HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 SIFAT FISIK SAMPEL BERDASARKAN VARIASI UKURAN
Densitas bahan merupakan suatu parameter yang dapat memberikan informasi keadaan fisika dan kimia suatu bahan. Pada penelitian ini, dilakukan pengukuran densitas pada sampel dengan berbagai variasi ukuran. Masing-masing sampel ditimbang dan diukur volumenya, dimana data yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Identifikasi Sifat Fisik Umbi talas Sampel Tebal
Data berat dan volume dapat memperkirakan berat jenis pada masing-masing sampel. Berat jenis keseluruhan diperoleh yaitu sebesar 0,956 g/ml. Pengukuran densitas berguna untuk membandingkan tingkat pengeringan bahan hasil pertanian lainnya berdasarkan sifat fisik sampel. Semakin kecil densitas suatu bahan yang digunakan, semakin besar penyerapan air oleh bahan (Kapasiang, 2017).
4.2 KINETIKA PENGERINGAN
Proses pengeringan umbi talas dilakukan secara alami dengan kondisi di luar dan di dalam ruangan. Pengeringan dengan kondisi di luar ruangan dilakukan menggunakan bantuan cahaya matahari secara langsung dengan meletakkan sampel pada terpal yang ditempatkan di bawah cahaya matahari secara langsung selama 8 jam setiap hari sampai sampel mencapai berat konstan. Pada pengeringan dengan kondisi di dalam ruangan, sampel dikeringkan di dalam ruangan tertutup yang tidak terkena sinar matahari secara langsung. Suhu pada proses pengeringan dipengaruhi oleh cuaca atau keadaan lingkungan. Pada penelitian ini suhu rata-rata saat dilakukan
berdasarkan cuaca atau keadaan lingkungan. Untuk kinetika pengeringan, berat sampel yang hilang diukur menggunakan timbangan digital setiap interval waktu yang ditentukan. Berat sampel yang hilang dihitung dengan Persamaan (4.1).
WL(t)= W(0)– W(t) (4.1)
Dimana, WL(t) adalah berat sampel yang hilang pada interval waktu tertentu. W(0)
adalah berat awal umbi talas basah sebelum dikeringkan. W(t) adalah berat kering umbi talas pada interval waktu tertentu. Penelitian ini dilakukan untuk memperkirakan pengurangan massa selama proses pengeringan. Dimana model kinetika digunakan untuk memprediksi hubungan perpindahan massa dengan waktu pengeringan. Proses pengeringan hari pertama menunjukan penurunan kadar air pada sampel dengan jumlah yang besar. Kinetika pengeringan umbi talas pada hari pertama di luar ruangan dan di dalam ruangan dapat dilihat pada Gambar 4.1.
(a)
(b)
Gambar 4.1 Perubahan Berat Sampel Pada Hari Pertama (a) Luar Ruangan, (b)Dalam Ruangan.
Pada pengeringan di luar ruangan terdapat tiga sampel umbi talas yang masing-masing memiliki ketebalan berbeda yaitu sampel 1 dengan tebal 0,5 cm,
tersebut memiliki berat awal yang berbeda yaitu sampel 1 dengan berat 4,25 gram;
sampel 2 dengan berat 7,68 gram; dan sampel 3 dengan berat 10,77 gram. Setelah dilakukan pengeringan di alam terbuka selama 8 jam dengan kondisi suhu rata-rata yaitu 29-31oC, masing-masing sampel mengalami perubahan berat yang sangat sinifikan. Terjadi penurunan berat masing-masing sampel yang dikeringkan yaitu sampel 1 sebanyak 2,06 gram, sampel 2 sebanyak 3,04 gram dan sampel 3 sebanyak 4,14 gram.
Sedangkan pada kondisi pengeringan di dalam ruangan terdapat tiga sampel umbi talas yang masing-masing memiliki ketebalan berbeda yaitu sampel 1 dengan tebal 0,5 cm, sampel 2 dengan tebal 1,0 cm dan sampel 3 dengan tebal 1,5 cm.
Ketiga sampel tersebut memiliki berat awal yang berbeda yaitu sampel dengan ketebalan 0,5 cm memiliki berat 4,17 gram; sampel dengan tebal 1,0 cm memiliki berat 8,05 gram; dan sampel dengan tebal 1,5 cm memiliki berat 10,68 gram. Setelah dilakukan pengeringan di dalam ruangan tertutup selama 8 jam, masing-masing sampel mengalami perubahan berat yang sangat sinifikan. Terjadi penurunan berat masing-masing sampel yang dikeringkan yaitu sampel dengan ketebalan 0,5 cm sebanyak 0,98 gram, sampel dengan ketebalan 1,0 cm sebanyak 2,01 gram dan sampel dengan ketebalan 1,5 cm sebanyak 2,87 gram. Sebagian berat pada sampel telah hilang ke udara yang mana berat yang telah hilang merupakan kadar air pada sampel. Dari hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa pengeringan di hari pertama kadar air pada sampel mengalami penurunan yang sangat besar. Hal ini disebabkan air yang menguap adalah air bebas yang terdapat dipermukaan bahan (Ridhatullah dan Rosdanelli, 2019). Penurunan berat terbesar terjadi pada pengeringan kondisi di luar ruangan. Hal ini menunjukkan bahwa laju pengeringan berkaitan dengan faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeringan yaitu faktor udara pengering. Faktor yang berhubungan dengan udara pengering adalah suhu, kecepatan aliran udara, dan kelembaban udara (Subarjo, dkk., 2015).
Penurunan berat pada sampel umbi talas menunjukan bahwa kadar air yang semakin berkurang hingga pada kesetimbangannya. Laju pengeringan mengalami penurunan terhadap waktu. Data pengeringan umbi talas mulai dari hari pertama sampai akhir proses pengeringan dengan kondisi di luar dan di dalam ruangan dapat dilihat pada Gambar 4.2.
(a)
(b)
Gambar 4.2 Kinetika pengeringan sampel per hari (a) Luar Ruangan, (b) Dalam Ruangan
Pada pengeringan di luar ruangan, berat sampel dengan ketebalan 0,5 cm konstan pada hari ke-4 dengan berkurangnya berat sebanyak 3,19 gram, berat sampel dengan ketebalan 1,0 cm konstan pada hari ke-5 dengan berkurangnya berat sebanyak 5,92 gram, dan pada sampel dengan ketebalan 1,5 cm konstan pada hari ke-5 dengan berkurangnya berat sebanyak 7,28 gram. Sedangkan pada pengeringan di dalam ruangan semua berat sampel konstan pada hari ke-6. Pada sampel dengan ketebalan 0,5 cm mengalami penurunan berat dari awal pengeringan sampai akhir pengeringan sebanyak 2,9 gram, pada sampel dengan ketebalan 1,0 cm mengalami penurunan berat sebanyak 5,87 gram, dan pada sampel dengan ketebalan 1,5 cm mengalami penurunan berat sebanyak 6,52 gram. Berdasarkan Gambar 4.2 tampak bahwa semakin lama proses pengeringan maka kadar air semakin sedikit atau rendah.
Proses pengeringan umbi talas di luar ruangan memerlukan waktu 5 hari untuk mencapai berat konstannya, sedangkan pengeringan di dalam ruangan memerlukan
pengeringan berkaitan dengan faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengeringan yaitu faktor udara pengering dan sifat bahan. Faktor yang berhubungan dengan udara pengering adalah suhu, kecepatan aliran udara pengering, dan kelembaban udara, sedangkan faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yaitu ukuran bahan dan kadar air awal (Subarjo dkk., 2015).
Gambar 4.3 Kondisi Variasi Pengeringan
Gambar 4.3 menunjukkan perubahan berat sampel dalam variasi kondisi di luar dan di dalam ruangan. Suhu rata-rata yang diukur pada saat pengeringan sampel di luar ruangan adalah 29-31°C. Berdasarkan Gambar 4.3 dapat disimpulkan bahwa pengeringan sampel terbaik dilakukan di luar ruangan dimana penurunan berat yang lebih besar dibandingkan pengeringan di dalam ruangan dan pengeringan di luar ruangan membutuhkan waktu yang lebih singkat daripada pengeringan di dalam ruangan.
Penurunan berat pada sampel umbi talas menunjukan bahwa kadar air yang semakin berkurang hingga pada kesetimbangannya. Untuk penurunan kadar air pada pengeringan, berat sampel yang hilang diukur menggunakan timbangan digital setiap interval waktu yang ditentukan. Kadar air yang hilang dihitung dengan Persamaan 4.2.
Kadar air =Berat awal-Berat akhir
Berat Awal x 100% (4.2)
Data penurunan kadar air pada pengeringan umbi talas mulai dari hari pertama sampai akhir proses pengeringan dengan kondisi di luar dan di dalam ruangan dapat dilihat pada gambar Gambar 4.4.
(a)
(b)
Gambar 4.4 Penurunan kadar air pada pengeringan sampel per hari (a) Luar Ruangan, (b) Dalam Ruangan
Pada pengeringan di luar ruangan, sampel dengan ketebalan 0,5 cm mengalami penyusutan kadar air pada hari pertama sebanyak 48,4% , diikuti dengan hari ke dua sebanyak 20%, pada hari ke tiga sebanyak 5,6%, dan pada hari ke empat sebanyak 1% dari kadar air keseluruhan sampel umbi talas pada ketebalan 0,5 cm. Sampel dengan ketebalan 1,0 cm mengalami penyusutan kadar air pada hari pertama sebanyak 39,6% , diikuti dengan hari ke dua sebanyak 22,8%, pada hari ke tiga sebanyak 11,3%, pada hari ke empat sebanyak 2,7%, dan pada hari ke lima sebanyak 0,6% dari kadar air keseluruhan sampel umbi talas pada ketebalan 1,0 cm.
Sedangkan pada pengeringan dengan ketebalan 1,5 cm mengalami penyusutan kadar air pada hari pertama sebanyak 38% , diikuti dengan hari ke dua sebanyak 15,5%, pada hari ke tiga sebanyak 10,2%, pada hari ke empat sebanyak 2,8, dan pada hari ke lima sebanyak 1,1% dari kadar air keseluruhan sampel umbi talas pada ketebalan 1,5
Pada pengeringan di dalam ruangan, Sampel dengan ketebalan 0,5 cm mengalami penyusutan kadar air pada hari pertama sebanyak 23,5% , diikuti dengan hari ke dua sebanyak 16%, pada hari ke tiga sebanyak 17,7%, pada hari ke empat sebanyak 7,9%, pada hari ke lima sebanyak 3,6%, dan pada hari ke enam sebanyak 0,7% dari kadar air keseluruhan sampel umbi talas pada ketebalan 0,5 cm. Pada sampel dengan ketebalan 1,0 cm mengalami penyusutan kadar air pada hari pertama sebanyak 25% , diikuti dengan hari ke dua sebanyak 18%, pada hari ke tiga sebanyak 10,7%, pada hari ke empat sebanyak 11,4%, pada hari ke lima sebanyak 6,5%, dan pada hari ke enam sebanyak 1,3% dari kadar air keseluruhan sampel umbi talas pada ketebalan 1,0 cm. Sedangkan pada pengeringan dengan ketebalan 1,5 cm mengalami penyusutan kadar air pada hari pertama sebanyak 26,8% , diikuti dengan hari ke dua sebanyak 13%, pada hari ke tiga sebanyak 7,9%, pada hari ke empat sebanyak 4,6%, pada hari ke lima sebanyak 7,4%, dan padas hari ke enam sebanyak 1% dari kadar air keseluruhan sampel umbi talas pada ketebalan 1,5 cm. Berdasarkan
Gambar 4.3 tampak bahwa semakin lama proses pengeringan maka kadar air yang hilang pada sampel semakin rendah. Dari hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa pengeringan di hari pertama kadar air pada sampel mengalami penyusutan yang sangat besar. Hal ini disebabkan air yang menguap adalah air bebas yang terdapat dipermukaan bahan (Ridhatullah dan Rosdanelli, 2019).
Gambar 4.5 Variasi Kondisi Pengeringan
Gambar 4.5 menunjukkan penyusutan kadar air pada sampel dalam variasi kondisi di luar dan di dalam ruangan. Suhu rata-rata yang diukur pada saat pengeringan sampel di luar ruangan adalah 29-31°C. Berdasarkan Gambar 4.5 dapat
dilihat bahwa kadar air pada kondisi di luar ruangan pada sampel dengan ketebalan 0,5 adalah sebanyak 75%, pada sampel dengan ketebalan 1,0 cm sebanyak 77%, dan pada sampel dengan ketebalan 1,5 cm sebanyak 67%. Sedangkan kadar air pada kondisi di luar ruangan pada sampel 0,5 cm adalah sebanyak 69,5%, pada sampel 1,0 cm sebanyak 72,9%, dan pada sampel dengan ketebalan 1,5 cm sebanyak 61%.