Kajian karakteristik pengeringan beras dengan microwave dan pengeringan udara panas

(1)

Diterima: 5 Januari 2021 DOI: 10.1049/tje2.12027

Revisi: 11 Februari 2021 Diterima: 18 Februari 2021

Jurnal Teknik

KERTAS PENELITIAN ASLI

Kajian karakteristik pengeringan beras dengan microwave dan pengeringan udara panas

Fangqing Ling

Tongsheng Matahari

Sekolah Teknik Mesin, Universitas

Politeknik Anhui, Wuhu, Cina Abstrak

Penelitian ini menyajikan metode eksperimental pengeringan beras dengan microwave dan pengeringan udara panas untuk secara bersamaan meningkatkan efek penyimpanan kering beras, mengurangi jamur dan pembusukan beras, serta mengukur kadar air, aktivitas air, dan perubahan suhu. Kamera pencitraan termal digunakan untuk memotret distribusi suhu beras pada waktu yang berbeda untuk mempelajari hukum perubahan karakteristik pengeringan beras dan menganalisis hubungan antara aktivitas air beras dan kecepatan pengeringan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan kadar air dan aktivitas air beras berbanding terbalik terhadap waktu. Pengeringan microwave 400 W memiliki efek pemanasan yang lebih nyata pada beras dibandingkan pengeringan udara panas 850 W. Efisiensi pengeringan padi pada 20 menit pertama lebih baik dibandingkan dengan 20 menit terakhir. Suhu tertinggi 40◦C dicapai setelah pengeringan microwave selama 8 menit, sementara hampir 40◦C dicapai setelah pengeringan udara panas selama 56 menit. Hasil ini dapat diterapkan untuk menganalisis lebih lanjut pengaruh metode pengeringan yang berbeda terhadap aktivitas air beras dan memandu pengurangan perkembangbiakan bakteri pada beras dan peningkatan kualitas beras. Karya ini memberikan landasan teori untuk memilih metode pengeringan yang optimal.

Korespondensi

Tongsheng Sun, Sekolah Teknik Mesin, Universitas Politeknik Anhui, Wuhu, Cina, 241000.

Email:suntongsheng@ahpu.edu.cn

1 PERKENALAN

keripik apel. Liu dkk. [5] menggunakan teknologi pengeringan gabungan udara panas– microwave untuk mengeringkan kurma merah;

mengeksplorasi kandungan zat fenolik, gula larut, asam organik, asam triterpen, vitamin C, total fenol, dan total flavonoid dalam kurma merah dengan metode pengolahan yang berbeda; dan membandingkan kapasitas antioksidannya. Badmus dkk. [6] mempelajari pengaruh metode pengeringan yang berbeda terhadap konsentrasi dan aktivitas

antioksidan beberapa zat kimia penting dalam alga coklat yang dapat dimakan. Kay dkk. [7] mengukur karakteristik organoleptik sampel yang disiapkan pada suhu pengeringan berbeda dan mengevaluasi konsumsi energi selama proses pengeringan. Semua penelitian terkait menegaskan bahwa metode pengeringan dan kondisi pengeringan yang berbeda mempengaruhi karakteristik dan kualitas media itu sendiri. Perubahan berbagai indikator selama pengeringan medium harus dideteksi untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi penyiapan medium. Dalam penelitian ini, padi, salah satu tanaman pangan penting, dipilih sebagai media pengeringan. Kurva kadar air dan aktivitas airnya disesuaikan dengan metode dan parameter pengeringan yang berbeda. Karya ini memberikan referensi mengenai pengeringan padi yang dipanen secara tepat waktu dan pencegahan timbulnya jamur pada penyimpanan beras. Selain itu, thermal imager digunakan untuk memotret perubahan

Beras adalah salah satu sumber makanan utama di negara saya. Permasalahan yang dihadapi pada kebutuhan padi yang baru dipanen terutama pada transportasi, pengeringan, dan penyimpanan. Menurut statistik khusus dari departemen terkait, lebih dari 5 juta ton biji-bijian hilang setiap tahun karena jamur dan rusak karena pengeringan yang tidak memadai. Oleh karena itu, pengeringan tepat waktu pada padi yang baru dipanen adalah prioritas utama [ 1, 2]. Pengeringan udara panas adalah metode pengeringan dari luar ke dalam yang terlebih dahulu memanaskan permukaan luar media dan kemudian memindahkan panas tersebut ke bagian dalam media. Pengeringan microwave merupakan metode pengeringan cepat yang secara bersamaan memanaskan permukaan dalam dan luar medium. Kedua teknik ini mempunyai laju pengeringan dan efek pemanasan yang berbeda pada beras, sehingga selanjutnya mempengaruhi perubahan aktivitas air beras [3]. Mempelajari pengaruh pengeringan microwave dan udara panas terhadap aktivitas air beras sangat membantu dalam memilih metode pengeringan yang paling hemat energi dan tepat. Mu dkk. [4] mempelajari karakteristik pengeringan irisan apel pada jarak radiasi infra merah dan suhu udara panas yang berbeda dan menganalisis waktu pengeringan, warna, kekerasan, kerapuhan, dan rehidrasi.

Ini adalah artikel akses terbuka berdasarkan ketentuanAtribusi Creative CommonsLisensi, yang mengizinkan penggunaan, distribusi, dan reproduksi dalam media apa pun, asalkan karya asli dikutip dengan benar.

J.Eng.2021;2021:201–208. wileyonlinelibrary.com/iet-joe 201

(2)

202 LINGDANMATAHARI

dalam suhu dan karakteristik fisik beras dengan dua metode pengeringan yang berbeda, udara panas dan microwave, untuk menyaring metode pengeringan yang optimal.

2 2.1

BAHAN EKSPERIMENTAL Bahan

Beras kering sedang: Beras dengan varietas yang sama diproduksi di area yang sama. Pada percobaan ini dipilih beras yang utuh dan tanpa sekam sebagai bahan uji.

2.2 Instrumen dan perlengkapan

Pencitra termal inframerah, oven pengering vakum gelombang mikro, oven pengering ledakan, pengukur aktivitas air, timbangan analitik elektronik, pengukur kelembaban butiran kapasitif, dan bejana pemanas kaca khusus digunakan untuk pengeringan gelombang mikro.

2.2.1 Gambar awal nasi

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar1Beras dengan kadar air 25%

mempunyai penampakan utuh dan bulat, warna cerah, sekam padi tidak pecah-pecah, berbau normal, dan tidak berbau apek. Gambar yang diambil dengan kamera thermal imaging menunjukkan bahwa suhu nasi mendekati suhu lingkungan dengan suhu tertinggi 25,9◦C dan terendah 23,4◦C.

3 PERCOBAAN

PENGERINGAN UDARA PANAS DAN MICROWAVE

3.1

Langkah-langkah eksperimental

GAMBAR 1 distribusi suhu nasi

Keadaan awal beras (a) keadaan beras sebenarnya di awal, (b) keadaan awal Langkah-langkah percobaan spesifik ditunjukkan pada Gambar2.

Perlakuan awal pada tes beras: Beras disaring, dan dipilih beras yang berbiji penuh. Metode perendaman dilakukan untuk memperoleh beras dengan kadar air awal tertentu. Handuk kertas digunakan untuk menyerap kelembapan permukaan.

Percobaan pengeringan dengan microwave dan udara panas:

Sebelum percobaan, kadar air awal beras diukur dengan pengukur kelembaban biji-bijian kapasitif. Beras kemudian dimasukkan ke dalam oven pengering vakum microwave atau oven pengering udara panas untuk dikeringkan dan dikeluarkan setiap 4 menit. Aktivitas air internal padi diukur dengan menggunakan alat pengukur aktivitas air. Suhu beras dicatat dengan kamera termal inframerah setiap 8 menit. Setelah pendinginan sempurna, massa ditimbang, data percobaan dicatat, dan kadar air beras diukur.

Analisis hasil percobaan: Data percobaan kadar air dan aktivitas air beras dengan dua metode pengeringan dipasang dan dianalisis, sehingga diperoleh aturan pengeringan beras.

Pencitraan termal inframerah, warna, bau dan bentuk sekam padi dibandingkan untuk menganalisis metode pengeringan yang optimal.

3.2

3.2.1

Eksperimen pengeringan beras

Parameter awal eksperimental

Parameter eksperimen dalam penelitian ini ditunjukkan pada Tabel1.

3.2.2 Hasil percobaan

Hasil percobaan pengeringan beras dengan udara panas dan pengeringan dengan microwave ditunjukkan pada Tabel2:

3.3 Pas kadar airnya

Perubahan kadar air beras selama pengeringan dapat

membantu memahami situasi pengeringan spesifik kelembaban,

yang berperan penting dalam penyimpanan dan pengelolaan

beras [8, 9]. Berdasarkan data percobaan kadar air, maka

(3)

GAMBAR 2 Analisis eksperimental proses pengeringan beras

TABEL 1 Parameter eksperimental pengeringan udara panas dan microwave

Parameter pengeringan udara panas Parameter pengeringan microwave

Daya pengeringan (W)

Resolusi suhu (°C)

850 0,1

Daya pengeringan (W)

Vakum (MPa)

Frekuensi gelombang mikro (MHz)

400 0,04 2.45 Kadar air awal beras Suhu

percobaan maksimum (°C)

25%

40

MEJA 2 Hasil kadar air menggunakan udara panas dan pengeringan microwave

Itu tersisa

massa panas

mengeringkan nasi dengan udara

(G)

Udara panas pengeringan kelembaban beras

isi

gelombang mikro- nasi kering

tersisa massa (g)

gelombang mikro mengeringkan beras kelembaban

isi

Udara panas pengeringan

aktivitas air

gelombang mikro pengeringan

aktivitas air Contoh

nomor

Panggung Waktu (menit)

Tahap pertama 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 4 8 12 16 20 24 32 40 48 56

100 98.2 97.2 96.3 95.7 95.2 94.7 94.1 93.6 93 92.6

24,80%

23,40%

22,60%

21,90%

21,50%

21%

20,60%

20%

19,6%

19,1%

18,8%

0,933 0,923 0,894 0,826 0,789

100 97.6

92,65

95.3 94.8

24,60%

22,70%

21,70%

20,90%

20,50%

20%

19,40%

18,8%

18,4%

18%

17,7%

0,938 0,889 0,763 0,708 0,671

0,721 94.3 0,645

0,691 0,626 0,594 0,516 0,511

93.6 92.9 92.4 92 91.6

0,638 0,597 0,591 0,506 0,508 Tahap kedua

(4)

GAMBAR 3 Kurva kesesuaian kadar air pengeringan beras dengan udara panas GAMBAR 5 Kurva kesesuaian aktivitas air dan waktu pengeringan udara panas

Oleh karena itu, kurva pemasangan sesuai dengan titik data.

Dari koefisien kesesuaian kurva dapat diketahui kadar air beras kering microwave. Persamaan rate fittingnya adalah

− 0,0002576× T

2

+ 0,1762× T +2.924 T+11.9

w

M

= (3)

3.3.1

Persamaan pemasangan kurva aktivitas air Aktivitas air mengacu pada rasio tekanan uap air ketika suatu zat seperti makanan atau obat-obatan mencapai kesetimbangan dalam wadah tertutup sehubungan dengan tekanan uap jenuh air murni pada suhu yang sama [12]. Air terdapat pada beras dalam bentuk air bebas dan air terikat. Air yang terikat bercampur dengan protein beras, zat larut seperti gula dan garam. Bagian air yang terikat ini tidak dapat dimanfaatkan secara langsung. Air bebas terbentuk karena adanya aksi kapiler pada air di sela-sela beras. Dibandingkan dengan air terikat, air bebas lebih aktif dan lebih mudah menguap.

Jenis air ini merupakan media dari semua reaksi biokimia dalam makanan [13, 14].

Aktivitas air mengacu pada keadaan air yang ada pada beras, yaitu derajat kombinasi atau bebasnya air dan beras. Aktivitas air yang tinggi menunjukkan rendahnya derajat pengikatan air pada beras dan derajat disosiasi yang tinggi, begitu pula sebaliknya.

Pertumbuhan dan reproduksi berbagai mikroorganisme pada beras ditentukan oleh aktivitas airnya, bukan kandungan airnya. Misalnya, aktivitas air pada padi menentukan waktu perkecambahan, laju pertumbuhan, dan kematianAspergillus flavusdi dalam nasi.

Mengontrol aktivitas air beras bermanfaat untuk menghambat reproduksi mikroorganisme dan meningkatkan kualitas penyimpanannya [5, 15].

Data aktivitas air yang diperoleh dari percobaan dimasukkan ke dalam program yang ditulis dalam MATLAB. Metode pencocokan kurva fungsi proporsional (rasional) digunakan untuk menyesuaikan hubungan antara aktivitas air dan waktu selama pengeringan beras dengan udara panas.

Kurva ditunjukkan pada Gambar5.

Hasil fitting menunjukkan kuadrat rentang sebesar 0,9858, rata- rata standar variance RMSE sebesar 0,02228, dan koefisien korelasi fitting sebesar 0,9797 yang menunjukkan bahwa kurva tersebut sesuai dengan titik data. Koefisien kesesuaian kurva menunjukkan aktivitas air pada pengeringan beras dengan udara panas. Gelar GAMBAR 4 Kurva kesesuaian kadar air beras pengering microwave

fungsi proporsional terbalik digunakan untuk menyesuaikan persamaan kadar air dalam bentuk [10, 11]:

P

1

×X

2

+P

2

×X+P

3

X+Q

¹

F(X) = (1)

Di manaP¹,P²,P³,Q¹adalah koefisien kesesuaian kurva.

Metode fitting kurva proporsional terbalik (rasional) pada MAT-LAB digunakan untuk menyesuaikan data perubahan kadar air selama pengeringan beras dengan udara panas, dan kurva fitting ditunjukkan pada Gambar3.

Berdasarkan perhitungan hasil fitting, kuadrat rentangnya adalah 0,9994, standar mean-variance RMSE adalah 0,0005509, dan koefisien korelasi fitting adalah 0,9991. Oleh karena itu, kurva pemasangan sesuai dengan titik data. Koefisien

kesesuaian kurva menunjukkan kadar air beras yang dikeringkan dengan udara panas. Persamaan rate fittingnya adalah

− 0,0002941× T

²

+ 0,1889× T +3.522 T+14.21

w

^H

= (2)

Metode pencocokan kurva fungsi proporsional terbalik (rasional) pada MATLAB juga digunakan untuk menyesuaikan data perubahan kadar air selama pengeringan beras dengan microwave. Kurva pemasangan ditunjukkan pada Gambar4.

Berdasarkan perhitungan hasil fitting, kuadrat rentangnya

adalah 0,9984, rata-rata standar variance RMSE adalah

0,001015, dan koefisien korelasi fitting adalah 0,9977.

(5)

GAMBAR 6 Kurva kesesuaian aktivitas air dan waktu pengeringan microwave

persamaan yang cocok adalah

GAMBAR 7 Kurva variasi kadar air pada dua metode pengeringan

0,934×T

²

− 143.9×T+1.068×10

⁴

T+1.104×10

⁴

Ah

H

= (4)

Hubungan antara aktivitas air dan waktu selama pengeringan beras dengan microwave juga dipasang, dan kurva yang dipasang ditunjukkan pada Gambar6 .

Hasil fitting menunjukkan kuadrat rentang sebesar 0,9718, rata-rata standar variance RMSE sebesar 0,02838, dan koefisien korelasi fitting sebesar 0,9597 yang menunjukkan bahwa kurva tersebut sesuai dengan titik data. Koefisien kesesuaian kurva menunjukkan aktivitas air dari beras yang dikeringkan dengan microwave. Derajat kecocokan persamaannya adalah

− 0,0007987× T

²

+ 0,4256× T +15.58 T+16.33

Ah

M

= (5)

ANGKA 8 Kurva laju pengeringan dua metode pengeringan

4 4.1

ANALISIS HASIL

penguapan uap air, atau polarisasi dan gesekan di bawah pengaruh medan elektromagnetik frekuensi tinggi akan menghasilkan panas untuk diubah menjadi penguapan uap air.

Setelah 24 menit, nilai laju pengeringan padi berkurang dan berubah secara perlahan. Fenomena ini terjadi karena setelah air permukaan beras menguap, air bagian dalam harus dipindahkan terlebih dahulu ke permukaan beras baru kemudian diuapkan. Laju perembesan air dari dalam ke luar beras lebih rendah dibandingkan laju penguapan air di permukaan. Akibatnya, laju pengeringan butiran beras secara keseluruhan menurun dan berangsur-angsur menjadi datar, dan perubahan kurva kadar air hampir mempertahankan tren penurunan yang paralel.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, pengeringan microwave 400 W lebih cepat dan efisien dibandingkan pengeringan udara panas 850 W.

Analisis laju pengeringan kadar air

Laju pengeringan didefinisikan sebagai massa uap air yang diuapkan dalam satuan luas bahan basah per satuan waktu.16, 17]. Jika permukaan kontak bahan kering dan media pengering tidak dapat ditentukan, laju pengeringan dinyatakan dengan kekuatan pengeringanN^Tdihitung menggunakan rumus (6) [18]. Kurva kadar air beras (Gambar7) dan kurva laju pengeringan (Gambar8) digambarkan berdasarkan persamaan pemasangan di atas:

dM

M

= − D

T

Ysaya+1 T^Saya+1-T^Saya

-

^Y^Saya

N

T

= − (6)

Angka7Dan8menunjukkan bahwa kurva kadar air total butir beras menunjukkan tren penurunan yang cepat, cepat, dan perlahan.

Keseluruhan proses pengeringan secara sederhana dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu pengeringan cepat dan pengeringan lambat. Dalam 24 menit pertama, kadar air beras tinggi, laju pengeringan relatif besar, dan penurunan tersebut merupakan penyebab sebagian besar penurunan keseluruhan. Alasan perubahan kurva ini adalah karena air permukaan beras lebih suka bertukar panas dengan udara panas untuk diubah

4.2 Analisis aktivitas air

Berdasarkan persamaan pemasangan, kurva aktivitas air dari berbagai metode pengeringan digambarkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar9. Aktivitas air beras pada kedua metode pengeringan juga

(6)

laju penurunan aktivitas air melambat. Kurvanya cenderung datar.

4.3 Penelitian tentang perubahan suhu nasi

Selama pengeringan beras menggunakan oven pengering vakum microwave dan oven pengering ledakan, kamera pencitraan termal inframerah digunakan untuk memotret beras, mengukur perubahan suhu beras pada setiap periode waktu (Gambar10Dan11), dan amati warna, bau, dan bentuk sekam padi (Tabel3) [19–21].

Seperti yang ditunjukkan pada Tabel3, suhu udara panas pengeringan beras meningkat secara perlahan. Setelah 56 menit, suhu maksimum nasi mendekati suhu yang disetel yaitu 40◦C dan suhu pengeringan microwave meningkat dengan cepat. Setelah 8 menit, suhu maksimum nasi telah mencapai 40◦C dan kemudian berfluktuasi terus menerus. Meskipun suhu minimum kedua metode meningkat secara bertahap dari suhu awal seiring berjalannya waktu, suhu pengeringan gelombang mikro pada dasarnya lebih tinggi dibandingkan suhu pengeringan udara panas.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar10, area awal beras bersuhu tinggi yang dikeringkan dengan udara panas terletak di area yang berhadapan langsung dengan saluran keluar udara panas. Ketika panas nasi secara bertahap berdifusi dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah di sekitarnya, suhu di daerah bersuhu rendah secara bertahap meningkat. Angka11menunjukkan bahwa karena lubang emisi gelombang elektromagnetik dalam oven pengering gelombang mikro terletak di sisi kanan rongga paralelepiped persegi panjang dan berada di bawah sambungan medan elektromagnetik dan suhu, maka bagian tengah piringan kaca di rongga pengering adalah posisi puncak. dari gelombang elektromagnetik

GAMBAR 9 Kurva aktivitas air dari dua metode pengeringan

menunjukkan tren penurunan yang cepat dan kemudian melambat. Pengeringan gelombang mikro 400 W menghasilkan perubahan yang lebih nyata dibandingkan kurva pengeringan udara panas 850 W. Dalam 24 menit pertama, aktivitas air pada beras yang dikeringkan dengan microwave menurun secara signifikan dengan amplitudo yang besar dan kemudian menurun secara bertahap. Sebaliknya, kurva aktivitas air pada beras yang dikeringkan dengan udara panas mempertahankan kecepatan tertentu dan kemudian menurun secara bertahap. Perbedaan ini disebabkan oleh kecepatan pengeringan beras yang dikeringkan dengan microwave dan hilangnya sejumlah besar air bebas yang menyebabkan penurunan aktivitas air dengan cepat. Setelah 24 menit, nasi kering beralih dari tahap pertama pengeringan cepat ke tahap kedua pengeringan lambat. Kelembapan bagian dalam beras menembus permukaan dan kemudian menguap. Kecepatan pengeringan dibatasi oleh tingkat penetrasi kelembaban internal, dan

GAMBAR 10

(d) distribusi suhu pada 56 menit

Perubahan suhu pengeringan beras dengan udara panas (a) distribusi suhu pada 8 menit, (b) distribusi suhu pada 24 menit, (c) keadaan beras pada 56 menit, dan

(7)

GAMBAR 11

dan (d) distribusi suhu pada 56 menit

Perubahan suhu pengeringan beras dengan microwave (a) distribusi suhu pada 8 menit, (b) distribusi suhu pada 24 menit, (c) keadaan nasi pada 56 menit,

TABEL 3 Perubahan suhu dan berbagai indikator selama pengeringan beras

Pengeringan udara panas Pengeringan gelombang mikro

Maksimum Minimum Maksimum Minimum

Suhu pengeringan beras (°C) 8 menit 16 menit 24 menit 32 menit 40 menit 48 menit 56 menit Pengeringan awal Akhir pengeringan Pengeringan awal Akhir pengeringan Pengeringan awal Akhir pengeringan

32.6 34.8 36.3 36.8 37.9 37.4 38.1

Bau normal, tidak berbau apek. Beras Partikelnya penuh dan berkilau Butirnya penuh, sedikit butir yang retak Cangkangnya penuh, kuning, tanpa retak Warna kuning muda, sedikit sekam padi retak

27 29.2 31.3 33 32.6 31.5 33.5

43.9 44.6 46.9 44.8 46.3 44.0 47.4

Bau normal, tidak apek Aroma nasi yang kuat Partikelnya penuh dan berkilau Butirnya penuh, lebih sedikit butir yang retak.

Cangkangnya penuh, berwarna kuning, tanpa retak

30.8 28.9 33.8 34.6 34.5 33.9 35.2 Bau nasi

Warna nasi

Bentuk sekam padi

Warnanya kuning muda, dan kulitnya retak semakin mudah

distribusi di dalam rongga. Bagian tengah piringan paling panas, dan suhu nasi di bagian tengahnya paling tinggi.

Suhu sekitar jauh lebih rendah dibandingkan suhu di tengah. Saat microwave terus mengering, suhu di sekitar secara bertahap meningkat.

Pengeringan microwave secara bersamaan memanaskan bagian dalam dan permukaan; karenanya, pengeringannya seragam. Pengeringan udara panas memanaskan permukaan melalui perpindahan panas konvektif dari udara panas;

karenanya, pengeringannya tidak merata dan lambat. Oleh karena itu, warna butiran beras pada pengeringan microwave lebih penuh dan cerah, aroma beras

lebih kuat, dan tingkat pengeringannya lebih menyeluruh dibandingkan dengan pengeringan udara panas. Sekam padi yang dikeringkan dengan microwave juga lebih mudah retak dibandingkan dengan yang dikeringkan dengan udara panas.

5 KESIMPULAN

Pengaruh pengeringan udara panas dan pengeringan microwave terhadap pengeringan beras dipelajari. Data percobaan digunakan untuk menganalisis karakteristik pengeringan beras dan kadar air air

(8)

aktivitas. Suhu beras dan karakteristik fisik gabah pada kedua metode pengeringan dibandingkan. Kesimpulan berikut diambil:

Kurva perubahan kadar air beras merupakan fungsi berbanding terbalik. Kadar air yang tinggi menyebabkan laju pengeringan cepat dan sebaliknya. Pengaruh pengeringan microwave terhadap kadar air beras lebih nyata dibandingkan dengan pengeringan udara panas.

Kurva perubahan aktivitas air beras terhadap waktu merupakan fungsi berbanding terbalik, dan tren perubahannya dipengaruhi oleh laju pengeringan. Mengingat bahwa pengeringan dengan gelombang mikro mempunyai efek yang lebih jelas dibandingkan dengan pengeringan dengan udara panas, maka aktivitas air beras pada pengeringan dengan gelombang mikro mengalami perubahan yang signifikan dibandingkan dengan pengeringan dengan udara panas, dan pengurangan air bebas cukup besar. Kondisi ini menghambat perkembangbiakan bakteri pada beras dan meningkatkan kualitas beras.

Pada tahap pertama, efisiensi pengeringan beras tinggi, dan kadar air menurun dengan cepat. Pada tahap kedua, perubahan laju pengeringan dan aktivitas air cenderung datar, dan perubahan kurva kadar air hampir sejajar dengan tren menurun. Fenomena tersebut dipengaruhi oleh laju infiltrasi air di dalam beras ke permukaan beras.

Berdasarkan perubahan kadar air dan aktivitas air beras, pengaruh pengeringan microwave pada 400 W lebih nyata dibandingkan dengan pengeringan udara panas 850 W. Oleh karena itu, pengeringan dengan microwave lebih baik daripada pengeringan dengan udara panas pada kondisi yang sama.

Efek pemanasan dari pengeringan microwave pada beras lebih nyata dibandingkan dengan pengeringan udara panas. Saat suhu meningkat, kelembapan pada nasi mudah menguap di bawah tekanan uap. Oleh karena itu, laju pengeringan microwave lebih efisien dibandingkan pengeringan udara panas. Warna dan bau beras dengan metode ini lebih baik dibandingkan dengan pengeringan udara panas, namun sekamnya lebih retak.

Hasilnya sangat membantu dalam pengeringan dan penyimpanan beras yang baru dipanen serta mengurangi kehilangan beras akibat pembusukan. Kedepannya, perlu dilakukan kajian komprehensif mengenai perubahan pengeringan dan penyimpanan berbagai unsur hara pada beras berdasarkan berbagai faktor. Peralatan pengeringan dan lumbung yang masuk akal dan efisien harus dikembangkan untuk meningkatkan kualitas beras.

REFERENSI

1. Zheng, G., Sun, L.: Mempelajari pengaruh perbedaan suhu pengeringan dan kecepatan udara pengeringan terhadap kualitas padi. Sains. Teknologi. Makanan Minyak Sereal 28(04), 173– 176 (2020)

2. Luo, C., dkk.: Status terkini pengeringan beras menggunakan teknologi pengeringan gelombang mikro dan penelitian uji pengeringan pada pengering gelombang mikro kontinyu. Produk Pertanian. Proses. (03), 74–77+80 (2020)

3. Minh, NP, Nhut, VM, Phuong, NK: Perilaku pengeringan vakum microwave terhadap kualitas daun sirih Piper kering. Res. Tanaman 20(4), 815–821 (2019)

4. Mu, J., dkk.: Karakteristik pengeringan radiasi infra merah yang menggabungkan udara panas untuk irisan apel. Sains. Teknologi. Makanan Ind.37(07), 92–96+169 (2016)

5. Liu, Q., Wang, Q., Cui, S.: Pengaruh metode pretreatment yang berbeda terhadap karakteristik kualitas dan aktivitas antioksidan pengeringan jujube dengan kombinasi pengeringan udara panas-microwave. Res Makanan. Dev. 41(24), 124–130 (2020) 6. Badmus, UO, Taggart, MA, Boyd, KG: Pengaruh metode pengeringan yang berbeda

terhadap kandungan kimia penting nutrisi tertentu dalam rumput laut coklat yang dapat dimakan. J. Aplikasi. Fisik. 31(2), 3883–3897 (2019)

7. Kay, K., dkk.: Pengaruh pengeringan beku inframerah baru dari lelehan yogurt rasa mawar pada sifat fisikokimia, senyawa bioaktif, dan konsumsi energinya. Teknologi Bioproses Pangan. 12(12), 2062–2073 (2019)

8. Dawit, H.: Mengurangi kehilangan jagung pasca panen dengan memproduksi dan memperkenalkan silo penyimpanan biji-bijian kedap udara di wilayah tertentu di Tigray, Ethiopia. Asia. Res. J.Pertanian. 11(4), 1–10 (2019)

9. Chiniforush, AA, Valipour, H., Akbarnezhad, A.: Difusivitas uap air kayu rekayasa: Pengaruh suhu dan kadar air. Konstruksi Membangun.

Materi. 224, 1040–1055 (2019)

10. Muhammad, Y., Syaripudin Laksmitha, W., Robert, M.: Pengaruh lama penyimpanan terhadap kadar airReutealis trispermabenih dan pengaruhnya terhadap nilai asam minyak yang diisolasi dan biodiesel yang dihasilkan. Rep Energi 5, 1375–1380 (2019)

11. Mu, QY, dkk.: Kurva retensi air loess dalam siklus pembasahan- pengeringan. Geoteknik Lett. 11(2), 1–6 (2019)

12. Zhou, Z., dkk.: Aktivitas air minimum sebesarAspergillus niger. Farmasi Cina.

29(17), 60–63 (2020)

13. Wilson, C., dkk.: Kelayakan penggunaan profil spektral untuk pemodelan aktivitas air pada lima varietas butiran quinoa putih. J. Makanan Eng. 238, 95–102 (2018)

14. Liu, X.,Guan, X., Xing, F.: Pengaruh aktivitas air dan suhu terhadap pertumbuhanAspergillus flavus, ekspresi gen biosintesis aflatoksin dan produksi aflatoksin pada kacang tanah. Pengendalian Makanan 82, 325–

332 (2017)

15. Huang, X., dkk.: Kemajuan penelitian dalam teknologi pengendalian mikrobiologi makanan dengan aktivitas air rendah. Fermentasi Makanan. Ind.(23), 1–7 (2020) 16. Ameri, B., Salah, H., Mouloud, B .: Pengaruh metode pengeringan pada parameter

termodinamika, difusi kelembaban efektif dan laju pengeringan lumpur limbah air limbah. Energi Terbarukan 147, 1107–1119 (2020)

17. Nobusuke, K., dkk.: Perilaku pengeringan lumpur dengan akselerator pengeringan.

Teknologi Pengeringan. 38(1-2), 38–47 (2020)

18. Wu, J., dkk.: Karakteristik pengeringan dan pemodelan matematika berbagai metode pengeringan kuda laut. Mod. Ilmu Makanan. Teknologi. 36(12), 133–142 (2020)

19. Jing, X., Qun, F., Liu, X.: Pengaruh pengeringan beras bermutu tinggi terhadap kualitasnya. Makanan Sereal Ind. 21(05), 16–19 (2014)

20. Newiton, D., dkk.: Pengaruh suhu pengeringan dan genotipe terhadap morfologi dan sifat teknologi, termal, dan penempelan pati jagung.

Int. J.Biol. makromol. 165, 354–364 (2020)

21. González-Pérez, JE, dkk.: Perpindahan massa dan karakteristik morfometrik tumpukan jamur putih segar dan osmodehidrasi selama pengeringan konvektif.

J. Makanan Eng. 262, 181–188 (2019)

TATA NAMA T waktu pemanasan

kadar air varian rata-rata standar pengeringan udara panas

kadar air pada waktu tertentuTaktivitas air pengeringan beras dengan microwave

aktivitas air pengeringan udara panas aktivitas kelembaban pengeringan microwave laju pengeringan

kadar air dasar kering pada saat ituT

Saya+1

kadar air dasar kering pada saat ituT

Saya

w

H

RMSE w

M

AW AW

^H

AW

^M

N

T

Y^Saya+1 YSaya

PENGAKUAN

Karya ini didukung oleh Proyek Penelitian Ilmiah

Departemen Pendidikan Provinsi Anhui (No. KJ2020ZD38)

Cara mengutip artikel ini:Ling F, Sun T. Kajian karakteristik pengeringan beras dengan microwave dan pengeringan udara panas.J Eng. 2021;2021:201–208. https://doi.org/10.1049/

tje2.12027

ORCID

Tongsheng Mataharihttps://orcid.org/0000-0003-2053-2437