditif, maupun obat yang sensitif terhadap panas. Keuntungan komparatif dari sistem ini adalah adanya potensi penghematan bahan bakar untuk penyediaan panas, serta dihasilkannya produk bahan pangan atau aditif dengan kualitas tinggi. Naskah pidato ini, berisi tentang hasil-hasil penelitian sistem pengering dengan media udara yang didehumidifikasi zeolite, mulai dari skala laboratorium, skala menengah, serta hilirasisi pada industri dan UKM. Beberapa produk telah diujicobakan antara lain jagung, padi, bawang merah, rumput laut, ekstrak rumput laut (karaginan), eksktrak kayu secang dan bunga rosela. Hasil menunjukkan bahwa proses pengeringan dengan zeolite mampu mempertahankan kualitas nutrisi dan senyawa aktif dalam bahan pangan. Selain itu, sistem pengering dengan media udara yang didehumidifikasi zeolite mampu bekerja secara efektif dengan efisiensi energi 75%. Bahkan untuk proses multistage (multi tahap), efisiensi energinya mencapai 90% (30% di atas sistem pengering tanpa zeolite). Keuntungan komparatif yang dapat diperoleh adalah berpotensi menghemat biaya operasi dan waktu pengembalian investasi yang lebih cepat. Dengan hasil tersebut, telah nampak bahwa gagasan ini sangat berpotensi dikembangkan baik pada industri kecil, menengah maupun besar. Penghematan bahan bakar akan menurun biaya operasi. Dengan biaya yang lebih rendah, maka harga produk yang dihasilkan akan lebih kompetitif. Selain itu, kualitas produk pangan yang dihasilkan juga tinggi karena dikeringkan pada suhu rendah. Hal ini menjadi potensi dimana produk akan memiliki daya guna dan saing yang tinggi pada pasaran lokal, nasional, maupun ekspor, sehingga akan mendorong pengembangan iklim usaha dalam negeri. Sementara dari lingkungan dan keberlanjutan, penghematan bahan bakar akan mendorong terciptanya udara yang lebih bersih, karena mampu menurunkan emisi gas rumah kaca, serta turut menjaga keberlangsungan sumber bahan bakar fosil yang masih terbatas. Dalam riset ini, bahan bakar alternatif yaitu sekam padi juga telah diujicobakan sebagai sumber panas, dengan hasil yang sangat positif. Penggunaan bahan bakar terbarukan ini, mendorong kemandirian energi dalam menghasilkan produk pangan berkualitas. Produk pangan yang bermutu tinggi merupakan faktor penting dalam pembentukan karakter bangsa (sumber daya manusia).