Untitled - Universitas Mataram

(1)

(2)

USER USER Username Password

Remember me Login

Editorial Board Peer Reviewer Article Processing Charge Publication Ethics Journal Indexing Reviewer Guidelines Author Guidelines

Reference management tool:

Grammar is checked by :

DOI by RJI :

JOURNAL CONTENT JOURNAL CONTENT Search

Search Scope All

Search Browse By Issue By Author By Title

HOMEHOME ABOUTABOUT LOGINLOGIN SEARCHSEARCH CURRENTCURRENT ARCHIVESARCHIVES ANNOUNCEMENTSANNOUNCEMENTS FOCUS & SCOPEFOCUS & SCOPE JOURNAL HISTORYJOURNAL HISTORY CONTACTCONTACT

Home > About the Journal > Editorial Policies

EDITORIAL POLICIES

» Focus and Scope

» Section Policies

» Peer Review Process

» Publication Frequency

» Open Access Policy

» Archiving

» Article Processing Charges

FOCUS AND SCOPE

Jurnal Riset Teknologi Industri (JRTI) adalah jurnal ilmiah yang terbit secara berkala dua kali setahun pada bulan Juni dan Desember. Memuat informasi bidang riset Teknologi Industri berupa hasil riset dan Ulasan Ilmiah bidang Perekayasaan Mesin, Pangan, Kimia Industri, Lingkungan dan Teknik Industri. Akreditasi Kemenristekdikti Akreditasi S2 Vol.10 No.1 Tahun 2016 samapi dengan Vol.14 No.2 tahun 2020. p-ISSN : 1978-6891, e-ISSN : 2541-5905.

SECTION POLICIES

ARTICLES

Open Submissions Indexed Peer Reviewed

SHORT COMMUNICATION

Komunikasi singkat mengenai ruang lingkup eJurnal JRTI Open Submissions Indexed Peer Reviewed

COVER VOL 15 NO.2 DESEMBER 2021

PREFACE DESEMBER 2021

PEER REVIEW PROCESS

Jurnal ini menggunakan single blind reviewed, oleh reviewer yang memiliki kompetensi dan kepakaran di bidangnya.

Menunjukkan apakah tulisan memiliki komposisi naskah artikel yang jelas, singkat, memiliki akurasi ilmiah, orisinalitas, dan menarik bagi pembaca.

Memastikan bahwa artikel yang dipublikasikan mematuhi standar jurnal

Memberikan saran dan masukan tertulis pada waktu yang tepat pada manfaat ilmiah dan nilai ilmiah dari pekerjaan, dengan mendokumentasikan secara tertulis pendapat para mitra bestari.

Memberitahukan penyunting segera jika tidak dapat meninjau secara tepat waktu dan memberikan nama-nama mitra bestari potensial lainnya.

PUBLICATION FREQUENCY

Dua Kali dalam Setahun: Juni dan Desember

OPEN ACCESS POLICY

(3)

Remember me Login

Editorial Board Peer Reviewer

Article Processing Charge Publication Ethics Journal Indexing

Reviewer Guidelines Author Guidelines

DOI by RJI :

Search Scope All

Home > Jurnal Riset Teknologi Industri

JURNAL RISET TEKNOLOGI INDUSTRI

PENGUMUMAN: PENUTUPAN LAYANAN JRTI

Terhitung mulai 1 Januari 2022, Jurnal Riset Teknologi Industri tidak dapat menerbitkan artikel yang di submit karena perubahan Tugas dan Fungsi Baristand Industri Samarinda

p-ISSN : 1978-6891 e-ISSN : 2541-5905 DOI Prefix : 10.26578

Akreditasi Kemenristekdikti Akreditasi S2 Vol.13 No.2 Tahun 2019 sampai dengan Vol.18 No.1 tahun 2024

Jurnal Riset Teknologi Industri (JRTI) adalah jurnal ilmiah yang terbit secara berkala dua kali setahun pada bulan Juni dan Desember. Memuat informasi bidang riset Teknologi Industri berupa hasil riset dan Ulasan Ilmiah bidang Perekayasaan, Pangan, Kimia, Lingkungan dan Manajemen Industri.

JRTI indexed by : Google Scholar

Science and Technology Index (SINTA) Indonesian Scientific Journal Database (ISJD) Bielefeld Academic Search Engine

Cite Factor

Indonesia One Search World Cat

Garuda

ANNOUNCEMENTS

PENGUMUMAN: PENUTUPAN LAYANAN JRTI

Terhitung mulai 1 Januari 2022, Jurnal Riset Teknologi Industri tidak dapat menerbitkan artikel yg di submit karena perubahan Tugas dan Fungsi Baristand Industri Samarinda

(4)

Select Language English Other Journals LANGUAGE LANGUAGE

Submit Journal Help

Journal Help NOTIFICATIONS NOTIFICATIONS View

Subscribe OPEN JOURNAL OPEN JOURNAL SYSTEMS SYSTEMS

FONT SIZE FONT SIZE

View My Stats Posted: 2022-01-06

More Announcements...

JRTI is indexed by :

______________________________________________________________________

Akreditasi S2 Vol.10 No.1 th 2016 s/d Vol.14 No.2 th 2020. p-ISSN : 1978-6891, e-ISSN : 2541-5905.

Baristand Industri Samarinda

(5)

Remember me Login

Editorial Board Peer Reviewer Article Processing Charge Publication Ethics Journal Indexing Reviewer Guidelines Author Guidelines

DOI by RJI :

Search Scope All

Home > About the Journal > Editorial Team

EDITORIAL TEAM

EDITOR IN CHIEF

Eldha Sampepana,ST.,M.Si, Baristand Industri Samarinda, Indonesia

EDITORIAL BOARD

Suroto HS, MP, Baristand Industri Samarinda, Indonesia Dra. Fauziati, MM, Baristand Industri Samarinda Sulharman ,MT, Baristand Industri Samarinda, Indonesia

Ir. Farida Djumiati Sitania, S.T., M.T., Fakultas Teknik Industri Universitas Mulawarman, Indonesia Mustafa ST.,MT, Politeknik Negeri Samarinda, Indonesia

Evana Yuanita, ST.MT., Center for Chemical and Packaging, Indonesia Ir. Lukman Junaidi, Center for Agro-based Industry , Indonesia Ir. Nami Lestari, Balai Besar Industri Agro, Indonesia

Haspiadi PG,Dip,Sc., M.Si., Baristand Industri Samarinda, Indonesia Yuni Adiningsih, ST.,M.Si, Baristand Industri Samarinda

Ageng Priatni, ST.,M.Si, Balai Besar, Kulit, Karet dan Plastik Yogyakarta, Indonesia Jantri Sirait,ST, Baristand Industri Samarinda

Wara Widyarini Endah Saptaningtyas, MT, Balai Riset dan Standardisasi Industri Samarinda, Indonesia Fitriani, SKM, M.Si, Baristand Industri Samarinda, Indonesia

Titik Nurwidayati, S.Si.,M.Si, Indonesia

Hermanto ,SP, Baristand Industri Samarinda, Indonesia Paluphy Eka Yustini,SP, Baristand Industri Samarinda

LANGUAGE EDITOR

Dr.Bibit Suhatmady,S.Pd.,M.Pd

LAYOUT EDITOR

Pandu Perdana Adhi Putra, Baristand Industri Samarinda

IT SUPPORT

Imam Mashuri, S.Kom, Baristand Industri Samarinda, Indonesia

SECRETARIATS

Susilowati A.Md.,SKM

(6)

1/13/22, 4:56 PM Vol.15 No.2 Desember 2021

ejournal.kemenperin.go.id/jrti/issue/view/743/showToc 1/3

VOL.15 NO.2 DESEMBER 2021

Pengeringan dengan metode menjemur di bawah sinar matahari merupakan salah satu cara pengawetan bahan pangan yang mudah dan murah. Kelemahan metode ini diantaranya tergantung pada cuaca; rentan terpapar kotoran, debu, dan gangguan binatang. Pengeringan produk hasil pertanian dengan menjemur di bawah sinar matahari menimbulkan kondisi suhu sulit dikontrol karena sangat tergantung intensitas radiasi matahari, sehingga berdampak terhadap lama pengeringan. Oleh karenanya pengeringan buatan menjadi salah satu alternatif yang tepat untuk menggantikan pengeringan konvensional tersebut. Solusi dari kondisi ini yaitu menambahkan heat exchanger pada tungku pembakaran sekam padi. Model ini berfungsi sebagai alat pengering bahan pangan. Hasil pengujian menunjukkan rata-rata temperatur keluar heat exchanger mencapai 76,58ôC dengan rentang 44,64-117,29ôC. Temperatur ini merupakan hasil perpindahan panas pembakaran sekam padi dengan udara lingkungan yang mengalir ke dalam pipa-pipa heat exchanger. Temperatur keluar heat exchanger ini sebagai temperatur untuk mengeringkan bahan pangan di dalam ruang pengering dan dalam penelitian ini menggunakan sampel uji cabai merah. Rata-rata temperatur pengeringan mencapai 57,34ôC dengan rentang 31,69-92,57ôC. Karakteristik termal seperti ini mampu meningkatkan penurunan rata-rata kadar air bahan mencapai 10,47%. Kadar air awal bahan adalah 85% dengan lama waktu pengeringan 660 menit. Tingkat produktivitas meningkat sebesar 83,44%

dibandingkan dengan menjemur di bawah sinar matahari.

Kata kunci: cabai merah, heat exchanger, pengering, produktivitas, sekam padi

ABSTRACT

Drying by dry in the sun is an easy and inexpensive way to preserve food. Weakness of this method include depending on the weather; susceptible to exposure to dirt, dust, and animal disturbance.

Drying for agricultural products by drying directly in the sun causes temperature conditions to be difficult to control because it depends on the intensity of solar radiation so that it has an impact on the drying time. Therefore, artificial drying is an appropriate alternative to replace conventional drying.The solution to this condition is to add a heat exchanger to the rice husk burning furnace. This model functions as a foodstuffs drye. The test results showed that the average heat exchanger exit temperature reached 76.58^oC with a range of 44.64-117.29^oC. This temperature is the result of heat transfer from the combustion of rice husks with environmental air flowing in the heat exchanger pipes.

The exit temperature of this heat exchanger is the temperature for drying foodstuffs in the drying room and in this study using a test sample of red chili. The drying temperature average reaches 57.34^oC with a range of 31.69-92.57^oC. Thermal characteristics like this can increase the average decrease in the water content of the material to 10.47%. The initial moisture content of the material is 85% with a drying time of 660 minutes. The productivity level to increases by 83.44% compared to drying in the sun.

(10)

308 Ida Bagus Alit, I Gede Bawa Susana

Karakteristik Termal-Produktivitas Heat Exchanger Untuk Tungku Sekam Padi Pada Pengeringan Cabai Merah

Keywords: red chili, heat exchanger, dryer, productivity, rice husk

PENDAHULUAN

abai merupakan buah dari tanaman yang memiliki rasa pedas dan dikategorikan sebagai bumbu dan sayuran yang memiliki nilai ekonomi tinggi. Cabai rawit dan merah merupakan jenis yang populer di Indonesia khususnya Lombok. Cabai menjadi bumbu wajib yang ada pada setiap makanan sekaligus sebagai penguat rasa. Cabai rawit cenderung untuk makanan pedas, sedangkan cabai merah lebih banyak digunakan pada olahan makanan tidak pedas. Selain itu, cabai merah dimanfaatkan untuk bahan baku saus, sambal, dan pewarna makanan alami. Secara umum cabai memiliki kandungan gizi dan vitamin. Cabai mudah mengalami pembusukan karena kandungan air yang tinggi. Cabai merah memiliki kandungan kadar air tinggi sehingga memerlukan pengawetan untuk dapat diolah lebih lanjut dalam mempertahankan nilai ekonominya. Pengawetan yang mudah dan murah dapat dilakukan melalui proses pengeringan. Pengeringan dapat dilakukan secara alami maupun menggunakan aplikasi heat exchanger. Heat exchanger diaplikasikan untuk pengeringan tidak langsung. Heat exchanger berfungsi untuk proses konversi energi matahari maupun biomassa menjadi termal yang difungsikan untuk proses pengeringan.

Heat exchanger merupakan suatu alat yang memiliki fungsi untuk memindahkan panas dari suatu fluida ke fluida lain karena adanya perbedaan temperatur. Proses perpindahan panas antara dua fluida akibat perbedaan temperatur dan fluida tersebut tidak mengalami pencampuran akibat dipisahkan oleh dinding dapat dilakukan dengan menggunakan heat exchanger (Çengel, 2002; Incropera et al., 2006). Heat exchanger dapat difungsikan untuk proses pendinginan maupun pemanasan. Dalam hal ini heat exchanger dimanfaatkan sebagai pemanasan yaitu untuk proses pengeringan. Temperatur pada pengeringan pascapanen mampu ditingkatkan secara signifikan dengan memanfaatkan heat exchanger. Suatu unit operasi dengan konsumsi energi paling penting dan tinggi pada pascapanen adalah pengeringan (Li et al., 2020). Penanganan pascapanen merupakan tahapan yang penting untuk menjaga kualitas bahan selama penyimpanan (Buchori et al., 2013). Pemanfaatan heat exchanger dalam suatu pembangkit panas dengan model yang tepat guna sangat penting untuk pengeringan pascapanen sekala petani kecil sehingga mampu meningkatkan produktivitas petani sesudah panen.

Pengeringan merupakan proses perpindahan panas dari sumber energi ke bahan dan perpindahan massa bahan. Pengeringan secara umum dilakukan oleh masyarakat yaitu dengan menjemur di bawah sinar matahari yang disebut sebagai pengeringan alamiah. Hal ini dilakukan karena pengeringan matahari merupakan proses yang murah dan mudah.

Walaupun mudah dan murah, tetapi pengeringan model ini memiliki kelemahan, yakni sangat tergantung pada cuaca. Jika mendung atau hujan maka pengeringan tidak dapat dilakukan. Pengeringan secara tradisional dengan menjemur di bawah sinar matahari memberikan dampak pada produk yang dihasilkan berdebu dan keras yang berimplikasi pada rendahnya kualitas dan tanpa nilai tambah (Manaa et al., 2013). Rendahnya kualitas sebagai dampak dari rusaknya struktur produk akibat pengeringan tradisional. Hal ini berdasarkan evaluasi yang dilakukan melalui parameter fisik seperti distribusi ukuran pori, volume, porositas, dan tekstur (Link et al., 2017). Pengeringan dengan menjemur di bawah sinar matahari dapat merusak sifat sensorik dan nutrisinya seperti pada sayuran dan buah-buahan akibat sensitivitas panas dari produk tersebut (Ochoa-Martínez et al., 2012). Matahari yang dimanfaatkan langsung untuk menjemur produk memberikan temperatur yang kurang optimal. Temperatur matahari saat cuaca cerah hanya mencapai rata-rata 34,75^oC yang diukur saat proses penjemuran ikan (Susana, 2018). Untuk mengatasi kelemahan dari

C

(11)

JRTI 309

Vol. 15 No. 2 Des 2021

pemanfaatan matahari secara langsung dalam mengeringkan bahan pangan dapat menggunakan pengeringan tidak langsung.

Pengeringan tidak langsung dapat dilakukan dengan konversi energi matahari atau biomassa menjadi energi termal. Konversi energi matahari menjadi termal dapat dilakukan dengan bantuan kolektor surya. Sedangkan konversi biomassa menjadi termal menggunakan heat exchanger. Penelitian mengenai metode konversi energi matahari menjadi termal sudah banyak dilakukan. Nasri (2020) melakukan pengujian terhadap kinerja pengering termal matahari terhadap pisang dan persik. Desain pengering terdiri dari kolektor (penyerap dan kaca) dan cerobong udara. Kolektor surya yang dilengkapi dengan pelacakan matahari digunakan untuk menghasilkan udara panas dan dialirkan ke ruang pengering untuk pengujian pengeringan apel (Das & Akpinar, 2020). Alat pengering tenaga surya yang dilengkapi dengan kolektor surya, pompa kalor, evaporator, dan kondensor yang digunakan untuk mengeringkan biji kakao memberikan hasil lebih baik dibandingkan dengan menjemur berdasarkan kadar air, lemak total, kandungan aflatoksin, dan asam lemak bebas (Dina et al., 2018). Alat pengering dengan sumber energi listrik atau gas dapat juga digunakan untuk menggantikan pengeringan matahari. Taufan et al. (2020) melakukan studi eksperimental dan pemodelan matematika untuk proses pengeringan daun kelor yaitu membandingkan pengeringan matahari dengan alat pengering berbahan bakar gas dan listrik. Hasilnya menunjukkan bahwa proses pengeringan dengan alat pengering memberikan waktu yang lebih singkat dibandingkan pengeringan matahari. Penerapan kolektor surya dan energi listrik maupun gas mampu meningkatkan kinerja pengeringan. Tetapi alat pengering surya masih memiliki kelemahan saat cuaca mendung atau hujan tidak dapat digunakan dalam proses pengeringan produk. Alat pengering surya sangat tergantung dengan sinar matahari.

Begitu juga dengan alat pengering yang menggunakan energi listrik atau gas terkendala pada kemampuan masyarakat khususnya petani kecil terkait biaya tambahan. Untuk mengatasi hal ini maka penggunaan alat pengering dengan sumber energi biomassa menjadi alternatif.

Biomassa digunakan sebagai sumber energi untuk mengeringkan produk melalui proses konversi energi. Biomassa merupakan bahan organik dari jasad hidup, limbah pertanian, dan tumbuh-tumbuhan. Beberapa jenis biomassa yang dijadikan sumber energi yaitu sekam padi, bonggol jagung, sabut kelapa. Pemanfaatan sabut kelapa sebagai sumber energi alat pengering skala rumah tangga mampu menghasilkan rata-rata temperatur di dalam ruang pengering pada proses pengeringan ikan sebesar 41,30^oC (Susana, 2018).

Bonggol jagung digunakan sebagai bahan bakar pada mesin pengering jagung pipilan tipe rotary batch untuk kapasitas besar yaitu 4-ton dengan laju pengumpanan sekitar 0,4 kg/menit (Hafid et al., 2018). Sekam padi yang berlimpah di Indonesia dapat dijadikan energi berkelanjutan yang potensial. Hal ini terkait dengan beras sebagai makanan pokok dan sekam padi merupakan hasil sampingan dari produksi beras.

Pemanfaatan sekam padi sebagai sumber energi dalam pengeringan bahan pangan melalui proses konversi energi termal. Sekam padi memenuhi syarat digunakan sebagai sumber energi. Temperatur maksimum sekam padi pada saat terjadinya pembakaran sempurna mencapai 556,5^oC. Hal ini berdasarkan hasil pengujian pembakaran 1 kg sekam padi pada kompor (Tangka et al., 2018). Nilai kalor sekam padi cukup tinggi yaitu 11-15,3 MJ/kg dan nilai kalor ini setara dengan setengah nilai kalor batubara (Quispe et al., 2017).

Sekam padi mudah diperoleh di pedesaan karena sekam padi merupakan produk sampingan dari beras. Sekam padi dikonversikan menjadi energi termal melalui aplikasi heat exchanger. Hal ini menghasilkan energi yang efektif dan efisien karena asap pembakaran sekam tidak bercampur dengan produk yang dikeringkan. Udara panas pengeringan diperoleh melalui proses perpindahan panas dari panas yang dihasilkan pembakaran sekam padi ke udara lingkungan yang mengalir di dalam pipa heat exchganger. Hasil pengujian heat exchanger

(12)

dengan tipe aliran silang dengan sumber energi biomassa kayu menunjukkan distribusi temperatur di dalam ruang pengering tanpa beban yaitu terendah 36,3^oC pada awal pengujian dan tertinggi 66,7^oC (Hamdani et al., 2018). Penggunaan pengering biomassa dengan heat exchanger memberikan hasil positif terhadap peningkatan produktivitas produk yang dikeringkan. Hal ini bisa dilihat berdasarkan perubahan laju kadar air yang terjadi pada proses pengeringan. Penelitian aplikasi heat exchanger dengan pipa-pipa yang disusun paralel dalam proses konversi energi sekam padi digunakan untuk mengeringkan jagung.

Hasil penelitian menunjukkan waktu yang dibutuhkan untuk menurunkan kadar air jagung dari 19% menjadi 12% adalah 62 menit dan 47 menit untuk kecepatan udara masing- masing 2 m/s dan 3 m/s (Alit & Susana, 2020). Kinerja penukar kalor untuk mengasilkan udara panas pengeringan dipengaruhi juga oleh desain tungku pembakaran biomassa.

Sirkulasi udara pada tungku yang semakin baik akan menghasilkan pembakaran biomassa semakin baik yang berpengaruh terhadap kinerja alat pengering. Berdasarkan penelitian terhadap variasi jumlah lubang pada dinding tungku masing-masing dengan jumlah 144, 252, 360, dan 468 diperoleh bahwa jumlah lubang tungku yang paling banyak menghasilkan waktu pengeringan paling singkat dan laju pengeringan paling tinggi (Susana et al., 2019).

Waktu pengeringan produk mempengaruhi tingkat produktivitas petani maupun industri kecil masyarakat masa sesudah panen. Dalam penelitian ini bertujuan untuk mencari karakteristik termal alat pengering pada aplikasi heat exchanger untuk tungku sekam padi dan tingkat produktivitas berdasarkan laju pengeringan. Pengujian dilakukan untuk proses pengeringan cabai merah menggunakan alat pengering yang dibandingkan dengan pengeringan di bawah sinar matahari.

BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian meliputi pipa stainless steel, pelat besi, pelat aluminium, exhaust fan, karet isolator, cabai merah, dan sekam padi. Jenis pipa stainless steel dengan diameter 1 inchi untuk rancangan heat exchanger. Pelat besi untuk bahan pembuatan tungku dengan dimensi 0,5 m x 0,5 m x 0,8 m dan kapasitas tungku 20 kg sekam padi. Pelat aluminium digunakan untuk material ruang pengering dengan dimensi 0,5 m x 0,5 m x 0,6 m. Alat yang digunakan meliputi moisture meter, thermocouple tipe K, data logger, stopwatch, dan timbangan digital yang digunakan menentukan karakteristik termal dalam penelitian ini.

Metode

Pipa disusun paralel dengan 9 buah pipa dan panjang masing-masing pipa 1 meter untuk satu kali lintasan aliran udara panas. Heat exchanger diletakkan pada bagian dasar di dalam tungku pembakaran sekam padi. Tungku dengan lubang-lubang pada dindingnya untuk sirkulasi udara pembakaram sekam padi. Ruang pengering dilengkapi dengan exhaust fan sebagai penerapan sistem konveksi paksa dan isolator untuk mengisolasi ruang pengering agar tidak terjadi perpindahan panas ke lingkungan. Karakteristik termal berdasarkan distribusi temperatur yang dihasilkan pada heat exchanger dan ruang pengering selama pengujian sampel. Pengujian proses pengeringan dengan alat pengering maupun penjemuran dilakukan dalam satu hari menggunakan sampel ±4 kg cabai merah. Untuk pengujian menggunakan alat pengering, sampel didistribusikan secara merata pada masing- masing rak yang ada di dalam ruang pengering. Ruang pengering terdiri dari 4 rak yang disusun secara vertikal. Cabai merah yang digunakan sebagai sampel memiliki kadar air awal sekitar 85%. Pengukuran meliputi temperatur lingkungan, temperatur keluar heat exchanger, temperatur ruang pengering dengan beban cabai merah, dan temperatur keluar ruang pengering. Pengukuran kadar air dilakukan pada awal dan akhir proses pengeringan.

(13)

JRTI 311

Vol. 15 No. 2 Des 2021

Waktu pengeringan ditetapkan selama 660 menit. Hal ini berdasarkan jumlah sekam sudah habis terbakar dalam sekali proses pengujian. Pipa heat exchanger mengadopsi hasil

pengujian paling optimal yang dilakukan pada jagung pipilan dari penelitian Alit et al. (2020). Proses perpindahan panas menyebabkan perpindahan massa bahan yang berpengaruh terhadap tingkat produktivitas (P). Tingkat produktivitas (P) dihitung berdasarkan massa bahan hilang karena pengeringan, mp (kg) dan waktu pengeringan (t) seperti pada Persamaan 1.

(1) Proses pengeringan menghasilkan perubahan kadar air produk. Kadar air, K_a (%) pada cabai merah dihitung berdasarkan massa awal, mb (kg); massa bahan hasil pengeringan, mk

(kg) seperti disajikan Persamaan 2.

x 100% (2)

Metode pengujian alat pengering menggunakan sampel cabai merah seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Desain Pengering untuk Pengujian Sampel Cabai Merah Menggunakan Energi Sekam Padi HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian untuk memperoleh karakteristik termal penggunaan heat exchanger yang ditambahkan di dalam tungku pembakaran sekam padi dilakukan dengan mengeringkan cabai merah. Pengujian dilakukan untuk sekam padi dengan massa konstan atau tanpa penambahan massa sekam padi ke dalam tungku yaitu 20 kg. Proses pengeringan berlangsung selama 660 menit. Pada saat yang sama juga dilakukan pengujian terhadap cabai merah yaitu menjemur di bawah sinar matahari. Temperatur lingkungan (TL) pada saat dilakukan pengujian diperoleh pada rentang 26,96 – 32,94^oC dan rata-rata 29,49^oC.

Dengan alat pengering seperti pada Gambar 1 menghasilkan peningkatan temperatur yang signifikan seperti disajikan pada Gambar 2.

Keterangan:

1. Tungku pembakaran 2. Ruang pengering 3. Rak pengering 4. Exhaust fan 5. Pipa penukar kalor 6. Saluran

buang/cerobong

(14)

0 20 40 60 80 100 120 140

0 100 200 300 400 500 600 700

Temperatur (OC)

Waktu pengeringan (menit)

TL TR1 TR2 TR3 TR4 Tin

Tout

Gambar 2. Karakteristik Termal Ruang Pengering pada Pengeringan Cabai Merah

Penggunaan alat pengering dengan sumber energi sekam padi memberikan dampak pada peningkatan rata-rata temperatur pengeringan menjadi 1,6 kali udara lingkungan.

Udara lingkungan (TL) yang masuk ke heat exchanger dengan rata-rata temperatur sebesar 29,49ôC dan keluar heat exchanger sebesar 76,58ôC. Udara keluar dengan rata-rata temperatur 76,58ôC ini sebagai temperatur masuk (Tin) ruang pengering untuk proses pengeringan yang memiliki rentang 44,64-117,29ôC. Temperatur ini dihasilkan dari proses perpindahan panas pembakaran sekam padi ke udara lingkungan yang mengalir di dalam pipa-pipa heat exchanger. Udara panas yang masuk ruang pengering digunakan untuk pengujian mengeringkan sampel cabai merah. Cabai merah didistribusikan secara merata pada masing-masing rak di dalam ruang pengering. Distribusi temperatur pengeringan pada masing-masing rak di dalam ruang pengering seperti pada Gambar 2. Karakteristik termal pada ruang pengering yaitu rata-rata temperatur pengeringan sebesar 57,34ôC. Temperatur pengeringan paling tinggi terjadi pada rak 1 (TR1) jika dibandingkan dengan rak 2 (TR2), rak 3 (TR3), dan rak 4 (TR4). Rata-rata temperatur pengeringan pada rak 1 (TR1) adalah 63,88ôC dengan rentang 36,69-92,57ôC; rak 2 (TR2) adalah 59,89ôC dengan rentang 34,69- 79,68ôC; rak 3 (TR3) adalah 56,09ôC dengan rentang 32,06-72,69ôC; dan rak 4 (TR4) adalah 49,50ôC dengan rentang 31,69-67,07ôC. Temperatur pengeringan paling tinggi terjadi pada rak 1 karena posisi rak 1 berada paling dekat dengan udara panas masuk. Sedangkan temperatur terkecil terjadi pada rak 4 karena posisi rak 4 paling jauh dengan udara panas masuk. Selain itu, udara panas sebelum mencapai rak 4 terlebih dahulu diserap oleh cabai merah yang dikeringkan di bawahnya. Karakteristik termal seperti ini sejalan dengan hasil penelitian Risdianti et al. (2016), bahwa rak yang dekat dengan sumber pemanas memberikan efek pada produk yang dikeringkan akan langsung dialiri udara panas. Distribusi temperatur yang terjadi pada masing-masing rak di dalam ruang pengering sesuai dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan Alit et al. (2020).

Karakteristik termal seperti disajikan Gambar 2 mengikuti proses pembakaran sekam padi di dalam tungku. Temperatur pengeringan pada awalnya rendah, selanjutnya mengalami peningkatan, kemudian menurun. Hal ini sebagai dampak pada pembakaran sekam padi diawali dengan proses pengeringan sekam padi karena masih mengandung kadar air. Proses awal adalah menguapkan kadar air dari sekam padi. Hal ini berimplikasi pada temperatur yang dihasilkan belum mengalami peningkatan secara signifikan.

Temperatur meningkat secara signifikan pada saat sekam padi mulai berubah menjadi arang. Pada kondisi sekam padi dalam bentuk arang memberikan efek terjadinya temperatur paling tinggi. Karena tidak ada penambahan sekam padi pada tungku pembakaran, maka temperatur mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena sekam padi semakin habis

(15)

JRTI 313

Vol. 15 No. 2 Des 2021 0

200 400 600 800 1000 1200

0 100 200 300 400 500 600 700

Massa (gr)

Waktu Pengeringan (menit)

mb-R1 mb-R2 mb-R3 mb-R4

terbakar dan menjadi abu. Sebelum terjadinya pemanasan lanjut, terlebih dahulu biomassa mengalami proses penguapan kandungan air, hal ini disebut proses zona pengeringan (Mufid

& Anis, 2019) dan kadar air sekam padi adalah 10% (Herodian, 2007). Pengeringan menggunakan alat pengering dengan penerapan heat exchanger mampu menghasilkan temperatur yang tinggi. Perpindahan panas dari pembakaran sekam ke pipa-pipa heat exchanger berlangsung dengan baik. Hal ini disebabkan sekam padi memiliki nilai kalor yang cukup tinggi dan pipa stainless steel sebagai penghantar panas yang baik karena memiliki nilai konduktivitas termal tinggi. Penggunaan pipa stainless steel dalam perpindahan panas merupakan metode paling efisien dalam manajemen termal.

Karakteristik termal heat exchanger mempengaruhi proses penguapan kadar air bahan.

Hal ini terlihat dari perubahan massa pada hasil pengujian sampel cabai merah. Perubahan massa sampel pada masing-masing rak di dalam ruang pengering seperti disajikan pada Gambar 3 mengikuti tren distribusi temperatur seperti Gambar 2. Massa total awal cabai merah (m_b) adalah 3.979 gram dengan distribusi pada rak 1, rak 2, rak 3, dan rak 4 masing- masing 998 gram, 1007 gram, 997 gram, dan 977 gram.

Gambar 3. Distribusi Massa Cabai Merah pada rak 1 (mb-R1), rak 2 (mb-R2), rak 3 (mb-R3), dan rak 4 (mb-R4)

Perubahan massa paling besar terjadi pada rak 1 dan berturut-turut mengikuti rak 2, rak 3, dan rak 4. Hal ini disebabkan oleh temperatur pengeringan paling tinggi terjadi pada rak 1 dan paling kecil terjadi pada rak 4. Penurunan massa cabai merah akibat proses pengeringan dengan alat pengering yang terjadi pada rak 1; rak 2; rak 3; dan rak 4 masing- masing 49,90%; 44,79%; 37,31%; dan 31,12%. Semakin dekat posisi rak dengan sumber udara panas menyebabkan penurunan massa bahan semakin besar. Sebaliknya, posisi rak semakin jauh dengan sumber udara panas, maka penurunan massa bahan semakin kecil.

Secara keseluruhan dalam waktu 660 menit, aplikasi heat exchanger dengan susunan pipa- pipa stainless steel untuk tungku sekam padi mampu menurunkan massa cabai merah sebesar 40,84% yaitu dari 3979 gram menjadi 2354 gram.

(16)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

0 100 200 300 400 500 600 700

Massa (gram)

Alat Pengering Menjemur

Gambar 4. Perbandingan Kadar Air Cabai Merah antara Pengeringan Alat Pengering dan Menjemur Proses pengeringan menggunakan alat pengering lebih efisien dan efektif jika dibandingkan dengan menjemur di bawah sinar matahari. Hal ini dapat dilihat berdasarkan perubahan kadar air bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Kadar air awal cabai merah ditetapkan sebesar 84,6246% (0,846246) untuk uji pengeringan menggunakan alat pengering dan menjemur. Pengukuran kadar air bahan berdasarkan perhitungan menggunakan Persamaan (2). Pengukuran kadar air untuk waktu pengujian selama 660 menit dan pengukuran dilakukan setiap 60 menit. Pada menit ke 660 diperoleh kadar air cabai merah sebesar 74,0107% (0,740107) pada proses pengeringan menggunakan alat pengering. Sedangkan kadar air cabai merah pada proses menjemur pada menit ke 660 sebesar 81,7625% (0,817625). Penggunaan alat pengering mampu meningkatkan penurunan rata-rata kadar air bahan mencapai 10,47% dibandingkan menjemur di bawah sinar matahari. Selain itu, produk yang dihasilkan lebih higienis karena pengeringan dilakukan dalam ruang pengering, sehingga tertutup dari gangguan binatang dan paparan debu atau kotoran. Pengeringan dengan alat pengering memberikan hasil kehilangan massa bahan sebesar 1625 gram yaitu dari massa awal sebesar 3979 gram setelah proses pengeringan menjadi 2354 gram. Untuk pengeringan dengan menjemur, kehilangan massa bahan mencapai 885,84 gram yaitu dari massa awal sebesar 3979 gram menjadi 3093,16 gram.

Perbandingan kehilangan massa bahan pengeringan dengan alat pengering dan menjemur seperti disajikan pada Gambar 5. Proses pengeringan pada sampel cabai merah melalui aplikasi heat exchanger dengan susunan pipa stainless steel pada tungku dengan bahan bakar sekam padi mampu mengoptimalkan temperatur. Hal ini terlihat dari penurunan massa bahan yang terjadi lebih cepat dibandingkan dengan menjemur di bawah sinar matahari. Semakin tinggi temperatur pengeringan berpengaruh pada waktu pengeringan semakin singkat. Sebaliknya, waktu pengeringan semakin lama sebagai akibat dari temperatur pengeringan yang rendah. Waktu operasi pengeringan yang lebih lama akibat temperatur yang lebih rendah (Bevington & Robinson, 2003).

(17)

JRTI 315

Vol. 15 No. 2 Des 2021 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 100 200 300 400 500 600 700

Kadar Air (%)

Alat Pengering Menjemur

Gambar 5. Perbandingan Massa Cabai Merah antara Pengeringan Alat Pengering dan Menjemur Berdasarkan Persamaan 1 diperoleh tingkat produktivitas pada masing-masing proses pengeringan yaitu menjemur 1,34 gram/menit dan alat pengering sebesar 2,46 gram/menit.

Dalam penelitian ini, waktu digunakan sebagai komponen masukan (input) dan massa bahan hilang karena pengeringan output. Untuk waktu 1 menit proses pengeringan diperoleh massa bahan yang hilang akibat pengeringan yaitu 1,34 gram yang dilakukan dengan menjemur, sedangkan menggunakan alat pengering mampu memberikan massa yang hilang sebesar 2,46 gram. Penggunaan alat pengering mampu meningkatkan proses penguapan bahan sehingga memberikan dampak terhadap semakin meningkatnya massa yang hilang akibat proses pengeringan. Berdasarkan hal ini dapat dijelaskan bahwa terjadi peningkatan produktivitas sebesar 83,44% setelah menggunakan alat pengering untuk proses pengeringan bahan berupa cabai merah. Peningkatan sebesar 83,44% diperoleh dari perbandingan berat per menit antara hasil proses pengeringan alat pengering dikurangi menjemur dibagi pengeringan menjemur. Hal ini sejalan dengan Baharudin & Irawan (2021) bahwa pengeringan menggunakan alat pengering yang dimodifikasi meningkatkan produktivitas bahan pangan yang dikeringkan. Peningkatan produktivitas sebagai dampak dari peningkatan temperatur pengeringan. Keadaan ini akibat dampak dari udara panas yang dihasilkan dalam heat exchanger yang berfungsi sebagai temperatur pengeringan.

Temperatur pengeringan yang dihasilkan pada heat exchanger dampak dari penggunaan biomassa sekam padi sebagai sumber energi. Hal ini sesuai dengan Logeswaran et al. (2020) bahwa biomassa dapat didaur ulang dan salah satu sumber energi yang handal. Selain itu, penggunaan sekam padi sebagai sumber energi untuk mengurangi limbah pertanian yang berhubungan dengan produksi beras.

KESIMPULAN

Penerapan heat exchanger untuk tungku sekam padi memberikan hasil memuaskan ditinjau dari karakteristik termal dan tingkat produktivitas berdasarkan hasil uji pada cabai merah. Dalam pengujian yang dilakukan selama 660 menit rata-rata temperatur pengeringan

meningkat sebesar 159,73%. Temperatur keluar heat exchanger mencapai 76,58^oC, rata-rata temperatur pengeringan sebesar 57,34^oC. Peningkatan temperatur ini mampu meningkatkan penurunan kadar air bahan mencapai 10,47% dan tingkat produktivitas meningkat sebesar 83,44%. Sekam padi untuk sumber energi dalam pengering ini mudah diperoleh dan murah karena sebagai produk sampingan dari produksi beras. Selain itu, secara teknis pengering ini mudah dioperasikan, diperbaiki, dan perawatan oleh masyarakat.

(18)

DAFTAR PUSTAKA

Alit, I.B. dan I.G.B. Susana. (2020). Pengaruh Kecepatan Udara pada Alat Pengering Jagung dengan Mekanisme Penukar Kalor. Rekayasa Mesin 11(1): 77-84.

______, _______, dan I.M. Mara. (2020). Utilization of Rice Husk Biomass in the Conventional Corn Dryer Based on the Heat Exchanger Pipes Diameter. Case Studies in Thermal Engineering 22: 1-9.

Baharudin dan Y. Irawan. (2021). Peningkatan Produktivitas dan Mutu Kakao melalui Penggunaan Alat Pengering Tipe BPTP-II. BPTP Sulawesi Tenggara.

https://sultra.litbang.pertanian.go.id/index.php/en/inovasi-teknologi/41-pertanian/353- peningkatan-produktivitas-dan-mutu-kakao-melalui-penggunaan-alat-pengering-tipe- bptp-ii. 15 September 2021.

Bevington, P.R. dan D.K. Robinson. (2003). Data Reduction and Error Analysis for the Physical Science. Editor D. Bruflodt. Cetakan 3. Penerbit McGraw-Hill. New York.

Buchori, L. M. Djaeni, dan L. Kurniasari. (2013). Upaya Peningkatan Mutu dan Efisiensi Proses Pengeringan Jagung dengan Mixed-Adsorption Dryer. Reaktor 14(3): 193-198.

Çengel, Y.A. (2002). Heat Transfer: A Practical Approach. Cetakan 2. Penerbit McGraw-Hill.

New York.

Das, M. dan E.K. Akpinar. (2020). Determination of Thermal and Drying Performances of the Solar Air Dryer with Solar Tracking System: Apple Drying Test. Case Studies in Thermal Engineering 21: 1-15.

Dina, S.F., H.P. Limbong, dan S.M. Rambe. (2018). Rancangan dan Uji Performansi Alat Pengering Tenaga Surya Menggunakan Pompa Kalor (Hibrida) untuk Pengeringan Biji Kakao. Jurnal Riset Teknologi Industri 12(1): 21-33.

Hafid, L. Krisnandy, dan Mahaputra. (2018). Perancangan dan Pembuatan Mesin Pengering Jagung Pipilan Tipe Rotary Batch. Jurnal Riset Teknologi Industri 12(1): 34-46.

Hamdani, T.A. Rizal, dan Z. Muhammad. (2018). Fabrication and Testing of Hybrid Solar- biomass Dryer for Drying Fish. Case Studies in Thermal Engineering 12: 489-496.

Herodian, S. (2007). Peluang dan Tantangan Industri Berbasis Hasil Samping Pengolahan Padi. Jurnal Pangan 16(1): 38-49.

Incropera, F.P., D.P. DeWitt, T. Bergman, dan A. Lavine. (2006). Fundamental of Heat and Mass Transfer. Editor J. Hayton. Cetakan 6. Penerbit John Wiley & Sons. New York.

Link, J.V., G. Tribuzi, dan J.B. Laurindo. (2017). Improving Quality of Dried Fruits: A Comparison between Conductive Multi-flash and Traditional Drying Methods. LWT-Food Science and Technology 84: 717-725.

Li, T., C. Li, B. Li, C. Li, Z. Fang, dan Z. Zeng. (2020). Characteristic Analysis of Heat Loss in Multistage Counter-Flow Paddy Drying Process. Energy Reports 6: 2153-2166.

Logeswaran, J., A.H. Shamsuddin, A.S. Silitonga, dan T.M.I Mahlia. (2020). Prospect of Using Rice Straw for Power Generation: A Review. Environmental Science and Pollution Research 27: 25956-25969.

Manaa, S., M. Younsi, dan N. Moummi. (2013). Study of Methods for Drying Dates; Review the Traditional Drying Methods in the Region of Touat Wilaya of Adrar-Algeria. Energy Procedia 36: 521-524.

Mufid, F. S. Anis. (2019). Pengaruh Jenis dan Ukuran Biomassa terhadap Proses Gasifikasi Menggunakan Downdraft Gasifier. Rekayasa Mesin 10(3): 217-226.

Nasri, F. (2020). Solar Thermal Drying Performance Analysis of Banana and Peach in the Region of Gafsa (Tunisia). Case Studies in Thermal Engineering 22: 1-12.

Ochoa-Martínez, C.I., P.T. Quintero, A.A. Ayala, dan M.J. Ortiz. (2012). Drying Characteristics of Mango Slices Using the Refractance Window^TM Technique. Journal of Food Engineering 109(1): 69-75.

(19)

JRTI 317

Vol. 15 No. 2 Des 2021

Quispe, I., Navia, R. and Kahhat, R. 2017. Energy Potential from Rice Husk Through Direct Combustion and Fast Pyrolysis: A Review. Waste Management. 59. pp: 200-210.

Risdianti, D., Murad, dan G.M.D. Putra. (2016). Kajian Pengeringan Jahe (Zingiber Officinale Rosc) Berdasarkan Perubahan Geometrik dan Warna Menggunakan Metode Image Analysis. Jurnal Ilmiah Rekayasa Pertanian dan Biosistem. 4(2): 275-284.

Susana, I.G.B. (2018). Improve of Worker Performance and Quality of Anchovy with Ergonomic Hybrid Solar Dryer. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 13(5): 1662-1667.

_______, ________, dan _______. (2019). Optimization of Corn Drying with Rice Husk Biomass Energy Conversion Through Heat Exchange Drying Devices. International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development 9(5):

1023-1032.

Tangka, J. K., J.K. Ngah, V.C. Tidze, dan E.T. Sako. (2018). A Rice Husk Fired Biomass Stove for Cooking, Water and Space Heating. International Journal of Trend in Research and Development 5(6): 83-89.

Taufan, A., M.A.Karim, Novrinaldi, S.A. Putra, A. Haryanto, E.K. Pramono, dan U. Hanifah.

(2020). Studi Eksperimental dan Model Matematika Pengeringan Daun Kelor (Moringa Oleifera) dengan Empat Tipe Pengeringan. Jurnal Riset Teknologi Industri 14(2): 341- 352.

(20)

Jurnal Riset Teknologi Industri

ejournal.kemenperin.go.id/jrti/index 1/2

Home > Jurnal Riset Teknologi Industri

JURNAL RISET TEKNOLOGI INDUSTRI

p-ISSN : 1978-6891 e-ISSN : 2541-5905 DOI Prefix : 10.26578

Akreditasi Kemenristekdikti Akreditasi S2 Vol.13 No.2 Tahun 2019 sampai dengan Vol.18 No.1 tahun 2024

Jurnal Riset Teknologi Industri (JRTI) adalah jurnal ilmiah yang terbit secara berkala dua kali setahun pada bulan Juni dan Desember. Memuat informasi bidang riset Teknologi Industri berupa hasil riset dan Ulasan Ilmiah bidang Perekayasaan, Pangan, Kimia, Lingkungan dan Manajemen Industri.

JRTI indexed by : Google Scholar

Indonesian Publication Index

Science and Technology Index (SINTA) Indonesian Scientific Journal Database (ISJD) Bielefeld Academic Search Engine

Cite Factor

Indonesia One Search World Cat

Garuda

ANNOUNCEMENTS

No announcements have been published.

More Announcements...

(21)

JURNAL RISET TEKNOLOGI INDUSTRI

BALAI RISET DAN STANDARDISASI INDUSTRI SAMARINDA

P-ISSN : 1978689  E-ISSN : 25415905  Subject Area : Science, Engineering

 Google Scholar  Garuda Website Editor URL

History Accreditation

2019 2020 2021 2022 2023 2024





1.16867

Impact Factor

 ⁵²¹

Google Citations

 ^{Sinta 2}

Current Acreditation



 

Garuda Google Scholar

Karakteristik Termal-Produktivitas Heat Exchanger untuk Tungku Sekam Padi pada Pengeringan Cabai

Balai Riset dan Standardisasi Industri Samarinda Jurnal Riset Teknologi Industri Vol.15 No.2 Desember 2021 307-317

 2021  DOI: 10.26578/jrti.v15i2.6923  Accred : Sinta 2

Page 1 of 1 | Total Records 1

Search...

 clear search

Results for "Karakteristik Termal-Produktivitas Heat Exchanger untuk Tungku Sekam Padi pada Pengeringan Cabai"



Previous 1 Next

Get More with

SINTA Insight Go to Insight

Citation Per Year By Google Scholar

Journal By Google Scholar

All Since 2017

Citation 521 505

h-index 10 9

i10-index 10 8

Untitled - Universitas Mataram

EDITORIAL POLICIES

FOCUS AND SCOPE

SECTION POLICIES

PEER REVIEW PROCESS

PUBLICATION FREQUENCY

OPEN ACCESS POLICY

JURNAL RISET TEKNOLOGI INDUSTRI

ANNOUNCEMENTS

EDITORIAL TEAM

VOL.15 NO.2 DESEMBER 2021

TABLE OF CONTENTS

C

JURNAL RISET TEKNOLOGI INDUSTRI

ANNOUNCEMENTS

 Google Scholar  Garuda Website Editor URL

1.16867

 521

 Sinta 2



 

Garuda Google Scholar

 ⁵²¹

 ^{Sinta 2}