PENGENDALIAN RH SELAMA PENYIMPANAN
PENGENDALIAN RH SELAMA PENYIMPANAN
Tujuan Instruksional Khusus :
- Mahasiswa mampu menerapkan cara-cara
pengendalian kelembaban udara dalam
penyimpanan produk pascapanen.
Tujuan Instruksional Khusus :
- Mahasiswa mampu menerapkan cara-cara
pengendalian kelembaban udara dalam
penyimpanan produk pascapanen.
Kelembaban (Humidity)
adalah jumlah uap air yang ada di udara
dapat dinyatakan dengan :
1. Absolut humidity (kelembaban mutlak)
2. Tekanan Uap Air (Pa)
3. Kelembabab Relatif (RH)
4. Dew Point (Titik embun)
• Absolut Humidity : jumlah uap air yang
ada di udara atau kadar air udara yang
dinyatakan dalam g air/kg udara kering
Kelembaban Relatif (Relative Humidity = RH)
• adalah perbandingan kelembaban udara tertentu dengan kelembaban udara jenuh pada suhu dan tekanan yang sama • Perbandingan antara tekanan parsial uap air yang ada di udara
dengan tekanan jenuh uap air pada suhu yang sama :
RH = kelembaban relatif (%)
P(t) = tekanan parsial uap air pada suhu t (atm) Ps(t) = tekanan uap air jenuh pada suhu t (atm)
) ( ) ( t s t
P
P
RH
Jumlah maximum uap air yang dapat ditampung oleh udara tergantung dari suhu
Udara yang dapat menampung jumlah maximum uap air disebut udara jenuh dengan RH 100%
jika pada suhu yang sama udara tsb hanya mampu menampung uap air setengah dari jumlah max yang dapat ditampung, maka udara tersebut mempunyai RH 50%
Semakin tinggi suhu maka jumlah air yang dibutuhkan untuk menjenuhkan udara semakin banyak
Setiap kenaikan suhu 10oC, maka uap air yang dapat ditampung meningkat 2 x lipat
KELEMBABAN RELATIF ……….
Jika udara jenuh dipanaskan RH akan menurun, walaupun jumlah uap air di dalamnya tetap, karena pada suhu tinggi udara dapat menampung > uap air.
Udara jenuh pada suhu 0oC mengandung 3.8 g air/kg udara kering, pada suhu 2oC uap air yang dapat ditampung 4.4 g/kg udara kering. Jika udara pada suhu 0oC dipanaskan hingga 2oC, RHnya turun menjadi : 100% x 3.8/4.4 = 86%
PENGARUH PENINGKATAN SUHU
Jika udara jenuh didinginkan terjadi kehilangan air, karena pada suhu rendah udara tidak dapat menampung uap air lebih banyak Jika udara didinginkan dengan cara melewatkannya pada sebuah permukaan yang dingin kelebihan uap air kondensasi atau es Jika didinginkan dengan cara mencampur dengan udara yang lebih
dingin, maka kelebihan uap air membentuk kabut Jika udara jenuh pada suhu 2oC didinginkan menjadi 0oC dengan
cara melewatkan pada coil pendingin uap air akan berkurang dari 4.4 g/kg menjadi 3.8 g/kg dengan meninggalkan 0.6 g es/kg udara yang melewati coil.
Jika suhu udara terus didinginkan, maka udara akan jenuh dengan uap air dan selanjutnya air akan mengembun
PENGARUH PENURUNAN SUHU
• Suhu dimana air mulai mengembun pada tekanan dan kelembaban tertentu disebut titik embun (dew point)
• Titik embun hanya tergantung pada kandungan uap air di udara, sehingga merupakan cara lain untuk menyatakan kelembaban udara • Udara mulai mengembun bila kelembaban relatifnya mencapai
100%.
Pengukuran Kelembaban
RH dan kelembaban mutlak ditentukan dengan bantuan
kurva psikrometrik, yaitu dengan mengukur suhu bola
kering (dry-bulb temperature) dan suhu bola basah
(wet-bulb temperature)
Alat-alat pengukur RH : sling psychrometer, higrometer,
dew point meter
30 Suhu bola kering Suhu bola basah
21 RH = 45%
HYGROMETER
• Tdd :
- mekanis
- elektrik
- kimia
- fisik
• Misal : rambut
akan menyerap air dan memuai jika RH
meningkat
• Kelemahan :
Akurasi alat tergantung dari cara kalibrasi
Pembacaan dipengaruhi oleh variable lain selain
kelembaban
Yang dapat berubah karena perubahan RH
HYGROMETER………..
Perubahan suhu sebesar 10
oC akan merubah panjang
rambut
Sensor elektrik tidak hanya dipengaruhi oleh uap air
tapi juga oleh gas dan uap lain termasuk komponen
sulfur
Pada RH > 85% alat tidak akurat
Higrometer elektrik portable
akurasinya ± 2%
pada RH 10-80%, ± 4% pada RH 80-90% dan tidak
akurat pada RH > 90%
PSYCHROMETER
Mengukur pengaruh pendinginan udara yang bergerak
melewati sensor suhu yang basah
Keuntungan : tidak memerlukan kalibrasi, karena yang
diukur hanya suhu (sensor suhu lebih akurat)
Contoh : Sling psychrometer
tdd 2 thermometer (bola
kering dan bola basah)
Dari data suhu bola basah dan bola kering ditentukan
nilai RH atau titik embun dengan bantuan diagram
psikrometrik, tabel atau persamaan psikrometrik
DEW- POINTS METER
Mengukur kelembaban berdasarkan titik
embun
Cara :
Ke dalam wadah dimasukkan eter
penguapan
suhu menurun
tercapai
titik embun (ditandai dengan adanya
lapisan air di permukaan wadah yang
terbuat dari kaca)
Suhu titik embun dibaca pada termometer
RH ditentukan dengan tabel konversi
Keuntungan : tidak memerlukan kalibrasi
Kelemahan : mahal, mudah rusak jika
terdapat debu pada kacanya
RH dapat mempengaruhi :
Kehilangan air
Perkembangan penyakit
Physiological disorder (kelainan fisiologis)
Pematangan yang tidak seragam
PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP
PRODUK
•
Fruits: 85-95% of RH.
•
Dry products: onion and pumpkin. 70-75%
de RH.
•
Root vegetables: carrot, radish. 95-100%
RH.
PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP
PRODUK
Bahan
Nilai RH produk yang
berkeseimbangan dengan RH
ruang = RH keseimbangan =
Equillibrium relative humidity
(ERH)
PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP PRODUK………
Bila RH ruang < RH produk produk kehilangan air pengeriputan kulit produk Laju kehilangan air tergantung pada :
− VAPOUR PRESSURE DEFICIT = VPD − Kecepatan udara yang melalui produk
Kehilangan berat 5% menyebabkan buah dan sayur menjadi layu
RH DAN KEHILANGAN BERAT
Kehilangan berat disebabkan penguapan yang terus
menerus dari produk
Kehilangan berat mengakibatkan :
Penampakan jelek
Mempengaruhi tingkat penerimaan konsumen
Meningkatkan kepekaan terhadap penyakit
Laju transpirasi dipengaruhi oleh :
- Suhu
- Luas permukaan
RH DAN KEHILANGAN BERAT……….
Kehilangan berat produk hortikultura disebabkan
oleh : penguapan air dan juga kehilangan CO
2selama respirasi
lihat pengaruhnya thd produk
Kentang 2000 kg yang disimpan selama 7 bulan,
kehilangan bobot respirasinya 0,5% dari bobot awal
(10 kg), sedang kehilangan air akibat penguapan
5,1% (102 kg)
RH DAN KEHILANGAN BERAT……….
Uap air bergerak dari daerah padat ke daerah yang lebih rendah konsentrasinya
RH pada buah dan sayur hampir mendekati 99% sedang RH ruang biasanya < 99%
Kehilangan air terjadi karena perbedaan tekanan uap air antara produk dan lingkungan udara penyimpanan (Vapour Pressure Deficit = VPD)
Semakin kering udara penyimpanan dan semakin besar VPD, maka laju kehilangan air akan semakin cepat
Kehilangan air terbesar terjadi pada hari-hari pertama pendinginan bahan
RH DAN KEHILANGAN BERAT……….
RH Tekanan Uap Sayuran pada 70oF 100% 18.76 mm Hg Udara pada 32oF 100% 4.38 mm Hg VPD 14.18 mm Hg Sayuran pada 32oF 100% 4.58 mm Hg Udara pada 32oF 50% 2.29 mm Hg VPD 2.29 mm Hg
Tabel 2. Hubungan antara suhu dan RH terhadap VPD
Suhu RH (%) Tekanan Uap (mm Hg) VPD (mm Hg) 32oF/0oC 100 4.58 0.00 90 4.12 0.46 70 3.21 1.37 50 2.29 2.29 36oF/2.2oC 100 5.57 0.00 90 4.83 0.54 70 3.76 1.61 50 2.68 2.69 40oF/4.4oC 100 9.21 0.00 90 6.64 0.65 70 4.39 1.88 50 3.13 3.18 50oF/10oC 100 9.21 0.00 90 8.29 0.92 70 6.45 2.76 50 4.60 4.61 70oF 100 18.76 0.00
•
Adding moisture (sprays, steam)
•
Regulating air movement and ventilation in
relation to the produce load in the cold storage
room.
••
Maintaining temperature of the refrigeration
Maintaining temperature of the refrigeration
coils within about 1
coils within about 1ºC of the air temperature.
ºC of the air temperature.
•
Providing moisture barriers that insulate walls of
storage room and transit vehicles.
•
Adding polyethylene liners in containers and
using perforated polymeric films for packaging.
•
Curing.
•
Waxes and others surface coatings .
•
Polymeric films for packing.
•
Avoiding physical injuries.
•
Adding water to those commodities that
tolerate misting with water.
•
Wetting floors in storage rooms.
•
Adding crushed ice in shipping containers.
•
Sprinkling produce with sanitized, clean
water during retail marketing of the
product.
RH DI DALAM RUANG PENDINGIN DAN KEMASAN
Ruang pendingin atau kemasan yang direfrigerasi tdd : Ruangan berinsulasi
Pintu Pendingin udara Pengendali suhu
Fan untuk mensirkulasi udara
Panas yang masuk ke ruang pendingin berasal dari : Konduksi pada dinding dan karena adanya kebocoran udara Penambahan panas berasal dari produk akibat pendinginan
produk, respirasi dan energi listrik yang diberikan kepada kipas
Jerami (M) sebagai sumber kelembaban di dalam
ruang penyimpanan terefrigerasi
Liquid refrigeran
•
Perbedaan suhu refrigeran yang masuk ke koil dengan
suhu udara di dalam refrigerator tidak boleh > 5
oF.
•
Jika perbedaan suhu >5
oF, terjadi kondensasi uap air
sehingga RH menurun dan menghasilkan kristal es pada
koil evaporator.
•
Jika RH menurun, maka udara cenderung menyerap air
dari produk yang disimpan.
•
Untuk menghindari terjadinya penurunan RH dapat
TYPE-TYPE PENDINGIN LAIN
Sistem pendingin konvensional :
menggunakan kumparan yang di dalamnya dialiri bahan-bahan refrigeran
Dapat dioperasikan pada suhu yang diinginkan
Tipe pendingin dimana untuk mendapatkan RH yang tinggi, udara disirkulasikan melalui penyemprot air yang didinginkan, sehingga dapat mendinginkan udara dengan suhu tidak < 0oC
SIRKULASI UDARA
Perlu dijaga agar suhu menyebar secara merata ke seluruh sudut ruang penyimpanan
Pada konstruksi ruang penyimpanan dingin, unit refrigerator berada di titik tengah dari jalan
Udara dingin disirkulasikan dari : tengah ruangan ke arah dinding ruang, ke bagian bawah dan melalui produk kembali ke tengah ruangan
Kebutuhan energi terbesar pada sirkulasi udara adalah
saat pembuangan panas lapang (field heat)
precooling dilakukan di ruang terpisah dan kapasitas
pergerakan sirkulasi udara yang digunakan harus lebih
tinggi
precooling pada anggur menggunakan minimal 6000
cf/1000 lugs
setelah panas lapang dibuang maka pembuangan panas
hanya untuk menyingkirkan panas respirasi dan panas
yang masuk melalui pintu ruang penyimpanan
BENTUK BOKS DAN CARA STACKING
Akan mempengaruhi daya pendinginan
Konsep mekanis yang harus diikuti :
sirkulasi udara dilakukan sehingga
mengikuti aliran yang paling sedikit
melawan hambatan
bila pengaturan jarak rak-rak tidak
teratur, maka bagian ruangan yang
lebih lebar akan menerima volume
udara dingin > bagian ruangan yang
sempit
Bila pada ruangan terdapat bagian yang
tersumbat alirannya
terjadi zona
ALAT PENGONTROL RH
PENGENDALIAN RH SECARA KIMIAWI
Alat pengontrol RH mekanis : harganya mahal
jarang tersedia untuk kapasitas penyimpanan yang besar Pengendalian RH dapat dilakukan secara kimiawi, dengan
menggunakan : - Larutan garam jenuh - Asam (Asam sulfat)
Larutan asam bersifat korosit terhadap logam Larutan garam jenuh :
- lebih stabil - tidak (sedikit) korosif - murah
PENGENDALIAN RH DENGAN LARUTAN GARAM JENUH
