AKUMULASI PANAS SINAR MATAHARI DENGAN MENGGUNAKAN PASIR DAN OLI TERHADAP LAJU PENURUNAN KADAR AIR DALAM
MANISAN KERING MANGGA ARUMANIS (Mangifera indicaL)
THE ACCUMULATION OF SOLAR HEAT USING SAND AND ENGINE OIL ON THE WATER CONTENT DECLINING RATE OF DRIED SWEETENED MANGO
VAR ARUMANIS (Mangifera indica L)
SKRIPSI
Ditujukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
Disusun Oleh : ISADORA NATHALIA
06.70.0056
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
AKUMULASI PANAS SINAR MATAHARI DENGAN MENGGUNAKAN PASIR DAN OLI TERHADAP LAJU PENURUNAN KADAR AIR DALAM
MANISAN KERING MANGGA ARUMANIS (Mangifera indicaL)
THE ACCUMULATION OF SOLAR HEAT USING SAND AND ENGINE OIL ON THE WATER CONTENT DECLINING RATE OF DRIED SWEETENED MANGO
VAR ARUMANIS (Mangifera indica L)
Oleh:
ISADORA NATHALIA NIM : 06.70.0056
Program Studi : Teknologi Pertanian
Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan dihadapan sidang penguji pada tanggal :
Semarang, 21 Juni 2011
Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Pembimbing I Dekan
Ir. Sumardi, MSc.
Ita Sulistyawati, STP, MSc.
Pembimbing II
RINGKASAN
Mangga arumanis (Mangifera indica L) merupakan buah musiman yang banyak dibudidayakan di Indonesia dan memiliki umur simpan pendek. Pengolahan mangga menjadi manisan kering merupakan cara untuk memperpanjang umur simpan dengan metode penggulaan dan dipadukan dengan pengeringan. Metode pengeringan yang sering digunakan di Indonesia adalah metode Open Air Sun Drying. Metode ini menggunakan energi matahari yang diubah menjadi panas untuk mengeringkan produk. Namun, apabila cuaca mendung dapat menghambat proses pengeringan. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian yang dapat mengoptimalkan ketersediaan sinar matahari, dengan penambahan akumulator panas. Penelitian ini mengkaji penggunaan oli dan pasir sebagai akumulator panas pada unit pengering, dengan kontrol unit pengering tanpa akumulator panas. Unit pengering kontrol ini mengunakan seperangkat unit pengering yang dikembangkan oleh Alonge & Hammed (2007) di Universitas Ilorin, Nigeria. Tujuan utama dari penelitian ini adalah menguji efaktivitas heat accumulator
pasir dan oli terhadap karakteristik penyerapan panas, efaktivitas akumulasi panas, penurunan kadar air, laju pengeringan dan tekstur manisan mangga kering dengan pembanding unit pengering tanpa heat accumulator sebagai kontrol. Analisa yang dilakukan meliputi kadar air dan tekstur manisan mangga. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa Heat Accumulator Pasir (UPP) lebih cepat dalam menyerap panas namun dalam hal akumulasi panasHeat AccumulatorOli (UPO) lebih efektif. UPO dan UPP memiliki rata-rata laju pengeringan dan waktu pengeringan yang sama dan lebih cepat bila dibandingkan dengan UPK. Kadar air pada UPO sebesar 14,432 % ± 0,286, pada UPK 15,429% ± 0,353 sedangkan pada UPP sebesar14,237% ± 0,541. Tekstur manisan UPP paling keras bila dibandingkan dengan UPO dan UPK.
Kata kunci : manisan mangga, pengeringan, energi panas sinar matahari, heat
SUMMARY
Arumanis Mango is an annual fruit that has been cultivated all around Indonesia. The fruit however has a limited shelf life. Processing mango as dried sweetened product is a way to extend the consumability, and is applied with sugaring method combined with drying. Drying methods that often operate in Indonesia is Open Air Sun Drying Method. This method using sun energy that converted into heat to dry the product. But, when the weather is cloudy, the drying process can be delayed. Therefore in this research, a dryer unit was created in attempt to maximize the sun energy with the addition of heat accumulator. This research studied about the use of engine oil and sand as heat accumulator in dryer unit, as well as the dryer unit without heat accumulator, as the control. The Control dryer unit was constructed following Alonge & Hammed's research (2007) of University Ilorin, Nigeria. The main purpose of this research was to evaluate heat accumulation of sand and engine oil on the characteristics of heat absorption, the effectiveness of heat accumulation, declining of water content, drying rate and texture of dried sweetened mango, compared with drying unit without heat accumulator as control. The analysis included water content and texture of dried sweetened mango. The result showed that heat accumulator of sand(UPP)absorbs the heat faster, but in case of heat accumulation, Oil Heat Accumulator (UPO) has more effective. However both UPO, and UPP, were likely have the equal drying rate, and therefore the drying time was shorter than that of UPK. Water content of UPO was 14,432 % ± 0,286 ; UPK was 15,429% ± 0,353 ; and UPP was 14,237% ± 0,541. The hardness texture of dried sweetened mango of UPP is the highest among UPO and UPK.
Keyword : dried sweetened, mango, drying, sun energy, heat accumulator, sand,
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Jesus Christyang telah melimpahkan anugrah dan kasih karunia-Nya yang melimpah-limpah kepada peneliti, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan akademik, guna meraih gelar Sarjana Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dengan mengambil judul skripsi “APLIKASI AKUMULASI PANAS DENGAN MENGGUNAKAN PASIR DAN OLI TERHADAP LAJU PENURUNAN KADAR AIR DALAM MANISAN MANGGA ARUMANIS (Mangifera indica L)”
Dalam keterbatasan peneliti sadar bahwa terselesainya skripsi ini bukan sepenuhnya karena usaha dari diri peneliti. Oleh karena itu dengan segala hormat dan ketulusan hati, peneliti menghaturkan banyak terima kasih kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan kekuatan, berkat dan rahmat-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan skripsi ini.
2. Ibu Ita Sulistyawati, STP, MSc.; selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
3. Bapak Ir. Sumardi, MSc.; selaku Dosen Pembimbing I yang banyak meluangkan waktu di tengah-tengah kesibukannya untuk membimbing, memberi petunjuk dan masukan bagi peneliti, serta memberi semangat sehingga peneliti dapat
menyelesaikan skripsi ini dari awal sampai akhir.
4. Ibu Kartika Puspa Dwiana, S.TP.; selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu dan dengan sabar membimbing, memberi saran-saran, memberikan semangat hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini.
5. Bapak / Ibu Dosen Universitas Katolik Soegijapranata Semarang; yang telah memberikan bekal berupa ilmu pengetahuan sehingga dapat menjadi pedoman dalam penyusunan skripsi ini di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 6. Mbak Endah, Mas Soleh, Mas Pri dan Ci Rani; yang sudah membantu penulis
selama penelitian di laboratorium dan memberikan semangat kepada penulis. 7. Seluruh Staf TU (Pak Agus, Mbak Wati, Mbak Ros dan Pak Wartono); yang
8. Papi, Mami, Oh Rion, dan Jonathan; yang selalu mensupportpeneliti baik dalam bentuk materi maupun inmateri sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik dan lancar dari awal hingga akhir.
9. My endless love, Gideon Kurniawan Rahardjo; yang dengan sabar dan penuh
pengertian telah mendampingiku selama 6 tahun terakhir, serta support dan bantuan – bantuan yang telah diberikan sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi ini.
10. Teman seperjuanganku Gievan Angeline; yang telah banyak memberi bantuan, dukungan dan semangat kepada penulis. Ci, akhirnya kita selesai juga
11. Mr. & Mrs. Daniel, Yusie, Ika, yang telah memberi semangat dan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Terima kasih untuk surprise-nya, Friends.
12. Sahabat-sahabat penulis Eli, Dwi, Jona, Boq, Anita, Vine, Dwi, Nancy, Stefani, Ci Corry, Ci Epin yang telah memberi semangat dan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Thanks for all.
13. Temen-temen Kos “Valentine” tercinta Rema, Yanti, Debora, Vina, Ci Lita, Dian, Sisca Kero, Sisca “Bocil”, Sherly, Nevi, Yovie; yang telah memberi semangat dan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
14. Erik, Alvian Jessica, Kristine, Andreas, Dea, Ko Junarto, Ko Arif, Ci Nofi, David, Yayak, Weiny, Yudi, Elfira, Amelia, dan anak-anak LOLers, teman – teman Semarang, teman – teman kuliah, serta teman – teman kos yang tidak
dapat disebutkan satu per satu, yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan skripsi ini dan yang selama ini telah bersama – sama peneliti menempuh studi S1 di Universitas Katolik Soegijapranata Semarang baik dalam keadaan suka maupun duka.
15. Seluruh mahasiswa FTP khususnya angkatan 2006 yang telah banyak memberi dukungan kepada penulis.
Akhir kata peneliti mengucapkan banyak terima kasih atas segala bantuan yang diberikan kepada peneliti dalam menyusun skripsi ini dari awal hingga akhir.
Semarang, 18 Juli 2011 Peneliti
DAFTAR ISI
1.2.1. Mangga Harumanis (Mangifera indica L)...2
1.2.2. Manisan ...3
1.2.3. Pengeringan ...5
1.2.3.1. Pasir... 7
1.2.3.2. Kayu...8
1.2.3.3. Oli...8
1.3. Tujuan Penelitian ...9
2. MATERI DAN METODE PENELITIAN 2.1. Materi ...10
2.1.1. Bahan ...10
2.1.2. Alat ...10
2.2. Metoda ...11
2.2.1. Penelitian Pendahulua ...11
2.2.2. Penelitian Utama ...13
2.2.2.1. Model Laju Pengeringan dan Waktu Pengeringan ...18
2.2.2.2. Kadar Air ...20
2.2.2.3. Analisa Tekstur...20
3. HASIL
3.1. Hasil Studi Pendahuluan...21
3.2. Karakteristik Penyerapan Panas Pada Masing-MasingHeat Accumulator ...22
3.3. Analisis Perubahan Laju Penyerapan Panas Manisan Mangga (dy
/
dx) ...283.4. Model Laju Pengeringan dan Waktu Pengeringan... ...29
3.5. Kadar Air Manisan Mangga ...36
3.6.Pengaruh Pengeringan Terhadap Tekstur Manisan Mangga ...36
4. PEMBAHASAN 4.1. Manisan Mangga ...38
4.2. Penelitian Pendahuluan ...39
4.3. Karakteristik Penyerapan Panas Dan Perubahan Laju Penyerapan Panas Pada Masing-MasingHeat Accumulator...41
4.4. Model Laju Pengeringan, Waktu Pengeringan, dan Kadar Air Manisan Mangga Kering ...44
4.5. Tekstur Tingkat Kekerasan (Hardness) Pada Manisan Mangga Kering ...46
5. KESIMPULAN 5.1. Kesimpulan ...47
5.2. Saran ...47
6. DAFTAR PUSTAKA ...48
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Kandungan Gizi Mangga Harumanis (Mangifera indica L) ...3
Tabel 2. Spesifikasi Produk Manisan Mangga Kering ...4
Tabel 3. Konduktivitas Thermal Beberapa Jenis Bahan...7
Tabel 4. Standart Mangga Mengkal Yang Digunakan Dalam Penelitian...11
Tabel 5.Penurunan Berat Manisan Mangga Dan Variasi Suhu Dengan Tiga Unit Pengering ...21
Tabel 6. Perbandingan Suhu Lingkungan Dengan Suhu di dalam Masing-Masing Unit padaBatch1...22
Tabel 7 Perbandingan Suhu Lingkungan Dengan Suhu di dalam Masing-Masing Unit padabatch2...23
Tabel 8. Perbandingan Suhu Lingkungan Dengan Suhu di dalam Masing-Masing Unit padabatch ...24
Tabel 9. Kadar Air Manisan Mangga dan Suhu selama Proses Pengeringan...31
Tabel 10. Rata-Rata Kadar Air Manisan Mangga dan Suhu selama Proses Pengeringan...32
Tabel 11. Fungsi Kadar Air dan Fungsi Laju Pengeringan terhadap Waktu Pengeringan...33
Tabel 12. Kadar Air Manisan Mangga Kering ...36
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Mangga Mengkal Utuh ...10
Gambar 2. Daging buah mangga mengkal ...10
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian Pendahuluan ...12
Gambar 4. Unit Pengering DenganHeat AccumulatorPasir ...14
Gambar 5. Unit Pengering DenganHeat AccumulatorOli ...14
Gambar 6. Unit Pengering Kontrol (TanpaHeat Accumulator) ...15
Gambar 7. Diagram Alir Penelitian...16
Gambar 8. Manisan Mangga Basah...17
Gambar 9. Manisan Kering Mangga Arumanis Yang Dikeringkan Dengan Unit Pengering DenganHeat AccumulatorOli, Pasir dan Kontrol...17
Gambar 10. Grafik Perubahan Temperatur Penyerapan Panas padabatch1(a), batch2 (b),danbatch3 (c) ...25
Gambar 11. Grafik Perubahan Temperatur Penyerapan Panas pada rata-rata ketiga batch ...27
Gambar 12. Grafik Laju Penyerapan Panas Ketiga Unit Pengering...29
Gambar 13. Penurunan Kadar Air terhadap Waktu Pengeringan...34
Gambar 14. Penurunan Kadar Air Rata-Rata Selama Tiga Kali Pengamatan...34
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Gambar Teknis UPO Dan UPP Dua Dimensi Tampak Depan ...51
Lampiran 2. Gambar Teknis UPO Dan UPP Dua Dimensi Tampak Samping ...51
Lampiran 3. Gambar Teknis UPO Dan UPP Tiga Dimensi Tampak Depan ...52
Lampiran 4. Gambar Teknis UPO Dan UPP Tiga Dimensi Tampak Terbuka...52
Lampiran5. Deskriptif Statistik Tekstur Manisan Mangga ...53
Lampiran 6. Tabel Post Hoc Tekstur Manisan Mangga ...53
Lampiran 7. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPOBatchPertama ...53
Lampiran 8. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPOBatchKedua ...53
Lampiran 9. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPOBatchKetiga ...54
Lampiran 10. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPKBatchPertama ...54
Lampiran 11. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPK Batch Kedua ...54
Lampiran 12. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPKBatchKetiga ...54
Lampiran 13. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPPBatchPertama ...55
Lampiran 14. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPPBatchKedua ...55
Lampiran 15. TabelNonlinier Regression PolynomialOrde 2 Pada UPPBatchKetiga ...55
Lampiran 16. Kuesioner Uji Rangking Hedonik...56
