Industri pangan banyak menyerap tenaga kerja. Menurut data BPS, proposisi tenaga kerja pada tahun 2020 mencapai 3,75 persen. Bahkan dalam kondisi pandemi, produsen makanan masih bisa beroperasi.

Pertumbuhan ini berdampak dengan kebutuhan lulusan teknik kimia. Proses pengolahan makanan skala industri melibatkan proses pengolahan kimiawi. Mengapa lulusan teknik kimia dibutuhkan di industri makanan?

Lulusan teknik kimia mengolah barang mentah menjadi barang jadi

Seperti teknik pada umumnya, teknik kimia belajar bagaimana mengolah barang mentah menjadi barang bernilai tinggi dengan proses kimia. Dalam penerapannya, ada berbagai proses untuk mengubah sifat fisik maupun kimia. Salah satu caranya adalah memakai prinsip termodinamika.

Apa itu termodinamika

Termodinamika merupakan cabang ilmu yang belajar tentang panas, suhu, usaha, energi dan hubungan energi. Mudahnya adalah belajar terkait proses transfer energi yang memanfaatkan panas dan usaha. 

Mata kuliah termodinamika juga dipelajari di jurusan teknik kimia. Lalu bagaimana ternodinamika dalam konteks kimia?

Temodinamika dalam konteks teknik kimia

Dalam teknik kimia, termodinamika berlajar terkait efek termal dan reaksi kimia menjadi energi panas berdasarkan hukum termodinamika. Terdapat tiga hukum termodinamika, yaitu

• Hukum Pertama Termodinamika mengatakan energi hanya dapat berubah bentuk atau berpindah tempat. Dengan kata lain, tidak bisa diciptakan maupun dimusnahkan.
• Hukum Kedua Termodinamika mengatakan entrophi cenderung meningkat dari waktu ke waktu. Entropi adalah perubahan energi panas dibagi dengan suhu absolut. 
• Hukum Ketiga Termodinamika mengatakan entropi suatu system pada temperature nol tetap bernilai konstan. 

Bagaimana penggunaan termodinamika dalam konteks teknik kimia

Untuk memudahkan pemahaman, ada baiknya kenali dahulu asal muasal lahirnya teknik kimia.

Dalam buku Handbook of Chemical Engineering karangan George E. Davis, insinyur kimia adalah orang yang mempraktikkan keilmuan kimia dengan sistem mekanik untuk memanfaatkan aksi kimia pada skala manufaktur. Gampangnya adalah pengaplikasian kimia untuk kebutuhan industri. 

Bicara soal industri, tidak bisa dari masalah produksi. Salah satu cara penerapan proses produksi pada industri menggunakan termodinamika.

Secara spesifik, kegunaan termodinamika untuk menentukan keadaan fase (state) dan kesetimbangan kimia. Tujuannya agar bisa merancang reaktor kimia yang lebih efisien, pencampuan maupun permisahan, dan mendapatkan kesetimbangan yang dicari.

Penerapan termodinamika pada industri pangan

Makanan bisa tahan lama apabila disimpan dalam suhu tertentu. Maka dari itu, dalam makanan ada ketentuan syarat suhu. Diluar batas suhu anjuran dapat mempengaruhi kualitas makanan.

Refrigerasi adalah alat penting dalam industri pangan. Adanya alat ini untuk menyimpan dan menjaga makanan agar tetap segar. 

Pada mesin refrigerasi terjadi proses perubahan fasa, penguapan, kondensasi, dan pertukaran panas., serta efisiensi. Efisiensi dinyatakan dalam koefisien kinerja (COP), perbandingan kapasitas pendinginan dengan daya yang dihasilkan. 

Aktivitas fluida di industri pangan

Selain masalah penyimpanan makanan, ada juga aktivitas fluida di industri pangan yang gak bisa lepas dari termodinamika. Dalam termodinamika, aktivitas fluida memiliki kasus spesifik yang disebut potensial kimia. Potensi kimia yang muncul ada dua yaitu sifat insentif dan ekstentif. 

Sifat ekstentif menyesuaikan jumlah material seperti volume, massa, dan energi. Sedangkan sIfat insentif meliputi suhu, massa jenis, dan tekanan. Selama ada perbedaan sifat intensif antar fase dalam system tertutup, ada tendensi mencapai kondisi setimbang.

Cara menerapkan termodinamika pada industri pangan

Penerapan disini bukan artinya menghitung seperti waktu mata kuliah, melainkan permodelan. Permodelan termodinamika dapat berjalan jika ada tiga aspek yaitu flowsheet, komponen kimia, dan kondisi operasi. 

Permodelan bisa dibuat dengan memakai Aspen Plus. Aspen Plus mampu membuat simulasi permodelan termodinamika. Mengingat industri pangan melibatkan proses kimia, maka skill Aspen Plus jadi kebutuhan.

Mau kerja di industri pangan? Caranya gabung e-course Learning Process Simulator Software with Aspen Plus dari Anak Teknik Academy. Setelah ikut, bisa langsung kerja di Indofood.