Spray Drying, Metode Pengeringan dengan Berbagai Kegunaan

Pengeringan merupakan metode pengolahan dan pengawetan makanan yang sudah ada dari zaman dahulu. Metode pengeringan paling konvensional adalah dengan cara menjemur dibawah sinar matahari. Proses penjemuran dapat mengawetkan dan memproduksi berbagai produk seperti buah kering, daging kering, kakao bubuk, dan masih banyak lagi. Seiring perkembangan zaman dan sains, metode pengeringan pun semakin beragam, salah satu metode pengeringan modern yang sering digunakan industri adalah spray drying.

Sumber : https://www.freepik.com/

Apa itu Spray Drying?

Spray drying atau dalam bahasa indonesia disebut pengeringan semprot merupakan metode pengeringan yang menggunakan alat dengan nama spray dryer atau pengering semprot. Spray drying pertama kali disebutkan dalam U.S. patent yang diterbitkan pada tahun 1872 milik Samuel R. Percy. Samuel Percy menggambarkan pengoperasian spray dryer sebagai “paparan atom terhadap arus udara atau gas lainnya". Beliau menginvesitigasi pengeringan larutan dekstrin, pati, serta gelatin dan mengklaim bahwa metode ini memungkinkan untuk memperoleh bubuk dengan pengurangan perubahan kimia dan kadar air. Penggunaan spray drying dalam industri pertama kali terlihat pada tahun 1920-an. Produk yang dihasilkan dengan metode spray drying memiliki kualitas yang tinggi dikarenakan proses produksi yang terkontrol. Alat spray dryer sendiri memiliki beberapa jenis tergantung skala produksinya, antara lain spray dryer skala lab, spray dryer skala pilot, dan spray dryer skala industri.

Bagaimana mekanisme Spray Drying?

Sebelum masuk ke mekanisme spray drying, perlu diketahui bahwa jika produk cair yang akan diubah menjadi produk bubuk memiliki total padatan yang rendah maka harus terlebih dahulu ditambahkan bahan pengisi seperti dekstrin atau maltodekstrin untuk menambahkan total padatan pada produk cair agar dapat terbentuk produk bubuk. Mekanisme kerja dari metode spray drying adalah proses atomisasi feed (produk) cair di mana feed akan melewati atomizer dan disemprot sehingga membentuk droplet halus. Droplet halus hasil semprotan atomizer ini akan masyk ke dalam drying chamber dimana droplet akan terpapar udara panas sehingga terjadi penguapan cairan yang membuat droplet cair berubah menjadi droplet padat (bubuk). Bubuk yang terbentuk di dalam drying chamber kemudian akan dilakukan pemisahan antara partikel pengotor dan produk dengan menggunakan cyclone separator. Produk bubuk yang sudah terpisah kemudian akan ditampung dalam collection chamber.

Kegunaan Spray Drying

Spray drying memiliki banyak sekali kegunaan, di antaranya pada bidang pangan bubuk, nutrasetikal, aroma, probiotik, enzim, antibiotik, senyawa organik dan inorganik, deterjen, dan pupuk. Produk pangan bubuk yang dapat dibuat adalah jus atau sari buah bubuk. Sari buah bubuk diproduksi dengan cara menyaring jus buah hingga didapatkan sari buah yang bebas ampas, kemudian ditambahkan dengan maltodekstrin sebagai bahan pengisi serta ditambah bahan tambah pangan lainnya yang diperlukan, lalu dicampur dan dilakukan proses spray drying. Produk lain yang dapat dibuat dengan spray drying adalah produk mikroenkapsulasi probiotik. Mikroenkapsulasi merupakan metode membungkus atau melapisi suatu zat dengan dinding polimer sehingga terbentuk partikel mikro. Probiotik akan dilapisi dengan teknik miroenkapsulasi menggunakan spray drying agar mempertahankan viabilitasnya selama proses pengolahan, penyimpanan, dan pencernaan.

Kelebihan dan kekurangan Spray Drying

Kelebihan dari metode spray drying konvensional adalah prubahan yang cepar dari cairan menjadi bubuk, Efisiensi panas yang tinggi, dan mudah untuk melakukan scaling up. Meskipun memiliki berbagai kegunaan dan kelebihan, metode spray drying juga memiliki beberapa kekurangan di antaranya rendemen pengeringan yang rendah, sulit untuk mengatur distrubusi dan ukuran partikel, butuhnya optimasi proses, serta adanya kemungkinan degradasi nutrisi akibat panas. Berbagai kekurangan metode spray drying konvensional dapat diatasi dengan perkembangan teknologi spray drying serta dengan menambahkan bahan tambah pangan pada produk pangan.

Referensi

Hanifah I, Kirana AI, Nurhadi B, Sumanti DM. 2021. The functionality of probiotic bacteria microencapsulation by spray drying: a literature review. Industria: Jurnal Teknologi dan Manajemen Agroindustri. 10(3): 274-282

Jafari SM dan Samborska K. 2023. Spray Drying for the Food Industry: Unit Operations and Processing Equipment in the Food Industry. Cambridge: Elsevier

Samborska K, Poozesh S, Barańska A, Sobulska M, Jedlińska A, Arpagaus C, Malekjani N, Jafari SM. 2022. Innovations in spray drying process for food and pharma industries. Journal of Food Engineering. 321: 110960

Selvamuthukumaran M. 2019. Handbook on Spray Drying Application for Food Industries. Boca Raton: CRC Press

Zhang J, Zhang C, Chen X, Quek SY. 2020. Effect of spray drying on phenolic compounds of cranberry juice and their stability during storage. Journal of Food Engineering. 269: 109744

Penulis : Hanif Ghufran Al Farisi Putra

Mahasiswa Magister Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor