Transfer massa dan persamaan Peleg

Transfer massa merupakan migrasi suatu komponen dari campuran yang terjadi karena adanya perubahan dalam keseimbangan sistemnya yang disebabkan karena adanya perbedaan konsentrasi. Adanya perbedaan konsentrasi zat kimia antara bahan dan lingkungan disebut sebagai Driving force atau gaya penggerak dari proses transfer massa. Perpindahan tersebut dapat terjadi dalam satu fase maupun antara satu fase dengan fase lainnya (Singh and Heldman, 2001). .Proses transfer massa dipengaruhi oleh:
1. Luas permukaan kontak bahan dengan air perendam.
Semakin besar luas permukaan kontak bahan dengan air perendam maka transfer massa yang  terjadi semakin banyak.
2. Kadar air di dalam bahan.
    Makin tinggi kadar air bahan, maka makin lambat pula kecepatan difusinya.
3. Konsentrasi.
Semakin besar perbedaan konsentrasi, maka transfer massa semakin cepat.
4. Jarak dari permukaan ke pusat bahan.
    Semakin besar jarak dari permukaan ke pusat bahan maka transfer massa terjadi semakin lama karena untuk mencapai kesetimbangan yang merata dibutuhkan waktu yang lama untuk mencapainya
5. Waktu
    Semakin lama waktu perendaman, laju pergerakan transfer massa semakin lambat karena perbedaan     konsentrasi semakin kecil (hampir mencapai kesetimbangan).
6. Karakteristik bahan (hubungannya dengan koefisien difusi bahan).
    Semakin besar difusivitas maka transfer massa semakin cepat
7. Suhu.
    Semakin tinggi suhu maka pori-pori semakin besar karena protein pada membran rusak (terdenaturasi) dan proses difusivitas semakin cepat.
8. Tekanan osmosis
    Semakin tinggi tekanan osmosis maka transfer massa semakin cepat.
9. Porositas
    Semakin besar/semakin banyak pori pada bahan maka semakin cepat transfer massa.        

(Singh, 2001)

Perpindahan massa berlangsung melalui proses difusi, maka proses-proses pemisahan yang melibatkan proses difusi juga disebut sebagai operasi difusional. Difusi terjadi apabila fasa-fasa yang ada tidak berada dalam kesetimbangan, dan akan berakhir saat kesetimbangan sudah tercapai. Hampir semua proses pemisahan dengan difusi terjadi melalui kesetimbangan antara dua fasa yang tidak saling melarutkan yang mempunyai perbedaan komposisi pada saat kesetimbangan. Difusi adalah perpindahan molekul dari konsentrasi tinggi ke rendah. Ini berarti perpindahan komponen/molekulnya terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi (Singh and Heldman, 2001). Proses difusi itu terbagi ke dalam 3 jenis yaitu :
1.    Difusi cair
Dikatakan difusi cair jika terjadi perpindahan molekul cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu ketika kita merendam kedelai dalam air saat pembuatan tempe. Selama perendaman akan terjadi difusi air dari lingkungan luar (yang kadar airnya tinggi) ke dalam kedelai (yang kadar airnya rendah).
2.    Difusi padat
Dikatakan difusi padat jika terjadi perpindahan molekul padatan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu ketika kita melakukan perendaman buah dengan larutan gula dalam pembuatan manisan buah. Selama perendaman selain terjadi difusi air dari lingkungan luar ke dalam buah juga terjadi difusi molekul gula (molekul padatan) ke dalam buah dan ini berarti difusi padatan juga terjadi dalam pembuatan manisan buah ini. Selama ini batasan antara kapan terjadinya difusi air dengan difusi padatan masih belum jelas karena prosesnya sering terjadi bersamaan dan susah untuk dibedakan.
3.    Difusi gas
Dikatakan difusi gas jika terjadi perpindahan molekul gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Contohnya yaitu difusi O2 pada pengemas plastik. Ketika kita menggunakan pengemas plastik untuk membungkus suatu bahan, maka selama penyimpanan akan terjadi difusi oksigen dan uap air dari lingkungan luar ke dalam plastik pengemas. Jumlah oksigen dan uap air yang dapat masuk ke dalam plastik pengemas bervariasi tergantung permeabilitas dari plastik pengemas tersebut. Semakin banyak jumlah oksigen dan uap air yang dapat masuk ke dalam plastik pengemas berarti  kualitas plastik pengemasnya semakin buruk. Disini, difusi oksigen merupakan difusi gas dan difusi uap air merupakan difusi cair.  

Salah satu proses yang menggunakan prinsip transfer massa adalah perendaman. Perendaman biasanya dilakukan  pada tahap pertama pengolahan pangan yang bersumber dari biji – bijian. Tujuan Perendaman salahsatunya  untuk menggelatinisasi pati yang terdapat dalam bahan dengan mengkondisikan bahan  tersebut tetap berada di bawah suhu gelatinisasi. Dengan mengetahui lebih banyak tentang proses absorpsi air pada bahani\ selama perendaman, maka dapat ditentukan tahapan proses mana yang selanjutnya akan dipilih dan pada akhirnya sangat menentukan kualitas dari produk yang dihasilkan. Hal inilah yang menyebabkan dilakukannya berbagai macam pendekatan baik secara empiris maupun teoritis dalam permodelan transfer air.

Persamaan Peleg
Persamaan Peleg  biasanya digunakan dalam analisis data untuk mengetahui kecepatan penyerapan air seperti pada perendaman pada berbagai variasi suhu. Dengan Peleg Model, dapat diketahui laju penyerapan air ke dalam bahan untuk tiap variasi suhu. Selain it, dapat dihitung kecepatan awal penyerapan dan kandungan air maksimal dalam bahan untuk tiap variasi suhu, sehingga akan diketahui profil penyerapan air oleh bahan  selama proses perendaman, sehingga dapat diketahui kondisi maksimum penyerapan air ke bahan.
Peleg Model  digunakan sebagai metode analisis data karena praktis dan mudah diterapkan. Keuntungan penggunaan Peleg model yaitu dapat menghemat waktu karena laju penyerapan air dan kandungan maksimum air dalam bahan sudah dapat dihitung hanya dengan menggunakan data pengamatan yang dilakukan dalam waktu yang tidak lama (short-time experimental data), karena tidak ada kriteria tertentu kapan pengamatan harus dihentikan  (Turhan, Sayar, dan Gunasekaran 2002).

DAFTAR PUSTAKA

Singh, R. Paul., and Heldman, D. R. 2001. Introduction to Food Engineering 3rd edition. Academic Press. California. USA.
Turhan Mahir., Sedat Sayar.,& Gunasekaran Sundaran. (2002). Application of Peleg model to study water absorpstion in chikpea during soaking. Journal of Food Engineering, 53.153-159