BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Kelapa merupakan sumber daya alam negara Indonesia yang sangat potensial. Masyarakat pada umumnya sangat akrab dengan kelapa karena penggunaannya sebagai santan pada masakan sehari-hari, ataupun sebagai minyak kelapa. Bagian-bagian dari pohon kelapa banyak yang dapat diolah sehingga memiliki manfaat yang bernilai jual tinggi seperti nira kelapa yang diolah menjadi gula kelapa. Nira kelapa merupakan cairan dengan kadar gula tinggi yang disadap dari bunga kelapa (mayang). Hasil dari proses pemekatan nira kelapa disebut gula cetak atau lebih dikenal dengan nama gula jawa. Diversifikasi dari nira kelapa adalah gula semut. Gula semut adalah gula kelapa berbentuk serbuk, beraroma khas, dan berwarna kuning kecoklatan. Gula semut memiliki beberapa keunggulan dibanding dengan gula cetak. Beberapa keunggulan gula semut antara lain bentuknya kristal sehingga mudah terlarut dalam air. Selain itu nilai ekonomisnya lebih tinggi dan memiliki aroma yang khas serta gula semut memiliki umur simpan yang lebih lama (dengan kadar air 2-3% dengan pengemasan yang tertutup rapat). Selain itu, gula semut dapat ditambahkan berbagai macam perasa alami diantaranya jahe, kencur, temulawak sehingga dapat digunakan sebagai bahan minuman alami.
1
2
Proses pengolahan gula semut hampir sama dengan pengolahan gula kelapa cetak. Pada pengolahan gula cetak, dilakukan pemanasan nira hingga menjadi kental. Setelah diperoleh nira kental dilakukan pencetakan sehingga diperolehlah gula cetak. Sedangkan pada pengolahan gula semut, nira kelapa dipanaskan
hingga
menjadi
kental.
Kemudian
dilanjutkan
dengan
pengkristalan yang terjadi selama penurunan suhu setelah nira menjadi kental dengan cara pengadukan. Pengadukan dilakukan secara perlahan-lahan hingga terbentuk serbuk gula (gula semut). Karena Kristal yang dihasilkan masih memiliki kadar air yang cukup tinggi yaitu berkisar 7% maka perlu dilakukan pengeringan. Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air gula semut hingga memperoleh kadar air yang diharapkan sekitar 2-3%. Pengeringan merupakan proses pengurangan kadar air, baik menggunakan alat pengering ataupun memanfaatkan sinar matahari. Tujuan utama dari pengeringan adalah mengurangi kadar air bahan sehingga bahan memiliki daya simpan yang lebih lama. Saat ini pengeringan yang dilakukan oleh petani masih secara tradisional
yaitu
dengan
pengeringan
menggunakan
sinar
matahari.
Pengeringan secara tradisional menghasilkan kualitas yang kurang baik karena gula semut banyak tercemar oleh lingkungan sekitar. Selain itu kadar air yang dihasilkan juga tidak dapat serendah apabila menggunakan mesin pengering. Pada penelitian ini pengeringan dilakukan secara mekanis yaitu menggunakan mesin pengering tipe rak. Untuk menentukan syarat proses yang baik perlu
3
dilakukan analisis proses perpindahan panas dan perpindahan massa yang terjadi selama proses pembuatan gula semut. Untuk proses pengeringan gula semut sendiri, ada beberapa penelitian yang telah dilakukan seperti penelitian yang dilakukan oleh Pratama pada tahun 2006 mengenai proses perpindahan panas dan massa yang terjadi selama proses
pengeringan
berlangsung.
Pada
penelitian
tersebut,
peneliti
menentukan besarnya nilai koefisien perpindahan massa dan perpindahan panas secara terpisah dan hanya mempertimbangkan dua variable disetiap persamaannya yaitu variable suhu dan waktu untuk menentukan konstanta perpindahan panas dan untuk menentukan konstanta perpindahan massanya mempertimbangkan variable waktu dan kadar air bahan. Selain itu ada pula penelitian lain mengenai analisis perpindahan panas dan massa pada pengeringan gula semut pada beberapa variasi suhu dan bahan dasar. Penelitian ini dilakukan oleh Alam pada tahun 2011. Penelitian ini hampir sama dengan penelitian yang dilakukan oleh Muhammad Rio, hanya saja pada penelitian ini menggunakan beberapa bahan yaitu gula kelapa, nira kelapa, dan gula aren. Namun untuk analisa perpindahan panas dan massa menggunakan cara yang sama dengan penelitian sebelumnya. Pada penelitian sebelumnya, untuk mendapatkan nilai konstanta perpindahan panas ataupun perpindahan massa harus dihitung menggunakan rumus yang berbeda dan mesin pengering yang digunakan masih menggunakan listrik sebagai suplai energi panasnya. Sedangkan pada penelitian yang akan dilakukan ini menggunakan mesin pengering dengan
4
suplai energi panasnya dari LPG. Selain itu pada penelitian ini untuk mendapatkan nilai konstanta perpindahan panas dan massa, menggunakan beberapa persamaan yang dianalisa secara bersamaan menggunakan metode Runge Kutta. Proses perpindahan panas dan massa merupakan hal yang sangat penting dalam pengeringan gula semut agar dihasilkan produk yang berkualitas dan tahan lama. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dianalisis perpindahan panas dan massa secara simultan selama proses pengeringan gula semut. Berdasarkan latar belakang tersebut maka dilakukan penelitian dengan judul Analisis Perpindahan Massa dan Panas Secara Simultan pada Pengeringan Gula Semut Menggunakan Cabinet Dryer.
1.2. Tujuan Tujuan utama dari penelitian ini adalah menganalisis proses perpindahan panas dan massa pada pengeringan gula semut menggunakan Cabinet Dryer secara simultan dengan menggunakan metode Runge Kutta. Adapun tujuan khususnya antara lain: 1. Menentukan nilai koefisien perpindahan panas konveksi secara simultan menggunakan metode Runge Kutta 2. Menentukan laju penurunan kadar air gula semut selama pengeringan secara simultan menggunakan metode Runge Kutta
5
1.3. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa manfaat antara lain: 1. Memberi informasi baru berupa pengetahuan dan sebagai media pengebangan khususnya sebagai bahan pembanding untuk penelitian selanjutnya. 2. Bagi industri gula semut, memberikan informasi sehingga dapat dihasilkan produk berkualitas secara efisien 3. Bagi dunia, kemajuan teknologi diharapkan dapat memberikan wawasan mengenai pengeringan gula semut menggunakan cabinet dryer.
1.4 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian diperlukan agar hasil penelitian menjadi lebih fokus. Dalam penelitian ini, permasalahan yang dikaji perpindahan panas secara konveksi untuk penentuan nilai koefisien perpindahan panas (h) dan nilai konstanta laju penurunan kadar air (k) yang berkaitan dengan perpindahan massa. Penelitian ini dibatasi pada pengukuran suhu (T) dan kadar air bahan dengan variasi 3 suhu terhadap 3 kapasitas bahan.
