pengenalan alat pengering

PENGENALAN ALAT PENGERING HYBRID

(Laporan Praktikum Mekanisasi Pertanian)

Oleh

Kelompok 8

Dwi saputra

1514121097

LABORATORIUM DAYA, ALAT DAN MESIN PERTANIAN

JURUSAN AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2016

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses penting pasca panen salah satunya yatu proses pengeringan.  Karena dari proses pengeringan tersebut kita bisa mendapat kadar air yang sesuai yang kita sehingga bahan panen yang melalui proses pengeringan dapat awet  sehingga aman disimpan dan tetap memiliki mutu yang baik sampai ke tahap proses pengolahan berikutnya. Pengeringan merupakan salah satu cara mengurangi kandungan air dari suatu bahan melalui proses penguapan dengan menggunakan bantuan energi panas. Pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara yakni pengeringan alami menggunakan energi radiasi matahari langsung dan pengeringan buatan yakni dengan menggunakan alat pengering buatan dengan sumber energi pemanas dari radiasi matahari atau tambahan dari energi lain. Keduanya memiliki kelemahan masing-masing.

Selama proses pengeringan, tentunya dibutuhkan energi panas yang besar untuk menguapkan kandungan air. Terlebih pada alat pengering buatan yang memanfaatkan energi panas buatan. Jika panas yang dihasilkan oleh sumber pemanas tidak dimanfaatkan semaksimal mungkin, maka proses pengeringan dapat dikatakan tidak efektif. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis energi panas yang dibutuhkan selama proses pengeringan untuk mengetahui seberapa besar energi yang masuk, energi yang digunakan dan energi yang hilang selama proses pengeringan berlangsung. Sehingga dalam perancangan suatu alat pengering, dapat ditekan kehilangan panas dari sistem pengering agar panas yang diberikan dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin.

1.2 Tujuan

Adapun dari praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Mahasiswa mengetahui fungsi dan prinsip kerja dari mesin hybrid.

2. Mahasiswa mengetahui cara menentukan kadar air.

3. Mahasiswa agar dapat mengetahui fungsi pengeringan.

4. Mengetahui jenis-jenis alat pengeringan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pengeringan adalah suatu cara untuk mengeluarkan atau mengilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan menguapkan sebagian besar air yang di kandung melalui penggunaan energi panas. Biasanya, kandungan air bahan tersebut di kurangi sampai batas sehingga mikroorganisme tidak dapat tumbuh lagi di dalamya. Keuntungan pengeringan adalah bahan menjadi lebih awet dan volume bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah dan menghemat ruang pengangkutan dan pengepakan, berat bahan juga menjadi berkurang sehingga memudahkan transpor, dengan demikian di harapkan biaya produksi menjadi lebih murah. Kecuali itu, banyak bahan-bahan yang hanya dapat di pakai apabila telah di keringkan, misalnya tembakau, kopi, the, dan biji-bijian. Di samping keuntungan-keuntunganya, pengeringan juga mempunyai beberapa kerugian yaitu karena sifat asal bahan yang di keringkan dapat berubah, misalnya bentuknya, misalnya bentuknya, sifat-sifat fisik dan kimianya, penurunan mutu dan sebagainya. Kerugian yang lainya juga disebabkan beberapa bahan kering perlu pekerjaan tambahan sebelum di pakai, misalnya harus di basahkan kembali (rehidratasi) sebelum di gunakan. Agar pengeringan dapat berlangsung, harus di berikan energi panas pada bahan yang di keringkan, dan di perlukan aliran udara untuk mengalirkan uap air yang terbentuk keluar dari daerah pengeringan. Penyedotan uap air ini daoat juga di lakukan secara vakum. Pengeringan dapat berlangsung dengan baik jika pemanasan terjadi pada setiap tempat dari bahan tersebut, dan uap air yang di ambil berasal dari semua permukaan bahan tersebut. Factor-faktor yang mempengaruhi pengeringan terutama adalah luas permukaan benda, suhu pengeringan, aliran udara, tekanan uap di udara, dan waktu pengeringan (Hardjosentono, 2009).

Dalam pengeringan langsung (adiabatik) , zat padat bersentuhan dengan udara panas menurut salah satu sebagai berikut : udara panas ditiupkan melintas permukaan hamparan atau lembaran zat padat atau melintas satu atau kedua sisi lembaran atau film sinambung. Proses ini disebut pengeringan dengan sirkulasi silang. Udara panas ditiupkan mela:ui hamparan zat padat butiran kasar yang ditempatkan diatas ayak pendukung. Cara ini disebut pengeringan sirkulasi tembus. Zat padat disiram ke bawah melalui suatu arus udara panas yang bergerak perlahan-Iahan ke atas, kadang-kadang dalam hal ini terdapat pembawa ikutan yang tidak dikehendaki daripada partikel halus oleh udara panas. Udara panas dialirkan melalui zat padat dengan kecepatan yang cukup untuk memfluidisasi hamparan. Zat padat seluruhnya dibawa ikut dengan arus udara panas kecepatan tinggi dan diangkut secara pneumatic dari piranti percampuran ke pemisah

mekanik.

Dalam pengeringan tidak langsung (non adiabatik) dibedakan terutama menurut caranya zat padat itu berkontak dengan permukaan panas atau sumber kalor lainnya yaitu : zat padat dihamparkan di atas permukaan horisontal yang stasioner atau bergerak lambat dan dimasak hingga kering, pemanasan permukaan ini dapat dilakukan dengan listrik atau fluida perpindahan kalor seperti uap atau air panas. . Zat padat bergerak di atas permukaan panas, yang biasanya berbentuk silinder, dengan bantuan pengaduk atau conveyor sekrup atau conveyor dayung. Zat padat tergelincir dengan gaya gravitasi di atas permukaan panas yang miring atau di bawa naik bersama permukaan itu selama suatu waktu tertentu dan kemudian diluncurkan lagi ke suatu lokasi baru (Hadi, 2015).

Mesin pengering/oven hybrid biasanya digunakan untuk menyatakan penggunaan dua sumber energi dalam satu mesin yang digunakan. Energi yang digunakan bisa keduanya sekaligus maupun bisa digunakan bergantian Untuk mesin pengering/ oven sendiri pengertian hybrid bisa diartikan mesin pengering tersebut mempunyai/memanfaatkan dua sumber energi dalam pengoperasiannya, biasanya kombinasi sumber energi yang sering digunakan adalah Mesin Pengering hybrid tenaga matahari dan biomassa, Mesin Pengering hybrid tenaga matahari dan gas, Mesin Pengering hybrid gas dan biomassa, Mesin pengering hybrid dalam operasional akan memerlukan lebih sedikit biaya dan sangat membantu dalam hal proses pengeringan. Mesin pengering hybrid ini bisa dimanfaatkan untuk pengeringan hasil pertanian, laut maupun untuk hasil industri kecil seperti pengeringan kerupuk,tanaman herbal dll.

Pengering mekanis sistem hybrid pada prinsipnya sama seperti pengeringan mekanis pada umumnya. Radiasi matahari diubah menjadi energi panas, dikombinasikan dengan energi panas hasil pembakaran biomassa apabila radiasi matahari berkurang atau tidak ada. Mesin pengering sistem hybrid secara umum terdiri atas media penangkap radiasi, ruang pengering, tungku pembakaran, dan cerobong. Mesin pengering sistem hybrid juga menggunakan bantuan alat lain untuk membantu sirkulasi udara panas yang ditangkap dan disebar di dalam ruang pengering. Distribusi suhu pada ruang pengering sangat berpengaruh dalam mengeringkan bahan pangan yang dikeringkan. Apabila kondisi cuaca cerah pada siang hari maka pengeringan memanfaatkan penuh sumber energi matahari, sedangkan pada malam hari atau pada kondisi cuaca hujan atau mendung maka sumber energi dikombinasikan dengan energi hasil pembakaran bio-massa.

Kadar air basah didefinisikan sebagai perbandingan massa air di dalam bahan dengan massa bahan basah. Kadar air basah didefinisikan sebagai perbandingan massa air di dalam bahan dengan massa padatan (Susilo, 2012).

III. METODELOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Adapun praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 8 November 2016 pukul 08.00 WIB. Tempat dilaksanakannya praktikum ini yaitu Laboratorium Daya, Alat dan Mesin Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.Buku/Kertas

2. Pulpen

3. Kamera.

Sedangkan, bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah mesin hybrid.

3.3 Diagram Alir

Mahasiswa berada di Laboratorium Daya, Alat dan Mesin Pertanian

Cara kerja dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

Bagian-bagian dari pengering hybrid diamati dan difoto

Hasil

Mahasiswa diberikan penjelasan oleh asisten dosen

Diamati oleh praktikan alat yang digunakan.

 

IV. PEMBAHASAN

Pengeringan bahan pangan merupakan salah satu penanganan pascapanen yang sangat penting. Pengeringan merupakan tahapan operasi rumit yang meliputi perpindahan panas dan massa serta beberapa laju proses, seperti transformasi fisik atau kimia, yang pada gilirannya menyebabkan perubahan mutu hasil maupun mekanisme perpindahan panas dan massa. Proses pengeringan dilakukan sampai pada kadar air seimbang dengan keadaan udara atmosfir normal (Equilibrium Moisture Content) atau pada batas tertentu sehingga aman disimpan dan tetap memiliki mutu yang baik sampai ke tahap proses pengolahan berikutnya

(Widyotomo dan Mulato, 2005).

Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pengeringan antara lain sebagai berikut:

1.   Luas Permukaan Bahan

Pada umumnya, bahan yang aakn dikeringkan mengalami pengecilan ukuran, baik dengan cara diiris, dipotong maupun digiling. Ukuran yang kecil menyebabkan penurunan jarak yang harus ditempuh oleh udara panas. Panas yang harus bergerak menuju pusat bahan pangan yang dikeringkan. Demikian juga pergerakan air dari pusat bahan kepermukaan bahan menjadi lebih pendek

2.    Suhu

Pada umumnya, semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan  pangan semakin cepat pindah panas ke bahan panngan dan semakin cepat pula punguapan air dari bahan pangan. Apabila udara merupakan medium pemanas, maka faktor enting yang perlu diperhatikan adalah kecepatan aliran udara.

3.    Kecepatan Pergerakan Udara

Udara yang bergerak atau bersirkulasi akan lebh cepat mengambil uap air dibandingkan udara diam. Pada proses pergerakan udara, uap air dari baha akan diambl dan terjadi mobilitas yang menyebabkan udara tidak pernah mencapai titik jenuh.

4.    Kelembaban Udara

Apabila udara diguakan sebagai medium pengering datau bahan pangan dikerignkan diudara, semakin kering udara tersebut (kelembaban rendah) kecepatan pengeringan semain tinggi. Udara kering mempunyai konsentrasi uap air yang belum mencapai ttiik jenuh, sedangkan udara lembab hampir jenuh dengan air. Oleh karena itu, udara yang kering lebih cepat mengambil uap air sehingga kecepatan peneringan lebih tnggi.

5.    Tekanan Atmosfer

Pada tekanan udara 1 atm ai medidih pada suhu 100^oC. Jika tekaan udara lebih rendah dari 1 atm, air lebih cepat memdidih dan titik didih lebih rendah dari 100^oC. Jika pengeringan bahan dilaukan pada suhu konstan dan tekanan ditirunkan, maka kecepatan penguapan akan lebih tinggi.

6.    Penguapan Air

Penguapan atau evaporasi merupakan proses penghilangan air yang dilakukan dari bahan pangan yang dikerigkan sampai diperoleh produk kering yang stabil. Pada proses penguapan air pada bahan, terjadi proses pengambilan energi dari bahan tersebut sehinga permukaan bahan menjadi dingin. Proses pendinginan tersebut disebabkan oleh penyerapan panas laten, tau panas penguapan yang mengubah air menjadi uap air

7.    Lama Pengeringan

Lama pengerngan menentukan lama kontak bahan dengan panas. Karena sebagian besar bahan pangan sensitif terhadap panas maka waktu pengerigna yang digunakan harus maksimum, yaitu kadar air bahan akhir yang diinginkan telah tercapai dengan lama pengeringan yang pendek (Estiasih dan Ahmadi (2009).

Prinsip pengeringan pada umumnya menyangkut proses pemindahan panas dan pemindahan massa yang terjadi secara bersamaan . Pertama-tama panas harus ditransfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang dikeringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Dengan sangat terbatasnya kadar air pada bahan yang telah dikeringkan, maka enzim-enzim yang ada pada bahan menjadi tidak aktif dan mikroorganisme yang ada pada bahan tidak dapat tumbuh.

Pengeringan alami atau pengeringan manual yaitu pengeringan dengan menggunakan sinar matahari langsung atau tidak langsung. Pengeringan alami memanfaatkan radiasi surya, suhu dan kelembaban udara sekitar serta kecepatan untuk proses pengeringan. Pengeringan dengan cara penjemuran mempunyai beberapa kelemahan antara lain tergantung dengan cuaca, sukar dikontrol,memerlukan tempat penjemuran yang luas, mudah terkontaminasi dan memerlukan waktu yang lama( Taib ,1988).

Berdasarkan prinsip kerja alat dalam memanfaatkan radiasi untuk proses pengeringan, alat pengering hasil pertanian yang menggunakan energi surya terdiri atas dua jenis yaitu sistem pasif dan sistem hybrid. Pengeringan sistem pasif emanfaatkan radiasi surya dan kecepatan angin tanpa tambahan sumber energi selain surya, sedangkan pengeringan sistem hybird memanfaatkan sistem pengeringan radiasi surya dan kecepatan angin serta menggunakan tambahan sumber energi lain (listrik, bahan bakar dan lain-lain) (Setijahartini, 1980).

Jenis-jenis pengeringan yaitu pengeringan alamiah panas matahari, pengeringan menggunakan bahan bakar, dan pengeringan gabungan. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pengeringan alamiah merupakan ppengeringan yang dilakuakn langsug dibawah sinar matahari tanpa menggunakan bantuan mesin pengering atau dihamparkan langsung dibawah sinar matahari. Pengeringan gabungan adalah pengeringan dengan energi matahari dan bahan bakar minyak atau biomassa yang mengunakan konveksi paksa (udara panas sikumpulakan dalam kolektor kemudian dihembuskan ke komoditi). Pengeringan gabungan ini dapat menggunakan dua atau lebih energy pengering contoh alatnya yaitu mesin hybrid.

Pengeringan menggunakan mekanis atau menggunakan bahan bakar yaitu seperti Tray Dryer, Rotary Dryer, Spray Dryer.. Prinsip kerja Tray Dryer yaitu rak-rak yang tersusun bertingkat dan dari bawah keatas dialirkan panas secara zig-zag menggunakan blower. panas berasal dari listrik, kumparan koil dan steam. Biasanya panas diatur menggunakan thermostat pada suhu 50-70ºC. Prinsip kerja Rotary Dryer yaitu menggunakan drum panjang horizontal yang berputar, dimana bagian bawah sedikit turun sehingga produk akan berjalan secara gravitasi mengikuti putaran drum. Panas dihembuskan baik secara co-current dan counter current yang berasal dari pembakaran batu bara, minyak bumi dan gas. Sedangkan prinsip kerja Spray Dryer yaitu air yang terkandung dalam butiran produk yang akan dikeringkan diubah menjadi partikel halus dengan penguapan oleh atomizer. Partikel produk akan jatuh ke bawah dengan di spraykan dan dikontakkan dengan udara panas yang mengalir baik secara co-current dan counter current. Produk akan jatuh ke bawah sebagai serbuk dan untuk pemisahan partikel padatan terikut udara panas maka digunakan cyclone.

Dalam istilah mesin  pengertian hybrid biasanya  digunakan untuk menyatakan penggunaan dua sumber energi dalam satu mesin yang digunakan. Energi yang digunakan bisa keduanya sekaligus maupun bisa digunakan  bergantian Untuk mesin pengering sendiri pengertian hybrid bisa diartikan mesin pengering tersebut mempuyai/memanfaatkan dua sumber energi dalam pengoperasiannya, biasanya kombinasi sumber energi yang sering digunakan adalah :

1. Mesin Pengering hybrid tenaga matahari dan biomassa

2. Mesin Pengering hybrid tenaga matahari dan gas.

3. Mesin Pengering hybrid gas dan biomassa.

V. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Tujuan dari pengeringan yaitu mengurangi kadar air pada bahan.

2. Fungsi dari pengeringan yaitu mengurangi kadar air yang terdapat pada biji tanaman sehingga kadar air seimbang.

3. Pengeringan menggunakan mesin Hybrid lebih efisien dan lebih cepat proses pengeringannya dibandingkan dengan mengeringkan langsung dibawah sinar matahari.

4. Jenis alat pengeringan diantaranya yaitu pengeringan manual , Tray Dryer, Rotary Dryer, Spray Dryer, freeze dryer.

DAFTAR PUSTAKA

Estiasih dan Ahmadi.2009. pengeringan pasca panen. Gramedia. jakarta

Hadi, Syafrul. 2015. Laju Pengeringan Kapulaga menggunakan Alat Pengering. Jurnal Teknik Mesin. Vol. 5, No. 1, Hal 49-58.

Hardjosentono, dkk. 2009. Mesin-mesin Pertanian. Jakarta: Bumi Aksara.

Mulato, S, S. Widyotomo dan Handaka. 2004. Disain Teknologi Pengolahan Pasta, Lemak, dan Bubuk Cokelat untuk Kelompok Tani. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Badan Litbang ertanian, Departemen Pertanian. Diakses melalui http://pustaka.bogor.net.

Susilo, dkk. 2012. Studi Sebaran Suhu dan RH Mesin Pengering Hybrid Chif Mocaf. Jurnal Teknologi Pertanian. Vol. 13 No. 2 Hal. 88-96.

Setijahartini. 1980 . Pengeringan . lnstitut Pertanian Bogor. Bogor.

Taib, G., G, Said., S, Wiraatmadja..1988. Operasi Pengeringan Pada Pengolahan Hasil Pertanian. Penerbit P.T. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.

LAMPIRAN

Gambar. Hybrid