Model Matematik dan Karakteristik Penyulingan Sereh Wangi (Andropogon nardus Java de Jong) Menggunakan Metode Uap Langsung

Dan b e r i l a h perumpamaan k e p a d a m e r e k a . ( m a n u s i a ) , k e h i d u p a n d u n i a a d a l a h s e b a g a i a i r h u j a n yang Kami t u r u n k a n d a r i l a n g i t , maka m e n j a d i s u b u r k a r e n a n y a tumbuh-tumbuhan d i muka b u m i , k e m u d i a n tumbuh-tumbuhan i t u m e n j a d i k e r i n g yang d i t e r b a n g k a n o l e h a n g i n . Dan a d a l a h A l l a h Maha Kuasa a t a s s e q a l a s e s u a t u ( A l K a h f i : 4 5 )

Persembahan u n t u k :

MODEL

MAPEMATIK

DAM KhRAKTERISPIK

PENYULINGAH

SEREW

( ~ n d r o p o ~ o n nardus Java d e Jong )

MEMGGUWARAN METODE UAP

LIBWGSUNG

Oleh ARIS RACHARTO

F 24. 0115

1 9 9 2

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Aris Racharto. F 24.0115. Model natenatik dan karak-

teristik penyulingan sereh i.iangi (Andropoyon nardus Java

de Jong) menggunakan metode uap langsung. Dibawah

bimbingan Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, FISAE sebagai dosen

pembimbing utana dan Ir. Rokhani Hasbullah sebagai dosen

pembimbing pendamping.

Sereh wangi nerupakan salah satu jenis tananan

penghasil minyak atsiri. Mutu ninyak sereh wangi

ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya penanganan

pasca panen bahan olah, kondisi dan cara penyulingan yany

dilakukan.

Penelitian ini bertujuan untuk : menyusun model

natematik konstanta laju minyak keluar dalan penyulingan

sereh wangi, menpelajari karakteristik penyulingan daun

sereh wangi dengan sisten uap langsung, nenyusun sinulasi

penyulingan untuk menduga rendenen ninyak sereh wangi yany

dihasilkan selama penyulingan.

Penyulingan dilakukan dengan kepadatan 144.0

gram/liter berdasarkan bahan dalan kondisi layu, kadar air

rata-rata bahan 60.25% wb, dan kandungan minyak rata-rata

3.149 db. Tekanan kerja yang digunakan untuk setiap

dengan mengatur besar kecilnya pembukaan kran yang ter-

dapat pada pipa pemasukan uap dan pipa pengeluaran cam-

puran uap air dan uap minyak.

Karakteristik keluarnya minyak sereh wangi selama

penyulingan, menunjukkan laju yang menurun dan dapat

dibagi menjadi tiga tahap laju minyak keluar yaitu laju

minyak keluar menurun yang cepat, lambat dan sangat

lambat.

Konstanta laju minyak keluar untuk setiap tekanan

kerja, secara matamatik merupakan koefisien dari suatu

persamaan yang dibentuk menggunakan metode kuadrat

terkecil antara in (C/Co) dengan lama waktu pengamatan

dalam setiap penyulingan. Sehingga setelah didapatkan

konstanta laju minyak keluar untuk setiap tekanan

tersebut, dengan metode yang sama dapat dinyatakan

pengaruh tekanan kerja P terhadap laju minyak keluar k ,

dan ditunjukkan oleh persamaan konstanta laju minyak

keluar sebagai fungsi tekanan kerja, sebagai berikut :

dengan standar korelasi 0.6105. Persamaan ini berlaku untuk selang tekanan kerja 118.54 sampai 199.45 KPa..pm5

Program simulasi yang dibuat memberikan dugaan

rendemen penyulingan untuk tekanan kerja 118.54, 138.65, 156.66, 175.54 dan 199.45 KPa, masing-masing sebesar 3.02%

penyulingan selama 4 jam. Sedangkan secara percobaan

dihasilkan rendemen berturut-turut 1.97% db, 1.88% db,

1.98% db, 2.40% db dan 2.63% db. untuk tekanan dan lama penyulingan yang sama.

Rendemen penyulingan minyak sereh wangi dipengaruhi

oleh tekanan kerja yang digunakan, berat minyak dan

konstanta laju minyak keluar. Semakin besar ketiga

parameter tersebut akan memperbesar pula rendemen

S K R I P S I

S e b a g a i s a l a h s a t u s y ~ 1 r r - 1 ~ icnticl: n e r : , p e r o l e h g e l a r

SARJhNk TEF.SOLOG1 PEXTANIAN

p a d a j u r u s a n M E K A N I S R S I P E R T A N I A N ,

F a k u l r a s l e b : n o l o g i P z r t a n i a n ,

I n s t i t u t P e r t a n i a n B o y o r

JURUSAN MEKANISASL P E R T A N I A N FAKULTAS TEKNOL0G.L P E R T A N I A N

INSTITUT PERTANlAN a O G O R

.

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

MODEL MATEMATIK DAN KARAKTERISTIK PENYULINGAN

SEREH WANGI (Andropoqon nardus Java d e Jong)

MENGGUNAKAN METODE UAP LANGSUNG

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada jurusan MEKELNISASI PERTANIAN,

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut ~ e r t a n i a n Bogor

Oleh

ARIS RACHARTO

F 24.0115

Tanggal lulus : 23 Mei 1992

Disetujui,

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah

SWT, karena hanya dengan berkat dan rahmatNyalah skripsi

ini dapat penulis selesaikan.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar

besarnya kepada :

1. Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai dosen

pembimbing utama

2. Ir. Rokhani Hasbullah sebagai dosen pembimbing

pendamping

3. Ir. M. Yamin sebagai dosen penguji

4. Ato Sunarto, Anang Ghozali dan Supriyono yang

telah bekerja sama dengan penulis dalan

menyelesaikan penelitian

5. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan doa

dan dorongan moril

6. Teknisi bengkel Mekanisasi Pertanian yang telah

memberikan bantuan selama penulis melakukan

penelitian

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak

kekurangan, karena itu kritik dan saran sangat penulis

harapkan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi yang

memerlukannya.

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTAR

...

i

DAFTAR IS1

...

ii

DAFTAR TABEL

...

iv

.DAFTAR GAMBAR

...

vi

DAFTAR LAMPIRAN

...

viii

DAFTAR SIMBOL

...

x

I.

.

PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

...

1

B. TUJUAN PENELITIAN

...

3

11. TINJAUAN PUSTAKA A. GANBARAN UMUM SEREH WANGI

...

4

B. PENYULINGAN MINYAK ATSIRI

...

9

1. Penyulingan Dengan Air

...

10

2. Penyulingan Dengan Air dan Uap

...

11

3. Penyulingan Dengan Uap Langsung

....

12

C. KAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RENDEMEN DAN MUTU MINYAK 1. Perlakuan Bahan Sebelum Disuling

. . .

1.4 2. Jenis Bahan yang Disuling

...

16

3. Kondisi Penyulingan

...

17

4. Perlakuan Minyak Setelah Penyulingan 18

I11

.

PENDEKATAN TEORITIS

. . .

20

IV

.

METODOLOGI PENELITIAN A

.

TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

...

24

B

.

BAHAN DAN ALAT

. . .

24

C

.

PROSEDUR PENYULINGAN

...

26

D

.

PARAMETER YANG DIAMAT1

...

27

1

.

Kadar Air

...

28

2

.

Kadar Minyak

...

28

3

.

Rendemen

...

29

4

.

Bobot Jenis

...

30

5

.

Suhu Dalam Penyulingan

...

31

6

.

Konsumsi Uap

...

31

7

.

Tekanan

...

3 1 E

.

PENGOLAHAN DATA 1

.

Penurunan Persamaan yang Digunakan

.

32 2

.

Penggunaan Metode Kuadrat terkecil

.

34 3

.

Uji Kesesuaian Model

...

36

V

.

HASIL DAN PEMBAHASAN A

.

KARAKTERISTIK PENYULINGAN SEREH WANGI

..

39

B

.

KONSTANTA LAJU MINYAK KELUAR

...

46

C

.

RENDEMEN PENYULINGAN SEREH WANGI

. . .

50

D

.

PENGUJIAN MODEL SIMULASI RENDEMEN

...

PENYULINGAN 63 E

.

ANALISA MUTU MINYAK SEREH WANGI

...

64

Dan b e r i l a h perumpamaan k e p a d a m e r e k a . ( m a n u s i a ) , k e h i d u p a n d u n i a a d a l a h s e b a g a i a i r h u j a n yang Kami t u r u n k a n d a r i l a n g i t , maka m e n j a d i s u b u r k a r e n a n y a tumbuh-tumbuhan d i muka b u m i , k e m u d i a n tumbuh-tumbuhan i t u m e n j a d i k e r i n g yang d i t e r b a n g k a n o l e h a n g i n . Dan a d a l a h A l l a h Maha Kuasa a t a s s e q a l a s e s u a t u ( A l K a h f i : 4 5 )

Persembahan u n t u k :

MODEL

MAPEMATIK

DAM KhRAKTERISPIK

PENYULINGAH

SEREW

( ~ n d r o p o ~ o n nardus Java d e Jong )

MEMGGUWARAN METODE UAP

LIBWGSUNG

Oleh ARIS RACHARTO

F 24. 0115

1 9 9 2

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Aris Racharto. F 24.0115. Model natenatik dan karak-

teristik penyulingan sereh i.iangi (Andropoyon nardus Java

de Jong) menggunakan metode uap langsung. Dibawah

bimbingan Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, FISAE sebagai dosen

pembimbing utana dan Ir. Rokhani Hasbullah sebagai dosen

pembimbing pendamping.

Sereh wangi nerupakan salah satu jenis tananan

penghasil minyak atsiri. Mutu ninyak sereh wangi

ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya penanganan

pasca panen bahan olah, kondisi dan cara penyulingan yany

dilakukan.

Penelitian ini bertujuan untuk : menyusun model

natematik konstanta laju minyak keluar dalan penyulingan

sereh wangi, menpelajari karakteristik penyulingan daun

sereh wangi dengan sisten uap langsung, nenyusun sinulasi

penyulingan untuk menduga rendenen ninyak sereh wangi yany

dihasilkan selama penyulingan.

Penyulingan dilakukan dengan kepadatan 144.0

gram/liter berdasarkan bahan dalan kondisi layu, kadar air

rata-rata bahan 60.25% wb, dan kandungan minyak rata-rata

3.149 db. Tekanan kerja yang digunakan untuk setiap

dengan mengatur besar kecilnya pembukaan kran yang ter-

dapat pada pipa pemasukan uap dan pipa pengeluaran cam-

puran uap air dan uap minyak.

Karakteristik keluarnya minyak sereh wangi selama

penyulingan, menunjukkan laju yang menurun dan dapat

dibagi menjadi tiga tahap laju minyak keluar yaitu laju

minyak keluar menurun yang cepat, lambat dan sangat

lambat.

Konstanta laju minyak keluar untuk setiap tekanan

kerja, secara matamatik merupakan koefisien dari suatu

persamaan yang dibentuk menggunakan metode kuadrat

terkecil antara in (C/Co) dengan lama waktu pengamatan

dalam setiap penyulingan. Sehingga setelah didapatkan

konstanta laju minyak keluar untuk setiap tekanan

tersebut, dengan metode yang sama dapat dinyatakan

pengaruh tekanan kerja P terhadap laju minyak keluar k ,

dan ditunjukkan oleh persamaan konstanta laju minyak

keluar sebagai fungsi tekanan kerja, sebagai berikut :

dengan standar korelasi 0.6105. Persamaan ini berlaku untuk selang tekanan kerja 118.54 sampai 199.45 KPa..pm5

Program simulasi yang dibuat memberikan dugaan

rendemen penyulingan untuk tekanan kerja 118.54, 138.65, 156.66, 175.54 dan 199.45 KPa, masing-masing sebesar 3.02%

penyulingan selama 4 jam. Sedangkan secara percobaan

dihasilkan rendemen berturut-turut 1.97% db, 1.88% db,

1.98% db, 2.40% db dan 2.63% db. untuk tekanan dan lama penyulingan yang sama.

Rendemen penyulingan minyak sereh wangi dipengaruhi

oleh tekanan kerja yang digunakan, berat minyak dan

konstanta laju minyak keluar. Semakin besar ketiga

parameter tersebut akan memperbesar pula rendemen

S K R I P S I

S e b a g a i s a l a h s a t u s y ~ 1 r r - 1 ~ icnticl: n e r : , p e r o l e h g e l a r

SARJhNk TEF.SOLOG1 PEXTANIAN

p a d a j u r u s a n M E K A N I S R S I P E R T A N I A N ,

F a k u l r a s l e b : n o l o g i P z r t a n i a n ,

I n s t i t u t P e r t a n i a n B o y o r

JURUSAN MEKANISASL P E R T A N I A N FAKULTAS TEKNOL0G.L P E R T A N I A N

INSTITUT PERTANlAN a O G O R

.

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

MODEL MATEMATIK DAN KARAKTERISTIK PENYULINGAN

SEREH WANGI (Andropoqon nardus Java d e Jong)

MENGGUNAKAN METODE UAP LANGSUNG

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada jurusan MEKELNISASI PERTANIAN,

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut ~ e r t a n i a n Bogor

Oleh

ARIS RACHARTO

F 24.0115

Tanggal lulus : 23 Mei 1992

Disetujui,

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah

SWT, karena hanya dengan berkat dan rahmatNyalah skripsi

ini dapat penulis selesaikan.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar

besarnya kepada :

1. Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai dosen

pembimbing utama

2. Ir. Rokhani Hasbullah sebagai dosen pembimbing

pendamping

3. Ir. M. Yamin sebagai dosen penguji

4. Ato Sunarto, Anang Ghozali dan Supriyono yang

telah bekerja sama dengan penulis dalan

menyelesaikan penelitian

5. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan doa

dan dorongan moril

6. Teknisi bengkel Mekanisasi Pertanian yang telah

memberikan bantuan selama penulis melakukan

penelitian

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak

kekurangan, karena itu kritik dan saran sangat penulis

harapkan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi yang

memerlukannya.

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTAR

...

i

DAFTAR IS1

...

ii

DAFTAR TABEL

...

iv

.DAFTAR GAMBAR

...

vi

DAFTAR LAMPIRAN

...

viii

DAFTAR SIMBOL

...

x

I.

.

PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

...

1

B. TUJUAN PENELITIAN

...

3

11. TINJAUAN PUSTAKA A. GANBARAN UMUM SEREH WANGI

...

4

B. PENYULINGAN MINYAK ATSIRI

...

9

1. Penyulingan Dengan Air

...

10

2. Penyulingan Dengan Air dan Uap

...

11

3. Penyulingan Dengan Uap Langsung

....

12

C. KAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RENDEMEN DAN MUTU MINYAK 1. Perlakuan Bahan Sebelum Disuling

. . .

1.4 2. Jenis Bahan yang Disuling

...

16

3. Kondisi Penyulingan

...

17

4. Perlakuan Minyak Setelah Penyulingan 18

I11

.

PENDEKATAN TEORITIS

. . .

20

IV

.

METODOLOGI PENELITIAN A

.

TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

...

24

B

.

BAHAN DAN ALAT

. . .

24

C

.

PROSEDUR PENYULINGAN

...

26

D

.

PARAMETER YANG DIAMAT1

...

27

1

.

Kadar Air

...

28

2

.

Kadar Minyak

...

28

3

.

Rendemen

...

29

4

.

Bobot Jenis

...

30

5

.

Suhu Dalam Penyulingan

...

31

6

.

Konsumsi Uap

...

31

7

.

Tekanan

...

3 1 E

.

PENGOLAHAN DATA 1

.

Penurunan Persamaan yang Digunakan

.

32 2

.

Penggunaan Metode Kuadrat terkecil

.

34 3

.

Uji Kesesuaian Model

...

36

V

.

HASIL DAN PEMBAHASAN A

.

KARAKTERISTIK PENYULINGAN SEREH WANGI

..

39

B

.

KONSTANTA LAJU MINYAK KELUAR

...

46

C

.

RENDEMEN PENYULINGAN SEREH WANGI

. . .

50

D

.

PENGUJIAN MODEL SIMULASI RENDEMEN

...

PENYULINGAN 63 E

.

ANALISA MUTU MINYAK SEREH WANGI

...

64