Saat ini, produk pangan bubuk semakin mudah ditemukan di pasaran dan menjadi pilihan banyak konsumen karena kepraktisannya. Mulai dari susu bubuk, kopi instan, hingga bumbu dapur dalam bentuk serbuk, semuanya menawarkan kemudahan dalam penyimpanan dan penggunaan sehari-hari.
Namun, pernahkah kamu bertanya-tanya bagaimana cairan seperti susu atau ekstrak kopi bisa berubah menjadi bubuk yang kering dan tahan lama? Apakah proses pembuatannya sekadar pengeringan biasa, atau ada teknologi khusus yang membuatnya tetap berkualitas?
Salah satu teknologi yang digunakan untuk mengubah berbagai bahan cair menjadi serbuk secara cepat adalah spray drying.
Proses ini tidak hanya membuat produk lebih praktis, tetapi juga dapat membantu menjaga kandungan nutrisi dan cita rasa bahan baku, meskipun hasilnya sangat bergantung pada jenis bahan dan kondisi proses yang digunakan.
Meski terkesan sederhana, spray drying sebenarnya melibatkan mekanisme yang kompleks dan memerlukan pengendalian proses yang ketat agar hasil akhirnya optimal. Bagaimana sebenarnya teknologi ini bekerja? Mari kita bahas satu per satu.
Mengenal Teknologi Spray Drying
Spray drying merupakan proses pembuatan bubuk dalam satu tahap yang digunakan untuk mengubah bahan cair menjadi produk kering.
Prinsip utama proses ini terletak pada kemampuannya melakukan pengeringan cepat melalui atomisasi, yaitu proses perubahan cairan menjadi droplet halus yang kemudian dialirkan bersama udara panas hingga terbentuk partikel kering.
Meskipun terlihat sederhana, kinetika pengeringan droplet dan perubahan termal yang terjadi selama proses berlangsung sebenarnya cukup kompleks.
Prinsip Kerja Spray Drying
Prinsip kerja spray drying terdiri dari beberapa tahapan utama mulai dari pembentukan droplet hingga pemisahan bubuk kering seperti yang terlihat pada gambar, berikut tahapannya:
1. Atomisasi dan Pembentukan Droplet
Bahan cair (feed) dialirkan menuju atomizer lalu disemprotkan menjadi tetesan kecil (droplet). Ukuran droplet yang kecil meningkatkan luas permukaan sehingga proses pengeringan berlangsung lebih efisien.
2. Evaporasi Pelarut
Droplet kontak dengan udara panas (inlet gas) di dalam drying chamber sehingga pelarut mulai menguap. Proses ini terdiri dari dua fase, yaitu constant-rate drying period ketika penguapan berlangsung cepat dengan suhu droplet relatif stabil, dan falling-rate drying period ketika lapisan padat mulai terbentuk sehingga laju pengeringan melambat.
3. Pemisahan Bubuk Kering
Campuran udara dan partikel bubuk keluar menuju cyclone separator untuk dipisahkan menggunakan gaya sentrifugal. Bubuk kering dikumpulkan sebagai main powder fraction, sedangkan partikel sangat halus (dust) dan udara sisa dikeluarkan melalui saluran outlet gas.
Keunggulan Spray Drying
Spray drying memiliki berbagai keunggulan, seperti proses pengeringan yang cepat, dapat dijalankan secara kontinu, serta mudah diterapkan pada skala industri besar.
Salah satu keunggulan utama teknologi ini adalah kemampuannya dalam proses mikroenkapsulasi, yaitu melindungi senyawa bioaktif dengan membentuk lapisan pelindung pada bahan inti.
Melalui proses ini, spray drying mampu membantu menjaga stabilitas senyawa aktif, mengurangi kehilangan flavor, vitamin, dan mineral, serta meningkatkan umur simpan produk. Selain itu, teknologi ini juga memungkinkan controlled release sehingga senyawa aktif dapat dilepaskan secara lebih terkontrol.
Dibandingkan beberapa metode pengeringan lainnya, spray drying juga memiliki biaya operasional yang relatif lebih rendah sehingga banyak digunakan dalam produksi mikroenkapsulasi skala industri.
Namun, spray drying juga memiliki beberapa keterbatasan. Suhu tinggi selama proses pengeringan dapat menyebabkan degradasi senyawa sensitif panas seperti vitamin, karotenoid, antosianin, dan flavor.
Produk yang dihasilkan umumnya memiliki ukuran partikel kecil, densitas rendah, serta struktur berpori yang dapat memengaruhi stabilitas produk.
Selain itu, bahan dengan kandungan gula tinggi cenderung sulit dikeringkan karena sifat lengket (stickiness) yang dapat menyebabkan deposisi partikel pada dinding alat. Oleh karena itu, spray drying terkadang dikombinasikan dengan proses lain seperti fluidized bed untuk memperbaiki karakteristik bubuk.
Baca Juga: Spray Drying: Inovasi Pengeringan Modern untuk Mengangkat Nilai Pangan Lokal Kunyit
Aplikasi Spray Drying Saat ini dan Potensi Penggunaannya di Masa Depan
Saat ini, penggunaan spray drying terus berkembang dalam industri pangan, biologi, dan farmasi karena mampu mengubah bahan cair menjadi produk bubuk secara praktis dan efisien.
Teknologi ini banyak digunakan pada pembuatan minuman instan, kopi, teh, produk susu, campuran es krim, hingga mikroenkapsulasi flavor, vitamin, dan senyawa bioaktif.
Dalam proses mikroenkapsulasi, spray drying membantu melindungi bahan aktif melalui pembentukan lapisan pelindung sehingga stabilitas produk dapat lebih terjaga selama penyimpanan.
Dalam bidang farmasi dan biologi, spray drying juga dimanfaatkan untuk stabilisasi bahan biologis dan vaksin karena prosesnya berlangsung secara kontinu dan memiliki efisiensi produksi yang baik.
Selain itu, perkembangan teknologi seperti heatless spray drying, produksi partikel nano, serta penggunaan superheated steam dan karbon dioksida mulai dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi energi, menjaga kualitas produk sensitif panas, dan menghasilkan produk dengan karakteristik yang lebih baik.
Meskipun memiliki beberapa tantangan dalam prosesnya, spray drying terus dikembangkan agar semakin efisien dan mampu memenuhi kebutuhan industri pangan modern yang terus berkembang.
Penulis: Dzohirah Purnama
Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Pangan IPB University
Editor: Ika Ayuni Lestari
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Daftar Pustaka
Kumoro AC, Wardhani DH, Djoko Kusworo T, Djaeni M, Ping TC, Alhanif M. 2024. A Brief Overview of Spray Drying Technology and Its Potential in Food Applications. Journal of Human, Earth, and Future. 5(2). www.HEFJournal.org.
Milanesi A, Diana G, Candiani A, Sodano A, Rassè P, Foglio Bonda A, Bari E, Torre ML, Segale L, Giovannelli L. 2025. Spray drying: From a traditional technology to modern biotechnological applications. Int J Pharm X. 10. doi:10.1016/j.ijpx.2025.100449.
Pidalà J, Lombardelli C, Benucci I, Esti M. 2025. Synergistic use of spray drying and fluidized bed in the microencapsulation of food ingredients. Trends Food Sci Technol. 165. doi:10.1016/j.tifs.2025.105323.
⚡ Baca Lebih Cepat Artikel MMI di Ponsel Anda!
Ikuti Channel WhatsApp
Media Mahasiswa Indonesia (MMI):
KLIK DI SINI
