SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI TERAPAN 2014 (SNTT 2014)
SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA (SV UGM)
“Membangun Kedaulatan Bangsa Melalui Budaya, Sains, dan Teknologi”
Yogyakarta, 15 November 2014
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
PROSIDING
SEMINAR NASIONAL TEKNOLOGI TERAPAN (SNTT) 2014
ISBN
978-602-1159-06-4
© 2014 oleh:
Sekolah Vokasi
Universitas Gadjah Mada
Hak Publikasi dilindungi oleh Undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan
sebagian maupun seluruh isi prosiding ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis dari penerbit.
SUSUNAN PANITIA
Penanggung Jawab
Ir. Hotma Prawoto S., M.T. (Direktur Sekolah Vokasi)
Ma’un Budiyanto, ST., MT. (Wakil Direktur Bidang Penelitian Pengabdian Masyarakat dan
Kerjasama)
Wikan Sakarinto, ST., M.Sc., Ph.D. (Wakil Direktur bidang Akademik dan Kemahasiswaan)
Ir. Heru Budi Utomo, MT. (Wakil Direktur bidang SDM dan Keuangan)
Tim Penelitian dan Pengabdian (PPM) SV UGM Tahun 2014
Andhi Akhmad Ismail, ST., M.Eng
Alif Subardono, ST., M.Eng.
drh. Fatkhanuddin Aziz, M.Biotech
Ketua Panitia
Ir. F. Eko Wismo Winarto, M.Sc., Ph.D.
Tim Pelaksana
Ihda Arifin Faiz, SE., M.Sc (Koordinator)
Sekretaris
: Dwinda Meilia Rizqi
Perkap
: Achmad Bakhtiar
: Wiwid Haryunika
: Ryanda Dwi Nindya
Bendahara
: Peni Purnawati
: Putra Diyan N
Tim Kreatif
: Almas Barliyan
: Luhur Wasisa
: Mohammad Tsalatsa Rizal
Edit
: Aditya Rikky S
Acara
: Adin Putri Wijaya
: Aldryn Lazari
: Nurul Wulandari
: Rofi Addy Nugroho
: M. Bagus Gading
: Indra Lukmana
Humas
: Joni Iskandar
: Liana Nurlita Sari
: Sri Kusumastuti
: Ja’far
TIM REVIEWER
Drs. Winarto
Aris Muandar, SS., M.Hum
Dr. Budiadi, S.Hut., M.Agr.Sc
Drs. Muslikh Madiyanto, M.Hum
Rohman, S.Hut., MP
Drs. Machmoed Effendie, M.Hum
Drh. Erif Maha Nugraha Setiawan, M.Sc
Drs. Suprapto, M.Ikom
Lilik Dwi Setyana, ST., MT
Abdul Ro’uf, M.Ikom
Ir. Felixtianus Eko Wisni Winarto, M.Sc., Ph.D
Dr. Wahyudi Istiono, M.Kes
Prof. Tri Widodo, M.Ec.Dev., Ph.D
Ir. Lukman Subekti, MT.
Dr. Sony Warsono, MAFIS
Muhammad Arrofiq, ST., MT., Ph.D.
Drs. Retnadi Heru Jatmiko, M.Sc
Dr. Ir. Adi Djoko Guritno, MSIE
Dr. Nurul Khahim, S.Si., M.Si
Dr. Moh. Affan Fajar Falah, STP., M.Agr
Ir. Prijono Nugroho, MS., Ph.D
Agus Kurniawan., ST., MT., Ph.D
Joko Setiono, SH., M.Hum
Nursyamsu Hidayat, ST., MT., Ph.D
Prof. Bambang Purwanto, MA.
Alamat Sekretariat
Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada
Jl. Kaliurang Km 1, Sekip 1 Yogyakarta
Telp/Fax: (0274) 541020
Website: www.sntt.sv.ugm.ac.id
Email:
sv@ugm.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Hak Cipta ... ii
Susunan Panitia... iii
Kata Pengantar ... v
Daftar Isi ... vi
ANALISA KEGAGALAN DAN PENGEMBANGAN MATERIAL BAJA COR TAHAN PANAS SCH 22 PADA KASUS LIP REPLACEABLE (Achmad Sambas) ... 1
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN CADCAM POST PROCESSOR PADA MESIN CNC 5 - AXIS UNTUK PROSES TERINTEGRASI MILLING, TURNING, DAN DRILLING (Addonis Candra) ... 6
Studi Numerik Pengaruh Canard pada Karakteristik Aerodinamika Pesawat Udara Tanpa Awak Drone (Setyawan Bekti Wibowo, S.T., M.Eng.) ... 11
Pengaruh Sistem Minimum Lubrication dengan Metoda Tetesan terhadap Keausan Pahat dan Kekasaran Permukaan Benda Kerja AISI 4340 (Budi Basuki, S.T., M.Eng) ... 16
Pelacakan Jari Tangan Menggunakan Data Kedalaman Berbasis Tracking (Afdhol Dzikri)... 20
Perancangan Sistem Pemanas Pakan Ternak dengan Sensor Suhu LM35 Berbasis Mikrokontroler ATMega 8535 (Agung Saputra) ... 24
Permeabilitas Komposit Matriks Kaca Limbah Dengan Penguat Partikel Aluminium Limbah yang dibuat dengan Metode Tanpa Penekanan (Ir. Suryo Darmo, M.T) ... 29
Studi Sistem Bahan Bakar Konvensional Menjadi Sistem Injeksi pada Sepeda Motor 4 Langkah Yamaha Mio 115 cc terhadap Emisi Gas Buang dan Konsumsi Bahan Bakar (Harjono, S.T., M.T) ... 34
Pemodelan Pengendalian Frekuensi Sistem Listrik pada Simulator Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) (Ainil Syafitri) ... 39
OPTIMALISASI KEKUATAN SAMBUNGAN SIDE WALL KERETA API DENGAN PROSES SPOT WELDING MATERIAL SS400 (Lilik Dwi Setyana, S.T., M.T) ... 44
Pengaruh Laju Rengangan Linier Terhadap Data Uji Tarik Sambungan Las Plat Baja (Handoko, S.T, M.T.) ... 49
PERANCANGAN APLIKASI AUGMENTED REALITY PENINGGALAN SEJARAH HINDU DAN BUDDHA DI INDONESIA BERBASIS SMARTPHONE ANDROID (Alexander Edwin Jose) ... 55
ANALISIS KARAKTERISASI ALIRAN WATER SCRUBBER SYSTEM PADA ALAT PURIFIKASI BIOGAS TIPE KOMBINASI SPRAY TOWER DAN TRAY TOWER (Arief Abdurrakhman) ... 60
Proses Elektrolisis Air untuk Memisahkan Kandungan Hidrogen sebagai Bahan Bakar pada Sepeda Motor (Surojo, S.T., M.Eng ) ... 65
Unjuk Kerja Alat Pengering Gula Semut Kapasitas Maksimum 150 kg Menggunakan Bahan Bakar LPG (Ir. Susanto Johanes, M.T) ... 70 ANALISIS TINGKAT PENERIMAAN FACEBOOK DALAM MEMBANGUN MODAL SOSIAL (Studi Kasus Server Pulsa Elektronik “PastiTronik”) (Aulia Iswahyudi) ... 75 UNJUK KERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN SINJAI SISTEM INJEKSI BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM – BIOETHANOL (E-50) DENGAN PENGATURAN WAKTU PENGAPIAN DAN DURASI INJEKSI (Bambang Junipitoyo) ... 80 Pengaruh Injeksi Uap Air Terhadap Kualitas Gas Buang Pada Mesin Sepeda Motor Tipe Injeksi (Ir. Greg Sukartono) ... 84 Pengaruh Perbandingan Tinggi dan Diameter Keluar Ruang Bakar Pada Tungku Kayu Bakar Tradisional Terhadap Kebutuhan Bahan Bakar (Ir. Soeadgihardo Siswantoro, M.T) ... 88 RANCANG BANGUN MESIN HAMMER MILL SEBAGAI PENCACAH LIMBAH ROTI DENGAN KAPASITAS 1,2 TON/JAM (Bambang Sampurno) ... 93 DESAIN PERANGKAT LUNAK KOLABORATIF UNTUK KEPERLUAN PELAPORAN HASIL PEMERIKSAAN DI BPK RI (Bayu Putra Pamungkas) ... 98 ANALISIS TINGKAT PENERIMAAN E-AUDIT BPK RI DENGAN MENGGUNAKAN
TECHNOLOGY READINESS AND ACCEPTANCE MODEL (TRAM) (STUDI KASUS BPK RI PERWAKILAN YOGYAKARTA) (Bambang Ruly Hendarto) ... 104 Perubahan Desain Dapur Lebur Bahan Bakar Gas LPG untuk Meningkatkan Temperatur dan Efisiensi Waktu Peleburan (Nugroho Santoso, S.T., M.Eng.) ... 110 Turbin Anin Sumbu Vertikal Tipe Hybrid antara Savonius dan Darrieus sebagai Alternatif Pembangkitan Listrik Tenaga Angin di Indonesia (Ir. F. Eko Wismo Winarto., M.Sc., Ph.D) ... 113 Trusted Network sebagai Sistem Pengamanan terhadap Ancaman Siber di Lingkungan Pertahanan Indonesia (Binar Arfa Darumaya) ... 117 OPTIMASI RANCANG BANGUN KOMPONEN RANTAI PEMBAWA DENGAN CORAN BAJA MATERIAL G 5111 ( SCCrM 3A) (Casiman Sukardi) ... 122 Pengaruh Udara Sekunder pada Sistem Choke terhadap Perfoma Mesin Bensin Empat Langkah (Ir. Fx. Sukidjo, M.T) ... 129 Kompor Gama V-14 Sebagai Alternatif Pengganti Kompor Pedangan Kakai Lima Yang Hemat, Bersih dan Efisien (Sugiyanto, S.T., M.Eng) ... 134 Metode Design Thinking dalam Pelatihan Penelitian Tindakan Kelas (Studi Kasus di Madrasah Aliyah Sunan Drajat, Lamongan) (Diana Suteja) ... 138 Prototipe Sel Surya Berbahan Tembaga Oksida (CuO) Dan Seng Oksida (ZnO) Dengan Dielektrikum HCl (Diding Suhardi) ... 142
Unjuk Kerja Alat Pengering Gula Semut Kapasitas Maksimum
150 Kg Menggunakan Bahan Bakar LPG
Susanto Johanes1, Setiawan Bekti wibowo2
1, 2
Diploma Teknik Mesin Sekolah Vokasi UGM
s.johanes@ugm.ac.id
/kelikjohan@yahoo.co.id
&setyawanbw@yahoo.com
Intisari— Cara alternatif untuk mengatasi kesulitan
pengeringan produksi gula semut (gula kelapa/merah) atau gula Kristal, bagi para petani atau pengusaha mikro, adalah menggunakan alat pengering hasil rekayasa, terutama digunakan ketika musim hujan tiba. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja alat pengering gula semut rancangan sendiri, menggunakan bahan bakar LPG. Konstruksi alat pengering gula semut terdiri dari kerangka untuk menopang pan-pan stainless steel (wadah gula semut) berukuran 78 cm x 74 cm x 4 cm, yang disusun dua belas (12) tingkat, dengan jarak celah 5 cm antara pan satu dengan lainnya. Pan-pan dapat digeser dan diambil untuk pengisian dan pengambilan gula semut tersebut.
Menggunakan alat pengering ini, gula semut ditebarkan secara merata di atas pan-pan, dipanasi secara konduksi oleh pan-pan tersebut dan secara konveksi oleh aliran udara panas, sehingga berangsur-angsur kandungan air yang terkandung pada gula semut tersebut menguap meninggalkannya. Pan-pan tersusun secara vertikal, sehingga pan yang terbawah mengalami pemanasan terutama secara radiasi oleh plat dan sirip-sirip pemanas dan juga konduksi, serta secara konveksi oleh aliran udara panas yang dihembuskan oleh blower, sedangkan pan-pan yang berada di atasnya terpanasi secara konveksi oleh udara panas dan konduksi melalui kerangka, selanjutnya ke penyangga dan menuju ke pan.
Pada penelitian ini dilakukan pengujian alat pengering tanpa beban, ruang pengering mencapai temperatur kerja 60 oC, diperlukan waktu lebih
kurang 40 menit, dengan koondisi udara atmosfer +-30oC. Sedangkan pengujian dengan beban, dilakukan
pengeringan gula semut dengan variasi berat sebesar 7 kg/pan; 8 kg/pan; 9 kg/pan dan 10 kg/pan. Pada beban tersebut, untuk menurunkan kadar air dari sekitar 6 % menjadi sekitar 2 – 3 %, diperlukan waktu pengeringan selama 5 – 6,5 jam, dengan memerlukan konsumsi bahan bakar (LPG) antara 1 – 1,5 kg. Laju penurunan kadar air rata-rata gula semut sebesar 0,67 % setiap jam. Efisiensi total alat pengering ȘT) sebesar %.
Keywords— Gula semut, kadar air, alat pengering.
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang Penelitian
Gula semut merupakan salah satu komoditi perdagangan yang mempunyai peluang untuk dikembangkan guna meningkatkan penghasilan petani maupun pengusaha mikro serta devisa negara. Kesulitan pengeringan produksi gula semut oleh para petani atau pengusaha mikro sering dialami,
terutama ketika musim hujan tiba. Selama ini, satu-satunya proses pengeringan produksi gula semut yang kebanyakan mereka lakukan, adalah dengan penjemuran.
Pemanfaatan nira siwalan/kelapa sebagai bahan pemanis dalam bentuk produk gula merah, dengan kadar air yang relatif tinggi yaitu sekitar 9 – 11 %, mempunyai kendala dalam hal daya simpan yang relatif pendek.
Sampai saat ini, Indonesia masih mengimpor gula pasir, bahkan dari tahun ke tahun kapasitasnya meningkat. Menurut Bulog rata-rata peningkatan konsumsi gula tersebut mendekati 5 %, sedang kemampuan pruduksi dalam negeri hanya 3,58 % per tahun, sehingga hal ini memberikan peluang bagi gula merah untuk memenuhi kekurangan tersebut (Santoso, 1993).
Keunggulan gula merah kristal antara lain mempunyai umur simpan relatif lebih lama, yaitu berkisar antara 5 – 7 bulan, hal ini karena kadar airnya relatif lebih rendah yaitu 2,5 – 3,0 %. Hasil penelitian tentang kristalisasi nira siwalan, diperoleh produk gula siwalan kristal dengan kandungan air 2,85 % (Wedowati dan Rahayuningsih, 2006). Selain itu, keunggulan gula merah bentuk kristal yang kecil akan memudahkan penggunaannya. Disamping itu, gula merah kristal dapat dibuat dalam berbagai macam rasa yaitu jahe, temu lawak, kencur dan lainnya, sehingga apabila digunakan untuk minuman, akan memberikan rasa khas yang alami (Soetanto, 1998).
Sumber lain menunjukkan bahwa gula semut memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan gula hasil cetak tempurung kelapa (PDII-LIPI, 2000), diataranya adalah:
a. Dapat disimpan dalam waktu kurang lebih dua tahun tanpa mengalami perubahan setelah dikeringkan dan dibungkus rapat,
b. Mudah larut dan bentuknya menarik, c. Nilai ekonominya lebih tinggi, d. Memiliki aroma khas,
e. Bentuknya kering dan tidak lembek.
Gula kristal bersifat higroskopis, sehingga kadar airnya mudah meningkat dengan menyerap uap air dari lingkungan sekitarnya. Untuk melindungi produk gula agar tak lembab serta bebas dari pencemaran lingkungan maka diperlukan pengemas atau pembungkus. Selain itu untuk melindungi produk agar tak mudah bereaksi dengan udara maka diperlukan pengemas hampa udara (Hambali, 1990).
Salah satu jenis pengemas yang sering digunakan adalah plastik. Penggunaan plastik ini karena sifat-sifatnya yang dipandang menguntungkan, misalnya mudah dibentuk, mempunyai adaptasi yang tinggi terhadap produk, tidak korosif (seperti logam) dan mudah dalam penanganannya (Syarief, R., 1989).
Dengan menggunakan alat pengering gula semut, yang mengaplikasikan proses kerja otomasi pada sistem kontrolnya, berbahan bakar LPG (murah/terjangkau), susunan pan bertingkat (kompak & praktis), menggunakan udara pemanas multi lintas, kapasitas kecil antara 100 - 150 kg (disesuaikan kondisi petani dan pengusaha mikro), pelat pemanas bersirip (untk mempercepat proses penyerapan kalor oleh udara pemanas), serta pengaturan temperatur udara pemanas sesuai kebutuhan (agar tak over heat, sebagai pengaman bagi alat dan produk), maka pengguna alat pengering ini diuntungkan secara ekonomis, keamanan terjaga dan kemudahan dalam pengoperasian alatnya.
Rumusan Masalah
Dengan sistem tersebut di atas, maka pemanfaatan kalor menjadi optimal. Disamping itu, untuk mengatasi kesulitan tenaga tambahan, serta lahan yang cukup luas untuk penjemuran, tak diperlukan lagi. Higienitas produk juga lebih terjamin, karena terhindar dari pencemaran lingkungan, sebagai akibat kontak langsung yang lama dengan udara bebas, pada saat proses penjemuran.
Atas dasar berbagai alasan di atas, maka pada penelitian ini dibuat prototipe pengering gula semut yang kompak, susunan pan bertingkat, berkapasitas kecil, dengan bahan bakar LPG (mudah diperoleh), berdamapak polusi sangat sedikit, diuji unjuk kerjanya.
Perpindahan kalor radiasi oleh plat stainless steel dan aluminium yang dipanaskan oleh gas hasil pembakaran bahan bakar LPG dimanfaatkan untuk memanaskan pan-pan, dan dikombinasi dengan kalor konveksi udara yang dipanaskan oleh plat dan sirip-sirip stainless steel.
Sementara gula semut yang dipanaskan ditebarkan merata di atas pan-pan, yang selanjutnya pan-pan tersebut disusun sebanyak 12 (dua belas) tingkat.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari unjuk kerja alat pengering gula semut, kapasitas maksimum 150 kg, rancangan sendiri, dengan dua belas tingkat susunan pan-pan, menggunakan bahan
Sebagai bahan yang dikeringkan adalah gula semut yang masih basah, dengan kadar air sekitar 6 %, hasil produksi langsung para petani atau produksi sendiri.
Alat pengering yang dibuat adalah dengan ukuran pan 78 cm x 74 cm x 4 cm, dan pan tersusun 12 (dua belas) tingkat. Diagram alir alat pengering gula semut yang digunakan, ditunjukkan seperti pada Gambar 1 di bawah ini.
Gbr 1. Diagram Alir Alat Pengering Gula Semut
Gambar 2 di bawah ini adalah sketsa alat pengering gula semut yang digunakan pada penelittian ini.
Gbr 2. Sketsa Alat Pengering Gula Semut
Spesifikasi alat pengering yang digunakan adalah: a. Bahan bakar LPG,
b. Kapasitas kecil antara 100 – 150 kg, c. Jumlah tingkat : 12 pan,
d. Menggunakan udara pemanas satu lintas dan dengan atau tanpa sirkulasi,
e. Pelat pemanas tanpa dan bersirip tujuh buah, masing-masing berukuran 8 cm x 35 cm, f. Dua macam kapasitas blower,
semut adalah 3 – 6 jam, hingga dicapai tingkat kekeringan lebih kurang antara 2,5 – 3,0 %. Selanjutnya diukur seberapa besar konsumsi bahan bakar LPG yang digunakannya.
Proses pengeringan dimulai dengan menghidupkan burner dengan setting bukaan trotel gas sesuai dengan temperatur pengeringan yang diinginkan yaitu antara 55 – 60 oC.
Besaran-besaran yang diamati pada percobaan ini adalah temperatur pengeringan, temperatur dan tingkat kelembaban udara lingkungan, kandungan air pada gula semut saat awal dan akhir setelah pengeringan, serta konsumsi gas yang diperlukan. Percobaan ini dilakukan dengan variasi berat gula semut (kg per tingkat) dan kecepatan udara.
Tinjauan Pustaka
Alat-alat pengering produk pertanian pada umumnya bertujuan mengurangi kadar air yang terkandung di dalam produk tersebut. Metode pengeringan yang dilakukan ada kalanya berbeda, namun ada yang sama atau hampir sama satu dengan lainnya. Perlakuan-perlakuaan khusus seperti misalnya produk-produk yang sensitif terhadap tingginya temperatur pengeringan, dilakukan untuk melindungi produk tersebut agar tak terjadi perubahan sifat produk. Selain itu, ada juga perlakuan khusus lainnya yaitu produk tak boleh kontak langsung dengan logam. Adapun beberapa penelitian tentang alat-alat pengering tersebut, diuraikan di bawah ini.
Dicky Seprianto dkk., (2010), melakukan penelitian pengeringan bunga Rosella, menggunakan rancang bangun mesin pengering ciptaannya, yang kemudian disumbangkan kepada mitranya. Mesin tersebut bekerja menggunakan pemanas listrik dengan daya 440 watt, arus 2 Ampere, tegangan 220 volt. Hasil pengujian pengeringan bunga Rosella yang dilakukan adalah dengan kecepatan aliran udara 1,2 m/det, temperatur pengeringan 55oC, serta lama pengeringan selama 14 jam, menghasilkan kekeringan bunga tersebut secara sempurna.
Ruku, S., dkk. (2005), melakukan penelitian tentang penggunaan alat pengering biji kakao modifikasi BPTP Sultra. Proses pengeringan menggunakan panas hasil arang kayu yang memanasi biji-biji kakao yang berada di atasnya sebanyak tiga tingkat.
Darta Sembiring dkk. (2005), meneliti tentang Kontribusi Penggunaan Energi Surya Pada Sistem Pengeringan biji kakao basah (BKB) di Pabrik Pengeringan biji kakao (PPKB) Kebun Adolina PTP-IV Medan.
Fudholi, A. dkk (2009), di dalam reviewnya dikatakan bahwa pengeringan untuk produk pertanian dan kelautan adalah salah satu aplikasi yang paling menarik dan hemat energy dengan menggunakan energi surya. Berbagai jenis pengering surya telah dirancang dan dikembangkan
di berbagai belahan dunia. Pada dasarnya ada empat macam alat-alat pengering surya tersebut, yaitu pengering sinar matahari langsung, tak langsung, model gabungan dan tipe hibrid.
Landasan Teori
Pada alat pengering gula semut yang dirancang ini, perpindahan kalor berlangsung secara radiasi dari gas hasil pembakaran gas LPG menuju ke plat stainless steel atau aluminium. Kemudian plat/stainless steel atau sirip-sirip aluminium berfungsi sebagai radiator yang memancarkan kalor radiasi ke pan, sehingga gula semut terpanasi secara konduksi oleh pan. Disamping itu, gula semut juga dipanaskan secara konveksi oleh udara panas akibat pemanasan udara tersebut oleh plat dan sirip-sirip stainless steel atau aluminium.
Kalor total yang dipergunakan pada proses pengeringan gula semut ini, terdiri dari:
Kalor yang digunakan untuk memanaskan gula semut dari temperatur atmosfer ke temperatur yang diinginkan
Kalor yang digunakan untuk memanaskan kandungan air yang ada dalam gula semut
Kalor yang digunakan untuk menguapkan (kalor laten) kandungan air yang ada dalam gula semut
Kebocoran kalor melalui dinding alat pengering gula semut
Kalor yang keluar melalui ventilasi/cerobong gas buang.
Adapun untuk menentukan unjuk kerja alat pengering gula kristal tersebut di atas, melalui perhitungan secara bertahap sebagai berikut.
Besarnya kalor total yang digunakan pada proses pengeringan gula semut adalah sebagai berikut :
(1) Dengan
QD = kalor (energi) untuk pemanasan gula semut basah, (k Joule)
QL = kalor (energi) yang hilang, (k Joule) Kalor untuk pemanasan gula semut basah (QD), terdiri dari beberapa komponen energi dan dinyatakan sebagai berikut :
(2) Dengan,
QS = kalor pemanasan gula semut, (k Joule) QW = kalor pemanasan air yang terkandung pada gula semut, (k Joule)
QEW = kalor penguapan air gula semut, (k Joule)
Kalor pemanasan gula semut dinyatakan dengan persamaan berikut :
(3) Dengan,
WSf = berat gula semut basah setelah produksi, (kg)
Td = temperatur gula semut kering, (oC) Tf = temperatur gula semut awal (basah), (oC) Kalor pemanasan air gula semut dinyatakan dengan persamaan berikut :
(4) Dengan
Wwf = berat kandungan air pada gula semut, (kg)
cpw = panas jenis air, (k Joule/kg.oC)
Kalor penguapan air gula semut dinyatakan dengan persamaan berikut :
(5) Dengan,
¨Ww = berat air yang terbuang selama pengeringan, (kg)
= Wwf - Wwe
Wwe = berat air dalam gula semut saat akhir (setelah pengeringan), (kg)
hfg = kalor laten penguapan (k Joule/kg) Kalor (energi) yang hilang dinyatakan sebagai berikut :
(6) Dengan,
= laju aliran kalor melalui dinding (k Joule/sec)
= laju aliran kalor melalui fentilasi (k Joule/sec)
t = lama (waktu) pengeringan (sec).
Efisiensi total pengeringan gula semut dinyatakan sebagai berikut :
(7) Dengan,
= kalor hasil pembakaran bahan bakar (k Joule)
Perpindahan kalor pada gula semut yang berada pada pan merupakan gabungan antara kondusi dan konveksi, yang sebagian besar dalam arah berlawanan. Semakin besar kapasitas gula semut (dalam satuan kg) yang dikeringkan, maka ketebalan lapisan perpindahan kalor konduksi semakin besar, sehingga untuk menghasilkan temperatur rata-rata gula semut yang sama besar, diperlukan pengaturan kapasitas bahan bakar yang berbeda. Semakin tebal lapisan gula semut pada pan, akan mengakibatkan laju pengeluaran kandungan uap air yang semakin sulit. Semakin tinggi kecepatan aliran udara pemanas akan mempercepat
guna memperoleh gula semut dengan tingkat kekeringan tertentu.
II. PEMBAHASAN
Pada penelitian ini, sebelum dilakukan proses pengeringan gula semut, alat pengering diujicoba tanpa beban. Pada ujicoba alat tanpa beban menunjukkan bahwa temperatur ruang pengering gula semut sebesar 60 oC dicapai selama lebih kurang 40 menit. Untuk kondisi ini alat tanpa dilengkapi sirip-sirip pemanas, serta tanpa sirkulasi udara pemanas dan menggunakan blower 2”.
Pada pengujian alat dengan beban, dilakukan pengeringan gula semut sebanyak empat variasi kapasitas, yaitu 7 kg/pan; 8 kg/pan; 9 kg/pan dan 10 kg/pan, atau total berat masing-masing sebesar 84 kg; 96 kg; 108 kg dan 120 kg.
Pengambilan sampel gula semut dilakukan pada waktu sebelum dan setelah pengeringan berlangsung 4; 5; 6; 7 dan 8 jam (tergantung kapasitas), diambil pada tingkat pan posisi bawah; tengah dan atas (A, B dan C).
Untuk mengetahui kadar air yang terkandung dalam gula semut, maka setiap sampel gula semut diambil sebanyak 15 gram, selanjutnya dikeringkan menggunakan oven selama satu jam pada temperatur 110 oC, agar kandungan air hilang (gula semut diasumsi kering).
Data hasil penelitian untuk salah satu variasi kapasitas pengeringan, disajikan pada Tabel 1 sampai dengan Tabel 4 di bawah ini.
TABEL 1. KADAR AIR PADA GULA SEMUT AWAL (SEBELUM PENGERINGAN),UNTUK KAPASITAS PENGERINGAN 7KG/PAN.
No W1 (g) W2 (g) W1-W2 (g) Kadar air (%) A 15 14,13 0,87 6,16 B 15 14,15 0,85 6,01 C 15 14,16 0,84 5,93
TABEL 2. KADAR AIR PADA GULA SEMUT SETELAH PENGERINGAN SELAMA 5JAM,UNTUK KAPASITAS PENGERINGAN
7KG/PAN.
No W1 (g) W2 (g) W1-W2 (g) Kadar air (%)
A 15 14,58 0,42 2,88
B 15 14,59 0,41 2,81
A 15 14,7 0,3 2,04
B 15 14,69 0,31 2,11
C 15 14,69 0,31 2,11
TABEL 4. KADAR AIR PADA GULA SEMUT SETELAH PENGERINGAN SELAMA 7JAM,UNTUK KAPASITAS PENGERINGAN
7KG/PAN. No W1 (g) W2 (g) W1-W2 (g) Kadar air (%) A 15 14,73 0,27 1,83 B 15 14,76 0,24 1,63 C 15 14,74 0,26 1,76
Sedangkan grafik perubahan kadar air terkandung pada gula semut, selama proses pengeringan dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. kadar air terkandung pada gula semut
III. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan yang diperolih dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut.
a. Pada kondisi tanpa beban, ruang pengering mencapai temperatur kerja 60 oC, diperlukan waktu lebih kurang 40 menit, dengan koondisi udara atmosfeer +- 30oC,
b. Lama waktu pengeringan gula semut dengan kapasitas antara 7 kg/pan sampai dengan 10 kg/pan, untuk menurunkan kadar air dari sekitar 6 % menjadi sekitar 2 – 3 %, adalah selama 5 – 6,5 jam, dengan memerlukan konsumsi bahan bakar (LPG) antara 1 – 1,5 kg, c. Laju penurunan kadar air rata-rata gula semut
sebesar 0,67 % setiap jam,
d. Efisiensi total alat pengering. ȘT) sebesar %. Hal-hal yang perlu diperbaiki untuk meningkatkan unjuk kerja alat pengering gula semut ini adalah:
a. Kapasitas blower hendaknya diperbesar, b. Jumlah sirip pemanas diperbanyak, untuk
mempercepat kenaikan temperatur ruang pengering,
c. Perlu dicoba menggunakan sirkulasi udara pemanas,
REFERENSI
[1] Hambali, E. dkk., 1990. Pengantar Pengemasan.
Laboratorium Pengemasan, Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
[2] Fudholi, A., Sopian, K., Ruslan,M.H., Alghoul, M.A., Sulaiman, M..Y., 2009, Review of solar dryer for agricultural and marine products, Solar Energy Research Institute, Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600 Bangi Selangor Malaysia
[3] Lutony, T. L., 1993. Tanaman Sumber Pemanis. Penebar Semangat. Jakarta.
[4] PDII – LIPI, 2000, Gula semut,
http://www.dekindo.com/contect//teknologi/, 15 April 2013,
[5] Santoso, H.B., 1993. Pembuatan Gula Kelapa. Kanisius Yogyakarta.
[6] Seprianto, D. & Widagdo, T., 2010, Rancang
lPembudidayaan Bunga Rosella, Laporan Kegiatan Vucer, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang.
[7] Soetanto, N.E., 1998. Membuat Gula Kelapa Kristal.
Kanisius Yogyakarta.
[8] Sudarmadji, S., 1996. Analisa Bahan Makanan dan
Pertanian. Liberty. Yogyakarta.
[9] Suyitno, 1989. Rekayasa Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. [10] Syarief, R., S. Santausa dan St. Isyana, B., 1989.
Teknologi Pengemasan Pangan. Laboratorium Rekayasa Proses Pangan, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
