4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengeringan Ikan Pengeringan merupakan cara pengawetan ikan dengan mengurangi kadar air pada tubuh ikan sebanyak mungkin. Tubuh ikan mengandung 56-80% air, jika kandungan air ini dikurangi, maka metabolisme bakteri terganggu dan akhirnya mati. Pada kadar air 40% bakteri sudah tidak dapat aktif, bahkan sebagian mati, namun sporanya masih tetap hidup. Spora ini akan tumbuh dan aktif kembali jika kadar air meningkat. Oleh karena itu, ikan hampir selalu digarami sebelum dilakukan pengeringan. Kecepatan pengeringan ditentukan oleh faktor-faktor sebagai berikut (Prasetyo dan Sunarwo, 2008) : a.
Kecepatan udara, makin cepat udara di atas ikan, makin cepat ikan menjadi kering.
b.
Suhu udara, makin tinggi suhu, makin cepat ikan menjadi kering
c.
Kelembaban udara, makin lembab udara, makin lambat ikan menjadi kering
d.
Ukuran dan tebal ikan, makin tebal ikan, makin lambat kering. Makin luas permukaan ikan, makin cepat ikan menjadi kering.
e.
Arah aliran udara terhadap ikan, makin kecil sudutnya, makin cepat ikan menjadi kering.
f.
Sifat ikan, ikan berlemak lebih sulit dikeringkan Cara pengeringan terbagi dua golongan yaitu pengeringan alami dan buatan.
Pada pengeringan alami, ikan dijemur di atas rak-rak yang dipasang agak miring (+15°) ke arah datangnya angin, dan diletakkan di bawah sinar matahari tempat angin bebas bertiup Lamanya penjemuran 8 jam/hari selama 3 hari di daerah dengan intensitas sinar matahari tinggi. Pekerjaan penjemuran harus disertai
5
pembalikkan 2-3 kali setiap hari. Untuk mengukur tingkat kekeringan ikan, dengan cara menekan tubuh ikan menggunakan ibu jari dan telunjuk tangan. Pada ikan kering tekanan jari tidak akan menimbulkan bekas. Cara lain dengan melipat tubuh ikan. Ikan kering tidak akan patah jika tubuhnya dilipatkan. Pengeringan buatan dilakukan secara mekanis. Keuntungan pengeringan secara mekanis antara lain suhu, kelembaban dan kecepatan angin dapat diatur. Selain itu sanitasi dan hihiene lebih mudah dikendalikan. Namun cara ini belum memasyarakat sebab biaya alat mekanis relatif lebih mahal jika dibandingkan pengeringan alami (Masyamsir, 2001). Alat pengering mekanis antara lain: oven, alat pengering berbentuk kotak (cabinet-type dryer), alat pengering berbentuk lorong (tunnel dryer), alat pengering bersuhu rendah (cold dryer), alat pengering dengan sinar infra merah, alat pengering beku hampa (vacuum freeze drying). 2.2. Metode Pengeringan
Udara pengeringan bisa dikelompokkan menjadi dua yaitu pengeringan alami dan pengeringan mekanis (Budiman, 2004) a) PengeringanAlami
Pengeringan alami adalah proses pengeringan yang dilakukan dengan menggunakan media angin dan sinar mata hari. Dalam pengeringan alam, ikan dijemur diatas rak-rak yang dipasang miring (+15o) kearah datangnya angin dan diletakkan ditempat terbuka supaya terkena sinar mata hari dan hembusan angin secara langsung .Keunggulan pengeringan alami adalah proses sangat sederhana, murah dan tidak memerlukan peralatan khusus sehingga mudah dilakukan oleh semua orang.
6
Gambar 2.1.Posisiikandalampengeringanalami Pada proses pengeringan ini, angin berfungsi untuk memindahkan uap air yang terlepas dari ikan, dari atas ikan ke tempat lain sehingga penguapan berlangsung lebih cepat. Tanpa adanya pergerakan udara, misalnya jika penjemuran ditempat tertutup (tanpa adanya hembusan angin), pengeringan akan berjalan lambat. Selain tiupan angin, pengeringan alami juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari pada saat penjemuran berlangsung. Makin tinggi intensitasnya maka proses pengeringan akan semakin cepat berlangsung begitupun sebaliknya.Oleh karena itu, proses pengeringan alami sering terhambat pada saat musim penghujan karena intensitas cahaya matahari sangat
kurang.
Karena
lambatnya
pengeringan,
proses
pembusukan
kemungkinan tetap berlangsung selama proses pengeringan. Masalah lain yang dihadapi pada pengeringan alami adalah ikan yang dijemur ditempat terbuka gampang dihinggapi serangga atau lalat. Lalat yang hinggap akan meninggalkan telur, dalam waktu 24 jam telur tersbut akan menetas dan menjadi ulat yang hidup didalam daging ikan.
7
b) Pengeringan Mekanis Karena banyaknya kesulitan yang didapat pada proses pengeringan alami terutama pada saat musim penghujan, maka manusia mencoba membuat alat baru untuk menghasilkan produk yang lebih baik dengan cara yang lebih efisien. Pada pengeringan mekanis, ikan disusun diatas rak-rak penyimpanan didalam ruangan tertutup yang dilengkapi dengan beberapa lubang ventilasi. Kedalam ruangan tersebut, ditiupkan hawa panas yang dihasilkan dari elemen pemanas listrik. Hawa panas ditiupkan dengan sebuah kipas angin atau blower supaya mengalir ke arah rak-rak ikan. angin yang membawa uap air dari tubuh ikan akan keluar dari lubang-lubang ventilasi. Pengeringan mekanis memiliki beberapa keunggulan sebagai berikut : 1) Ketinggian suhu, kelembaban dan kecepatan udara mudah diatur 2) sanitasi dan higiene lebih mudah dikendalikan 3) tidak memerlukan tempat yang luas 4) waktu pengeringan menjadi lebih teratur (tidak terpengaruh oleh adanya musim hujan)
Gambar 2.2. Proses pengeringan mekanis
8
2.3. Prinsip Kerja Alat Pengering Tipe Udara Alami Ikan cakalang yang sudah bersih diletakkan dan diatur dalam ruang pengering yang terdiri atas lima rak pengeringan. Setelah itu batok atau tempurung kelapa dimasukkan kedalam tungku pembakaran dan dibakar sehingga menghasilkan panas dan asap. Panas yang dihasilkan dari proses pembakaran ini dihembuskan dengan menggunakan fan sementara asap dibuang melalui cerobong asap. Selanjutnya udara panas akan melewati sebuah nozzle sehingga laju aliran panas menjadi lebih cepat mencapai ruang pengeringan. Udara panas yang telah mengisi ruang pengeringan akan memanaskan dan mengeringkan ikan cakalang yang terdapat pada ruang pengering secara perlahan-lahan sehingga lambat laun kadar air yang terdapat dalam tubuh ikan akan berkurang sesuai dengan target pengeringan yang diinginkan. Pengambilan data dilakukan setiap 30 menit, hal ini dilakukan sekaligus memantau kondisi komoditas secara langsung. Udara panas yang telah melewati dan mengeringkan tubuh ikan cakalang akan keluar melewati empat buah lubang dengan luas tertentu yang berada dibagian atas dari ruang pengering. Proses pengeringan ikan cakalang yang terdapat dalam ruang pengeringan dapat dipantau dan diamati melalui pintu kaca. 2.4. Cara Kerja Dan Gambar Pengering Alat pengering ikan bersirkulasi alami berbahan bakar yang berasal dari batok kelapa.dengan kapasitas 80 – 150 kg.Ikan di keringkan oleh udara bercampur gas asap hasil pembakaran tempurung kelapa. Udara masuk kedalam ruang pengering dalam kondisi jenuh, gas asap yang bercampur dengan udara berfungsi mentransfer panas keudara sehingga udara yang
9
tadinya berada dalam keadaan jenuh menjadi tidak jenuh. Energy ditransfer dari hasil pembakaran tempurung kelapa ke udara artinya sumber energy adalah pembakaran tempurung kelapa. Pada tungku pembakaran dilengkapi dengan cerobong asap dan di dalam terowongan udara panas dilengkapi dengan nozzel. Kedua alat ini dimaksudkan untuk membuang dan mereduksi asap yang bercampur dengan udara panas. Sedang nozzel
berfungsi mempercepat aliran udara panas mencapai ruang
pengeringan. Ada beberapa parameter yang digunakan untuk mengidentifikasi proses pengeringan suatu komoditas dalam ruang pengerikan yakni : 1.
Terdapat perbedaan hingga 50% antara enegi total pengujian (QL) dengan energi total perencanaan.
2.
Perbedaan
temperature
pada
ruang
pengeringan
dan
lingkungan mencapai 30-50% Adapun gambar alat pengering dapat dilihat pada gambar 3.
temperature
10
30
30
50
70
50
30
30
Cerobongasap 40 40
RuangPengeringan 120
Udara masuk 50
Udara masuk
Qs
v
v Tungku
v Nozzel
v
Qv s Nozzel
v
Tungku
Gambar 2.3. Alat pengering ikan tipe sirkulasi udara alami
2.5. Parameter Yang Diukur Dalam penelitian ini parameter yang diukur meliputi iradiasi surya, kecepatan angin, suhu dan RH udara lingkungan dan di dalam alat pengering, kecepatan angin, perubahan kadar air produk, dan laju sirkulasi produk (Suwarno dan Prasetyo, 2008; Irfan, 2008). 1.
Kadar air Kadar air (% basis basah) =
Keterangan:
m air
m padatan
x 100%................................. kg (1) = Massa Air Awal Basis Basah (kg) = Massa padatan awal basis basah (kg)
11
x 100% ......................................... kg (2)
Kadar air (% basis kering =
m air
Keterangan:
m padatan 2.
= Massa Air akhir basis kering (kg) = Massa padatan akhir basis kering. (kg)
Laju pengeringan
=
Berdasarkan data pengukuran :
Keterangan:
∆
...................................... (3)
= Laju Pengeringan (%b.k./jam) Mo = Basis Kering (%bk.)
Mf = Basis Basah (%b.k.
∆t = selang waktu pengukuran (jam)
3. Energi yang tersedia untuk pengeringan .( Q )
Q = m .Nkb ....................................................................................... (4) Keterangan : m = Massa biomassa (kg)
Nkb = Nilai kalor bahan (kJ/kg)
4.
Q = Energi biomassa (kJ)
Panas udara yang diterima udara pengering (
=
)
Cpu(Tr − Tl)3600t .................................................................... (5)
Keterangan:
= Panas penguapan air produk (KJ)
qu = Debit udara (m3/s)
qu/ vu
= ̇ udarakering( ̇
)
vu = Volume jenis udara (m3/kg)
Cpu = Kalor jenis udara(KJ/kg0c)
12
Tr = Suhu ruang pengering (0C) Tl = Suhulingkungan (320C)
t = Lamanya proses pengering (jam) 5.
Total kebutuhan energi untuk pengeringan (Qs) Panas jenis yang digunakan untuk menaikkan suhu produk Cpb = 0,37 + 0,034 (Mo) ....................................................................... (6) Keterangan: Cpb = Panas jenis produk (kJ/Kg℃) Panas yang digunakan untuk menguapkan air produk Q =mu. ∆Hfg . ........................................................................................ (7) QΔT= mo.Cpb (TR-TB)
Keterangan : Q = Energi yang dibutuhkan untuk menguapkan kadar air dari ikan
mu = laju udara kering ∆Hfg = entalvi spesifik penguapan air(KJ/kg)
QΔT = energi kalor untuk menaikan suhu produk KJ Mo = kadar air basis kering Cpb = Panas jenis produk (kJ/Kg℃) TR = Temperatur udara ruang pengering(℃) TB = Temperatur lingkungan (℃)
Sehingga total energi yang digunakan oleh produk adalah : QT = QΔT + QL Keterangan : QT = Energi total yang digunakan oleh produk QL = Panas yang digunakan untuk menguapkan air produk
13
6.
Konsumsi energy spesifik (KES), kJ/kg uap air (KES) KES = Qudara/muaik ................................................................................... (8) Keterangan: Qudara = Panas yang diterima udara pengering (KJ) Muaik = Massa air yang diuapkan (Kg)
Efisiensi kalor dalam ruang pengering : (η) η pengeringan =
Keterangan: QT Qud
x100...................................................................... (9) = Total energi yang di digunakan oleh produk(kJ) = energy kalor yang diterima oleh udara pengering(kJ)
