MODEL PENGERINGAN L EL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS ...

MODEL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS CENGKEH

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIANJURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN


(Syzigium aromaticum)

OLEH

ISHAK

G411 09 274


FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2013

1


PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN


Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

Program Studi Keteknikan Pertanian


UNIVERSITAS HASANUDDIN

MODEL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS CENGKEH (Syzigium aromaticum)

OLEH :

ISHAK

G 411 09 274


Teknologi Pertanian

Pada

Program Studi Keteknikan Pertanian

Jurusan Teknologi Pertanian

Fakultas Pertanian

Universitas Hasanuddin


FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2013

2



Judul

Nama

Stambuk

Program Studi

Jurusan

Pembimbing I

Dr.Ir. Junaedi Muhidong, M. Sc NIP. 19600101 198503 1 014

Ketua JurusanTeknologi Pertanian

Prof. Dr. Ir. Mulyati M. Tahir, MSNIP. 19570923 198312 2 001

Tanggal Pengesahan: Mei 201

HALAMAN PENGESAHAN

Judul : Model Pengeringan Lapisan Tipis Cengkeh

(Syzigium aromaticum)

: ISHAK

: G 411 09 274

: Keteknikan Pertanian

: Teknologi Pertanian

Disetujui OlehDosen Pembimbing

Pembimbing I Pembimbing II

Dr.Ir. Junaedi Muhidong, M. Sc198503 1 014

Inge Scorpi Tulliza, STP.M. SiNIP. 19771105 200501 2 001

Mengetahui

Ketua JurusanTeknologi Pertanian

Ketua PanitiaUjian Sarjana

Prof. Dr. Ir. Mulyati M. Tahir, MS19570923 198312 2 001

Dr. Iqbal,STP, M.SiNIP. 19781225 200212 1 001

Tanggal Pengesahan: Mei 2013

3

Tipis Cengkeh

Inge Scorpi Tulliza, STP.M. Si19771105 200501 2 001

Dr. Iqbal,STP, M.Si 200212 1 001

4

ISHAK (G41109274). “Model Pengeringan Lapisan Tipis Cengkeh (Syzygium Aromaticum)”. Dibawah Bimbingan Dr. Ir. Junaedi Muhidong, M.Sc dan Inge Scorpi Tulliza, STP.M.Si

ABSTRAK

Perbedaan pola penurunan kadar air Pada pengeringan lapisan tipis

cengkeh terjadi akibat perbedaan Kecepatan Udara. Penelitian lapisan tipis ini

menggunakan bahan cengkeh Merah dan cengkeh hijau yang diperoleh dari desa

Palangka kabupaten Sinjai Sulawesi selatan. Dengan alat pengering tray dryer,

cengkeh dikeringkan Dengan menggunakan variasi Kecepatan Udara (0.5 m/s, 1.0

m/s, dan 1.5 m/s Untuk pengeringan lapisan tipis). Hasil penelitian menunjukkan

bahwa semakin tinggi Kecepatan Udara pengeringan, maka semakin cepat laju

pengeringan baik Pada Sampel Merah maupun Sampel hijau. Sampel Dengan

Kecepatan Udara 0.5 m/s membutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama

(mencapai sekitar 72 jam) Untuk mencapai kadar air kesetimbangan dibandingkan

Dengan Sampel Dengan Kecepatan Udara 1.0 m/s dan 1.5 m/s. Ada tiga jenis

model pengeringan yang diuji Untuk mendeteksi perilaku MR. Ketiga model yang

dimaksud adalah model Newton, model Henderson dan Pabis, dan model page.

Persamaan model page Untuk tiga level Kecepatan Udara dan dua Sampel yang

berbeda menunjukkan niali R2 yang lebih besar dibandingkan Dengan dua

persamaan model lainnya yaitu model Newton dan model Henderson-Pabis. Hal

ini menunjukkan bahwa model Page adalah model terbaik Untuk

merepresentasikan karena memiliki nilai kesesuaian yang besar terhadap

karakteristik pengeringan lapisan tipis cengkeh.

Kata Kunci : Cengkeh, Model Page, Kadar air, Pengeringan Lapisan Tipis

5

RIWAYAT HIDUP

ISHAK lahir di Kabupaten Sinjai Pada tanggal 13

Mei 1991, merupakan anak kedua dari lima bersaUdara,

pasangan bapak Ismain Hasmad Dengan ibu Misyati.

Pendidikan Formal yang pernah dilalui adalah:

1. Menempuh pendidikan dasar SDN No 44 Kab. Sinjai

Pada tahun 1997 sampai tahun 2003.

2. Melanjutkan pendidikan di jenjang sekolah menengah pertama di SMP Negeri

1 Sinjai-Selatan Kab. Sinjai Pada tahun 2003 sampai tahun 2006.

3. Melanjutkan pendidikan di jenjang menengah atas, pendidikan ditempuh di

SMA Negeri 1 Sinjai-Selatan Kab. Sinjai Pada tahun 2006 sampai tahun 2009.

4. Melanjutkan pendidikan di Universitas Hasanuddin, jurusan Teknologi

Pertanian Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas

Hasanuddin, Makassar Pada tahun 2009 sampai tahun 2013.

Setelah lulus melalui jalur SNMPTN tahun 2009 penulis diterima sebagai

mahasiswa Jurusan Teknologi Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian

Universitas Hasanuddin Makassar. Selama kuliah, penulis aktif di berbagai

organisasi seperti HIMATEPA UH, DPA TP UH, dan HMI Komisariat Pertanian

Unhas, dan juga sebagai asisten Pada laboratorium Instrumentasi Teknik.

6

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan seluruh rangkaian tugas akhir yang

merupakan syarat Untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian

Universitas Hasanuddin, Makassar.

Tugas akhir ini dapat terselesaikan berkat adanya arahan dan bimbingan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu patutlah kiranya jika Pada kesempatan ini

penulis menyampaikann terima kasih kePada:

1. Orang tuaku, Ayahanda Ismain Hasmad dan Ibunda Misyati

saUdara-saudariku serta seluruh keluarga atas segala dukungan yang tiada

bosan-bosannya tertuju kePada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan

studi Dengan baik.

2. Dr.Ir. Junaedi Muhidong, M,Sc dan Inge Scorpi Tuliza, STP, M.Si selaku

dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberikan arahan selama

penyusunan laporan akhir ini.

3. Rekan-rekan mahasiswa khususnya angkatan 2009 dan teman-teman yang telah

memberi semangat dan dukungan dalam penyusunan laporan akhir ini.

Akhirnya atas segala bantuan dan dorongan dari semua pihak tersebut

diatas penulis memohon semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan

rahmat-Nya kePada mereka, Amin

Makassar, Mei 2013

Penulis

7

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .......................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................ ii

RIWAYAT HIDUP............................................................................ iii

ABSTRAK............................................................................................. iv

KATA PENGANTAR........................................................................ v

DAFTAR ISI ...................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .............................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR.......................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................... xi

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang....................................................................... 1

1.2 Tujuan dan Kegunaan ........................................................... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman cengkeh .................................................................. 3

2.2 Konsep dasar pengeringan……..……… ............................... 10

2.3 Kadar Air……………………………………………………….. 15

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat…………………………………………….. 17

3.2 Alat dan Bahan ………………………………………………… 17

3.3 Parameter perlakuan……………………………………………. 17

3.4 Prosedur Penelitian……………………………………………… 19

8

a. Persiapan Bahan……………………………………………... 19

b. Proses Pengeringan........................................................... 19

c. Pengolahan data ................................................................ 21

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pola Penurunan Kadar Air ............................................. 23

4.2 Pola Penurunan Moisture Ratio...................................... 25

4.3 Model Pengeringan.......................................................... 26

4.4 Hubungan Antara Model Page Dengan Data Penelitian

.......................................................................................... 26

V. KESIMPULAN........................................................................... 33

DAFTAR PUSTAKA......................................................................... 31

LAMPIRAN ....................................................................................... 34

9

DAFTAR TABEL

No JudulHalaman

1. Model Matematis yang digunakan dalam Pengeringan ............. 15

2. Daftar Model Pengeringan Lapisan Tipis Yang Diuji ............... 26

3. Hasil Analisa Model Persamaan Sampel Merah........................ 27

4. Hasil Analisa Model Persamaan Sampel Hijau ......................... 27

5. Konstanta Pengeringan Sampel Merah dan Sampel Hijau Model

Page ......................................................................................... 28

10

DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

1. Tanaman Cengkeh (Syzygium Aromaticum) .......................... 3

2. Pola Penurunan KA-bk Selama Pengeringan .......................... 23

3. Pola Penurunan KA-bk Selama Pengeringan .......................... 24

4. Pola MR Selama Proses Pengeringan ..................................... 25

5. Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan UntukSampel Merah Pada Kecepatan Udara 0.5 m/s....................... 30

6. Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan UntukSampel Hijau Pada Kecepatan Udara 0.5 m/s ........................ 30





11

DAFTAR LAMPIRAN

No JudulHalaman

1. Hasil Pengukuran Perubahan Berat Sampel Pada Cengkeh Merah dan Cengkeh Hijau Pada Kecepepatan Udara 0.5 m/s…. 35

2. Hasil Pengukuran Perubahan Berat Sampel Pada Cengkeh Merah dan Cengkeh Hijau Pada Kecepepatan Udara 1.0 m/s… . 36

3. Hasil Pengukuran Perubahan Berat Sampel Pada Cengkeh Merah dan Cengkeh Hijau Pada Kecepepatan Udara 1.5 m/s ..... 38

4. Nilai Kadar Air Basis Basis Basah (KABB), Kadar Air Basis Kering (KABK), Moisture Ratio (MR) untuk SampelCengkeh Merah dan Cengkeh Hijau Pada Kecepepatan Udara 0.5 m/s .......................................................................... 39

5. Nilai Kadar Air Basis Basis Basah (KABB), Kadar Air Basis Kering (KABK), Moisture Ratio (MR) untuk SampelCengkeh Merah dan Cengkeh Hijau Pada Kecepepatan Udara 1.0 m/s ........................................................................... 41

6. Nilai Kadar Air Basis Basis Basah (KABB), Kadar Air Basis Kering (KABK), Moisture Ratio (MR) untuk SampelCengkeh Merah dan Cengkeh Hijau Pada Kecepepatan Udara 1.5 m/s ........................................................................... 42

7. Hasil Analisa Solver ................................................................. 43

8. Foto Kegiatan Selama Penelitian ............................................... 65

12

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Tanaman cengkeh (syzigium aromaticum) merupakan tanaman

perkebunan/industri berupa pohon dengan family Myrtaceae. Tanaman

cengkeh berasal dari Indonesia, ada beberapa pendapat yang menyatakan

bahwa pohon cengkeh berasal dari Maluku utara, kepulauan Maluku,

Philipina atau Irian. Di daerah kepulauan Maluku ditemukan tanaman

cengkeh tertua di dunia dan daerah ini merupakan satu-satunya produsen

cengkeh di dunia.

Cengkeh merupakan salah satu komoditas perkebunan yang bersifat

musiman yang mempunyai peranan penting dalam bidang pangan maupun

non pangan. Produksi cengkeh sebagian besar digunakan pada industri

rokok kretek, disamping sebagai bahan obat, kosmetik dan parfum. Oleh

karena itu untuk mempertahankan mutu cengkeh tersebut dilakukan usaha

pengeringan supaya tahan lama untuk disimpan dan memberikan nilai

tambah. Pengeringan efek rumah kaca merupakan pilihan alternatif karena

lebih murah, mudah mengoperasikannya, ramah lingkungan dan

pembuatannya mudah.

Di Indonesia, cengkeh merupakan salah satu produk perkebunan yang

menjadi unggulan. Hal ini cukup beralasan karena Indonesia cukup banyak

memproduksi cengkeh selain harga cengkeh yang memang cukup tinggi.

Namun dengan kondisi iklim di Indonesia yang sering terjadi mendung dan

hujan terlebih ketika musim hujan tiba, maka pengeringan cengkeh akan

sangat terganggu.

13

Penanganan pasca panen cengkeh ditingkat petani dilakukan secara

tradisional, Perontokan bunga dilakukan dengan tangan sehingga

memerlukan waktu yang lama. Untuk itu pengeringan harus segera

dilakukan setelah pemanenan karena keterlambatan pengeringan dapat

berakibat buruk terhadap mutunya. Dengan kondisi tersebut maka perlu

dilakukan penelitian untuk mendapatkan sebuah model pengeringan yang

mampu mempresentase perilaku cengkeh selama pengeringan.

1.2 Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui model pengeringan

yang sesuai dengan karakteristik cengkeh.

Kegunaan dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dan

referensi dasar pengeringan cengkeh.

2.1 Tanaman Cengkeh

Cengkeh (Syzygium aromaticum

bahasa Inggris disebut

Myrtaceae. Cengkeh adalah tanaman asli Indonesia, banyak digunakan

sebagai bumbu masakan pedas di negara

utama rokok kretek khas Indonesia. Cengkeh juga digunakan sebagai bahan

dupa di Tiongkok dan Jepa

juga mengobati sakit gigi. Cengkeh ditanam terutam

Banda) dan Madagaskar, juga tumbuh

(Anonima, 2013).

Gambar 1. Tanaman

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Cengkeh

Syzygium aromaticum, syn. Eugenia aromaticum

bahasa Inggris disebut cloves, adalah tangkai bunga kering beraroma dari suku

. Cengkeh adalah tanaman asli Indonesia, banyak digunakan

bumbu masakan pedas di negara-negara Eropa, dan sebagai bahan


dupa di Tiongkok dan Jepang. Minyak cengkeh digunakan diaromaterapi dan

juga mengobati sakit gigi. Cengkeh ditanam terutama di Indonesia (Kepulauan

Banda) dan Madagaskar, juga tumbuh subur di Zanzibar, India,

Tanaman Cengkeh (Syzygium aromaticum, syn. Eugenia

aromaticum)

14

Eugenia aromaticum), dalam

, adalah tangkai bunga kering beraroma dari suku

. Cengkeh adalah tanaman asli Indonesia, banyak digunakan

negara Eropa, dan sebagai bahan


aromaterapi dan

a di Indonesia (Kepulauan

Sri Lanka

Eugenia

15

Pohon cengkeh merupakan tanaman tahunan yang dapat tumbuh dengan

tinggi mencapai 10-20 m, mempunyai daun berbentuk lonjong yang berbunga

pada pucuk-pucuknya. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau,

dan berwarna merah jika sudah mekar. Cengkeh akan dipanen jika sudah

mencapai panjang 1,5-2 cm. Tumbuhan ini adalah flora identitas provinsi

Maluku Utara, pohonnya dapat tumbuh tinggi mencapai 20-30 m dan dapat

berumur lebih dari 100 tahun. Tajuk tanaman cengkeh umumnya berbentuk

kerucut, piramid atau piramid ganda, dengan batang utama menjulang keatas.

Cabang-cabangnya amat banyak dan rapat, pertumbuhannya agak mendatar

dengan ukuran relatif kecil jika dibandingkan batang utama. Daunnya kaku

berwarna hijau atau hijau kemerahan dan berbentuk elips dengan kedua ujung

runcing. Daun-daun ini biasa keluar setiap periode dalam satu periode ujung

ranting akan mengeluarkan satu set daun yang terdiri dari dua daun yang

terletak saling berhadapan ranting daun secara keseluruhan akan

membentuk suatu tajuk yang indah (Soenardi, 1981).

Standar mutu cengkeh yang umum berlaku di Indonesia adalah :

(Anonima, 2013)

Ukuran : Sama rata

Warna : Coklat kehitaman

Bau : Tidak apek

Bahan asing maksimum : 0,5-1,0%

Gagang maksimum : 1,0-5,0%

Cengkeh rusak maksimum : 0 %

Kadar air maksimum : 14,0%

16

Tanaman cengkeh mulai berbunga pada umur 4.5 sampai 8 tahun

tergantung dari jenis dan lingkungannya. Bunga ini merupakan bunga tunggal,

berukuran kecil panjang 1-2 cm dan tersusun dalam satu tandan yang keluar

dari ujung-ujung ranting, setiap tandan terdiri dari 2-3 cabang. Bakal bunga

biasanya keluar setelah pasangan daun kelima dari satu set daun termuda telah

dewasa atau mencapai ukuran normal fase ini disebut fase mepet tua, bakal

bunga ini kadang-kadang keluar setelah daun pertama, kedua, atau ketiga tidak

lagi membentuk bakal daun, tetapi langsung membentuk bakal bunga fase ini

disebut fase mepet muda, bakal bunga ini bisa dibedakan dari bakal daun yaitu

bakal bunga berwarna hijau, berujung tumpul, dan ruas dibawahnya sedikit

membengkak sedangkan bakal daun berwarna merah dan berujung lancip

(Agus, 2004).

Bakal bunga keluar pada musim hujan (Oktober-Desember) bila bakal

bunga mulai keluar dan kekurangan sinar matahari mendung terus menerus

atau terjadi penurunan suhu malam sampai di bawah 17 °C, maka bakal bunga

akan berubah menjadi bakal daun sehingga ranting tersebut gagal

menghasilkan bunga. Hal semacam ini bisa terjadi pada saat bakal bunga

mulai berbentuk cabang. Apabila lingkungannya baik bakal bunga akan

berkembang membentuk cabang-cabangnya dalam waktu 1-2 bulan, bila

cabang-cabang telah terbentuk dari ujung cabang terakhir akan keluar kuncup-

kuncup bunga yang disebut ukuran kecil, fase ini disebut dengan sebutan mata

yuyu, selanjutnya dalam waktu 5-6 bulan setelah itu (April-Juli), bunga telah

matang dan siap untuk dipetik (Soenardi, 1981).

17

Bunga cengkeh yang tidak dipetik pada saat matang dalam waktu

beberapa hari akan mekar biasanya pada pagi atau sore hari beberapa saat

sebelum atau setelah mekar bunga akan segera mengadakan penyerbukan

sendiri atau silang melalui bantuan angin atau serangga

(Danarti dan Najiyati, 1991).

2.1.1 Tipe-tipe Cengkeh

Di Indonesia banyak sekali ditemukan tipe-tipe cengkeh yang satu sama

lain sulit sekali dibedakan, misalnya tipe ambon, raja, sakit, indari, dokiri, afo

dan tauro. Perkawinan antara berbagai tipe ini membentuk tipe-tipe baru

sehingga tipe-tipe cengkeh di Indonesia sangat sulit digolongkan. Cengkeh di

Indonesia dapat digolongkan menjadi 4 yaitu: si putih, sikotak, Zanzibar dan

ambon. Dengan pertimbangan bahwa tipe sikotak mirip dengan Zanzibar dan

siputih mirip dengan tipe ambon, maka pusat Penelitian dan Pengembangan

Tanaman Industri saat ini hanya memusatkan perhatian pada tipe Zanzibar

dan tipe ambon, sifat masing-masing tipe cengkeh itu adalah sebagai berikut:

Cengkeh si putih

Daun cengkeh si putih berwarna hijau muda (kekuningan) dengan helaian

daun relatif lebih besar. Cabang-cabang utama yang pertama mati sehingga

percabangan seolah baru dimulai pada ketinggian 1.5 -2 m dari permukaan

tanah, cabang dan daun jarang sehingga kelihatan kurang rindang mahkota

berbentuk bulat dan agak bulat, relatif lebih besar dari sikotak dengan jumlah

pertandan kurang dari 15 kuntum (Soenardi, 1981) .

18

Bila bunganya masak tetap berwarna hijau muda atau putih dan tidak

berubah menjadi kemerahan, tangkai bunganya relatif panjang, mulai

berproduksi pada umur 6.5 sampai 8.5 tahun, produksi dan kualitas bunganya

rendah (Soenardi, 1981) .

Cengkeh si kotak

Daun cengkeh si kotak mulanya berwarna hijau muda kekuningan

kemudian berubah menjadi hijau tua dengan permukaan atas licin dan

mengkilap, helaian daunnya agak langsing dengan ujung agak membulat,

cabang utama yang pertama hidup, sehingga percabangan kelihatan rendah

sampai permukaan tanah. Ruas daun dan cabang rapat merimbun, mahkota

bunga berbentuk piramid atau silindris, bunganya relatif kecil dibanding

dengan si putih bertangkai panjang antara 20-50 kuntum pertandan, mulai

berbunga pada umur 6.5 sampai 8.5 tahun bunganya berwarna hijau ketika

masih muda dan menjadi kuning saat matang dengan pangkal berwarna

merah, adaptasi dan produksinya lebih baik dari pada si putih tetapi lebih

rendah dari zanzibar dengan kualitas sedang (Danarti dan Najiyati, 1991).

Cengkeh tipe Zanzibar

Tipe ini merupakan tipe cengkeh terbaik sangat dianjurkan karena adanya

adaptasi yang luas, produksi tinggi dan berkualitas baik, daun mulanya

berwarna merah muda kemudian berubah menjadi hijau tua mengkilap pada

permukaan atas dan hijau pucat memudar pada permukaan bawah, pangkal

tangkai daun berwarna merah bentuk daunnya agak langsing dengan bagian

terlebar tepat di tengah, ruas daun dan percabangan sangat rapat merimbun,

cabang utama yang pertama hidup sehingga percabangannya rapat dengan

19

permukaan tanah dengan sudut-sudut cabang lancip (kurang dari 45 °C)

sehingga mahkotanya berbentuk kerucut, tipe ini mulai berbunga pada umur

4.5 sampai 6.5 tahun sejak disemaikan, bunganya agak langsing bertangkai

pendek ketika muda berwarna hijau dan menjadi kemerahan setelah matang

petik percabangan bunganya banyak dengan jumlah bunga bisa lebih dari 50

kuntum pertandannya (Soenardi, 1981).

Cengkeh tipe Ambon

Tipe cengkeh ini tidak dianjurkan untuk ditanam karena produksi dan

daya adaptasinya rendah kualitas hasil yang kurang baik, daun yang muda

berwarna ros muda atau hijau muda (lebih muda dari Zanzibar), daun yang

tua permukaan atasnya berwarna hijau tua dan kasar sedang permukaan

bawah berwarna hijau keabu-abuan, daunnya agak lebar kira-kira 2/3 kali

panjangnya, cabang dan daunnya jarang sehingga tampak kurang rimbun,

mahkotanya agak bulat atau bulat bagian atas agak tumpul sedang bagian

bawah agak meruncing, cabang-cabang utamanya mati sehingga seolah

percabangannya mulai dari ketinggian 1.5 sampai 2 m tipe ini mulai berbunga

pada umur 6.5 sampai 8.5 tahun sejak di semai bunganya agak gemuk dan

bertangkai panjang berwarna hijau saat muda dan kuning saat matang petik,

percabangan bunganya sedikit dengan jumlah bunga kurang dari 15 kuntum

pertandan (Agus, 2004).

2.1.2 Pengeringan Bunga Cengkeh

Bunga cengkeh yang telah dirontokkan atau di petik dari tangkainya

kemudian dikeringkan, pengeringan dapat dilakukan dengan penjemuran

langsung dibawah sinar matahari atau dengan alat pengeringan buatan. Bunga

20

cengkeh yang akan dijemur dihamparkan pada alas tikar, anyaman bambu

atau plastik, apabila bunga cengkeh yang akan dijemur jumlahnya banyak

maka sebaiknya penjemuran dilakukan dilantai semen yang diatasnya diberi

alas plastik, dengan cara penjemuran seperti ini maka bila hujan turun plastik

tersebut dapat langsung di gulung dan bunga cengkeh ditutupi dengan plastik

lainnya, selama proses pengeringan bunga cengkeh di bolak balik agar

keringnya merata proses pengeringan dianggap selesai bila warna bunga telah

berubah menjadi coklat kemerahan, mengkilat, mudah di patahkan dengan

jari tangan dan kadar air telah mencapai kira-kira 12%, lamanya waktu

penjemuran dibawah sinar matahari berlangsung selama 4-6 hari

(Soenardi, 1981).

Pengeringan bunga cengkeh dapat dilakukan juga dengan menggunakan

alat pengering tipe bak (batch dryer), bunga cengkeh diletakkan di atas bak

yang terbuat dari logam yang berlubang udara panas kemudian di alirkan ke

bawah bak dengan bantuan kipas, sumber panas diperoleh dengan cara

membakar sekam padi, arang atau menggunakan minyak tanah, dengan

menggunakan alat buatan ini dibutuhkan waktu pengeringan 2-3 hari

(Agus, 2004).

Bunga cengkeh mengandung minyak atsiri, fixed oil (lemak), resin,

tannin, protein, sellulosa, pentosan dan mineral, karbohidrat terdapat dalam

jumlahnya bervariasi tergantung dari banyak faktor diantaranya jenis

tanaman, tempat tumbuh dan cara pengolahan (Purseglove et al., 1981).

21

Metode dalam penyimpanan cengkeh yaitu metode penyimpanan kering,

disimpan dalam gudang dengan memperhatikan syarat penyimpanan.

Penyimpanan kering ini dimaksudkan agar kadar air pada cengkeh tetap stabil

antara 12-14% sehingga mikroorganisme sulit berkembang biak dan rusaknya

cengkeh akibat kadar air rendah dapat dihindari. Penyimpanan cengkeh dapat

dilakukan dengan cara dimasukkan kedalam karung goni kecil berkapasitas

30-40 kg atau karung besar berkapasitas 50-60 kg kemudian dijahit zig-zag.

Cengkeh yang akan diekspor dibungkus dengan karung rangkap. Sementara

untuk penyimpanan dan yang akan digunakan untuk kebutuhan dalam negeri

penyimpanan menggunakan karung goni tunggal. Cengkeh yang mempunyai

mutu yang baik apabila disimpan lebih dari enam bulan dan beratnya tidak

menyusut. Tetapi jika terlalu lama menyimpan juga dapat menyebabkan

berkurangnya aroma cengkeh (anonimb, 2013).

2.2 Konsep dasar pengeringan

Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan,

yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air yang

dipindahkan dari permukaan bahan, yang dikeringkan oleh media pengering

yang biasanya berupa panas (Taib et al., 1988).

Hall (1957) menyatakan proses pengeringan adalah proses pengambilan

atau penurunan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat

laju kerusakan biji-bijian akibat aktivitas biologis dan kimia sebelum bahan

diolah. Parameter-parameter yang mempengaruhi waktu pengeringan adalah

suhu, kelembaban udara, laju aliran udara, kadar air awal dan kadar air bahan

kering.

22

Dasar proses pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara

karena perbedaan kandungan uap air antara udara dengan bahan yang

dikeringkan.

Dalam hal ini kandungan uap air udara lebih sedikit atau dengan kata lain

udara mempunyai kelembaban nisbi yang rendah, sehingga terjadi penguapan

(Taib et al., 1988).

Kemampuan udara membawa uap air bertambah besar jika perbedaan

antara kelembaban nisbi udara pengering dengan udara sekitar bahan semakin

besar. Salah satu faktor yang mempercepat proses pengeringan adalah

kecepatan angin atau udara yang mengalir. Bila udara tidak mengalir maka

kandungan uap air disekitar bahan yang dikeringkan makin jenuh sehingga

pengeringan makin lambat (Taib et al., 1988).

Tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air bahan sampai batas

dimana perkembangan mikroorganisme dan kegiatan enzim yang dapat

memnyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti. Dengan demikian bahan

yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lama

(Taib et al., 1988).

Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengering makin cepat pula

proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara pengering makin

besar energi panas yang dibawa udara sehingga makin banyak jumlah massa

cairan yang diuapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Jika kecepatan

aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat pula massa uap air

yang dipindahkan dari bahan ke atmosfir (Taib et al., 1988).

23

2.2.1 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan

Kecepatan pengeringan maksimum dipengaruhi oleh percepatan

pindah panas dan pindah massa selama proses pengeringan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pindah panas dan massa

tersebut adalah sebagai berikut (Estiasih, 2009) :

1. Luas permukaan

Pada pengeringan umumnya, bahan pangan yang akan dikeringkan

mengalami pengecilan ukuran, baik dengan cara diiris, dipotong, atau

digiling. Proses pengecilan ukuran akan mempercepat proses

pengeringan. Hal ini disebabkan pengecilan ukuran akan memperluas

permukaan bahan, air lebih mudah berdifusi, dan menyebabkan

penurunan jarak yang harus ditempuh oleh panas.

2. Suhu

Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan

pangan semakin cepat pindah panas ke bahan pangan dan semakin

cepat pula penguapan air dari bahan pangan. Apabila udara

merupakan medium pemanas, maka faktor kecapatan pergerakan

udara harus diperhatikan. Pada proses pengeringan, air dikeluarkan

dari bahan pangan dapat berupa uap air. Uap air tersebut harus segera

dikeluarkan dari atmosfer di sekitar bahan pangan yang dikeringkan.

Jika tidak segera keluar, udara di sekitar bahan pangan akan menjadi

jenuh oleh uap air sehingga memperlambat penguapan air dari bahan

pangan yang memperlambat proses pengeringan.

24

Semakin tinggi suhu udara, semakin banyak uap air yang dapat

ditampung oleh udara tersebut sebelum terjadi kejenuhan. Faktor lain

yang mempengaruhi kecepatan pengeringan adalah volume udara.

3. Kecepatan pergerakan udara

Semakin cepat pergerakan atau sirkulasi udara maka proses

pengeringan akan semakin cepat. Prinsip ini menyebabkan beberapa

proses pengeringan menggunakaan sirkulasi udara atau udara yang

bergerak seperti pengering kabinet, dan tunnel dryer.

4. Kelembaban udara

Semakin kering udara (kelembaban semakin rendah) maka kecepatan

pengeringan semakin tinggi. Kelembaban udara akan menentukan

kadar air akhir bahan pangan setelah dikeringkan. Proses penyerapan

akan terhenti sampai kesetimbangan kelembaban nisbi bahan pangan

tercapai.

5. Tekanan atmosfer

Pengeringan pada kondisi vakum menyebabkan pengeringan lebih

cepat atau suhu yang digunakan untuk suhu pengeringan dapat lebih

rendah. Suhu rendah dan kecepatan pengeringan yang tinggi

diperlukan untuk mengeringkan bahan pangan.

6. Penguapan air

Penguapan atau evaporasi merupakan penghilangan air dari bahan

pangan yang dikeringkan sampai diperoleh produk kering yang stabil.

Penguapan yang terjadi selama proses pengeringan tidak

menghilangkan semua air yang terdapat dalam bahan pangan.

25

7. Lama pengeringan

Pengeringan dengan suhu tinggi dalam waktu yang pendek dapat lebih

menekan kerusakan bahan pangan dibandingkan waktu pengeringan

yang lebih lama dan suhu lebih pendek.

2.2.1 Pengeringan lapisan tipis

Henderson dan Perry (1976) menyatakan bahwa pengeringan lapisan

tipis adalah pengeringan dimana semua bahan yang terdapat dalam lapisan

menerima secara langsung aliran udara dengan suhu dan kelembaban relatif

yang konstan, dimana kadar air dan suhu bahan seragam. Pengeringan

cengkeh menggunakan metode lapisan tipis karena semua permukaan

bahan menerima langsung panas yang berasal dari udara pengering.

Secara umum pengeringan lapisan tipis mempunyai laju pengeringan

yang konstan dan laju pengeringan menurun. Dalam pengembangan model

pengeringan, maka periode laju pengeringan menurun yang mendapat

perhatian yang lebih besar daripada periode laju pengeringan yang konstan.

Model pengeringan yang telah dikembangkan baik secara teoritis, semi

teoritis maupun empiris pada dasarnya bertitik tolak dari anggapan bahwa

lapisan tipis tersebut sebagai satu kesatuan tidak sebagai individu biji

dimana air merambat keluar secara fluktuasi mengikuti bentuk bahan

tertentu (Thahir, 1986).

26

Beberapa model teoritis yang sering digunakan dalam pengeringan

lapisan tipis hasil-hasil pertanian, antara lain:

Tabel 1. Model Matematis yang digunakan dalam Pengeringan

(Meisami, 2010)

NO Nama Model Model Matematika

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

13

14

Newton

Page

Modified page

Hederson and Pabis

Logarithmic

Two term

Two term exponential

Wang and Singh

Approximation of diffusion

Verma et al.

Modified Hederson and

Pabis

Hii et al.

Midilli et al.

MR= exp(-kt)

MR= exp(-ktn)

MR= exp[-(kt)n]

MR= a exp(-kt)

MR= a exp(-kt) + c

MR= a exp(-kot) + b exp(-k1t)

MR= a exp(-kt) = (i – a) exp (kbt)

MR= Mo+ at + bt2

MR= aexp (-kt)+(i – a) exp (-kbt)

MR= a exp (-kt) + (i – a) exp (-gt)

MR= aexp(-kt) b exp + c exp (-ht)

MR= a exp (-ktn) + c exp (-gtn)

MR= a exp (-ktn) + bt

Keterangan: t = Interval Waktu Pengeringan a, k, n, c, b, g, h = Konstanta

2.3 Kadar Air

Kadar air bahan menunjukkan banyaknya kandungan air persatuan bobot

bahan. Dalam hal ini terdapat dua metode untuk menentukan kadar air bahan

tersebut yaitu berdasarkan bobot kering (dry basis) dan berdasarkan bobot

basah (wet basis) (Taib et al., 1988).

27

Salah satu faktor yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kadar

air. Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air bahan untuk

menghambat perkembangan organisme pembusuk. Kadar air suatu bahan

berpengaruh terhadap banyaknya air yang diuapkan dan lamanya proses

pengeringan (Taib et al., 1988).

Struktur bahan secara umum dapat didasarkan pada kadar air yang

biasanya ditunjukkan dalam persentase kadar air basis basah atau basis kering.

Kadar air basis basah (Mwb) banyak digunakan dalam penentuan harga pasar

sedangkan kadar air basis kering (Mdb) digunakan dalam bidang teknik.

Persamaan dalam penentuan kadar air adalah sebagai berikut :

(Brooker et al., 1974)

Mdb= .................................................................................... (1)

Keterangan : Mdb = kadar air basis kering (%)

Wt = berat total (gram)

Wd = berat padatan (gram)

Mwb= .................................................................................. (2)

Keterangan : Mwb = kadar air basis basah (%)

Wt = berat total (gram)

Wd = berat padatan (gram)

Teknologi pengawetan bahan pangan pada dasarnya adalah berada dalam

dua alternatif yaitu yang pertama menghambat enzim-enzim dan

aktivitas/pertumbuhan mikroba dengan menurunkan suhunya hingga dibawah

0 oC dan yang kedua adalah menurunkan kandungan air

28

bahan pangan sehingga kurang/tidak memberi kesempatan untuk

tumbuh /hidupnya mikroba dengan pengeringan/penguapan kandungan air

yang ada di dalam maupun di permukaan bahan pangan, hingga mencapai

kondisi tertentu (Suharto, 1991).

Salah satu metode yang digunakan untuk menetapkan kadar air pada suatu

bahan adalah dengan menggunakan metode “Penetapan air dengan metode

oven“, yaitu suatu metode yang dapat digunakan untuk seluruh produk

makanan, kecuali produk tersebut mengandung komponen-komponen yang

mudah menguap atau jika produk tersebut mengalami dekomposisi pada

pemanasan 100 oC – 102 oC sampai diperoleh berat yang tetap

(Apriyantono, 1989).

Berdasarkan kadar air (bobot basah dan bobot kering) dan bahan basah

maupun bahan setelah dikeringkan, dapat ditentukan rasio pengeringan

(drying ratio) dari bahan yang dikeringkan tersebut. Besarnya “drying ratio“

dapat dihitung sebagai bobot bahan sebelum pengeringan per bobot bahan

sebelum pengeringan per bobot bahan setelah pengeringan. Dapat dihitung

dengan rumus: Drying ratio = bobot bahan sebelum pengeringan / bobot

bahan setelah pengeringan (Winarno, 1984).

29

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober-November 2012,

bertempat di Laboratorium Prosessing Program Studi Keteknikan Pertanian,

Jurusan Teknologi Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pengering tray

dryer model EH-TD-300 Eunha Fluid Science, desikator, timbangan digital

(ketelitian 0.1 g), kertas label, plastik kedap udara, kulkas, kawat kasa, oven

dan anemometer.

Bahan yang digunakan cengkeh merah dan cengkeh hijau yang diperoleh

dari desa Palangka, kecamatan Sinjai-Selatan, Kabupaten Sinjai, dan air

mineral.

3.3 Parameter Observasi

a. Kadar Air meliputi kadar air basis basah (Kabb, %) dan kadar air basis

kering (Kabk, %). Kadar air ditentukan dengan menghitung berat bahan

dan berat air yang menguap selama pengeringan.

b. Laju Pengeringan (g H2O/g padatan/menit). Laju pengeringan ditentukan

dengan nilai kadar air basis kering (Kabk, %) terhadap waktu (t, menit).

c. Rasio Kelembaban atau Moisture Ratio (MR). Moisture ratio (MR)

ditentukan dengan menghitung nilai kadar air awal bahan, kadar air pada

saat t (waktu) dan kadar air saat berat bahan konstan.

30

d. Model Pengeringan Lapisan Tipis meliputi Model Newton (MRNewton),

Model Henderson dan Pabis (MRHenderson and Pabis), dan Model Page

(MRPage).

3.3 Prosedur penelitian

a. Persiapan bahan

Persiapan bahan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Menyiapkan sampel cengkeh yang baru dipanen.

2. Sampel dibagi menjadi dua bagian, satu bagian untuk sampel berwarna

merah, serta satu bagian yang lain untuk sampel berwarna hijau.

3. Menimbang wadah terlebih dahulu sebelum diisi dengan cengkeh.

Penimbangan dilakukan dengan menggunakan timbangan digital

(ketelitian 0.01 g).

4. Menghamparkan bahan ke dalam kawat kasa sebagai wadah dengan

teratur. Wadah I diisi dengan sampel cengkeh berwarna merah dan

wadah II diisi dengan sampel cengkeh berwarna hijau.

5. Menimbang kembali masing-masing wadah yang kini telah terisi

sampel cengkeh. Penimbangan ini dimaksudkan untuk mengetahui

berat total sehingga berat biji dapat lebih mudah dihitung dengan cara

berat total dikurang dengan berat wadah.

b. Proses pengeringan

Penelitian ini menggunakan satu level suhu dan tiga level kecepatan

udara. Suhu pengeringan ditetapkan sekitar 45 °C dan kecepatan udara

masing-masing 0.5 m/s, 1.0 m/s, dan 1.5 m/s. Proses pengeringannya

dilakukan seperti berikut ini:

31

1. Menyiapkan sampel (sampel merah dan sampel hijau)

2. Menyiapkan alat pengering dan mengatur suhu pengeringan sehingga

stabil pada suhu sekitar 45 °C

3. Mengatur kecepatan udara pengeringan pada level kecepatan udara

yaitu 0.5 m/s, dengan menggunakan anemometer untuk memastikan

ketepatan pengaturan kecepatan udara dari alat pengering.

4. Kawat kasa yang berisi sampel cengkeh merah dan hijau dimasukkan

keruang pengeringan alat pengering

5. Sampel dikeluarkan dari alat pengering dan ditimbang setiap selang

waktu 30 menit. Pengeringan dihentikan pada saat berat sampel

konstan selama 5 (lima) selang waktu pengeringan berturut-turut.

Untuk menghindarkan beban yang berlebihan pada alat, pengeringan

dihentikan pada setiap interval pengeringan 8 (delapan) jam. Selama

penghentian pengeringan, sampel dimasukkan kedalam plastik kedap

udara kemudian disimpan ke dalam desikator agar tidak terjadi

pertukaran udara antara sampel dan lingkungan.

6. Setelah berat bahan konstan kemudian pengeringan dihentikan. Bahan

tersebut dimasukkan ke dalam oven selama 72 jam pada suhu 105 oC

untuk mendapatkan berat kering bahan.

7. Perlakuan ini diulangi kembali untuk variasi kecepatan udara 1.0 m/s

dan 1.5 m/s.

32

c. Pengolahan data

Selama proses pengeringan berlangsung, data pengeringan yang

menjadi acuan dalam pengolahan data meliputi data pengukuran selama

proses pengeringan setiap interval waktu 30 menit, selanjutnya dilakukan

pengolahan data sebagai berikut:

1. Kadar Air

Setelah berat kering bahan diperoleh (yaitu berat bahan setelah

dimasukkan ke dalam oven diukur), selanjutnya dilakukan perhitungan

persentasi kadar air basis basah dan kadar air basis kering (Kabb dan

Kabk). Perhitungan dilakukan dengan menggunakan Persamaan 1 untuk

Kabb dan Persamaan 2 untuk Kabk selanjutnya hasil perhitungan tersebut

disajikan dalam bentuk table

2. Laju Pengeringan

Nilai persentasi kadar air basis kering yang telah dihitung

kemudian digunakan untuk menghitung laju pengeringan bahan selama

proses pengeringan.

3. Moisture Ratio (MR)

Setelah sebelumnya dilakukan perhitungan untuk menghitung

kadar air bahan, selanjutnya dilakukan perhitungan moisture ratio (MR)

bahan. Selanjutnya hasil perhitungan tersebut disajikan dalam bentuk

tabel.

4. Model Pengeringan Lapisan Tipis

Model pengeringan lapisan tipis diperoleh dengan mencari nilai

konstanta k, a, dan n dari setiap bentuk eksponensial model pengeringan

33

lapisan tipis yang diuji. Konstanta tersebut ditentukan dengan

menggunakan MS Excel Solver. Solver akan secara otomatis mencari

nilai konstanta yang ada pada model pengeringan lapisan tipis yang

diuji. Selanjutnya akan diperoleh nilai R2. Memilih model nilai R2

tertinggi sebagai model terbaik yang akan merepresentasikan

karakteristik pengeringan lapisan tipis cengkeh.

IV

4.1. Pola Penurunan Kadar Air

Setelah melakukan penelitian pengeringan cengkeh dengan dua

cengkeh yang berbeda

udara masuk dengan menggunakan

m/s, dan 1.5 m/s untuk pengeringan lapisan tipis), maka diperoleh pola

penurunan kadar air (basis basah dan basis kering) seperti disajikan pada

Gambar 2 (a dan b) d

(a)

Gambar 2. Pola (a) Cengkeh Merah dan (b) Level

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 10

KA (%

BK)

waktu pengeringan (jam)

Cengkeh merah

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pola Penurunan Kadar Air

Setelah melakukan penelitian pengeringan cengkeh dengan dua

yang berbeda dan suhu pengeringan sekitar 45 °C dan kecepatan

udara masuk dengan menggunakan variasi suhu kecepatan udara (0.5 m/s, 1.0

s untuk pengeringan lapisan tipis), maka diperoleh pola


bar 2 (a dan b) dan 3 (a dan b).

(a) (b)

Pola Penurunan KA-bk Selama Proses Pengeringan Cengkeh Merah dan (b) Cengkeh Hijau Pada Tiga

evel Kecepatan Udara.

20 30


Cengkeh merah

V=0.5

V=1.0

V=1.5

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20

KA (%

BK)


Cengkeh hijau

34

Setelah melakukan penelitian pengeringan cengkeh dengan dua sampel

°C dan kecepatan

0.5 m/s, 1.0

s untuk pengeringan lapisan tipis), maka diperoleh pola


bk Selama Proses Pengeringan Cengkeh Hijau Pada Tiga

30


V=0.5

V=1.0

V=1.5

(a)

Gambar 3. Pola (a) Cengkeh Merah (bKecepatan Udara P

Gambar 2 dan 3 menunjukkan bahwa

pengeringan, maka semakin cepat laju pengeringan pada

maupun cengkeh hijau. Selain itu,

cengkeh dengan kecepatan udara

yang lebih lama (mencapai sekitar 27 jam) untuk mencapai kadar air

kesetimbangan dibandingkan dengan

1.5 m/s. Hal lainnya yang ditunjukkan oleh gambar

penurunan kadar air untuk

mencapai kadar air kesetimbangan dibandingan dengan

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10

KA (%

BB)


Cengkeh Merah

(b)

. Pola Penurunan KA-bb Selama Proses Pengeringan (a) Cengkeh Merah (b) Cengkeh Hijau Pada Tiga Level Kecepatan Udara Pengeringan.

Gambar 2 dan 3 menunjukkan bahwa semakin tinggi kecepatan udara

pengeringan, maka semakin cepat laju pengeringan pada cengkeh

hijau. Selain itu, dari gambar tersebut dapat dilihat

dengan kecepatan udara 0.5 m/s membutuhkan waktu pengeringan


kesetimbangan dibandingkan dengan cengkeh dengan kecepatan 1.

Hal lainnya yang ditunjukkan oleh gambar tersebut

penurunan kadar air untuk cengkeh merah cenderung lebih cepat konstan atau

mencapai kadar air kesetimbangan dibandingan dengan cengkeh hijau.

20 30


Cengkeh Merah

V=0.5

V=1.0

V=1.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20KA

(% B

B)waktu pengeringan (jam)

Cengkeh Hijau

35

elama Proses Pengeringan Cengkeh Hijau Pada Tiga Level

semakin tinggi kecepatan udara

cengkeh merah

dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa

m/s membutuhkan waktu pengeringan


1.0 m/s dan

tersebut adalah

merah cenderung lebih cepat konstan atau

hijau.

30


V=0.5

V=1.0

V=1.5

Sehingga dapat disimpulkan

mempengaruhi laju penurunan kadar air bahan dimana kecepatan udara yang

lebih tinggi akan cenderung mempercepat proses pengeringan bahan pangan

menuju kadar air kesetimbangan.

4.2. Pola Penurunan Moisture Ratio (MR)

Moisture Ratio

bentuk eksponensial yang

(a)

Gambar 4. Pola MR Selama Proses Pengeringan Untuk (a) Cengkeh Merah Dan (b) CUdara P

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 10

MR

Waktu pengeringan (jam)

Sampel Merah

hingga dapat disimpulkan bahwa kecepatan udara pengeringan



menuju kadar air kesetimbangan.

Moisture Ratio (MR)

(MR) yang dihitung dengan menggunakan persamaan

bentuk eksponensial yang disajikan pada Gambar 4.

(a) (b)

Pola MR Selama Proses Pengeringan Untuk (a) Cengkeh Merah Dan (b) Cengkeh Hijau Pada Tiga Level Kecepatan Udara Pengeringan.

20 30


Sampel Merah

v=0.5

v=1.0

v=1.5

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 10 20

MR


Sampel Hijau

36

bahwa kecepatan udara pengeringan



(MR) yang dihitung dengan menggunakan persamaan

Pola MR Selama Proses Pengeringan Untuk (a) Cengkeh Level Kecepatan

30


v=0.5

v=1.0

v=1.5

37

Gambar 4 menunjukkan bahwa pola penurunan MR sejalan dengan pola

penurunan kadar air basis kering (KA-bk). Hal ini terjadi karena MR dihitung

dari perubahan KA-bk. Pola MR ini selanjutnya digunakan untuk menentukan

model pengeringan lapisan tipis terbaik untuk cengkeh merah dan cengkeh

hijau.

4.3. Model Pengeringan

Ada tiga jenis model pengeringan yang diuji untuk mendeteksi perilaku

MR yang terdapat pada Gambar 3. Ketiga model yang dimaksud adalah model

Newton, model Henderson dan Pabis, dan model Page seperti disajikan pada

Tabel 2.

Tabel 2. Daftar Model Pengeringan Lapisan Tipis Yang Diuji

Model Bentuk eksponensial

Newton

Henderson & Pabis

Page

MR= exp (-kt)

MR= a exp (-kt)

MR= exp (-ktn)

Sumber: Meisami, 2010.

Nilai konstanta k, a, dan n ditentukan dengan menggunakan MS Excel

Solver. Analisisnya didasarkan pada usaha untuk meminimalkan total kuadrat

dari selisih antara MRprediksi dan MRpengamatan. Untuk analisis ini,

Solver akan secara otomatis mencari nilai konstanta yang ada pada model

terkait sehingga total kuadrat selisih tadi minimal. Nilai konstanta untuk

masing-masing model yang diuji disajikan pada Tabel 3 berikut.

38

Tabel 3. Hasil Analisa Model Persamaan Cengkeh Merah

Model Kecepatan Udara k a n R²

Newton V=0.5 m/s 0.09925 0.9481

V=1.0 m/s 0.11852 0.9689

V=1.5 m/s 0.15162 0.9765

Henderson V=0.5 m/s 0.11114 1.12789 0.9625

& Pabis V=1.0 m/s 0.15945 1.05512 0.9749

V=1.5 m/s 0.15945 1.05512 0.9791

Model Page V=0.5 m/s 0.02823 1.5108 0.996

V=1.0 m/s 0.08918 1.34671 0.9956

V=1.5 m/s 0.08918 1.25272 0.9931

Sumber: Data primer setelah diolah, 2013.

Tabel 4. Hasil Analisa Model Persamaan Cengkeh Hijau

Model Kecepatan Udara K a n R²

Newton V=0.5 m/s 0.14089 0.9724

V=1.0 m/s 0.20657 0.9916

V=1.5 m/s 0.24614 0.0247

Henderson

& Pabis

V=0.5 m/s 0.15424 1.11051 0.979

V=1.0 m/s 0.21507 1.04454 0.9925

V=1.5 m/s 0.25969 0.93001 0.9938

Page V=0.5 m/s 0.05879 1.40314 0.9981

V=1.0 m/s 0.1928 1.17974 0.9979

V=1.5 m/s 0.1928 1.1484 0.9978

Sumber: Data primer setelah diolah, 2013

39

Tabel 4 menunjukkan persamaan model Page untuk pengeringan cengkeh

dengan suhu 45 °C dan tiga level kecepatan udara yang berbeda. Nilai R2

model Page menunjukkan nilai yang lebih besar dibandingkan dengan dua

persamaan model lainnya yaitu model Newton dan Henderson-Pabis.

Hal ini menunjukkan bahwa model Page adalah model terbaik untuk

merepresentasikan pengeringan lapisan tipis cengkeh merah dan cengkeh hijau

karena memiliki nilai kesesuaian yang besar terhadap karakteristik pengeringan

lapisan tipis cengkeh. Konstanta pengeringan (k dan n) pada cengkeh merah

dan hijau dapat dilihat pada table berikut:

Tabel 5. Konstanta Pengeringan Cengkeh Merah Dan Cengkeh Hijau Model Page

PERLAKUAN k n R²

Cengkeh Merah

V = 0.5 m/s

V = 1.0 m/s

V = 1.5 m/s

Cengkeh Hijau V = 0.5 m/s

V = 1.0 m/s

V = 1.5 m/s

0.028235

0.089182

0.089182

0.058785

0.192797

0.192797

1.510801

1.346714

1.252724

1.403136

1.179737

1.1484

0.996

0.9956

0.9931

0.9981

0.9979

0.9978

Sumber: Data primer setelah diolah, 2013

4.4. Hubungan antara Model Page dengan Data Pengamatan

Berdasarkan nila

dihitung untuk setiap kecepatan udara

cengkeh (cengkeh merah dan cengkeh hijau).

yang diperoleh disajikan dalam bentuk grafik

pengamatan. Grafik ini dapat dilihat pada Gambar 5, 7, dan 9 untuk cengkeh

merah dan Gambar 6, 8, dan 10 untuk cengkeh hijau. Grafik tersebut

menunjukkan selisih antara nilai prediksi model Page dengan hasil

pengamatan yang kecil sebagaimana ditunjukkan dengan nilai “slope” yang

mendekati 1.0 dan R

Gambar 5. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Merah Pada K

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.0 0.2

MR

Pred

iksi

4.4. Hubungan antara Model Page dengan Data Pengamatan

Berdasarkan nilai konstanta k dan n dari Tabel 5, prediksi nilai MR

dihitung untuk setiap kecepatan udara (0.5 m/s, 1.0 m/s, 1.5 m/s)

cengkeh (cengkeh merah dan cengkeh hijau). Selanjutnya, hasil MR prediksi

disajikan dalam bentuk grafik bersama nilai MR hasil



lisih antara nilai prediksi model Page dengan hasil


mendekati 1.0 dan R2 yang juga mendekati 1.0.

Gambar 5. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan gkeh Merah Pada Kecepatan Udara 0.5 m/s.

y = 1.009xR² = 0.998

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

MR Pengamatan

Series1

Linear (Series1)

40

, prediksi nilai MR

5 m/s) dan jenis

Selanjutnya, hasil MR prediksi

bersama nilai MR hasil



lisih antara nilai prediksi model Page dengan hasil


Gambar 5. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan

Linear (Series1)

Gambar 6. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Hijau Pada Kecepatan Udara 0.

Gambar 7. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Merah Pada Kecepatan Udara 1.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.0

MR

Pred

iksi

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.0

MR

Pred

iksi

Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan eh Hijau Pada Kecepatan Udara 0.5 m/s

Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Merah Pada Kecepatan Udara 1.0 m/s

y = 1.012xR² = 0.996

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

MR Pengamatan

Series1

Linear (Series1)

y = 1.009xR² = 0.997

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

MR Pengamatan

Series1

Linear (Series1)

41

Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan


Linear (Series1)

Linear (Series1)

Gambar 8. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Hijau Pada Kecepatan Udara 1.

Gambar 9. Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Merah Pada Kecepatan Udara 1.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.0 0.2

MR

Pred

iksi

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.0 0.2

MR

Pred

iksi

Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan eh Hijau Pada Kecepatan Udara 1.0 m/s

Grafik Hubungan Model Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Merah Pada Kecepatan Udara 1.5 m/s

y = 1.014xR² = 0.995

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

MR Pengamatan

Series1

Linear (Series1)

y = 1.007xR² = 0.997

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

MR Pengamatan

Series1

Linear (Series1)

42



Linear (Series1)

Linear (Series1)

Gambar 10. Grafik Hubungan Mdel Page Dengan Data Pengamatan Cengkeh Hijau Pada Kecepatan Udara 1.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0.0 0.2

MR

pred

iksi

Grafik Hubungan Mdel Page Dengan Data Pengamatan eh Hijau Pada Kecepatan Udara 1.5 m/s

y = 1.015xR² = 0.993

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

MR pengamatan

Series1

Linear (Series1)

43

Grafik Hubungan Mdel Page Dengan Data Pengamatan

Linear (Series1)

44

V. KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada pengeringan

lapisan tipis cengkeh (cengkeh merah dan cengkeh hijau) dapat disimpulkan

bahwa model pengeringan yang paling sesuai adalah model Page.

45

DAFTAR PUSTAKA

Anonima.2013.Pasca panen cengkeh http://www.lablink.or.id./Env/Agro/cengkeh/cengkeh-panen.htm.

(Diakses pada bulan Februari 2013)

Anonimb.2013.Cengkehhttp://toorestpoenya.blogspot.com/2010/10/cengkeh.html.

(Diakses pada bulan Februari, 3013)

Brooker, D. B., F. W. Bakker-arkema and C. W. Hall, 1974. Drying Cereal Grains. The AVI publishing Company, Inc. Wesport.

Taib, G., Gumbira Said, dan S. Wiraatmadja. 1988. Operasi Pengeringan pada Pengolahan Hasil Pertanian. PT Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

Meisami, asl E., S. Rafiee, A. Keyhani and A. Tabatabaeefar, 2009. Mathematical Modeling of Moisture Content of Apple Slices (Var. Golab) During Drying. Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Biosystems Engineering,University of Tehran, Karaj, Iran. Pakistan Journal of Nutrition 8 (6): 804-809.

Hall, C. W. 1957. Drying and Storage of Agriculture Crops. The AVI Publishing Company, Inc. Westport, Connecticut.

Hederson, S. M. and R. L. Perry. 1976. Agricultural Process Engineering. 3rd ed. The AVI Publ. Co., Inc, Wesport, Connecticut, USA.

Estiasih, Teti dan Kgs Ahmadi, 2009. Teknologi Pengolahan Pangan. Bumi Aksara. Malang.

Winarno, F.G., dan S. Fardias, 1985. Pengantar Teknologi Pangan. Gramedia. Jakarta

Thahir, R. 1991. Mesin-mesin Pengolahan Hasil Pertanian. Makalah Pada Latihan Rekayasa Alat Pasca Panen dan Pengolahan Hasil Tanaman Industri, tanggal 25 Januari-15 Maret 1991 Puslitbangtri. Bogor

Najiyati S. dan Danarti 2003. Budidaya dan Penanganan Pascapanen Cengkeh. Edisi Revisi. Jakarta: Penebar Swadaya.

Purseglove, J.W, E B. Brown, C. L green and S. R. J. Robbins. 1981. Spices. Vol I. Longman,London and New York P. 229 – 285.

MODEL PENGERINGAN L EL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS ...

Documents

Transcript of MODEL PENGERINGAN L EL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS ...