Upload
rachmat-saputra
View
85
Download
13
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Alat mesin pertanian
Citation preview
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
KARYA AKHIR
ANALISA HASIL PENGUJIAN MESIN VACUUM DRYER DENGAN BAHAN PISANG KEPOK
PADA TEKANAN -76 cm/Hg
Oleh :
045202032 Ramansyah putra
KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SYARAT
MEMPEROLEH GELAR SARJANA SAINS TERAPAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA – IV FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2009
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulilah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Karya Akhir dengan judul “Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer
Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 Cm/Hg”
Karya Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk
menyelesaikan program studi Teknologi Mekanik Industri (D-IV) di Departemen
Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tak
terkira kepada kedua orang tua tercinta yaitu Ayahanda Syafrizal Hadi dan Ibunda
Sudar Wati yang telah membesarkan, mendidik penulis dengan pelita kehidupan,
do’a dan kasih sayang serta dukungan moril maupun materil kepada penulis.
Dalam penyusunan karya akhir ini, penulis telah banyak menerima
bantuan berupa bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Maka pada
kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Terang Ukur Hidayat Solihin Ginting, ST.MT selaku Dosen
Pembimbing, yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga, pikiran, nasehat
,saran dan ide-ide inovatif untuk memberikan bimbingan dan pengarahan
kepada penulis sehingga karya akhir ini dapat diselesaikan.
2. Bapak Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Program Studi Teknologi
Mekanik Industri Program Diploma-IV, FT-USU.
3. Bapak Tulus Burhanuddin,ST.MT selaku Sekertaris Program Studi Teknologi
Mekanik Industri.
4. Bapak Ir.Mulfi Hazwi,MSc selaku Kordinator Program Studi Teknologi
Mekanik Industri.
5. Seluruh Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
6. Pegawai Departemen Teknik Mesin kak Is, bang Syawal, bang Izhar Fauzi,
7. Semua keluarga yang sangat saya cintai yang telah banyak memberikan
perhatian, nasehat, do’a, dan dukungan baik moril maupun materil.
8. Orang yang saya sayangi Raden Sri Wijaya yang selalu memberikan
dukungan dan semangat serta do’a dalam penulisan karya akhir .
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
9. Bapak Dr.Ir.Ilmi Abdulla,MSc, bapak Dr.Ir.M Sobron Yamin,MSc, bang
Bambang Sulistyo Handoko,ST, bang Jufrizal,ST, Muhammad Yusuf,ST dan
danar hadi yang telah banyak memberikan waktu, saran dan dukungan dalam
penyelesaian mesin pengering pakum ini. serta seluruh staf Grow Center.
10. Rekan satu tim saya dalam penelitian Hendrik donal parapat.
11. Semua rekan mahasiswa stambuk 2004 yang sudah banyak membantu.
12. Rekan senior, mahasiswa stambuk 2000-2003 yang telah memberikan contoh
baik dalam masa perkuliahan.
13. Sahabat-sahabat saya Gontar, kak Ade, Sinta, zia, serta semua pihak yang
telah banyak memberikan masukan dan dukungan selama perkuliahan dan
penyusunan Karya Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya,
karena masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya.
Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi
menyempurnakan laporan ini.
Akhirul kalam, semoga karya akhir ini dapat lebih bermanfaat bagi penulis
dan bagi semua pihak yang membutuhkan. Semoga Allah SWT selalu melindungi,
memberikan hidayah dan melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua. Amin.
Medan, 2009
Penulis
Ramansyah Putra
Nim: 045202032
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................................ iii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... v
DAFTAR TABEL ..........................................................................................vi
DAFTAR NOTASI ....................................................................................... vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2. Tujuan Penulisan .................................................................... 2
1.3. Manfaat Penelitian .................................................................. 2
1.4. Batasan Masalah ..................................................................... 2
1.5. Metode Pengumpulan Data ..................................................... 3
1.6. Sistematika Penulisan ............................................................. 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Umum ................................................................... 7
2.2. Teori Dasar Pengeringan ......................................................... 7
2.3. Efisiensi Pengeringan .............................................................. 8
2.4. Jenis-jenis Mesin pengering ................................................... 11
2.5. Pisang Kepok .......................................................................... 18
BAB III METODE PENGUJIAN
3.1. Waktu Dan Tempat Pengujian ................................................ 19
3.1.1. Alat ............................................................................ 19
3.1.2. Bahan Yang Dikeringakn .......................................... 21
3.2. Prinsip Kerja .......................................................................... 22
3.3. Prosedur Pengujian ................................................................ 22
3.4. Kontruksi Pengering Vakum (Vacuum Dryer) ........................ 23
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3.5. Bagian-Bagian Pengering Vakum (Vacuum Dryer) ................ 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Percobaan ...................................................................... 30
4.2. Grafik Hasil Pengujian ........................................................... 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ............................................................................ 36
5.2. Saran .................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR GAMBAR
Gambar :
Gambar 1.1. Diagram Alir Pengerjaan Laporan Karia Akhir ............. 6
Gambar 2.1. Pengering Nampan ...................................................... 11
Gambar 2.2. Pengering Turbo ......................................................... 12
Gambar 2.3. Pengring Rotary ......................................................... 14
Gambar 2.4. Pengering Beku Terowongan ...................................... 14
Gambar 2.5. Hubungan Antara Tekanan Mutlak, Atmosfir,
Ukur Dan Vakum ........................................................ 16
Gambar 2.6. Pengering Vakum Jenis Pedal ..................................... 17
Gambar 2.7. Pengering Vakum Jenis Sabuk .................................... 17
Gambar 3.1. Timbangan ................................................................. 19
Gambar 3.2. Alat Pengiris .............................................................. 20
Gambar 3.3. Skema Pengering Vakum ........................................... 20
Gambar 3.4. Bahan Yang Digunakan Pisang Kepok ........................ 21
Gambar 3.5. Pengering Vakum ....................................................... 23
Gambar 3.6. Ruang Vacuum ........................................................... 24
Gambar 3.7. Rak ............................................................................ 24
Gambar 3.8. Pompa Vakum ............................................................. 25
Gambar 3.9. Dudukan Ruang Vakum ............................................. 26
Gambar 3.10. Barometer .................................................................. 27
Gambar 3.11. Termometer ................................................................ 27
Gambar 3.12. Pemisah Uap Dengan Air (Cyclone) ........................... 28
Gambar 3.13. Kompor Minyak Tanah .............................................. 29
Gambar 4.1. Grafik massa-waktu .................................................... 35
Gambar 4.2. Grafik Kadar Air-Waktu ............................................. 35
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR TABEL
Tabel :
Tabel 2.1 Komposisi Pisang Per 100 Gram Bahan ...................... 18
Tabel 3.1. Spesifikasi Ruang Vakum .......................................... 24
Tabel 3.2. Spesifikasi Rak ........................................................... 25
Tabel 3.3. Spesifikasi Pompa Vakum .......................................... 26
Tabel 3.4. Spesifikasi Dudukan Ruang Vakum ........................... 27
Tabel 3.5. Spesifikasi Barometer ................................................. 27
Tabel 3.6. Spesifikasi Termometer .............................................. 28
Tabel 3.7. Spesifikasi Cyclone .................................................... 28
Tabel 4.1. Total Waktu Proses Percobaan .................................... 34
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR NOTASI
Simbol Keterangan Satuan
P
m0
m1
m2
T
t
Q
mT
Cp
∆T
m air
hfg
ρ
A
V
mrata-rata
∆t
Ǿ
b
l
h
Tekanan
massa awal
Massa pengeringan awal
Massa pengeringan akhir
Temperatur
Waktu
Jumlah kalor yang dibutuhkan
Massa zat cair pada bahan
Kalor spesifik
Perbedaan temperatur
Massa zat cair yang di uap kan
Entalpi penguapan air
Laju aliran massa
Rapat massa
Luas permukaan
Kecepatan aliran
massa rata-rata
selang waktu pengeringan
Diameter pipa
Lebar
Panjang
Tinggi
cm/Hg
gram
gram
gram 0C
menit
kJ
kg
kJ/kg.K 0C atau K
kg
kJ/kg
gram/s
kg/m3
m²
m/s
gram
menit
Inch
cm
cm
cm
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam menyelesaikan suatu pekerjaan semua orang selalu menginginkan
kemudahan-kemudahan dalam menyelesaikannya, baik itu pekerjaan yang ringan,
sedang, maupun pekerjaan yang berat dan beresiko tinggi. Seperti telah diketahui
bersama, dewasa ini perkembangan teknologi begitu cepat dan telah dapat
menggantikan pekerjaan-pekerjaan manusia dimana segala pekerjaan manusia
tersebut agar sesuai dengan yang diinginkan.
Melihat begitu banyaknya produksi pertanian dan perkebunan yang perlu
dikeringkan, maka untuk mengeringkan dari hasil pertanian dan perkebunan
tersebut dibutuhkan suatu alat pengering salah satunya (vacuum dryer).
Di dalam dunia industri juga diperlukan proses pengeringan contohnya
seperti industri keramik, pabrik kertas walaupun proses dan prinsip kerja
pengeringannya berbeda. Proses pengeringan secara tradisional masih banyak
digunakan orang yaitu dengan menggunakan sinar matahari. Walaupun hal ini
sangat bergantung dari cuaca (sinar matahari), kondisi dan lingkungan di mana
pengeringan itu berlangsung.
Adapun tujuan pengeringan yaitu untuk menghilangkan sebagian air dari
suatu bahan. Biasanya kandungan air dikurangi sampai batas dimana mikroba
tidak dapat timbul lagi. Pengeringan memeng bertujuan untuk melawan
kebusukan oleh aktivitas mikroba. Meskipun kering tidak berarti bahan pangan
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
tersebut steril. Sebagian besar mikroba tidak dapat hidup pada bahan yang kering.
Apabila bahan tersebut basah kembali maka mikroba dengan cepat akan tumbuh.
1.2. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan karya akhir ini adalah:
1. Menyelesaikan masa perkuliahan Program Studi Diploma IV Jurusan
Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara.
2. Mengetahui prinsip kerja dari mesin pengering (khususnya vakum dryer)
1.3. Manfaat Penelitian
Laporan karya akhir ini diharapkan bermanfaat :
1. Untuk mendukung pengembangan teknologi tepat guna baik dalam dunia
industri maupun dunia pendidikan..
2. Bagi para mahasiswa yang ingin dan tertarik untuk mengembangkan alat
ini.
3. Bagi Penulis atau perancang sendiri untuk menambah wawasan tentang
proses pembuatan mesin pengering vakum dan mengaplikasikan ilmu yang
didapat selama masa perkuliahan.
1.4. Batasan Masalah
Dalam penulisan karya akhir ini, pembahasan dibatasi hanya pada hasil
pengujian pisang yang akan dikeringkan pada tekanan (yang mendekati -76
cm/Hg), dengan temperatur 45 0C, 50 0C, dan 55 0C. Waktu pada proses
pengeringan 15 menit, 20 menit, dan 25 menit.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
1.5. Metodelogi Pengumpulan Data
1. Persiapan Orientasi
Mempersiapkan hal-hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, pengenalan
perusahaan, membuat permohonan karya akhir dan konsultasi pada dosen
pembimbing.
2 Metode Survei
Penulis melakukan survei pada laboratorium Teknik Industri (FT USU) untuk
melihat bentuk dari ruang vakum.
3 Studi Kepustakaan
Studi literatur yaitu mempelajari buku-buku dan karangan ilmiah yang
berhubungan dengan masalah yang dihadapi.
4. Pengumpulan Data
Pengumpulan data yang akan digunakan penyusunan laporan Karya Akhir
dengan cara :
1. Pengamatan langsung terhadap objek
2. Data literatur
5. Analisa dan Evaluasi Data
Yakni data yang diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama-sama dosen
pembimbing.
6. Membuat Draft Laporan
Yaitu membuat penuliasan Draft Karya Akhir sehubungan dengan data yang
diperoleh dari perusahaan.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
7. Asistensi
Melaporkan hasil penulisan Karya Akhir kepada dosen pembimbing siap
untuk diketik dan dijilid.
1.6. Sistematika Penulisan
Adapun sistematis penulisan karya akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pendahuluan.
Bab I dibahas mengenai Latar belakang, Tujuan dan Manfaat Perancangan,
Sistematika Penulisan, Batasan Masalah dan Metode Pengujian.
II. Tinjauan Pustaka.
Bab II menjelaskan tentang teori pengeringan, macam-macam sistem
pengeringan dan keunggulan/kekurangan masing-masing pengering.
III. Prosedur Pengujian.
Bab III memberikan impormasi mengenai tempat dan waktu pelaksanaan
pengujian, bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan prosedur
pengujian.
IV. Hasil dan Pembahasan.
Bab IV membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian
melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan memaparkan kedalam
bentuk tabel dan grafik.
V. Kesimpulan.
Bab V Memaparkan kesimpulan dari analisa hasil pengujian.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Daftar pustaka
Referensi yang mendukung karya akhir ini akan secara lengkap disajikan
untuk kemudahan dalam mencari data maupun bahan kajian berikutnya.
Lampiran.
Segala data hasil survey, data pendukung rancangan serta beberapa
lampiran yang digunakan dalam penulisan Karya Akhir ini dilampirkan guna
memudahkan dalam mencari maupun sebagai bahan kajian berikutnya.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Bagan aliran penulisan Karya Akhir
mulai
Gambar 1.1 Diagram aliran Pengerjaan laporan Karya Akhir
2. desain vacuum dryer
3.pembuatan alat vacuum dryer
4. percobaan
5. analisa
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Pengeringan
Pengeringan merupakan cara untuk menghilangkan sebagian besar air dari
suatu bahan dengan bantuan energi panas dari sumber alami (sinar matahari) atau
buatan (alat pengering). Biasanya kandungan air tersebut dikurangi sampai batas
yang diinginkan.
2.2. Teori Dasar Pengeringan
Pada dasarnya pengeringan terjadi akibat pemanasan dengan udara sebagai
media pengahantar panas, sumber panas atau pembawa uap pada saat proses
terjadi.
Untuk perhitungan teknik udara dinyatakan hanya terdiri dari nitrogen dan
oksigen. Udara di atmosfir tidak pernah benar-benar kering, udara pada atmosfir
normal merupakan campuran udara kering dan uap air. [2.8]
Adapun interaksi atau jumlah kalor yang dibutuhkan untuk mengubah fasa
dapat dihitung dengan : [12.16]
fgairT hmTCpmQ +∆= (2.1)
Dimana
Q = Jumlah kalor yang dibutuhkan (kJ)
mT = Massa zat cair pada bahan (kg)
Cp = Kalor spesifik (kJ/kg.K)
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
∆T = Perbedaan temperatur (0C atau K)
m air = Massa zat cair yang di uap kan. (kg)
hfg = Entalpi pengupan air (kJ/kg)
2.3. Efisiensi Pengeringan
Hal utama dalam perencanaan sebuah pengering adalah kecepatan
pengeringan yang akan terjadi dari perubahan fisik yang terjadi pada bahan yang
dikeringakan. Oleh karna itu perlu dilakukan usaha-usaha untuk mempercepat
perpidahan panas dan pengurangan massa (pengurangan massa dalam hal ini
adalah perpindahan air keluar dari bahan yang dikeringakan dalam proses
pengeringan tersebut).
Ada beberapa faktor yang perlu di perhatikan untuk memperoleh kecepat
pengeringan maksimum, yaitu :
1. Ketebalan bahan.
Semakin tipis bahan yang digunakan akan mempercepat pengeringanan
dibandingkan dengan bahan yang tebal. Biasanya bahan yang akan di keringakan
di potong-potong untuk mempercepat pengeringan.
2. Temperatur
Semakin besar temperatur maka semakin cepat proses perpindah panas
berlangsung sehingga mengakibatkan proses penguapan semakin cepat pula.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3. Perpindahan panas melalui udara (konveksi)
Umumnya udara yang bergerak akan lebih banyak mengambil uap air dari
permukaan bahan yang dikeringkan. Udara yang bergerak adalah udara yang
mempunyai kecepatan gerak yang tinggi yang berguna untuk mengambil uap air
dan menghilangkan uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan, sehingga
dapat mencegah terjadinya udara jenuh yang dapat memperlambat penghilangan
air.
4. Tekanan ruangan
Pada tekanan udara atmosfir 760 Hg (= 1 atm), air akan memdidih pada
suhu 100 0C. Pada tekanan udara lebih rendah dari 1 atmosfir air akan mendidih
pada suhu lebih randah dari 100 0C.
P 760 mmHg = 1 atm Air mendidih 100 0C
P Udara < 1 atm Air mendidih < 100 0C
P rendah dengan T rendah Cocok untuk bahan yang sensitive
terhadap panas, seperti bahan
bioteknologis tertentu, bahan farmasi,
bahan pangan dengan kandungan flavor
ting dan lain sebagainya. [2.14]
5. Waktu
Apa bila waktu yang diberikan semakain lama maka proses penguapan
semakin besar.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Laju pengeringan massa dapat dihitung dengan : [8.31]
= tmm t
∆−0 (2.2)
Dimana
= Laju pengeringan (gram/menit)
m0 = Massa awal bahan (gram)
mt = Massa akhir bahan (gram)
∆t = Selang waktu pengeringan (menit)
Sedangkan untuk mencari kadar air setelah pengeringan dapat dihitung
dengan rumus : [11.9]
awalairkadaraawalBeratakhirBeratairkadar ×=(%) (2.3)
2.4. Jenis-jenis Mesin Pengering
1. Pengeringan nampan
Pengering yang paling umum digunakan untuk produk dengan jumlah
yang tidak terlalu besar adalah pengering nampan secara curah, pada gambar 2.7.
yang terdiri dari satu atau beberapa kumpulan nampan yang ditempatkan pada
ruang terisulasi dimana udara panas dialiri oleh kipas dan kisi-kisi pemandu yang
dirancang sesuai keperluan.
Seringkali, sebagian dari udara buang diedarkan kembali oleh sebuah
kipas yang ditempatkan didalam atau diluar ruang pengering. Pengering ini
umumnya membutuhkan sejumlah pekerja untuk membongkar-muat produk.
Waktu pengeringan umumnya cukup panjang (10-60 jam). Kunci keberhasilan
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
operasi pengeringan ini adalah keseragaman aliran udara pengeringan terlama
merupakan penentu lama pengeringan keseluruhan yang dibutuhkan, yang
selanjutnya menentukan kapasitas pengering. Nampan-nampan tersebut juga dapat
menyebabkan distribusi yang kurang baik dan menurunkan kinerja pengeringan.
Gambar 2.1. Pengering nampan [1.42]
Pengeringan jenis curah dapat diubah menjadi jenis kontiniu. Gambar 2.8
menunjukkan pengering turbo, yang terdiri atas susunan nampan membujur yang
diletakkan pada suatu batang vertical. Produk yang dimasukkan pada tingkat
pertama di atur tinggi tumpukannya oleh sekumpulan pisau tak bergerak yang
membentuk sederetan parit pada permukaan lapisan. Pisau-pisau ini dibuat
bergerigi untuk memastikan terjadinya pencampuran bahan. Setelah satu putaran,
bahan akan tersapu habis jatuh ke tingkat dibawahnya oleh pisau terakhir.
Biasanya pengering ini dapat memuat sampai dengan 30 buah napan.
Udara panas di alirkan ke ruang pengering dengan kipas turbin. Udara di
panaskan secara tak langsung dengan melewatkannya ke elemen pemanas
internal. Bahan butiran basah di umpankan dari atas dan jatuh akibat gravitasi ke
nampan berikutnya melewati selot radial pada tiap rak sikular. Garu berputar
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
mencampur padatan sehingga memperbaiki kinerja pengeringan. Pengering
tersebut dapat beroperasi pada kondisi vakum, terutama untuk bahan yang sensitif
terhadap panas atau ketika pelarut perlu dipulihkan dari uap air.
Gambar 2.2. Pengering turbo [1.43]
Kelebihan dari pengering napan :
a. Dapat beroperasi dalam kondsisi vakum
b. Kapasitas lebih besar.
kekurangannya:
a. Waktu pengeringan relatif lama.
b. Biaya listrik relatif lebih tinggi
c. Membutuhkan tenaga pekerja
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
1. Pengering rotary
Pengering rotary bercascade adalah pengering kontak langsung yang
beroperasi secara kontiniu dan terdiri atas cangkang silinder yang berputar
perlahan serta biasanya dimiringkan beberapa drajat dari bidang horizontal untuk
membantu perpindahan umpan basah yang dimasukkan pada ujung atas drum.
Bahan kering dikeluarkan dari ujung bawah, pada Gambar 2.9. untuk menambah
waktu tinggal bahan yang sangat halus dan kering (misalnya butiran keju), kasus
yang jarang terjadi, silinder lebih baik dimiringkan dengan ujung pengeluaran
prosuk pada elevasi yang lebih tinggi.
Media pengering (udara panas, gas-gas hasil pembakaran, fleugas, dll)
mengalir secara aksial melewati drum searah atau berlawanan arah dengan aliran
prosuk. Aliran berlawanan lebih disukai bila bahan yang dikeringkan tidak sensitif
terhadap panas dan harus dikeringkan sampai tingkat kadar air yang sangat
rendah. Sedangkan metode aliran searah umumnya lebih disukai untuk bahan
yang sensitif terhadap panas untuk laju pengeringan tinggi.
Keuntungan dari pengering rotary adalah :
a. Sangat fleksibel
b. Berkemampuan tinggi
c. Sesuai untuk kebutuhan laju produksi yang tinggi
Kekurangan dari alat rotary drayer adalah:
a. Memerlukan biaya modal yang cukup besar
b. Biaya pemeliharaan alat cukup besar
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 2.3. Pengring Rotary [1.44]
2. Pengering beku
Padatan yang sangat sensitif panas, biasanya bahan bioteknologis tertentu,
bahan farmasi atau pangan dengan kandungan flavor tinggi. Pengeringan terjadi
dibawah titik tripel cairan dengan menyublimkan air beku menjadi uap, yang
kemudian dikeluarkan dari ruang pengering dengan pompa vakum secara mekanis
atau ejector jet uap panas. Umumnya pengeringan beku menghasilkan produk
bermutu paling tinggi dibanding dengan teknik dehidrasi lain. Seperti pada
gambar 2.10.
Gambar 2.4. Pengering beku terowongan [1.46]
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Keuntungan dari pengering beku :
a. Dikendalikan secara terprogram.
Kekurangan:
a. Biaya pengoperasian lebih mahal
3. Pengering vakum
Vakum berasal dari bahasa latin, vacuus, artinya kosong. Jadi vakum
artinya menghampakan suatu ruangan atau suatu kemutlakan dibawah nol
tekanan. Sitem ruang hampa dikepung oleh atmospir bumi. Untuk meciptakan
ruang hampa diperlukan pompa untuk mengeluarkan udara keluar dari system.
Kebutuhan ini merupakan arti pekerjaan dasar dari vakum. Dapat ditunjukkan
pada gambar 2.6 berikut.
Istilah tekanan mutlak (gage) digunakan jika tekanan sistem lebih tinggi
dari tekanan atmosfer setempat atmP . [3.10]
)()()( absolutatmabsolutgage PPP −=
Jika tekanan atmosfer setempat lebih tinggi dari tekanan sistem, maka
digunakan istilah tekanan vakum.
)()()( atmPabsolutPvakumP atm −=
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 2.5. Hubungan antara tekanan mutlak, atmosfir, ukur dan vakum [3.10]
Untuk pengeringan padatan berbentuk butiran atau sluri, pengering vakum
dengan berbagai rancangan mekanis telah tersedua secara komersial. Pengeringan
jenis ini lebih mahal dari pada pengering bertekanan atmosfir tetapi sesuai untuk
bahan yang sensitive panas dan memerlukan pemulihan pelarut atau jika ada rasio
kebakaran atau ledakan. Pencampuran berbentuk kerucut tunggal atau ganda dapat
diterapkan untuk pengeringan dengan pemanasan selimut bejana dan pemakuman
untuk mengeluarkan uap air. Pada gambar 2.11 dan 2.12 menunjukkan dua
pengering vakum yang tersedia dipasar. Pengering vakum jenis pedal cocok untuk
bahan seperti lumpur sedangkan pengering vakum jenis sabuk cocok untuk bahan
berbentuk pasta.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Gambar 2.6. Pengering vakum jenis pedal [1.47]
Gambar 2.7. Pengering vakum jenis sabuk [1.48]
Keuntungan dari pengering vakum:
a. Proses pengeringan lebih cepat
b. Sesui untuk bahan yang sensitif panas
c. Bahan lebih tahan lama untuk disimpan
Kekurangannya:
a. Biaya operasional cukup tinggi karna investasi tinggi.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
2.5. Pisang Kepok
Salah satu Pisang yang banyak terdapat di pasaran dan disukai oleh
masyarakat di antaranya adalah Pisang Kepok.
Pisang kepok banyak diolah menjadi pisang goreng. Daging buah ada
yang berwarna putih dan ada yang kuning. Yang berdaging kuning lebih enak
dibanding yang putih. Satu tandan pisang berisi 7 sisir (109 buah).
Ada beberapa produk yang dapat dibuat dari pisang, yaitu tepung pisang,
pisang sale, keripik pisang, selai pisang, keripik binggol pisang dan dodol pisang.
Adapun kandungan yang terdapat pada buah pisang dapat dilihat pada
table 2.1. sebagai berikut : [9.2]
Tabe2.1. Komposisi pisang per 100 gram bahan
SENYAWA KOMPOSISI
Air (%) 75,00
Energi (K) 88,00
Karbohidrat (gram) 23,00
Protein (gram) 1,20
Lemak (gram) 0,20
Ca (mg) 8,00
P (mg) 28,00
Fe (mg) 0,60
Vitamin A (SB) 439,00
Vitamin B-1 (mg) 0,04
Vitamin C (mg) 78,00
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB III
METODE PENGUJIAN
3.1. Waktu Dan Tempat Pengujian
Pengujian dilakukan di ruangan dosen bapak Terang UHSG,ST.MT
Fakultas Teknik Mesin USU. Proses pengujian dimulai pada tanggal 1 juni 2009.
3.1.1. Alat
Adapun alat-alat yang digunakan adalah :
1. Timbangan
Timbangan dapat dilihat pada gambar 3.1. Berfungsi untuk menimbang
bahan yang akan dikeringkan.
Gambar 3.1. Timbangan.
2. Pengiris pisang
Pengiris pisang dapat dilihat pada gambar 3.2. Fungsinya untuk mengiris
pisang yang akan dikeringkan biar sama rata ketebalannya. Ketebalan pisang yang
akan dikeringkan ± 2 mm
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
1 2 3
4
11
5
6
7
8
910
12
16
13
17
18
19
1514
Gambar 3.2. Alat pengiris
3. Stopwacth
4. Kompor
5. Alat pengering vakum
Skematik Pengering Vakum (vacuum dryer)
Gambar 3.3. Skematik pengering vakum
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Keterangan :
1. Termometer 2. Katup Masuk/Katup Isap Uap 3. Pressure Gauge 4. Buah 5. Rak 6. Dinding Dalam 7. Dinding Luar 8. Busa Penahan Panas 9. Katup Hisap 10. Pipa Hisap 11. Kompor (sumber kalor) 12. Dudukan Ruang Vakum 13. Pemisah Air 14. Air 15. Katup Buang 16. Pompa Vakum 17. Katup Isap Uap 18. Slang Isap Uap 19. Slang Buang
3.1.2. Bahan Yang Dikeringkan Dalam Percobaan.
1. Pisang kepok
Adapun pisang yang digunakan adalah pisang kepok seperti pada gambar
3.4.
Gambar 3.4. Pisang kepok
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3.2. Prinsip kerja
Adapun prinsip kerja pengering vakum yaitu ; Bahan baku yang akan
dikeringkan di letakkan pada tiap rak, kemudian dimasukkan ke ruang vakum dan
ditutup rapat hingga kebocoran udara luar keruangan hampir tidak ada. Udara
dihisap menggunakan pompa vakum melalui pipa/selang penghubung sampai
tekanan yang diinginkan. Kompor akan memanaskan udara diruang vakum
melalui sisi bagian bawah ruang vakum. Udara panas menguapkan/mengeluarkan
air yang terkandung pada irisan-irisan buah. Selanjutnya uap dari pemanasan
dihisap kembali oleh pompa vakum untuk mempertahankan tekanan dalam ruang
vakum.
.
3.3. Prosedur Pengujian
Adapun prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Permulaan pengujian;
1. Pisang yang akan dikeringan di iris-iris, ketebaln pisang ± 2 mm.
2. Sebanyak 100 gram ± 12,5 gram pisang yang telah di iris-iris diletakkan
pada tiap rak.
3. Rak diletakkan kedalam ruang vakum kemudian tutup/kunci, hingga
kebocoran udara luar keruangan hampir tidak ada.
4. Udara di ruang vakum dihisap dengan pompa vakum sampai mencapai
tekanan yang diinginkan (mendekati -76 cm/Hg).
5. Pemanasan dilakukan dengan kompor minyak tanah untuk memanaskan
ruang vakum.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
6. Mencatat temperatur, variasi temperatur ruang ; ± 45 oC, ± 50 oC, dan ± 55
oC.
7. Tekanan ruang vakum dipertahankan sekitar -76 cm/Hg, hingga proses
selesai.
8. Waktu proses pengeringan bervariasi ; ± 15 menit, ± 20 menit, dan ± 25
menit,
9. Mencatat hasil bahan yang sudah dikeringkan tiap raknya.
10. Setelah proses pengeringanan pertama seselai, rak 1 dipindahkan keposisi
rak 3 dan rak 3 di pindahkan ke posisi rak 1.
11. Ulangi proses pekerjaan dari awal hingga proses selesai.
Konstruksi Pengering Vakum (vacuum dryer)
Kontruksi pengering vakum dapat dilihat pada gambar 3.5.
Gambar 3.5. Pengering vakum
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
3.5. Bagian-bagian Pengering Vakum (vacuum dryer)
Adapun bagian-bagian utama dari pengering vakum ini adalah:
1. Ruang Vakum
Ruang vakum pada gambar 3.6 merupakan ruang tempat proses-proses
pengeringan. Ruang ini di isolasi sedemikian rupa sehingga kebocoran udara luar
ke ruangan hampir tidak ada.
Gambar 3.6. Ruang vacuum.
Tabel 3.1 Spesifikasi ruang vakum
Jenis Boks
Bahan Stainless steel 2 mm
ukuran b = 40 cm, l = 40 cm, dan h = 40 cm
2. Rak
Rak berfungsi sebagai wadah bahan yang akan dikeringkan, dapat dilihat
pada gambar 3.7.
Gambar 3.7. Rak
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Tabel 3.2 Spesifikasi rak.
Jenis Rak
Bahan Galvanis 0.53 mm
Ukuran b = 37 cm, l = 37 cm, dan h = 10 cm
3. Pompa vacuum
Pompa vakum berfungsi untuk mengisap udara dan uap dari ruang vakum,
dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Pompa vakum.
Bagian-bagian pompa vakum
1. Saluran Masuk (intake fitting) 2. Katup Balas Gas (gas ballast valve) 3. Saluran Pengisi Minyak (oil fill port) 4. Sight Glass 5. Penampung Minyak 6. Aliran Keluar Minyak (oil drain) 7. Landasan Pompa 8. Katup Isolasi dari system (Iso-Valve) 9. Motor Penggerak 10. Tombol Penggerak (power switch) 11. Saluran Keluar 12. Tangki
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Table 3.3 Spesifikasi pompa vakum
Model 15607
Voltage range 220 V
Frequency range 50 Hz
Free Air Replacement 142 I/m
Stages 2
Motor Speed 1425 rpm
Factory Micron Rating 20 microns
Approximate Oil Capacity 400 ml
Weight 15 kg
Width 14.29 cm
Height 24,6 cm
Length 42 cm
Intake ½ inch and ¼ inch
SAE MFL
MIN Starting Temp. at 90% voltage 0 0C
Motor Size 37 kw (1/2 hp)
Capacitor start
Operating Temperature 68 0C
4. Dudukan ruang vakum
Berfungsi sebagai tempat dudukan/meletakkan ruang vakum, selain itu alat
ini juga berfungsi sebagai pelindung api kompor dari tiupan angin agar api tetap
stabil pada saat pemanasan, dapat dilihat pada gambar 3.9.
Gambar 3.9. Dudukan ruang vakum
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Table 3.4 Spesifikasi dudukan ruang vakum
Rangka dudukan plat profil L 25
Dinding Plat 1,2 mm
dimensi P = 45 cm x L = 27 cm
5. Barometer
Barometer berfungsi untuk mengukur tekanan udara. Jenis alat ukur
tekanan yang digunakan alat ukur bourdon seperti pada gambar 3.10.
Gambar 3.10. Barometer
Table 3.5 Spesifikasi barometer
Jenis Analog
Ukuran 2 ½ inch
6. Termometer
Berfungsi untuk mengukur temperatur ruang vakum terutama pada saat
proses pengeringan. seperti pada gambar 3.11.
Gambar 3.11. Termometer
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Table 3.6. Spesifikasi termometer
Jenis Analog
Ukuran 2 ½ inch
7. Pemisah uap dengan air (Filterisasi)
Filterisasi untuk memisahkan uap dengan udara sehingga uap basa tidak
semuanya terisap oleh pompa vakum. Proses pemisahannya yaitu ketika pompa
bekerja uap basa yang ada di ruang vakum akan terisap, melalui gulungan-
gulungan pipa yang terdapat dalam filterisasi. Akibat gulungan-gulungan pipa ini
maka uap basa yang terisap akan menempel di dinding pipa. Uap yang menempel
pada dinding pipa akan menjadi kumpulan-kumpulan air, karena ada perbedaan
massa jenis antara air dan uap kering maka air akan jatuh/terkumpul pada saringan
yang ada, uap kering akan terhisap kepompa vakum, dapat dilihat gambar 3.12.
Gambar 3.12. Pemisah uap dengan air (Filterisasi)
Table 3.7. Spesifikasi Filterisas
Jenis Tabung
Ukuran Ǿ =12 inch, l = 30 cm
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
7. Kompor minyak tanah
Kompor digunakan untuk sumber kalor yang akan menghantarkan panas
dalam ruang vakum, pada gambar 3.13 berikut:
Gambar 3.13. Kompor minyak tanah.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
menitgrammenit
gramgram
/4,037
85100
=
−=
menitgrammenit
gramgram
/4,037
50100
=
−=
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Percobaan
Dari hasil percobaan mesin pengering vakum, yang menunjukkan hasil
terbaik terdapat pada percobaan dengan tekanan seimbang (yang mendekati -76
cm/Hg), lama pengeringan ± 25 menit, dengan temperature ± 55 0C dimana kadar
air yang terdapat pada bahan sangat kecil.
1. Pengeringan awal
Adapun hasil massa rata-rata pada pengeringan awal yaitu :
3
321 rakmassarakmassarakmassam ratarata
++=−
gram
gramgramgram
553
305085
=
++=
Laju pengeringan awal dapat dihitung dengan menggunakan rumus
persamaan (2.2).
= tmm t
∆−0
Pada rak 1
Pada rak 2
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
menitgrammenit
gramgram
/9,137
30100
=
−=
%75,63
%7510085
=
×=
%5,37
%7510057
=
×=
%5,22
%7510030
=
×=
Pada rak 3
Adapun laju pengeringan rata-rata
menitgram
menitgrammenitgrammenitgramm ratarata
/22,13
/9,1/35,1/4,0
=
++=−
Dari persamaan (2.3) untuk mencari kadar air akhir pada pengeringan
dapat dapat diketahui dengan menggunakan rumus berikut :
awalairkadaraawalBeratakhirBeratairkadar ×=(%)
Pada rak 1 (%)
Pada rak 2 (%)
Pada rak 3 (%)
Kadar air rata-rata pada pengeringan awal:
%25,41
3%5,22%5,37%75,63(%)
=
++=−ratarataairkadar
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
menitgrammenit
gramgram
/037
3030
=
−=
menitgrammenit
gramgram
/54,037
3050
=
−=
menitgram
gramgram
/48,137
3085
=
−=
2. Pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan
ke posisi rak 1.
Adapun massa rata-rata pada pengeringan akhir :
3321 rakmassarakmassarakmassa
m ratarata++
=−
gram
gramgramgram
303
303030
=
++=
Laju pengeringan rata-rata setelah rak rak 1 dipindahkan keposisi rak 3
dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1., dapat di hitung dengan persaman (2.2) :
Pada rak 1
Pada rak 2
Pada rak 3
Laju pengeringan rata-rata setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan
rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1.
menitgram
menitgrammenitgrammenitgramm ratarata
/67,03
/48,1/54,0/0
=
++=−
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
%5,22
%5,223030(%)
=
×=
%5,22
%5,225030(%)
=
×=
%5,22
%5,228530(%)
=
×=
Kadar air akhir pada pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3
dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1, dihitung dengan persamaan (2.3) :
Pada rak 1
Pada rak 2
Pada rak 3
Kadar air rata-rata pada akhir pengeringan rak 1 dipindahkan keposisi rak
3 dan rak 3 dipindahkan keposisi rak 1.
%5,22
3%5,22%5,22%5,22(%)
=
++=−ratarataairkadar
Pada saat proses pengeringan berlangsung, terjadi interaksi kalor yang
dibutuhkan untuk mengubah fasa zat cair menjadi uap. Proses ini dapat dihitung
dengan mengunakan rumus persamaan (2.1) :
fgairt hmTCpmQ +∆= .
kJ207.3964165,94941.4474
)/7,2370(.)07,0()296(.)./867,1(.)075,0()/7,2370(.)03,01,0()3255(.)./867,1(.)075,0( 00
=+=
+=−+−=
kJkJkgkJkgKKkgkJkg
kgkJkgkgCCKkgkJkgQ
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Bahan bakar yang digunakan dalam proses pengeringan untuk semua
percobaan sebesar 2,5 liter.
Tabel 4.1. Total waktu proses percobaan
Selam 15 menit Selama 20 menit Selama 25 menit
Temperatur
(oC)
Waktu
(menit)
Temperatur
(oC)
Waktu
(menit)
Temperatur
(oC)
Waktu
(menit)
45 57 45 70 45 80
50 57 50 68 50 78
55 57 55 68 55 74
Total 171 Total 206 Total 232
Dalam 1 menit = litermenitliter 004,0
6095,2
=
Bahan bakar untuk percobaan 1 = 171 x 0,004 = 0,684 liter
Bahan bakar untuk percobaan 2 = 206 x 0,004 = 0,824 liter
Bahan bakar untuk percobaan 3 = 232 x 0,004 = 0,928 liter
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
10 20
30
605040 70
80
10
20
30
40
50
60
70
80Kadar air (%)
Wak
tu (m
enit)
(41,25) (37)
(22,5) (74)
10 20
30
605040 70
80
10
20
30
40
50
60
70
80Massa (gram)
Wak
tu (m
enit)
(30,74)
(55,37)
4.2. Grafik Hasil Pengujian
Gambar 4.1. Grafik massa-waktu.
Gambar 4.2 Grafik Kadar Air-Waktu.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil yang di peroleh pada mesin pengering vakum (vacuum dryer),
dapat disimpulkan sebagai berikut :
Percobaan hasil terbaik di dapat pada saat tekanan (yang mendekati -76
cm/Hg), lama pengeringan 25 menit, dengan temperatur 55 0C, Setelah rak 1
dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3 dipindahkan ke posisi rak 1.
a. Kadar air akhir dari proses pengeringan buah pisang 22,5 %
b. Berat pisang setelah pengeringan 30 gram dari (100 gram)
c. Bahan bakar yang terpakai dalam proses percobaan 2,5 liter.
5.1. Saran
1. Pengering vakum ini masih sederhana sehingga perlu adanya perbaikan lagi
untuk menjadi mesin pengering vakum yang lebih sempurna.
2. Hendaknya rak pengeringan dibuat berputar sehingga proses pengeringan bisa
merata dengan satu kali pengeringan dan filterisasi perlu adanya perbaikan
lagi agar proses kerjanya lebih sempurna.
3. Sebelum pengering dimulai pastikan ruang vakum tertutup/terkunci dengan
rapat sehingga kebocoran udara luar keruangan hampir tidak ada.
3. Untuk mendapatkan hasil pengeringan yang baik, besar nyala api kompor
harus dijaga agar tetap stabil.
4. Tekanan ruang vakum dijaga agar tetap stabil pasa saat proses pengeringan.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
DAFTAR PUSTAKA
1. Devahastin. S, Pengeringan Industrial, Institute Pertanian Bogor / IPB Press:
Bogor, 2001.
2. Rohanah. A, Teknik Pengeringan (tep421), Departemen Teknologi Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sumatra Utara. 2006.
3. Saad. M.A, Termodinamika, Prinsip Dan Aplikassi.
4. Mc Cabe. W.L, Operasi Teknik Kimia. Jilid 2. 1993.
5. Satuhu. S, Penanganan Dan Pengelolahan Pisang, Penebar Suadaya: Jakarta,
1996.
6. Nuswamarhaeni. S, Dkk, Mengenal Buah Unggulan Indonesia, Penebar
Suadaya, Jakarta 1999.
7. C.Reynolds, William, Termodinamika Teknik, Edisi Kedua, Erlanga 1994.
8. http:// [email protected].
9. http:// Buah_Sayuran.com/TTG_Pengolahan_pangan.
10. http:// Pengeringan_Vakum.com/Mekanikal/Titik Index.Php.
11. http:// Indrianasatyamintartii_Institut Pertanian bogor/IPB.
12. http:// Thermodynamics_Revision.com /Interaksi Kalor.
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Lampiran 1. Data Hasil Pengujian Pada Proses Pengeringan Pisang.
Adapun data pengeringan pada proses pengeringan buah pisang sebagai
dengan pengering vakum (vacuum dryer) sebagai berikut berikut :
Pada pengeringan awal dilakukan penghisapan udara yang ada di ruangan
sampai tekanan yang mendekati -76 cm/Hg dengan waktu 25 menit dan
mempertahankan temperatur yang di inginkan.
Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt)
Tabel .1. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 15 15 100 95 75 71,25
2 -76 45 15 15 100 80 75 60
3 -76 45 15 15 100 75 75 56,25
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1.
Tabel .2. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 12 15 75 50 56,25 37,5
2 -76 45 12 15 80 50 60 37,5
3 -76 45 12 15 95 45 71,25 33.75
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 15 mnt)
Tabel .3. Percobaan 2 (T = 50 0C, 1t = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal.
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 50 15 15 100 90 75 grm 67,5
2 -76 50 15 15 100 75 75 grm 56,25
3 -76 50 15 15 100 35 75 grm 26,25
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .4. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 50 12 15 35 30 26,25 22,25
2 -76 50 12 15 75 45 56,25 33,75
3 -76 50 12 15 90 30 67,5 22,5
Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt)
Tabel .5 Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 55 15 15 100 85 75 63,75
2 -76 55 15 15 100 60 75 45
3 -76 55 15 15 100 30 75 22,5
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .6. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 15 mnt) Pada Proses Setelah Rak
dipindahkan.
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 55 12 15 30 30 22,5 22,5
2 -76 55 12 15 60 40 45 30
3 -76 55 12 15 85 30 63,75 22,5
Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 20 mnt)
Tabel .7 Percobaan 1 (T = 45 0C, 1t = 20 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal.
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 15 20 100 97,5 75 73,12
2 -76 45 15 20 100 87,5 75 65,62
3 -76 45 15 20 100 37,5 75 28,12
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .8. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Setelah Rak dipindahkan
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 15 20 37,5 37,5 28,12 28,12
2 -76 45 15 20 87,5 50 65,62 37.5
3 -76 45 15 20 97,5 37,5 73,12 28,12
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt)
Tabel .9. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 14 20 100 90 75 67,5
2 -76 45 14 20 100 87,5 75 65,62
3 -76 45 14 20 100 50 75 37,5
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .10. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Setelah Rak
dipindahkan
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 14 20 50 37,5 37,5 28,12
2 -76 45 14 20 87,5 60 65,62 44,99
3 -76 45 14 20 90 40 67,5 30
Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 20 mnt)
Tabel .11. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 14 20 100 87,5 75 65,62
2 -76 45 14 20 100 80 75 60
3 -76 45 14 20 100 45 75 33,75
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .12. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 20 mnt) Pada Proses Setelah Rak
dipindahkan.
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 14 20 45 40 33,75 30
2 -76 45 14 20 80 50 60 37,5
3 -76 45 14 20 87,5 37,5 65,62 28,12
Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt)
Tabel .13. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 15 25 100 95 75 71,25
2 -76 45 15 25 100 60 75 45
3 -76 45 15 25 100 50 75 37,5
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .14. Percobaan 1 (T = 45 0C, t2 = 25) mnt Pada Proses Setelah Rak
dipindahkan
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 → t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 15 25 50 45 37,5 33,75
2 -76 45 15 25 60 50 45 37,5
3 -76 45 15 25 95 45 71,25 33,75
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt)
Tabel .15. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Pengeringan
Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 14 25 100 95 75 71,25
2 -76 45 14 25 100 75 75 56,25
3 -76 45 14 25 100 45 75 33,75
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .16. Percobaan 2 (T = 50 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Setelah Rak
dipindahkan.
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 14 25 45 30 33,75 22,5
2 -76 45 14 25 75 40 56,25 30
3 -76 45 14 25 95 30 71,25 22,5
Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt)
Tabel .17. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Pengeringan Awal
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m0
(gram)
m1
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 12 25 100 85 75 63,75
2 -76 45 12 25 100 50 75 37,5
3 -76 45 12 25 100 30 75 22.5
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Proses pengeringan setelah rak 1 dipindahkan keposisi rak 3 dan rak 3
dipindahkan keposisi rak 1
Tabel .18. Percobaan 3 (T = 55 0C, t2 = 25 mnt) Pada Proses Setelah Rak
dipindahkan
Rak P
( cm/Hg)
T
(0C)
t0 → t1
(menit)
t1 →t2
(menit)
m1
(gram)
m2
(gram)
Kadar air
awal (%)
Kadar air
akhir (%)
1 -76 45 12 25 30 30 22,5 22,5
2 -76 45 12 25 50 30 37,5 22,5
3 -76 45 12 25 85 30 63,75 22,5
Lampiran 2. Komposisi Zat Gizi Pisang
Tabel .20. Komposisi Zat Gizi Pisang per 100 gram bahan
SENYAWA KOMPOSISI
Air (%) 75,00
Energi (K) 88,00
Karbohidrat (gram) 23,00
Protein (gram) 1,20
Lemak (gram) 0,20
Ca (mg) 8,00
P (mg) 28,00
Fe (mg) 0,60
Vitamin A (SB) 439,00
Vitamin B-1 (mg) 0,04
Vitamin C (mg) 78,00 (http:// buah_sayuran.com/TTG_Pengolahan_pangan)
Ramansyah Putra : Analisa Hasil Pengujian Mesin Vacuum Dryer Dengan Bahan Pisang Kepok Pada Tekanan -76 cm/Hg, 2009.
Lampiran 3. Berbagai Sifat Termodinamika
Tabel .21. Berbagai Sifat Termodinamika Nominal Bagi Beberapa Gas Pada
Temperatur Rendah (Si)
(C.Reynolds, William, Termodinamika Teknik) Lampiran 4. Berbagai Sifat H2O
Tabel .22. berbagai sifat H2O jenuh –tabel temperatur (SI)
(C.Reynolds, William, Termodinamika Teknik)