KARYA AKHIR
ANALISA HASIL PENGUJIAN MESIN VACUUM DRYER DENGAN BAHAN PISANG KEPOK PADA TEKANAN -76 cm/Hg
Oleh : Ramansyah putra 045202032
KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR SARJANA SAINS TERAPAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA – IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir dengan judul “Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 Cm/Hg” Karya Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan program studi Teknologi Mekanik Industri (D-IV) di Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tak terkira kepada kedua orang tua tercinta yaitu Ayahanda Syafrizal Hadi dan Ibunda Sudar Wati yang telah membesarkan, mendidik penulis dengan pelita kehidupan, do’a dan kasih sayang serta dukungan moril maupun materil kepada penulis. Dalam penyusunan karya akhir ini, penulis telah banyak menerima bantuan berupa bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Terang Ukur Hidayat Solihin Ginting, ST.MT selaku Dosen Pembimbing, yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga, pikiran, nasehat ,saran dan ide-ide inovatif untuk memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga karya akhir ini dapat diselesaikan. 2. Bapak Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Program Studi Teknologi Mekanik Industri Program Diploma-IV, FT-USU. 3. Bapak Tulus Burhanuddin,ST.MT selaku Sekertaris Program Studi Teknologi Mekanik Industri. 4. Bapak Ir.Mulfi Hazwi,MSc selaku Kordinator Program Studi Teknologi Mekanik Industri. 5. Seluruh Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. 6. Pegawai Departemen Teknik Mesin kak Is, bang Syawal, bang Izhar Fauzi, 7. Semua keluarga yang sangat saya cintai yang telah banyak memberikan perhatian, nasehat, do’a, dan dukungan baik moril maupun materil. 8. Orang yang saya sayangi Raden Sri Wijaya yang selalu memberikan dukungan dan semangat serta do’a dalam penulisan karya akhir . Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
9. Bapak Dr.Ir.Ilmi Abdulla,MSc, bapak Dr.Ir.M Sobron Yamin,MSc, bang Bambang Sulistyo Handoko,ST, bang Jufrizal,ST, Muhammad Yusuf,ST dan danar hadi yang telah banyak memberikan waktu, saran dan dukungan dalam penyelesaian mesin pengering pakum ini. serta seluruh staf Grow Center. 10. Rekan satu tim saya dalam penelitian Hendrik donal parapat. 11. Semua rekan mahasiswa stambuk 2004 yang sudah banyak membantu. 12. Rekan senior, mahasiswa stambuk 2000-2003 yang telah memberikan contoh baik dalam masa perkuliahan. 13. Sahabat-sahabat saya Gontar, kak Ade, Sinta, zia, serta semua pihak yang telah banyak memberikan masukan dan dukungan selama perkuliahan dan penyusunan Karya Akhir ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan laporan ini. Akhirul kalam, semoga karya akhir ini dapat lebih bermanfaat bagi penulis dan bagi semua pihak yang membutuhkan. Semoga Allah SWT selalu melindungi, memberikan hidayah dan melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua. Amin.
Medan,
2009
Penulis
Ramansyah Putra Nim: 045202032
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR .................................................................................... v DAFTAR TABEL ..........................................................................................vi DAFTAR NOTASI ....................................................................................... vii
BAB I
PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1 1.2. Tujuan Penulisan .................................................................... 2 1.3. Manfaat Penelitian .................................................................. 2 1.4. Batasan Masalah ..................................................................... 2 1.5. Metode Pengumpulan Data ..................................................... 3 1.6. Sistematika Penulisan ............................................................. 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pengertian Umum ................................................................... 7 2.2. Teori Dasar Pengeringan ......................................................... 7 2.3. Efisiensi Pengeringan .............................................................. 8 2.4. Jenis-jenis Mesin pengering ................................................... 11 2.5. Pisang Kepok .......................................................................... 18
BAB III METODE PENGUJIAN 3.1. Waktu Dan Tempat Pengujian ................................................ 19 3.1.1. Alat ............................................................................ 19 3.1.2. Bahan Yang Dikeringakn .......................................... 21 3.2. Prinsip Kerja .......................................................................... 22 3.3. Prosedur Pengujian ................................................................ 22 3.4. Kontruksi Pengering Vakum (Vacuum Dryer) ........................ 23 Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3.5. Bagian-Bagian Pengering Vakum (Vacuum Dryer) ................ 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Percobaan ...................................................................... 30 4.2. Grafik Hasil Pengujian ........................................................... 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ............................................................................ 36 5.2. Saran .................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR GAMBAR
Gambar : Gambar 1.1.
Diagram Alir Pengerjaan Laporan Karia Akhir ............. 6
Gambar 2.1.
Pengering Nampan ...................................................... 11
Gambar 2.2.
Pengering Turbo ......................................................... 12
Gambar 2.3.
Pengring Rotary ......................................................... 14
Gambar 2.4.
Pengering Beku Terowongan ...................................... 14
Gambar 2.5.
Hubungan Antara Tekanan Mutlak, Atmosfir, Ukur Dan Vakum ........................................................ 16
Gambar 2.6.
Pengering Vakum Jenis Pedal ..................................... 17
Gambar 2.7.
Pengering Vakum Jenis Sabuk .................................... 17
Gambar 3.1.
Timbangan ................................................................. 19
Gambar 3.2.
Alat Pengiris .............................................................. 20
Gambar 3.3.
Skema Pengering Vakum ........................................... 20
Gambar 3.4.
Bahan Yang Digunakan Pisang Kepok ........................ 21
Gambar 3.5.
Pengering Vakum ....................................................... 23
Gambar 3.6.
Ruang Vacuum ........................................................... 24
Gambar 3.7.
Rak ............................................................................ 24
Gambar 3.8.
Pompa Vakum............................................................. 25
Gambar 3.9.
Dudukan Ruang Vakum ............................................. 26
Gambar 3.10.
Barometer .................................................................. 27
Gambar 3.11.
Termometer ................................................................ 27
Gambar 3.12.
Pemisah Uap Dengan Air (Cyclone) ........................... 28
Gambar 3.13.
Kompor Minyak Tanah .............................................. 29
Gambar 4.1.
Grafik massa-waktu .................................................... 35
Gambar 4.2.
Grafik Kadar Air-Waktu ............................................. 35
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR TABEL
Tabel : Tabel 2.1
Komposisi Pisang Per 100 Gram Bahan ...................... 18
Tabel 3.1.
Spesifikasi Ruang Vakum .......................................... 24
Tabel 3.2.
Spesifikasi Rak ........................................................... 25
Tabel 3.3.
Spesifikasi Pompa Vakum .......................................... 26
Tabel 3.4.
Spesifikasi Dudukan Ruang Vakum ........................... 27
Tabel 3.5.
Spesifikasi Barometer ................................................. 27
Tabel 3.6.
Spesifikasi Termometer .............................................. 28
Tabel 3.7.
Spesifikasi Cyclone .................................................... 28
Tabel 4.1.
Total Waktu Proses Percobaan .................................... 34
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR NOTASI
Simbol
Keterangan
Satuan
P
Tekanan
m0
massa awal
gram
m1
Massa pengeringan awal
gram
m2
Massa pengeringan akhir
gram
T
Temperatur
t
Waktu
Q
Jumlah kalor yang dibutuhkan
kJ
mT
Massa zat cair pada bahan
kg
Cp
Kalor spesifik
∆T
Perbedaan temperatur
m air
Massa zat cair yang di uap kan
hfg
Entalpi penguapan air
kJ/kg
Laju aliran massa
gram/s
ρ
Rapat massa
kg/m3
A
Luas permukaan
m²
V
Kecepatan aliran
m/s
mrata-rata
cm/Hg
0
C
menit
kJ/kg.K 0
C atau K kg
massa rata-rata
gram
∆t
selang waktu pengeringan
menit
Ǿ
Diameter pipa
Inch
b
Lebar
cm
l
Panjang
cm
h
Tinggi
cm
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Dalam menyelesaikan suatu pekerjaan semua orang selalu menginginkan kemudahan-kemudahan dalam menyelesaikannya, baik itu pekerjaan yang ringan, sedang, maupun pekerjaan yang berat dan beresiko tinggi. Seperti telah diketahui bersama, dewasa ini perkembangan teknologi begitu cepat dan telah dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan manusia dimana segala pekerjaan manusia tersebut agar sesuai dengan yang diinginkan. Melihat begitu banyaknya produksi pertanian dan perkebunan yang perlu dikeringkan, maka untuk mengeringkan dari hasil pertanian dan perkebunan tersebut dibutuhkan suatu alat pengering salah satunya (vacuum dryer). Di dalam dunia industri juga diperlukan proses pengeringan contohnya seperti industri keramik, pabrik kertas walaupun proses dan prinsip kerja pengeringannya berbeda. Proses pengeringan secara tradisional masih banyak digunakan orang yaitu dengan menggunakan sinar matahari. Walaupun hal ini sangat bergantung dari cuaca (sinar matahari), kondisi dan lingkungan di mana pengeringan itu berlangsung. Adapun tujuan pengeringan yaitu untuk menghilangkan sebagian air dari suatu bahan. Biasanya kandungan air dikurangi sampai batas dimana mikroba tidak dapat timbul lagi. Pengeringan memeng bertujuan
untuk melawan
kebusukan oleh aktivitas mikroba. Meskipun kering tidak berarti bahan pangan
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
tersebut steril. Sebagian besar mikroba tidak dapat hidup pada bahan yang kering. Apabila bahan tersebut basah kembali maka mikroba dengan cepat akan tumbuh.
1.2. Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan karya akhir ini adalah: 1. Menyelesaikan masa perkuliahan Program Studi Diploma IV Jurusan Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara. 2. Mengetahui prinsip kerja dari mesin pengering (khususnya vakum dryer)
1.3. Manfaat Penelitian Laporan karya akhir ini diharapkan bermanfaat : 1. Untuk mendukung pengembangan teknologi tepat guna baik dalam dunia industri maupun dunia pendidikan.. 2. Bagi para mahasiswa yang ingin dan tertarik untuk mengembangkan alat ini. 3. Bagi Penulis atau perancang sendiri untuk menambah wawasan tentang proses pembuatan mesin pengering vakum dan mengaplikasikan ilmu yang didapat selama masa perkuliahan.
1.4. Batasan Masalah Dalam penulisan karya akhir ini, pembahasan dibatasi hanya pada hasil pengujian pisang yang akan dikeringkan pada tekanan (yang mendekati -76 cm/Hg), dengan temperatur 45 0C, 50 0C, dan 55 0C. Waktu pada proses pengeringan 15 menit, 20 menit, dan 25 menit. Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
1.5. Metodelogi Pengumpulan Data 1. Persiapan Orientasi Mempersiapkan hal-hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, pengenalan perusahaan, membuat permohonan karya akhir dan konsultasi pada dosen pembimbing. 2
Metode Survei Penulis melakukan survei pada laboratorium Teknik Industri (FT USU) untuk melihat bentuk dari ruang vakum.
3
Studi Kepustakaan Studi literatur yaitu mempelajari buku-buku
dan karangan ilmiah yang
berhubungan dengan masalah yang dihadapi. 4. Pengumpulan Data Pengumpulan data yang akan digunakan penyusunan laporan Karya Akhir dengan cara : 1. Pengamatan langsung terhadap objek 2. Data literatur 5. Analisa dan Evaluasi Data Yakni data yang diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama-sama dosen pembimbing. 6. Membuat Draft Laporan Yaitu membuat penuliasan Draft Karya Akhir sehubungan dengan data yang diperoleh dari perusahaan.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
7. Asistensi Melaporkan hasil penulisan Karya Akhir kepada dosen pembimbing siap untuk diketik dan dijilid.
1.6. Sistematika Penulisan Adapun sistematis penulisan karya akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Pendahuluan. Bab I dibahas mengenai Latar belakang, Tujuan dan Manfaat Perancangan, Sistematika Penulisan, Batasan Masalah dan Metode Pengujian. II. Tinjauan Pustaka. Bab II menjelaskan tentang teori pengeringan, macam-macam sistem pengeringan dan keunggulan/kekurangan masing-masing pengering. III. Prosedur Pengujian. Bab III memberikan impormasi mengenai tempat dan waktu pelaksanaan pengujian, bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan prosedur pengujian. IV. Hasil dan Pembahasan. Bab IV membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan memaparkan kedalam bentuk tabel dan grafik. V. Kesimpulan. Bab V Memaparkan kesimpulan dari analisa hasil pengujian.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Daftar pustaka Referensi yang mendukung karya akhir ini akan secara lengkap disajikan untuk kemudahan dalam mencari data maupun bahan kajian berikutnya. Lampiran. Segala data hasil survey, data pendukung rancangan serta beberapa lampiran yang digunakan dalam penulisan Karya Akhir ini dilampirkan guna memudahkan dalam mencari maupun sebagai bahan kajian berikutnya.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Bagan aliran penulisan Karya Akhir
mulai
2. desain vacuum dryer
3.pembuatan alat vacuum dryer
4. percobaan
5. analisa
Gambar 1.1 Diagram aliran Pengerjaan laporan Karya Akhir
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Pengeringan Pengeringan merupakan cara untuk menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan dengan bantuan energi panas dari sumber alami (sinar matahari) atau buatan (alat pengering). Biasanya kandungan air tersebut dikurangi sampai batas yang diinginkan.
2.2. Teori Dasar Pengeringan Pada dasarnya pengeringan terjadi akibat pemanasan dengan udara sebagai media pengahantar panas, sumber panas atau pembawa uap pada saat proses terjadi. Untuk perhitungan teknik udara dinyatakan hanya terdiri dari nitrogen dan oksigen. Udara di atmosfir tidak pernah benar-benar kering, udara pada atmosfir normal merupakan campuran udara kering dan uap air. [2.8] Adapun interaksi atau jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah fasa dapat dihitung dengan : [12.16]
Q = mT Cp ∆T + m air h fg
(2.1)
Dimana Q
= Jumlah kalor yang dibutuhkan (kJ)
mT
= Massa zat cair pada bahan (kg)
Cp
= Kalor spesifik (kJ/kg.K)
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
∆T
= Perbedaan temperatur (0C atau K)
m air
= Massa zat cair yang di uap kan. (kg)
hfg
= Entalpi pengupan air (kJ/kg)
2.3. Efisiensi Pengeringan Hal utama dalam perencanaan sebuah pengering adalah kecepatan pengeringan yang akan terjadi dari perubahan fisik yang terjadi pada bahan yang dikeringakan. Oleh karna itu perlu dilakukan usaha-usaha untuk mempercepat perpidahan panas dan pengurangan massa (pengurangan massa dalam hal ini adalah perpindahan air keluar dari bahan yang dikeringakan dalam proses pengeringan tersebut). Ada beberapa faktor yang perlu di perhatikan untuk memperoleh kecepat pengeringan maksimum, yaitu :
1. Ketebalan bahan. Semakin tipis bahan yang digunakan akan mempercepat pengeringanan dibandingkan dengan bahan yang tebal. Biasanya bahan yang akan di keringakan di potong-potong untuk mempercepat pengeringan.
2. Temperatur Semakin besar temperatur maka semakin cepat proses perpindah panas berlangsung sehingga mengakibatkan proses penguapan semakin cepat pula.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3. Perpindahan panas melalui udara (konveksi) Umumnya udara yang bergerak akan lebih banyak mengambil uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan. Udara yang bergerak adalah udara yang mempunyai kecepatan gerak yang tinggi yang berguna untuk mengambil uap air dan menghilangkan uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan, sehingga dapat mencegah terjadinya udara jenuh yang dapat memperlambat penghilangan air.
4. Tekanan ruangan Pada tekanan udara atmosfir 760 Hg (= 1 atm), air akan memdidih pada suhu 100 0C. Pada tekanan udara lebih rendah dari 1 atmosfir air akan mendidih pada suhu lebih randah dari 100 0C. P 760 mmHg = 1 atm
Air mendidih 100 0C
P Udara < 1 atm
Air mendidih < 100 0C
P rendah dengan T rendah
Cocok terhadap
untuk
bahan
panas,
yang
sensitive
seperti
bahan
bioteknologis tertentu, bahan farmasi, bahan pangan dengan kandungan flavor ting dan lain sebagainya. [2.14]
5. Waktu Apa bila waktu yang diberikan semakain lama maka proses penguapan semakin besar.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Laju pengeringan massa dapat dihitung dengan : [8.31] =
m 0 − mt ∆t
(2.2)
Dimana = Laju pengeringan (gram/menit) m0
= Massa awal bahan (gram)
mt
= Massa akhir bahan (gram)
∆t
= Selang waktu pengeringan (menit)
Sedangkan untuk mencari kadar air setelah pengeringan dapat dihitung dengan rumus : [11.9]
kadar air (%) =
Berat akhir × kadara air awal Berat awal
(2.3)
2.4. Jenis-jenis Mesin Pengering 1. Pengeringan nampan Pengering yang paling umum digunakan untuk produk dengan jumlah yang tidak terlalu besar adalah pengering nampan secara curah, pada gambar 2.7. yang terdiri dari satu atau beberapa kumpulan nampan yang ditempatkan pada ruang terisulasi dimana udara panas dialiri oleh kipas dan kisi-kisi pemandu yang dirancang sesuai keperluan. Seringkali, sebagian dari udara buang diedarkan kembali oleh sebuah kipas yang ditempatkan didalam atau diluar ruang pengering. Pengering ini umumnya membutuhkan sejumlah pekerja untuk membongkar-muat produk. Waktu pengeringan umumnya cukup panjang (10-60 jam). Kunci keberhasilan Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
operasi pengeringan ini adalah keseragaman aliran udara pengeringan terlama merupakan penentu lama pengeringan keseluruhan yang dibutuhkan, yang selanjutnya menentukan kapasitas pengering. Nampan-nampan tersebut juga dapat menyebabkan distribusi yang kurang baik dan menurunkan kinerja pengeringan.
Gambar 2.1. Pengering nampan [1.42]
Pengeringan jenis curah dapat diubah menjadi jenis kontiniu. Gambar 2.8 menunjukkan pengering turbo, yang terdiri atas susunan nampan membujur yang diletakkan pada suatu batang vertical. Produk yang dimasukkan pada tingkat pertama di atur tinggi tumpukannya oleh sekumpulan pisau tak bergerak yang membentuk sederetan parit pada permukaan lapisan. Pisau-pisau ini dibuat bergerigi untuk memastikan terjadinya pencampuran bahan. Setelah satu putaran, bahan akan tersapu habis jatuh ke tingkat dibawahnya oleh pisau terakhir. Biasanya pengering ini dapat memuat sampai dengan 30 buah napan. Udara panas di alirkan ke ruang pengering dengan kipas turbin. Udara di panaskan secara tak langsung dengan melewatkannya ke elemen pemanas internal. Bahan butiran basah di umpankan dari atas dan jatuh akibat gravitasi ke nampan berikutnya melewati selot radial pada tiap rak sikular. Garu berputar Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
mencampur padatan sehingga memperbaiki kinerja pengeringan. Pengering tersebut dapat beroperasi pada kondisi vakum, terutama untuk bahan yang sensitif terhadap panas atau ketika pelarut perlu dipulihkan dari uap air.
Gambar 2.2. Pengering turbo [1.43]
Kelebihan dari pengering napan : a. Dapat beroperasi dalam kondsisi vakum b. Kapasitas lebih besar. kekurangannya: a. Waktu pengeringan relatif lama. b. Biaya listrik relatif lebih tinggi c. Membutuhkan tenaga pekerja
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
1. Pengering rotary Pengering rotary bercascade adalah pengering kontak langsung yang beroperasi secara kontiniu dan terdiri atas cangkang silinder yang berputar perlahan serta biasanya dimiringkan beberapa drajat dari bidang horizontal untuk membantu perpindahan umpan basah yang dimasukkan pada ujung atas drum. Bahan kering dikeluarkan dari ujung bawah, pada Gambar 2.9. untuk menambah waktu tinggal bahan yang sangat halus dan kering (misalnya butiran keju), kasus yang jarang terjadi, silinder lebih baik dimiringkan dengan ujung pengeluaran prosuk pada elevasi yang lebih tinggi. Media pengering (udara panas, gas-gas hasil pembakaran, fleugas, dll) mengalir secara aksial melewati drum searah atau berlawanan arah dengan aliran prosuk. Aliran berlawanan lebih disukai bila bahan yang dikeringkan tidak sensitif terhadap panas dan harus dikeringkan sampai tingkat kadar air yang sangat rendah. Sedangkan metode aliran searah umumnya lebih disukai untuk bahan yang sensitif terhadap panas untuk laju pengeringan tinggi. Keuntungan dari pengering rotary adalah : a. Sangat fleksibel b. Berkemampuan tinggi c. Sesuai untuk kebutuhan laju produksi yang tinggi Kekurangan dari alat rotary drayer adalah: a. Memerlukan biaya modal yang cukup besar b. Biaya pemeliharaan alat cukup besar
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 2.3. Pengring Rotary [1.44]
2. Pengering beku Padatan yang sangat sensitif panas, biasanya bahan bioteknologis tertentu, bahan farmasi atau pangan dengan kandungan flavor tinggi. Pengeringan terjadi dibawah titik tripel cairan dengan menyublimkan air beku menjadi uap, yang kemudian dikeluarkan dari ruang pengering dengan pompa vakum secara mekanis atau ejector jet uap panas. Umumnya pengeringan beku menghasilkan produk bermutu paling tinggi dibanding dengan teknik dehidrasi lain. Seperti pada gambar 2.10.
Gambar 2.4. Pengering beku terowongan [1.46] Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Keuntungan dari pengering beku : a. Dikendalikan secara terprogram. Kekurangan: a. Biaya pengoperasian lebih mahal
3. Pengering vakum Vakum berasal dari bahasa latin, vacuus, artinya kosong. Jadi vakum artinya menghampakan suatu ruangan atau suatu kemutlakan dibawah nol tekanan. Sitem ruang hampa dikepung oleh atmospir bumi. Untuk meciptakan ruang hampa diperlukan pompa untuk mengeluarkan udara keluar dari system. Kebutuhan ini merupakan arti pekerjaan dasar dari vakum. Dapat ditunjukkan pada gambar 2.6 berikut. Istilah tekanan mutlak (gage) digunakan jika tekanan sistem lebih tinggi dari tekanan atmosfer setempat Patm . [3.10] P( gage ) = P( absolut ) − Patm
( absolut )
Jika tekanan atmosfer setempat lebih tinggi dari tekanan sistem, maka digunakan istilah tekanan vakum. P (vakum) = Patm (absolut ) − P (atm)
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 2.5. Hubungan antara tekanan mutlak, atmosfir, ukur dan vakum [3.10]
Untuk pengeringan padatan berbentuk butiran atau sluri, pengering vakum dengan berbagai rancangan mekanis telah tersedua secara komersial. Pengeringan jenis ini lebih mahal dari pada pengering bertekanan atmosfir tetapi sesuai untuk bahan yang sensitive panas dan memerlukan pemulihan pelarut atau jika ada rasio kebakaran atau ledakan. Pencampuran berbentuk kerucut tunggal atau ganda dapat diterapkan untuk pengeringan dengan pemanasan selimut bejana dan pemakuman untuk mengeluarkan uap air. Pada gambar 2.11 dan 2.12 menunjukkan dua pengering vakum yang tersedia dipasar. Pengering vakum jenis pedal cocok untuk bahan seperti lumpur sedangkan pengering vakum jenis sabuk cocok untuk bahan berbentuk pasta.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 2.6. Pengering vakum jenis pedal [1.47]
Gambar 2.7. Pengering vakum jenis sabuk [1.48] Keuntungan dari pengering vakum: a. Proses pengeringan lebih cepat b. Sesui untuk bahan yang sensitif panas c. Bahan lebih tahan lama untuk disimpan Kekurangannya: a. Biaya operasional cukup tinggi karna investasi tinggi.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
2.5. Pisang Kepok Salah satu Pisang yang banyak terdapat di pasaran dan disukai oleh masyarakat di antaranya adalah Pisang Kepok. Pisang kepok banyak diolah menjadi pisang goreng. Daging buah ada yang berwarna putih dan ada yang kuning. Yang berdaging kuning lebih enak dibanding yang putih. Satu tandan pisang berisi 7 sisir (109 buah). Ada beberapa produk yang dapat dibuat dari pisang, yaitu tepung pisang, pisang sale, keripik pisang, selai pisang, keripik binggol pisang dan dodol pisang. Adapun kandungan yang terdapat pada buah pisang dapat dilihat pada table 2.1. sebagai berikut : [9.2] Tabe2.1. Komposisi pisang per 100 gram bahan SENYAWA
KOMPOSISI
Air (%)
75,00
Energi (K)
88,00
Karbohidrat (gram)
23,00
Protein (gram)
1,20
Lemak (gram)
0,20
Ca (mg)
8,00
P (mg)
28,00
Fe (mg)
0,60
Vitamin A (SB)
439,00
Vitamin B-1 (mg)
0,04
Vitamin C (mg)
78,00
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB III METODE PENGUJIAN
3.1. Waktu Dan Tempat Pengujian Pengujian dilakukan di ruangan dosen bapak Terang UHSG,ST.MT Fakultas Teknik Mesin USU. Proses pengujian dimulai pada tanggal 1 juni 2009.
3.1.1. Alat Adapun alat-alat yang digunakan adalah : 1. Timbangan Timbangan dapat dilihat pada gambar 3.1. Berfungsi untuk menimbang bahan yang akan dikeringkan.
Gambar 3.1. Timbangan.
2. Pengiris pisang Pengiris pisang dapat dilihat pada gambar 3.2. Fungsinya untuk mengiris pisang yang akan dikeringkan biar sama rata ketebalannya. Ketebalan pisang yang akan dikeringkan ± 2 mm
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 3.2. Alat pengiris 3. Stopwacth 4. Kompor 5. Alat pengering vakum
Skematik Pengering Vakum (vacuum dryer) 2
1
3 18
6 7
5 4
8
9
17
10 13
16 19
11
14
15
12
Gambar 3.3. Skematik pengering vakum
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Keterangan : 1. Termometer 2. Katup Masuk/Katup Isap Uap 3. Pressure Gauge 4. Buah 5. Rak 6. Dinding Dalam 7. Dinding Luar 8. Busa Penahan Panas 9. Katup Hisap 10. Pipa Hisap 11. Kompor (sumber kalor) 12. Dudukan Ruang Vakum 13. Pemisah Air 14. Air 15. Katup Buang 16. Pompa Vakum 17. Katup Isap Uap 18. Slang Isap Uap 19. Slang Buang
3.1.2. Bahan Yang Dikeringkan Dalam Percobaan. 1. Pisang kepok Adapun pisang yang digunakan adalah pisang kepok seperti pada gambar 3.4.
Gambar 3.4. Pisang kepok
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3.2. Prinsip kerja Adapun prinsip kerja pengering vakum yaitu ; Bahan baku yang akan dikeringkan di letakkan pada tiap rak, kemudian dimasukkan ke ruang vakum dan ditutup rapat hingga kebocoran udara luar keruangan hampir tidak ada. Udara dihisap menggunakan pompa vakum melalui pipa/selang penghubung sampai tekanan yang diinginkan. Kompor akan memanaskan udara diruang vakum melalui sisi bagian bawah ruang vakum. Udara panas menguapkan/mengeluarkan air yang terkandung pada irisan-irisan buah. Selanjutnya uap dari pemanasan dihisap kembali oleh pompa vakum untuk mempertahankan tekanan dalam ruang vakum. . 3.3. Prosedur Pengujian Adapun prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut : Permulaan pengujian; 1. Pisang yang akan dikeringan di iris-iris, ketebaln pisang ± 2 mm. 2. Sebanyak 100 gram ± 12,5 gram pisang yang telah di iris-iris diletakkan pada tiap rak. 3. Rak diletakkan kedalam ruang vakum kemudian tutup/kunci, hingga kebocoran udara luar keruangan hampir tidak ada. 4. Udara di ruang vakum dihisap dengan pompa vakum sampai mencapai tekanan yang diinginkan (mendekati -76 cm/Hg). 5. Pemanasan dilakukan dengan kompor minyak tanah untuk memanaskan ruang vakum.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
6. Mencatat temperatur, variasi temperatur ruang ; ± 45 oC, ± 50 oC, dan ± 55 o
C.
7. Tekanan ruang vakum dipertahankan sekitar -76 cm/Hg, hingga proses selesai. 8. Waktu proses pengeringan bervariasi ; ± 15 menit, ± 20 menit, dan ± 25 menit, 9. Mencatat hasil bahan yang sudah dikeringkan tiap raknya. 10. Setelah proses pengeringanan pertama seselai, rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 di pindahkan ke posisi rak 1. 11. Ulangi proses pekerjaan dari awal hingga proses selesai.
Konstruksi Pengering Vakum (vacuum dryer) Kontruksi pengering vakum dapat dilihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5. Pengering vakum
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3.5. Bagian-bagian Pengering Vakum (vacuum dryer) Adapun bagian-bagian utama dari pengering vakum ini adalah: 1. Ruang Vakum Ruang vakum pada gambar 3.6 merupakan ruang tempat proses-proses pengeringan. Ruang ini di isolasi sedemikian rupa sehingga kebocoran udara luar ke ruangan hampir tidak ada.
Gambar 3.6. Ruang vacuum. Tabel 3.1 Spesifikasi ruang vakum Jenis
Boks
Bahan
Stainless steel 2 mm
ukuran
b = 40 cm, l = 40 cm, dan h = 40 cm
2. Rak Rak berfungsi sebagai wadah bahan yang akan dikeringkan, dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7. Rak Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Tabel 3.2 Spesifikasi rak. Jenis
Rak
Bahan
Galvanis 0.53 mm
Ukuran
b = 37 cm, l = 37 cm, dan h = 10 cm
3. Pompa vacuum Pompa vakum berfungsi untuk mengisap udara dan uap dari ruang vakum, dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Pompa vakum.
Bagian-bagian pompa vakum 1. Saluran Masuk (intake fitting) 2. Katup Balas Gas (gas ballast valve) 3. Saluran Pengisi Minyak (oil fill port) 4. Sight Glass 5. Penampung Minyak 6. Aliran Keluar Minyak (oil drain) 7. Landasan Pompa 8. Katup Isolasi dari system (Iso-Valve) 9. Motor Penggerak 10. Tombol Penggerak (power switch) 11. Saluran Keluar 12. Tangki
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Table 3.3 Spesifikasi pompa vakum Model 15607 Voltage range
220 V
Frequency range
50 Hz
Free Air Replacement
142 I/m
Stages
2
Motor Speed
1425 rpm
Factory Micron Rating
20 microns
Approximate Oil Capacity
400 ml
Weight
15 kg
Width
14.29 cm
Height
24,6 cm
Length
42 cm
Intake
½ inch and ¼ inch SAE MFL
MIN Starting Temp. at 90% voltage
0 0C
Motor Size
37 kw (1/2 hp) Capacitor start
Operating Temperature
68 0C
4. Dudukan ruang vakum Berfungsi sebagai tempat dudukan/meletakkan ruang vakum, selain itu alat ini juga berfungsi sebagai pelindung api kompor dari tiupan angin agar api tetap stabil pada saat pemanasan, dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9. Dudukan ruang vakum Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Table 3.4 Spesifikasi dudukan ruang vakum Rangka dudukan
plat profil L 25
Dinding
Plat 1,2 mm
dimensi
P = 45 cm x L = 27 cm
5. Barometer Barometer berfungsi untuk mengukur tekanan udara. Jenis alat ukur tekanan yang digunakan alat ukur bourdon seperti pada gambar 3.10.
Gambar 3.10. Barometer Table 3.5 Spesifikasi barometer Jenis
Analog
Ukuran
2 ½ inch
6. Termometer Berfungsi untuk mengukur temperatur ruang vakum terutama pada saat proses pengeringan. seperti pada gambar 3.11.
Gambar 3.11. Termometer Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Table 3.6. Spesifikasi termometer Jenis
Analog
Ukuran
2 ½ inch
7. Pemisah uap dengan air (Filterisasi) Filterisasi untuk memisahkan uap dengan udara sehingga uap basa tidak semuanya terisap oleh pompa vakum. Proses pemisahannya yaitu ketika pompa bekerja uap basa yang ada di ruang vakum akan terisap, melalui gulungangulungan pipa yang terdapat dalam filterisasi. Akibat gulungan-gulungan pipa ini maka uap basa yang terisap akan menempel di dinding pipa. Uap yang menempel pada dinding pipa akan menjadi kumpulan-kumpulan air, karena ada perbedaan massa jenis antara air dan uap kering maka air akan jatuh/terkumpul pada saringan yang ada, uap kering akan terhisap kepompa vakum, dapat dilihat gambar 3.12.
Gambar 3.12. Pemisah uap dengan air (Filterisasi)
Table 3.7. Spesifikasi Filterisas Jenis
Tabung
Ukuran
Ǿ =12 inch, l = 30 cm
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
7. Kompor minyak tanah Kompor digunakan untuk sumber kalor yang akan menghantarkan panas dalam ruang vakum, pada gambar 3.13 berikut:
Gambar 3.13. Kompor minyak tanah.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Percobaan Dari hasil percobaan mesin pengering vakum, yang menunjukkan hasil terbaik terdapat pada percobaan dengan tekanan seimbang (yang mendekati -76 cm/Hg), lama pengeringan ± 25 menit, dengan temperature ± 55 0C dimana kadar air yang terdapat pada bahan sangat kecil.
1. Pengeringan awal Adapun hasil massa rata-rata pada pengeringan awal yaitu : mrata − rata =
massa rak1 + massa rak 2 + massa rak 3 3
85 gram + 50 gram + 30 gram 3 = 55 gram =
Laju pengeringan awal dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan (2.2). =
Pada rak 1
Pada rak 2
m 0 − mt ∆t
100 gram − 85 gram 37 menit = 0,4 gram / menit =
100 gram − 50 gram 37 menit = 0,4 gram / menit =
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Pada rak 3
=
100 gram − 30 gram 37 menit
= 1,9 gram / menit
Adapun laju pengeringan rata-rata 0,4 gram / menit + 1,35 gram / menit + 1,9 gram / menit 3 = 1,22 gram / menit
mrata − rata =
Dari persamaan (2.3) untuk mencari kadar air akhir pada pengeringan dapat dapat diketahui dengan menggunakan rumus berikut :
kadar air (%) =
Berat akhir × kadara air awal Berat awal
85 × 75 % 100 = 63,75 %
Pada rak 1
(%) =
Pada rak 2
(%) =
Pada rak 3
(%) =
57 × 75 % 100 = 37,5 %
30 × 75 % 100 = 22,5 %
Kadar air rata-rata pada pengeringan awal:
63,75 % + 37,5 % + 22,5 % 3 = 41,25 %
kadar airrata −rata (%) =
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
2. Pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1. Adapun massa rata-rata pada pengeringan akhir : mrata − rata =
massa rak1 + massa rak 2 + massa rak 3 3
30 gram + 30 gram + 30 gram 3 = 30 gram =
Laju pengeringan rata-rata setelah rak rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1., dapat di hitung dengan persaman (2.2) :
30 gram − 30 gram 37 menit = 0 gram / menit
Pada rak 1
=
Pada rak 2
=
Pada rak 3
=
50 gram − 30 gram 37 menit = 0,54 gram / menit
85 gram − 30 gram 37 =1,48 gram / menit
Laju pengeringan rata-rata setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1. 0 gram / menit + 0,54 gram / menit + 1,48 gram / menit 3 = 0,67 gram / menit
mrata − rata =
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Kadar air akhir pada pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1, dihitung dengan persamaan (2.3) :
30 × 22,5 % 30 = 22,5 %
Pada rak 1
(%) =
Pada rak 2
(%) =
Pada rak 3
(%) =
30 × 22,5 % 50 = 22,5 %
30 × 22,5 % 85 = 22,5 %
Kadar air rata-rata pada akhir pengeringan rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1. 22,5 % + 22,5 % + 22,5 % 3 = 22,5 %
kadar airrata −rata (%) =
Pada saat proses pengeringan berlangsung, terjadi interaksi kalor yang dibutuhkan untuk mengubah fasa zat cair menjadi uap. Proses ini dapat dihitung dengan mengunakan rumus persamaan (2.1) : Q = mt Cp . ∆T + m air h fg
Q = (0,075 kg ) . (1,867 kJ / kg . K ) . ( 550 C − 32 0C ) + (0,1 kg − 0,03 kg ) . (2370,7 kJ / kg ) = (0,075 kg ) . (1,867 kJ / kg.K ) . (296 K ) + (0,07 kg ) . (2370,7 kJ / kg ) = 41.4474 kJ + 165,949 kJ = 207.3964 kJ
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Bahan bakar yang digunakan dalam proses pengeringan untuk semua percobaan sebesar 2,5 liter. Tabel 4.1. Total waktu proses percobaan Selam 15 menit
Selama 20 menit
Selama 25 menit
Temperatur
Waktu
Temperatur
Waktu
Temperatur
Waktu
(oC)
(menit)
(oC)
(menit)
(oC)
(menit)
45
57
45
70
45
80
50
57
50
68
50
78
55
57
55
68
55
74
Total
171
Dalam 1 menit =
Total
206
Total
232
2,5 liter = 0,004 liter 609 menit
Bahan bakar untuk percobaan 1 = 171 x 0,004 = 0,684 liter Bahan bakar untuk percobaan 2 = 206 x 0,004 = 0,824 liter Bahan bakar untuk percobaan 3 = 232 x 0,004 = 0,928 liter
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
4.2. Grafik Hasil Pengujian
80
(30,74)
Waktu (menit)
70 60 50 40
(55,37)
30 20 10 Massa (gram) 10
20
30
40
50
60
70
80
Gambar 4.1. Grafik massa-waktu.
80 (22,5) (74)
Waktu (menit)
70 60 50 40
(41,25) (37)
30 20 10 Kadar air (%) 10
20
30
40
50
60
70
80
Gambar 4.2 Grafik Kadar Air-Waktu. Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Dari hasil yang di peroleh pada mesin pengering vakum (vacuum dryer), dapat disimpulkan sebagai berikut : Percobaan hasil terbaik di dapat pada saat tekanan (yang mendekati -76 cm/Hg), lama pengeringan 25 menit, dengan temperatur 55 0C, Setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1. a. Kadar air akhir dari proses pengeringan buah pisang 22,5 % b. Berat pisang setelah pengeringan 30 gram dari (100 gram) c. Bahan bakar yang terpakai dalam proses percobaan 2,5 liter.
5.1. Saran 1.
Pengering vakum ini masih sederhana sehingga perlu adanya perbaikan lagi untuk menjadi mesin pengering vakum yang lebih sempurna.
2.
Hendaknya rak pengeringan dibuat berputar sehingga proses pengeringan bisa merata dengan satu kali pengeringan dan filterisasi perlu adanya perbaikan lagi agar proses kerjanya lebih sempurna.
3. Sebelum pengering dimulai pastikan ruang vakum tertutup/terkunci dengan rapat sehingga kebocoran udara luar keruangan hampir tidak ada. 3. Untuk mendapatkan hasil pengeringan yang baik, besar nyala api kompor harus dijaga agar tetap stabil. 4. Tekanan ruang vakum dijaga agar tetap stabil pasa saat proses pengeringan. Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR PUSTAKA
1. Devahastin. S, Pengeringan Industrial, Institute Pertanian Bogor / IPB Press: Bogor, 2001. 2. Rohanah. A, Teknik Pengeringan (tep421), Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara. 2006. 3. Saad. M.A, Termodinamika, Prinsip Dan Aplikassi. 4. Mc Cabe. W.L, Operasi Teknik Kimia. Jilid 2. 1993. 5. Satuhu. S, Penanganan Dan Pengelolahan Pisang, Penebar Suadaya: Jakarta, 1996. 6. Nuswamarhaeni. S, Dkk, Mengenal Buah Unggulan Indonesia, Penebar Suadaya, Jakarta 1999. 7. C.Reynolds, William, Termodinamika Teknik, Edisi Kedua, Erlanga 1994. 8. http://
[email protected]. 9. http:// Buah_Sayuran.com/TTG_Pengolahan_pangan. 10. http:// Pengeringan_Vakum.com/Mekanikal/Titik Index.Php. 11. http:// Indrianasatyamintartii_Institut Pertanian bogor/IPB. 12. http:// Thermodynamics_Revision.com /Interaksi Kalor.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Lampiran 1. Data Hasil Pengujian Pada Proses Pengeringan Pisang. Adapun data pengeringan pada proses pengeringan buah pisang sebagai dengan pengering vakum (vacuum dryer) sebagai berikut berikut : Pada pengeringan awal dilakukan penghisapan udara yang ada di ruangan sampai tekanan yang mendekati -76 cm/Hg dengan waktu 25 menit dan mempertahankan temperatur yang di inginkan.
Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) Tabel .1. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
15
15
100
95
75
71,25
2
-76
45
15
15
100
80
75
60
3
-76
45
15
15
100
75
75
56,25
Rak
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1. Tabel .2. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
12
15
75
50
56,25
37,5
2
-76
45
12
15
80
50
60
37,5
3
-76
45
12
15
95
45
71,25
33.75
Rak
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 15 mnt) Tabel .3. Percobaan 2 (T = 50 0C, t1 = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal. P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
50
15
15
100
90
75 grm
67,5
2
-76
50
15
15
100
75
75 grm
56,25
3
-76
50
15
15
100
35
75 grm
26,25
Rak
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .4. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
50
12
15
35
30
26,25
22,25
2
-76
50
12
15
75
45
56,25
33,75
3
-76
50
12
15
90
30
67,5
22,5
Rak
Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt) Tabel .5 Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
55
15
15
100
85
75
63,75
2
-76
55
15
15
100
60
75
45
3
-76
55
15
15
100
30
75
22,5
Rak
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .6. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan. Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
55
12
15
30
30
22,5
22,5
2
-76
55
12
15
60
40
45
30
3
-76
55
12
15
85
30
63,75
22,5
Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 20 mnt) Tabel .7 Percobaan 1 (T = 45 0C, t1 = 20 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal. Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
15
20
100
97,5
75
73,12
2
-76
45
15
20
100
87,5
75
65,62
3
-76
45
15
20
100
37,5
75
28,12
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .8. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
15
20
37,5
37,5
28,12
28,12
2
-76
45
15
20
87,5
50
65,62
37.5
3
-76
45
15
20
97,5
37,5
73,12
28,12
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) Tabel .9. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
14
20
100
90
75
67,5
2
-76
45
14
20
100
87,5
75
65,62
3
-76
45
14
20
100
50
75
37,5
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .10. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
14
20
50
37,5
37,5
28,12
2
-76
45
14
20
87,5
60
65,62
44,99
3
-76
45
14
20
90
40
67,5
30
Rak
Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 20 mnt) Tabel .11. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
14
20
100
87,5
75
65,62
2
-76
45
14
20
100
80
75
60
3
-76
45
14
20
100
45
75
33,75
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .12. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan. Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
14
20
45
40
33,75
30
2
-76
45
14
20
80
50
60
37,5
3
-76
45
14
20
87,5
37,5
65,62
28,12
Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt) Tabel .13. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
15
25
100
95
75
71,25
2
-76
45
15
25
100
60
75
45
3
-76
45
15
25
100
50
75
37,5
Rak
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .14. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25) mnt Pada Proses Setelah Rak dipindahkan P
T
t0 → t1
t1 → t2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
15
25
50
45
37,5
33,75
2
-76
45
15
25
60
50
45
37,5
3
-76
45
15
25
95
45
71,25
33,75
Rak
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) Tabel .15. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
14
25
100
95
75
71,25
2
-76
45
14
25
100
75
75
56,25
3
-76
45
14
25
100
45
75
33,75
Rak
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .16. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan. P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
14
25
45
30
33,75
22,5
2
-76
45
14
25
75
40
56,25
30
3
-76
45
14
25
95
30
71,25
22,5
Rak
Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt) Tabel .17. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal P
T
t0 → t1
t 1 →t 2
m0
m1
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
(0C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
12
25
100
85
75
63,75
2
-76
45
12
25
100
50
75
37,5
3
-76
45
12
25
100
30
75
22.5
Rak
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1 Tabel .18. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan Rak
P
T 0
t0 → t1
t 1 →t 2
m1
m2
Kadar air
Kadar air
( cm/Hg)
( C)
(menit)
(menit)
(gram)
(gram)
awal (%)
akhir (%)
1
-76
45
12
25
30
30
22,5
22,5
2
-76
45
12
25
50
30
37,5
22,5
3
-76
45
12
25
85
30
63,75
22,5
Lampiran 2. Komposisi Zat Gizi Pisang Tabel .20. Komposisi Zat Gizi Pisang per 100 gram bahan SENYAWA
KOMPOSISI
Air (%)
75,00
Energi (K)
88,00
Karbohidrat (gram)
23,00
Protein (gram)
1,20
Lemak (gram)
0,20
Ca (mg)
8,00
P (mg)
28,00
Fe (mg)
0,60
Vitamin A (SB)
439,00
Vitamin B-1 (mg)
0,04
Vitamin C (mg)
78,00
(http:// buah_sayuran.com/TTG_Pengolahan_pangan)
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Lampiran 3. Berbagai Sifat Termodinamika Tabel .21. Berbagai Sifat Termodinamika Nominal Bagi Beberapa Gas Pada Temperatur Rendah (Si)
(C.Reynolds, William, Termodinamika Teknik)
Lampiran 4. Berbagai Sifat H2O Tabel .22. berbagai sifat H2O jenuh –tabel temperatur (SI)
(C.Reynolds, William, Termodinamika Teknik) Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.