PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia ditandai sebagai negara agraris dengan 41 juta petani yang rumah tangganya bergantung pada hasil pertanian untuk hidup mereka. Peran pertanian terhadap perekonomian Indonesia sangat penting, tidak hanya sebagai sumber penghasilan keluarga tetapi juga karena secara historis pertanian telah dianggap sebagai cara hidup sebagian besar masyarakat Indonesia [1]. Indonesia terletak di daerah khatulistiwa yaitu pada 6oLU –11oLS dan 95oBT – 141oBT sehingga memiliki sumber energi matahari yang cukup besar. Potensi energi surya rata-rata nasional adalah 16 MJ/hari. Meskipun energi surya dipandang sebagai energi yang ramah lingkungan namun secara alamiah sifatnya adalah intermittent (tidak kontinu) dan temperatur maksimum yang dapat dicapai adalah 35 °C. Oleh karena itu, kelayakan
energi surya ini dapat ditambah dengan memanfaatkan teknologi energi surya buatan (solar dryer dengan sistem kolektor plat datar) untuk dapat menaikkan temperatur udara pemanas higga mencapai 45 – 60 °C pada siang hari (sunshine) dan dilanjutkan
mempermudah penyimpanan produk pertanian dalam rangka pendistribusian baik dalam skala domestik maupun ekspor. Proses pengeringan butiran bertujuan untuk mengurangi kandungan airnya sampai batas-batas tertentu, agar tidak terjadi kerusakan akibat aktivitas metabolisme oleh mikroorganisme [4].
Pengeringan yang biasa dilakukan oleh petani adalah langsung dibawah matahari. Tetapi cara ini tidak bersih karena hasil pertanian dapat terkontaminasi oleh hewan ataupun bakteri [5] debu, reaksi enzimatik [6]. Juga sistem ini membutuhkan waktu dan pekerja yang sangat intensif, karena tanaman harus ditutupi di malam hari dan selama cuaca buruk, dan tanaman terus harus dilindungi dari serangan hewan domestik [6]. Pengering surya dianggap sebagai metode yang murah dan mudah asalkan ketersediaan matahari yang cukup dan biji tertutup selama hujan dan pada malam hari, dan dalam kondisi seperti itu mereka cukup kering. Pengeringan biji kakao mengacu pada penghilangan air dari biji kakao yang difermentasikan ataupun biji kakao yang tidak difermentasikan dengan kadar air yang aman untuk penyimpanan 6 - 7%. Laju pengeringan lambat memiliki keuntungan untuk mencegah biji kakao dari kerutan dan pengerasan. Senyawa asam di dalam biji yang dihasilkan dari fermentasi akan menguap lebih mudah bersama uap air ke udara sekitar [7].
Penelitian terbaru mengenai pengering kakao menggunakan energi surya ialah dengan menggabungkannya dengan energi termokimia yaitu dengan menggunakan desikan penyimpan panas adsorpsi dan absorpsi. Untuk adsorpsi digunakan
molecular sieve 13X dan untuk absorpsi digunakan CaCl2. Penggunaan desikan penyimpan panas dapat menaikkan suhu didalam pengering sekitar 9-12 oC lebih tinggi dari suhu sekitar, dan juga dapat menurunkan humiditas yang ada didalam pengering. Hasilnya, penggunaan desikan penyimpan panas dapat menurunkan konsumsi energi spesifik dan lama waktu pengeringan dan membuat kualitas kakao menjadi lebih bagus [2].
Tabel 1.1 Penelitian Sebelumnya Tentang Alat Pengering Kakao
Nama Tahun Judul Penelitian Hasil Penelitian Fotios Zorbas, B.S 1987 Low Temperature
pengeringan dengan penjemuran langsung adalah berturut-turut : 6,39 %, 5,98 % dan 5,21%; dengan lama pengeringan masing-masing: 41 jam, 30 jam dan 55 jam serta KES: 18,83; 13,16 dan 59,11 MJ/kg air teruapkan [2]. Berdasarkan uraian tersebut, agar dapat menaikkan kualitas biji kakao kering maka alat pengering surya hendaknya mempunyai desikan penyimpan panas untuk menurunkan humiditas udara sekitar penyimpanan biji kakao pada malam hari. Dilakukanlah penelitian mengenai optimasi penggunaan absorben pada pengering sistem integrasi energi surya dan desikan.
1.2Perumusan Masalah
Pengeringan biji kakao fermentasi dengan energi surya pada siang hari dapat menurunkan kadar air dari biji kakao tersebut. Namun pada malam hari humiditas di sekitar biji kakao meningkat sehingga mempengaruhi massa dari biji kakao tersebut. Selain massa, juga dapat mempengaruhi kualitas dari biji kakao itu sendiri. Maka untuk menurunkan humiditas disekitar biji kakao pada malam hari digunakan energi termokimia dari suatu absorben untuk menyerap uap air yang ada di udara sekitar biji kakao pada malam hari. Oleh karena itu, penelitian ini diarahkan kepada optimasi penggunaan absorben pada pengering sistem integrasi energi surya dan desikan.
1.3Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mengetahui bagaimana efektivitas pengeringan pada siang hari.
2. Mengkaji bagaimana optimasi penggunaan absorben pada pengering sistem integrasi energi surya dan desikan (secara kontinu) ditinjau dari RH dan temperatur minimum yang dicapai, kadar air akhir, jumlah air yang diserap pada malam hari, dan waktu pengeringan.
3. Mengetahui nilai difusifitas efektif kakao.
5. Mengetahui jumlah konsumsi energi spesifik
6. Mengetahui hubungan laju pengeringan terhadap waktu dan kadar air
1.4Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat :
1. Memberikan informasi bagaimana efektivitas pengeringan pada siang hari. 2. Memberikan informasi bagaimana optimasi penggunaan absorben pada
pengering sistem integrasi energi surya dan desikan (secara kontinu) ditinjau dari RH da Temperatur minimum yang dicapai, kadar air akhir, jumlah air yang diserap pada malam hari, dan waktu pengeringan.
3. Memberikan informasi nilai difusifitas efektif kakao.
4. Memberikan informasi model kinetika pengeringan yang sesuai untuk menggambarkan pengeringan kakao.
5. Memberikan informasi jumlah konsumsi energi spesifik
6. Memberikan informasi hubungan laju pengeringan terhadap waktu dan kadar air
1.5Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dilakukan di kota Medan yang terletak pada posisi 3,43oLU – 98,44oBT dan ketinggian 37,5 meter dari permukaan laut. Adapun bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji kakao fermentasi dan absorben LiCl.
Variabel – variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Tabel 1.2 Variabel Tetap Yang Dilakukan Dalam Penelitian
No. Variabel Keterangan
1 Berat biji kakao 1 kg
2 Waktu pengeringan menggunakan matahari 09.00-17.00 WIB 3 Waktu pengeringan menggunakan absorben LiCl 17.00-09.00 WIB
