LAPORAN MIGGUAN
SATUAN OPERASI I
ACARA IV
PENENTUAN KAPASITAS PANAS JENIS DAN
PANAS SPESIFIK PRODUK SUSU
 |
OLEH :
JALALUDIN SUKRON
J1A 212 057
KELOMPOK XXVIII
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI
PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS
MATARAM
2013
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan
ini dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah satuan operasi.
Mataram,
29 November 2013
Mengetahui,
Co. Assisten
Praktikum Satuan Operasi
Praktikan
Siti Mani’ah Jalaludin Sukron
C1J 009 033
J1A 212 057
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Panas jenis suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan antara kapasitas
panas jenis bahan itu dengan kapasitas panas jenis air. Untuk menentukan atau
mengukur kapasitas panas suatu bahan (susu) digunakan kalorimeter. Pada umumnya
kapasitas panas dinyatakan dengan kalori per derajat celcius, jika dalam
persamaan kapasitas panas t = 1, maka kapasitas panas suatu benda secara numerik
= jumlah panas yang harus diberikan pada sebuah benda tersebut agar suhunya
naik 1OC.
(Anaonim, 2012)
1.2. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dari Praktikum ini
adalah untuk mengetahui kapasitas panas jenis atau panas sepesifik produk susu
pada empat jenis susu yang berbeda
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Panas Jenis
Panas jenis adalah banyaknya panas yang diperlukan untuk
menimbulkan kenaikan suhu yang sama ada berbeda-beda dari suatu bahan ke bahan
yang lain. Andaikan suhu sebuah benda naik dengan t sebagai akibat pemberian
panas q. Perbandingan antara banyak panas yang diberikan dengan kebaikan suhu disebut kapasitas pansa benda
(Saloko, 2000).
2.2 Kalorimeter
Kalorimeter
adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor pada suatu zat. Salah
satu bentuk kalorimeter adalah kalorimeter campuran. Kalorimeter ini terdiri
atas sebuah bejana logam yang kalor jenisnya diketahui. Bejana ini biasanya
ditempatkan di dalam bejana lain yang agak besar. Kedua bejana ini dipisahkan
oleh bahan penyekat, misalnya gabus atau wol. Di atas permukaannya terdapat lubang sebagai
tempat thermometer dan pengaduk (Kertiasa, 2000).
2.3 Karakteristik Susu
Meskipun
secara fisik, susu berbentuk cair dan sering dianggap sebagai minuman, pada
kenyataannya susu mengandung total padatan yang setara dengan kandungan total
padatan berbagai jenis bahan pangan berbentuk padat. Sekitar 13 % padatan susu
mengandung protein, lemak, karbohidrat, mineral, dan vitamin dimana persentase
komponen-komponen dalam susu tersebut dipengaruhi oleh faktor keturunan,
tahapan dalam periode laktasi, musim dan keadaan makanan (Junaidi, 2001).
2.4 Fluida Azas Black
Suatu benda
yang memiliki suhu lebih tinggi dari fluida bila dicelupkan ke dalam fluida,
maka benda tersebut akan melepaskan kalor yang akan diserap oleh fluida hingga
tercapai keadaan seimbang (suhu benda = suhu fluida). Fenomena ini fenomena ini
sesuai dengan azas Black yang menyatakan bahwa jumlah kalor yang dilepaskan
oleh benda sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh fluida. Untuk mengukur
panas jenis benda tersebut digunakan kalorimeter (Azkai, 2002).
2.5 Panas jenis bahan
Panas jenis suatu bahan didefinisikan sebagai
perbandingan antara kapasitas panas jenis bahan itu dengan kapasitas jenis air.
Maka jelaslah kapasitas jenis air adalah 1 kal/gr 0C atau 1 Btu/Lb 0F.
Jadi panas suatu bahan secara monorik sama dengan kapasitas panas jenisnya,
akan tetapi karena didefinisikan sebagai perbandingan, maka panas jenis
hanyalah berupa bilangan tanpa satuan (Searce, 1962).
2.6 karakteristik Panas jenis bahan
Sebelum
mengukur panas jenis suatu bahan yang perlu diperhatikan adalahdua atau lebih
benda yang berbeda suhunya apabila bersentuhan cukup lama akan membentuk suhu
akhir yang sama. Benda bersuhu tinggi memberikan kalor kepada benda bersuhu
rendah. Kalor yang diberikan sama dengan kalor yang diterima. Pernyataan ini
sesuai disebut dengan asas black. Alat yang sering digunakan dalam menghitung
jumlah kalor disebut kalorimeter. Pada prinsipnya alat itu mempunyai dua
dinding yang diantaranya dibatasi dengan bahan yang tidak mudah dilalui kalor
(Soeparmo, 1994).
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum
ini dilaksanakan hari Minggu, 24 November 2013 di Laboratorium Tehnik Bioproses,
Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.
3.2. Alat dan Bahan Praktikum
3.2.1. Alat
Praktikum
Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini antara lain kompor
listrik, calorimeter, thermometer, gelas ukur, pengaduk, timbangan analitik
b. Bahan Praktikum
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain susu
cair berbagai merek dan air.
Prosedur Kerja
1. Diamati komposisi kimia susu
seperti kandungan karbohidrat, Protein, lemak, air dan minieral pada label
Produk.
2. Dihitung panas sepesifik dari
masing masing produk dengan rumus Heldman dan Singh (1981)
3.Di Panaskan 100 ml air mineral
dengan menggunakan kompor listrik
4. Di masukkan 100 gram susu kedalam air panas
5. Dimasukkan kedalam kalori meter selama 6 menit
6. Di hitung suhu awal suhu awal dan suhu selan 2 menit
7. Di ulang perlakuan tersebut untuk susu yang berbeda,
8. Di catat hasilnya pada table pengamatan.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1. Kandungan Gizi Susu Tiap 100 gram
|
Komposisi
|
Kremer
|
Indomilk
|
Enak
|
Frisian Flag
|
|
(g)
|
(g)
|
(g)
|
(g)
|
|
|
Karbohidrat (Xc)
|
57,14
|
57,14
|
57,14
|
57,14
|
|
protein (Xp)
|
2,38
|
7,14
|
2,38
|
2,38
|
|
Lemak (Xl)
|
9,25
|
8,33
|
9,52
|
10,71
|
|
Mineral (Xm)
|
0,06
|
0,21
|
0,04
|
0,146
|
|
Kalsium
|
0.0028
|
0,005
|
0,006
|
0.042
|
|
Kalium
|
-
|
0,15
|
-
|
0,045
|
|
Fosfor
|
0,005
|
0,005
|
0,005
|
0,034
|
|
Natrium
|
0,05
|
0,055
|
0,035
|
0,025
|
|
Air (Xa)
|
30,9
|
27,18
|
30,92
|
29,62
|
Tabel 2. Pengamatan Suhu Awal dan
Akhir Susu dan Air
|
Jenis Susu
|
Massa (g)
|
Tawal (oC)
|
Takhir (oC)
|
|||
|
Air
|
Susu
|
Air
|
Susu
|
Air
|
Susu
|
|
|
Kreamer
|
100
|
100
|
26
|
28
|
95
|
91
|
|
Indomilk
|
100
|
100
|
26
|
28
|
95
|
91
|
|
Enak
|
100
|
100
|
26
|
28
|
95
|
93
|
|
frisian Flag
|
100
|
100
|
26
|
28
|
95
|
99
|
|
Suhu ke
(menit)
|
Kremer
(ºC)
|
Indomilk
(ºC)
|
Enak
(ºC)
|
Frisian Flag
(ºC)
|
|
2
|
54
|
68
|
65
|
59
|
|
4
|
53
|
66
|
63
|
57
|
|
6
|
53
|
62
|
59
|
52
|
|
8
|
52
|
53
|
58
|
44
|
|
10
|
52
|
52
|
57
|
45
|
4.2 Hasil Perhitungan
1. Kremer
Diketahui :
a.
Karbohidrat = 24 g
b.
Protein =
1 g
c.
Lemak = 4 g
d.
Kalsium =
15% = 0,15
e.
Natrium =
50 mg = 0,05 g
f.
Fosfor = 15 % = 0,15
g.
Suhu air
awal = 26 0C
h.
Suhu air
akhir = 950C
i.
Berat susu =
100 g
j.
Suhu awal
susu = 28 0C
k.
Suhu akhir
susu = 99 0C
Kandungan / 100 g bahan :
-
Karbohidrat
(Xc) = 
= 
= 57,14 g
-
Lemak (Xl) =
= 
= 9,52 g
-
Protein (Xp) = 
= 
= 2,38 g
Mineral
-
Kalsium = 
= 
=
0,005 g
-
Natrium = 0,05 g
-
Fosfor = 
=
= 0,005 g
Mineral (Xm) = natrium + fosfor + kalsium
= 0,05 g + 0,005
g + 0,005 g
= 0,06 g
a. Panas jenis air
Qair = M air x
Cp air x ΔT air
= 0,1kg x 1 J/kg.0 C x (950C - 260C)
= 6,9 Joule
b. Panas
jenis susu
Qair = Q susu
Qair = M susu x Cp susu x ΔT susu
6,9 Joule = 100 x Cp susu (990C
- 280C)
6,9 Joule = 100 x Cp susu (710C)
6,9 Joule = 7100 x Cp susu
Cp susu = 
Cp susu = 0,0009 J/g ºC
c. Air (Xa)
Xa = M susu – (Xc + Xl + Xp + Xm)
= 100 – (57,14 g + 9,52
g + 2,38 g + 0,06)
=100 – 69,1
= 30,9 g
d. Cp susu dengan pengujian
Cp susu = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp) + (1,675 x Xl) + (0,387 x Xa) +
(4,157 x Xm)
=
(1,424 x 57,14) + (1,549 x 2,38) + (1,675 x 9,52) + (0,387 x 30,9)
+ (4,157 x 0,06)
= 113,207 J/g ºC
2 Indomilk
Diketahui :
a.
Karbohidrat
= 24 g
b.
Lemak = 3,5 g
c.
Protein = 3 g
d.
Kalsium = 15% = 0,15
e.
Fosfor = 15% = 0,15
f.
Natrium = 55 mg = 0,055 g
g.
Kalium = 150 mg = 0,15 g
h.
Suhu air
awal = 26 0C
i. Suhu air akhir =
95 0C
j. Berat susu =
100 g
k. Suhu awal susu =
28 0C
l. Suhu akhir susu =
91 0 C
Kandungan / 100 g bahan :
-
Karbohidrat
(Xc) =
=
= 57,14 g
-
Lemak (Xl)
=
= 
= 8,33 g
-
Protein (Xp) =
= 
= 7,14 g
Mineral
- Kalsium =
=
= 0,005 g
-
Fosfor =
=
= 0,005 g
-
Natrium = 55 mg
= 0,055 g
-
Kalium = 150 mg
= 0,15 g
Mineral (Xm) = kalsium + fosfor + natrium + kalium
=
0,005 g + 0,005 g + 0,055 g + 0,15 g
= 0,21 g
a. Panas jenis air
Qair = M air x Cp air x ΔT air
= 0,1kg x 1 J/kg.0 C x (950C
- 260C)
= 6,9
Joule
b. Panas jenis susu
Qair =
Q susu
Qair =
M susu x Cp susu x Δt susu
6,9 Joule =
100 x Cp susu (910C - 280C)
6,9 Joule =
100 x Cp susu (630C)
6,9 Joule =
6300 x Cp susu
Cp susu =
Cp susu =
0,001 J/g ºC
c. Air (Xa)
Xa =
Msusu – ( Xc + Xl + Xp + Xm)
= 100 – (57,14 g + 8,33
g + 7,14 g + 0,21 g)
= 100 – 72,82
= 27,18 g
d. Cp susu dengan pengujian
Cp susu = (1, 424 x Xc)
+ (1,549 x Xp) + (1,675 x Xl) + (0,387 x Xa) +
(4,157
x Xm)
= (1,424
x 57,14) + (1,549 x 7,14) + (1,675 x 8,33) +
(0,387 x 27,18) +
(4,157
x 0,21)
= 117,77 J/g ºC
3. Enak
Diketahui :
a.
Karbohidrat
= 24 g
b.
Lemak = 4 g
c.
Protein = 1 g
d.
Natrium = 35 mg
e.
Fosfor = 15% = 0,15
f.
Kalsium = 20% = 0,2
g.
Suhu air
awal = 260C
h.
Suhu air
akhir = 950C
i.
Berat susu = 100 g
j.
Suhu awal
susu = 280C
k. Suhu akhir susu =
930C
Kandungan / 100 g bahan :
-
Karbohidrat
(Xc) =
=
= 57,14 g
-
Lemak (Xl)
= 
=
= 9,52 g
-
Protein (Xp) =
=
= 2,38 g
Mineral
-
Kalsium =
= 
= 0,006 g
-
Natrium = 35 mg = 0,035 g
-
Fosfor =
=
= 0,005 g
Mineral (Xm) = natrium + fosfor + kalsium
= 0,035 g + 0,005
g + 0,006 g
= 0,04 g
a. Panas jenis air
Qair = M air x Cp air x Δt
air
= 0,1kg x 1 J/kg.0 C x
(950C - 260C)
= 6,9 Joule
b. Panas jenis
susu
Qair = Q susu
Qair = M susu x Cp susu x Δt
susu
6,9 Joule = 100 x Cp susu (930C
- 280C)
6,9 Joule = 100 x Cp susu (630C)
6,9 Joule = 6500 x Cp susu
Cp susu = 
Cp susu = 0,001 J/g ºC
c. Air (Xa)
Xa =
Msusu – (Xc + Xl + Xp + Xm)
= 100 – (57,14 g + 9,52
g + 2,38 g + 0,04)
=100 – 69,08
= 30,92 gr
d. Cp susu dengan pengujian
Cp susu = (1,424 x Xc) + (1,549 x Xp)
+ (1,675 x Xl) + (0,387 x Xa) +
(4,157 x Xm)
= (1,424 x 57,14) +
(1,549 x 2,38) + (1,675 x 9,52) +
(0,387 x 30,92) + (4,157 x 0,04)
= 113,13 J/g ºC
4. Frisian Flag
Diketahui :
a.
Karbohidrat = 24 g
b.
Lemak =
4,5 g
c.
Protein =
1 g
d.
Natrium =
25 mg
e.
Kalsium =
45 mg
f.
Fosfor = 36 mg
g.
Suhu air
awal = 26 0C
h. Suhu air akhir =
95 0C
i. Berat susu =
100 g
j. Suhu awal susu =
28 0C
k.
Suhu akhir
susu = 91 0C
Kandungan / 100 g bahan
-
Karbohidrat
(Xc) =
=
= 57,14 g
-
Lemak (Xl) =
= 
= 10,71 g
-
Protein (Xp) =
=
= 2,38 g
Mineral
-
Kalsium = 42 mg = 
= 0,042 g
= 0,042 g
-
Fosfor = 34 mg = 
= 0,034 g
= 0,034 g
-
Natrium = 25 mg = 
= 0,025 g
= 0,025 g
-
Kalium = 45 mg = 
= 0,045 g
= 0,045 g
Mineral (xm) =
kalsium + fosfor + natrium + kalium
=
0,042 + 0,034 + 0,025 + 0,045
= 0,146 g
a. Panas jenis
air
Qair =
M air x Cp air x Δt air
= 0,1kg x 1 J/kg.0 C x
(950C - 260C)
= 6,9 Joule
b. Panas jenis
susu
Qair = Q susu
Qair = M susu x Cp susu x Δt
susu
6,9 Joule = 100 x Cp susu (910C
- 280C)
6,9 Joule = 100 x Cp susu (630C)
6,9 Joule = 6300 x Cp susu
Cp susu =
= 0,001 J/g ºC
c. Air (Xa)
Xa = Msusu – (Xc + Xl + Xp + Xm)
= 100 – (57,14 g +
10,71g + 2,38 g + 0,146 g)
=100 – 70,376
= 29,62 g
d. Cp susu dengan
pengujian
Cp susu = (1,424x Xc) + (1,549 x Xp)
+ (1,675 x Xl) + (0,387 x Xa) +
(4,157 x Xm)
= (1,424 x 57,14) + (1,549 x 2,38) + (1,675 x
10,71) + (0,387 x 29,62) +
(4,157 x 0,146)
= 115,06 J/g ºC
BAB V
PEMBAHASAN
Panas jenis merupakan banyaknya panas yang
diperlukan untuk menimbulkan kenaikan suhu yang sama dan berbeda-beda dari
suatu bahan ke bahan lainnya. Penentuan kapasitas panas jenis susu dilakukan
dengan menggunakan suhu bahan yang telah diukur sebelumnya dengan kalorimeter
dan dibandingkan dengan panas jenis air. Pada pengujian susu cremer didapatkan
kandungan mineralnya sebanyak 0,06 gr sedangkan kandungan keseluruhan dari
gizinya sebanyak 30,82 gr. Sehingga untuk panas jenis susunya 0,0009 kalori.
Sedangkan Cp susu dengan pengujian sebanyak 113,207 kalori.
Pada pengujian susu Indomilk, kandungan
mineralnya sebanyak 0,05 gram. Dan kandungan keseluruhan dari gizinya 0,21 kalori,
panas jenis susunya 0,001 kalori sedangkan Cp susu dengan pengujiannya sebanyak
117,77 kalori. Pada pengujian susu Enak didapatkan kandungan mineralnya
sebanyak 0,006 gram. Untuk kandungan keseluruhan dari gizinya 0,04 gram dan
panas jenis susunya 0,001 J/goC. Sedangkan Cp susu dengan pengujian
sebanyak 113,13 J/goC gram.
Pada pengujian susu Frisian Flag, kandungan
mineralnya sebanyak 0,042 gram. Sedangkan kandungan gizi secara keseluruhannya
sebanyak 0,146 gram. sedangkan untuk panas jenis susunya sebesar 0,001 J/goC.
Dan Cp susu dengan pengujian sebanyak 115,06 J/goC.
Kapasitas panas jenis susu untuk tiap merk
berbeda-beda, hal itu tergantung pada kandungan gizi tiap jenis susu dan berapa
besar kandungannya. Adapun hal-hal yang mempengaruhi penentuan kapasitas panas
jenis susu antara lain yaitu perbedaan komposisi susu, besarnya panas yang
diberikan serta wujud dari bahan yang diukur kapasitas panas jenisnya dan massa
bahan.
Untuk mengetahui panas jenis suatu bahan,
maka terlebih dahulu dilakukan pengujian terhadap kandungan gizi tiap jenis
susu, dan dari hasil pengamatan dan perhitungan diketahui bahwa susu frisian flag
mempunyai nilai kapasitas panas jenis susu yang paling tinggi dibandingkan
dengan jenis susu yang lainnya, hal tersebut terjadi karena susu frisian flag
adalah susu yang paling lengkap kandungan gizinya. Kandungan gizi susu perAKG
itulah yang mempengaruhi perubahan suhu yang terjadi saat diukur dengan
kalorimeter sehingga berpengaruh pula pada hasil perhitungan. Nilai dari
kapasitas panas jenis tiap susu berarti bahwa susu tersebut berkemampuan untuk
menimbulkan perubahan suhu dengan besar tertentu karena adanya panas yang
diberikan.
Dari
hasil perhitungan yang telah dilakukan di atas maka dapat diketahui bahwa
masing-masing jenis susu memiliki panas jenis yang berbeda-beda antara yang
satu dengan yang lainnya. Hal ini disebabkan oleh kandungan bahan yang terdapat
pada masing-masing merek susu tersebut. Merek susu yang memiliki panas jenis
susu pengujian yang lebih tinggi terdapat pada susu Frisian flag.
BAB VI
PENUTUP
6.1. Kesimpulan
Berdasarlkan pengamatan, perhitungan dan pembahasan maka dapat ditarik
kesimpulan anatar lain :
1.
Pada praktikum ini dilakukan penentuan kapasitas panas
beberapa macam merk susu diantaranya
susu Indomilk, Frisian flag, enak, dan Omela.
2.
Penentuan kapasitas panas jenis susu yang digunakan
dalam praktikum ini adalah kalorimeter, alat ini befungsi untuk mengetahui
panas jenis benda.
3.
Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan, diperoleh
panas jenis dari masing-masing susu berbeda-beda. Pada susu Indomilk didapat
panas jenisnya sebesar 117,77 J/g ºC, susu frisian flag sebesar 115,06 J/g ºC,
enak 113,13 J/g ºC dan susu kreamer sebesar 113,207 J/g ºC.
4.
Perbedaan besar panas jenis pada masing-masing jenis
susu ini disebabkan oleh perbedaan komposisi bahan yang dikandungnya seperti
lemak, karbohidrat, mineral dan protein
5.
Susu frisian flag mempunyai panas jenis yang lebih
tinggi lebih tinggi dibandingkan dengan susu indomilk maupun susu omela. Hal
ini disebabkan karena susu frisian flag mempunyai kandungan mineral yang paling
tinggi.
6.2. Saran
Tetap
semangat dan selalu optimis dan berikan suatu hal yang berarti … :)
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, Penentuan Kapasitas Panas Jenis Susu.
http//Novyta piccus.arsip Blog.
com.2012/01/12.(Diakses
27 November 2013).
Murad, Buku panduan Praktikum Satuan Oprasi I.
Fakultas teknologi pangan dan
Agro Industri.Universitas
Mataram.
Saloko, S., 2000.
Buku Petunjuk Praktikum Satuan Operasi.
Fakultas Pertanian.
Universitas Mataram.
Searce, F. W., 1962. Makanan
Panas dan Bunyi. Bina
Cipta. Jakarta.
Soeparmo, 1994. Fisika. PT Pabelan. Surakarta.
Sudjono, 1994. Fisika Dasar. Aksara Baru. Jakarta.
Zamroni, 1998. Dasar-Dasar Fisika.
PT Intan Pariwara. Klaten.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar