Dokumen tersebut membahas tentang pemilihan material yang tepat untuk peralatan industri makanan dengan mempertimbangkan sifat ketahanan korosi, mekanik, dan kesesuaian lingkungan. Stainless steel dan aluminium merupakan pilihan utama karena tahan korosi, diikuti oleh nikel, monel, dan plastik untuk aplikasi tertentu.

1. Arie Febrianto M

2.  Pada umumnya setiap industri atau perusahaan,
baik industri yang bergerak di bidang jasa
maupun produksi mempunyai tujuan yang
sama yaitu mencapai keuntungan yang
optimal. Ada berbagai pos biaya yang dapat
dihemat dan diorganisir dengan baik untuk
mencapai tujuan ini.
 Salah satu cara dalam penghematan biaya
produksi adalah dengan melakukan seleksi
material atau bahan baku untuk mesin dan
peralatan yang baik.

3.  Material-material pabrikasi dalam industri
dapat diklasifikasikan menjadi 2 golongan,
yaitu metal (logam) dan nonmetal (bukan
logam).
 Material pabrikasi golongan metal (logam)
dibagi menjadi 2, yaitu logam murni (hanya
terrdiri dari satu jenis atom), contoh (Fe)
murni, tembaga (Cu) murni; dan logam
paduan atau metal alloy (terdiri dari dua atau
lebih jenis atom).

4.  Sedangkan, materi non logam terdiri dari,
non metal inorganik (misalnya glass, fused
silica, stoneware) dan non metal organik
(misalnya plastik, karet, dan kayu).
 Pemilihan material pabrikasi ini berdasarkan
karakteristiknya agar tidak adanya interaksi
antara peralatan dengan lingkungannya.

6. a. Logam Besi (Ferro, Fe)
Bahan logam ferro mengandung karbon
antara 0 sampai 4,5%, dan dibagi atas tiga
golongan yaitu:
a. Besi dengan kadar karbon; 0 sampai 0,008%
b. Baja dengan kadar karbon; 0,008% sampai
2,0%
c. Besi cor dengan kadar karbon; 2,0 sampai
4,5%

7. b. Logam Bukan Besi (Non-Ferro)
 Logam non ferro yaitu logam yang tidak mengandung
unsur besi (Fe). Kurang lebih 20% dari logam yang diolah
menjadi produk industri merupakan logam bukan-besi
(non-ferro). Dalam keadaan murni logam bukan besi
memiliki sifat yang cukup baik, namum untuk
meningkatkan kekuatannya umumnya dicampur dengan
logam lain sehingga membentuk paduan.
 Ada beberapa ciri-ciri sifat bukan logam (non-ferro),
diantaranya adalah:
 Tahan terhadap korosi (pengkaratan)
 Mempunyai daya hantar listrik yang baik
 Mudah dibentuk penghasil logam bukan besi (non-ferro)
yang cukup banyak meliputi; timah putih, tembaga, nikel.

8. c. Bahan Non Logam
 Bahan non logam adalah suatu bahan teknik yang
tidak termasuk ke dalam kelompok logam yang
didapat dari bahan galian, tumbuhan atau hasil
dari proses pengolahan minyak bumi.
 Bahan non-logam dapat terdiri dari bahan
organik dan bahan an-organik. Bahan organik
seperti kayu, kertas, plastik, karet, kulit, kapas
dan sebagainya, sedangkan bahan an-organik
seperti; batu, pasir, semen, keramik, gelas, grafit
dan sebagainya. Bahan-bahan non logam antara
lain asbes, karet dan plastik.

9. No Sifat teknis bahan
1 Sifat Mekanis
Modulus elastisitas, Batas mulur, Kekuatan tarik, Keuletan,
Kekuatan impak, Tahan aus, Perbandingan kekuatan/berat
Daya Tahan Terhadap: Tekuk, Torsi, Geser
2 Sifat Yang Diperlukan Selama Proses Pembentukan
- Mampu mesin (machinability), Mampu las (weldability),
Karakteristik pengerjaan dingin, Karakteristik pengerjaan
panas
3 Sifat-Sifat Yang Penting Sehubungan Dengan Pengaruh
Lingkungan
- Daya Tahan Korosi;Lingkungan Biasa (Di bawah pengaruh
unsur-unsur kimia, minyak, gemuk, pelumas, korosi lubang,
dsb); Daya tahan panas- Ketahanan aus; Pelapukan

10. a. Paduan
 Paduan adalah proses pencampuran dua logam atau
lebih, untuk memperoleh sifat-sifat yang lebih baik
dari bahan hasil paduan. Dengan memadukan dua
bahan atau lebih maka dimungkinkan didapat logam
paduan yang kuat.
 Contoh :
◦ Tembaga dan timah adalah logam lemah, sedangkan
perunggu; (paduan dari tembaga dan timah) adalah bahan
yang kuat.
◦ Begitu juga paduan aluminium dengan tembaga akan
menghasilkan paduan duralumin yang relatif lebih kuat.
◦ Besi murni adalah bahan yang empuk, sedangkan zat arang
adalah rapuh, sedangkan paduan antara besi murni dengan
zat arang (karbon) disebut baja. Baja adalah bahan logam
yang sangat keras dan liat.

11. b. Pengolahan Panas
 Pengolahan panas juga merupakan aspek
penting dari ilmu bahan. Dengan pengolahan
panas, akan didapatkan sifat-sifat yang lebih
baik dari bahan. Contohnya dengan
memanaskan baja dengan cepat sekitar
800oC dan kemudian mendingin-kannya
dalam minyak atau air, baja akan menjadi
lebih kuat. Istilah lain dari pengolahan panas
ini disebut juga dengan “menyepuh panas”.

12. c. Penguatan
 Penguatan atau pengokohan adalah cara
ketiga untuk memperoleh sifat-sifat yang
lebih baik. Pengokohan terjadi pada tiap
perubahan bentuk dalam keadaan dingin.
Contoh-contoh bentuk perubahan bentuk
dalam keadaan dingin adalah menempa
dingin, mencanai dingin dan menarik dingin.

13. d. Ditempa dan Dicanai
 Proses pembuatan dari bahan baku hingga
menjadi jadi produk yang dapat dijual di pasaran
dapat berlangsung dengan menggunakan palu-
tempa atau dengan menggunakan canai. Produk
yang dihasilkan disebut dengan logam tempa
dan logam canai. Logam yang ditempa dan
logam yang dicanai disebut juga logam remas.
Logam yang ditempa masuk ke pasaran dalam
bentuk benda tempa dan logam yang dicanai
antara lain dalam bentuk pelat, batang, profil dan
pipa.

14. e. Dituang
 Proses penuangan adalah proses memasukan
logam cair ke dalam cetakan tertentu.
Berbagai produk akhir yang bentuk akhirnya
sedemikian rumit, maka proses
pembuatannya lebih baik dengan proses
penuangan. Proses penuangan banyak kita
 jumpai pada pembuatan bak verseneling
engine mobil, piston, dan berbagai produk
akhir yang bentuknya sangat rumit.

15.  Pemilihan material pabrikasi yang akan
digunakan, harus diperhitungkan
karakteristik interaksi yang mungkin terjadi
antara peralatan dengan lingkungannya.
Tetapi dalam praktiknya, peralatan
mengalami kegagalan jauh sebelum
waktunya. Mekanisme penyebab kegagalan
yang terjadi pada berbagai industri,
diantaranya:

16. No Mekanisme Kegagalan %
1 Korosi 29
2 Fatik 25
3 Patah 16
4 Overload 11
5 Korosi temperature tinggi 7
6 Stress corrosion cracking 6
7 Stress rupture 3
8 Aus 3

17. A. Resisten terhadap aksi korosif makanan atau
bahan kimia (bahan pembersihan/sanitasi)
yang mungkin saling bertemu dengan
permukaan bahan mesin atau peralatan.
 Korosi dapat menyebabkan kontaminasi
makanan dan hilangnya kualitas, serta
menimbulkan masalah rasa dan aroma.

18. B. Permukaan bahan yang sesuai.
Untuk mencegah penumpukan kotoran yang
dapat terakumulasi akibat sifat berkerut dari
permukaan yang berlebihan. Permukaan
yang halus juga dapat meningkatkan estetika
dan penampilan peralatan proses eksternal
yang higienis

19. C. Sifat mekanik yang baik sesuai dengan kinerja
fungsi mekanik, seperti kekuatan
struktural,ketahanan terhadap abrasi dan fisik atau
guncangan termal.
Proses, pembersihan, dan operasi pemeliharaan
menentukan kondisi kerja tersebut. Di sisi lain,
karakteristik mekanik bahan bangunan harus
memungkinkan :
 terjadinya perpindahan panas dan dingin apabila
diperlukan
 kemudahan perakitan dan operasional dari alat
dengan metode yang umum
 memungkinkan pembentukan material sesuai dengan
yang diinginkan

20. A. Stainless Steel
 Stainless steel menunjukkan beberapa
karakteristik yang paling cocok sebagai
material konstruksi yang digunakan untuk
peralatan makanan.
 Material ini yang paling banyak digunakan
dalam kontak langsung dengan makanan
dalam industri. Dari jenis yang tersedia, AISI
304 stainless steel adalah yang paling umum
digunakan

21.  Sebelum penggunaan dari stainless steel,
ketahanan korosi yang memadai diberikan
dengan menggunakan pelapisan lapisan
timah yang diterapkan sebagai vernis atas
besi (misalnya, di dalam kaleng) atau
tembaga (dalam konstruksi tangki
pengolahan makanan dan pipa).
 Lapisan timah tipis ini memiliki keterbatasan
umur karena memiliki resistensi yang rendah
terhadap produk makanan yang korosif.

23.  Tabel 1 menunjukkan komposisi kimia
utama dari beberapa jenis stainless steel (AISI
302, 304, 316, 416, dan 440).
 AISI 302 lebih tahan korosi daripada AISI 301,
dan yang paling umum digunakan.
 AISI 304 lebih tahan korosi daripada AISI
302, tapi lebih rendah dibandingkan AISI 316.
 Dari semua jenis stainless steel, AISI 316
memiliki ketahanan korosi terbaik terhadap
bahan kimia.

27.  Aluminium memiliki konduktivitas panas yang tinggi,
sekitar 217 W / mK atau 187 kkal / hm ° C, dan berat
jenis sebesar 2700 kg/m3.
 Bahan ini tahan korosi di bawah kondisi normal
selama destilasi air, jus buah, susu, dan SO2. Namun,
tidak tahan terhadap asam klorida dan fluorida, atau
larutan kaustik. Untuk alasan ini, produk alkali tidak
boleh digunakan dengan bahan ini.
 Saat ini, aluminium digunakan untuk merancang
beberapa bagian dari peralatan proses makanan
proses. Bahan ini lebih tidak tahan korosi
dibandingkan stainless steel, dan tidak tahan
terhadap abrasi dari pembersihan dan sanitasi
produk dan bahan pangan.

28.  Nikel murni dan monel (paduan nikel dengan 67%, tembaga 28%,
dan sisanya besi dan mangan) secara luas digunakan dan
diterima dibandingkan kaleng dari tembaga murni atau untuk
peralatan makanan sampai stainless steel terbukti menjadi
bahan yang lebih memuaskan.
 Pada awalnya, nikel murni digunakan untuk merancang peralatan
susu pasteurisasi dan bejana berjaket yang dipanaskan oleh uap
untuk pengolahan sup.
 Memiliki koefisien perpindahan panas tinggi. Dari data
eksperimen pada pemanasan air dengan bejana berjaket terbuat
dari nikel, diperoleh koefisien keseluruhan perpindahan panas
dari 1715 kcal / hm ° C pada tahap pemanasan, dan 3300 kkal /
hm ° C ketika mendidih. Di sisi lain, ketika bejana berjaket dibuat
dengan stainless baja, diperoleh hanya 1.200 kkal / hm ° C
selama pemanasan dan 2.450 kcal / hm ° C selama merebus air.

29.  Karakteristik negatif nikel adalah sensitif untuk
produk terbuat dari belerang. Untuk mengatasi
masalah ini, bejana berjaket dibuat dengan
menggunakan nikel hanya di daerah jaket dan
stainless steel pada permukaan dalam.
 Monel adalah bahan pilihan untuk pengolahan
garam karena menunjukkan ketahanan korosi
yang lebih baik dari baja stainless. Hal ini juga
digunakan dalam pompa yang berhubungan
dengan alkohol, air asin, minyak nabati, dan jus
buah.

30.  Bahan plastik digunakan dalam pemanenan dan
pengangkutan pertanian bahan baku ke pabrik
pengolahan makanan, dalam makanan kemasan
makanan padat dan cair, dan bahkan dalam
peralatan proses (terutama tangki pengolahan).
Plastik yang paling penting adalah (Robledo dan
Martin, 1981):
 Polypropylene. Digunakan untuk wadah dan rak
besar pada pemanenan dan pengangkutan bahan
baku pertanian ke pabrik-pabrik.
 Polyethylene Densitas tinggi. Paling sering
digunakan bahan untuk kotak panen buah,
karena itu lebih tahan lama dan rendah biaya
perawatan dari kayu.

31.  Polyethylene (PET) digunakan untuk kemasan
susu, bir, dan jus. Jaring pemanenan untuk
zaitun dan almond juga terbuat dari
polyethylene dan polypropylene.
 Rigid PVC. Digunakan untuk kemasan dalam
mengumpulkan dan pengiriman buah-
buahan kecil dan sayuran (stroberi , ceri,
anggur, raspberry, lobak, dll), bersama
dengan polystyrene. Juga digunakan dalam
kemasan minyak edible, anggur, cuka, air
mineral tanpa gas, dll

32.  Polyester. Umumnya digunakan bila diperkuat dengan
fiberglass, untuk tangki dalam fermentasi laktat
zaitun, menggantikan kayu tradisional dengan
kapasitas 400 kg. Tangki yang dibuat dengan
polyester menunjukkan sifat mekanik yang baik, daya
tahan diterima, tidak terkontaminasi dengan logam
dalam produk makanan, dan mudah dibersihkan.
 Epoxy resin. Digunakan untuk lapisan semen dan
karbon tangki baja untuk menghindari korosi dalam
pengolahan anggur dan jus dan penyimpanan,
menyederhanakan pembersihan dan sanitasi, dan
mempermudah ketika kontak dengan makanan
mempermudah pembersihan /sanitasi produk

33. Terima kasih...