ANALISIS HASIL PENGERINGAN BEBERAPA PRODUK PERTANIAN DAN PERKEBUNAN MENGGUNAKAN BIODRYER

Porda Gusnedy Teknik Mesin Universitas Lampung 2012

Seminar HASIL

Pembimbing 1 Indra M. Gandidi, M.T.

Pembimbing 2 A. Yudi Eka Risano, M. Eng.

Assalamualaikum wr.wb.

Pembahas : Harmen Burhanudin, M.T.

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG, RUMUSAN MASALAH, TUJUAN dan BATASAN MASALAH

1

Pengeringan Konvensional

LATAR BELAKANG

JAGUNG Penjemuran 7-8 hari kadar air 9 % - 10 %

KOPIPenjemuran 3 – 4 minggu

kadar air 12 % - 13 %

PADI (GABAH)Penjemuran 2 – 4 Harikadar air 13 % - 14%

Pengeringan Konvensional

RUMUSAN MASALAH

- MEMBUTUHKAN LAHAN YANG LUAS,dan TENAGA YANG BANYAK- RENTAN TERHADAP KONTAMINASI (MIKROORGANISME, JAMUR, DLL)- SANGAT BERGANTUNG CUACA, KADAR AIR SULIT MENCAPAI KRITERIA UNGGUL- WAKTU PENGERINGAN LAMA

[9] Ridwansyah. 2003. Pengolahan Kopi. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.

[10] Tandiabang, johanis, 2010, Pengendalian Aflatoksin Untuk Perbaikan Kualitas Biji Jagung, Prosiding seminar dan pertemuan tahunan PEI dan PFI XX komisariat daerah sulawesi selatan, 27 mei 2010.

[14] Wibowo, dimas setiyo dkk, undate, Rancang Bangun Alat Pengering Padi Dengan Metode Konveksi Berbasis Mikrokontroler, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya.

Mesin Pengering Jagung

Mesin Pengering Kopi

Mesin Pengering Padi

TIPE BATCH- Ketidakseragaman Kadar air pada Produk- Pembakaran Langsung (Direct Combustion)- Menggunakan Bahan Bakar Fosil / Energi Listrik yang besar- Hanya Satu Tipe Produk Yang Dikeringkan (No Multifungsi)

MESIN BIODRYER Teknik Mesin Universitas Lampung

Menganalisis pengaruh volume pengeringan terhadap reduksi kadar air setiap produk. Menganalisis pengaruh kecepatan putar biodryer terhadap reduksi kadar air setiap produk. Menganalisis laju pengeringan setiap produk. Menganalisis energi kalor pengeringan tiap produk. Menganalisis standar mutu produk hasil pengeringan yang mengacu pada SNI. Melakukan analisis kelayakan ekonomi untuk setiap produk yang dikeringkan.

TUJUAN

Panas pengeringan berasal dari proses gasifikasi biomassa sekam padi.

Produk yang akan dikeringkan dikhususkan pada, jagung pipil, padi (gabah) dan kopi gelondong robusta.

Untuk analisis standar mutu produk mengacu berdasarkan SNI dan difokuskan pada kadar air akhir dan tampilan fisik (warna dan aroma).

BATASAN MASALAH

Sistematika PenulisanBAB I PENDAHULUAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODOLOGI

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

METODOLOGI

TEMPAT & WAKTU PENELITIAN, ALAT & BAHAN, METODOLOGI PENELITIAN

TEMPAT DAN

WAKTU PENELITIAN

TEMPAT PENELITIAN LAB. TERMODINAMIKA, LAB. MIPA BIOLOGI, serta

LAB BENIH & PEMULIAAN TANAMANUNIVERSITAS LAMPUNG

BULAN JUNI S/D OKTOBER 2012

ALAT DAN

BAHAN

NEXT

BIODRYER OVEN LABORATORIUM NERACA ANALITIK

EKSIKATORANEMOMETERGRAIN MOISTURE METER

NERACA UKURTACHOMETER

THERMOMETER AIR RAKSA NERACA DIGITAL

CAWAN PETRI

TERMOKOPEL

SEKAM PADI

JAGUNG PIPIL KOPI ROBUSTA (GELONDONG) PADI (GABAH)

Untuk pengujian

MASIN

G M

ASING

pengujian penulis menghabiskan

SEBERAT 100 KG/produk

Parameter yang diukur:

• Temperatur bola basah lingkungan (Twb,in)• Temperatur bola kering lingkungan (Tdb,in)• Temperatur udara keluar biodryer (Twb,out)• Temperatur bahan masuk (Tb,in)• Temperatur bahan keluar (Tb,out)• massa bahan jagung (mbj)• massa bahan kopi (mbk)• massa bahan padi (mbp)• Putaran biodryer (Rpm)

[31] Hendri Syah, dkk, undate, Study on Performance Co-Current Rotary Dryer for Sweet Potato Grates, Universitas Syiah Kuala, Aceh

Parameter yang dicari:Kadar air awal (%)Kadar air akhir (%)Laju pengeringan (Kg/menit)Residence time (menit)Humidity Kalor laten penguapan air (Qevap)Entalpi penguapan air (hfg)

• Massa air yang menguap (mwater’)• Massa air awal bahan sebelum dikeringkan (mw1)• Massa air akhir bahan setelah dikeringkan (mw2)• Kalor sensibel peningkatan temperatur air (Qsa)• Kapasitas panas spesifik air (Cpw)• Kenaikan temperature rata rata (ΔT)• Kalor sensibel peningkatan temperatur bahan (Qsb)• Masa bahan kering (mm)• Kalor spesifik bahan (Cp)• Kenaikan temperatur (ΔT)• Kebutuhan kalor perkilogram bahan (Qtotal)

[24]

[24] Lawrence, Willem, 2011, Evaluasi Proses Pengeringan “Cut Pilot Plant” Untuk Mendapatkan Batubara Bernilai kalor Tinggi Secara Efisien. ITB, Bandung.

INSTALASI DAN KALIBRASI ALAT UKUR

PERSIAPAN ALAT DAN BAHAN

0 50 100 150 200 2500

1

2

3

4

5

6

0 0 0 0 0 0 0 0.07

1.5

2.2

3.2

3.9 44.3 4.4

4.8

5.25.5

55.2

5

5.55.3

Grafik kecepatan udara pada blower terhadap variasi beda potensial

Beda Potensial (Volt)

Kec. Udara (m/s)

Titik 1Titik 2Titik 3Titik 4Titik 5

INSTALASI DAN KALIBRASI ALAT UKUR

• Pemasangan dan kalibrasi termokopel pada tabung biodryer

• Pemasangan dan kalibrasi regulator dan takometer digital

• Pemasangan dan kalibrasi anemometer terhadap laju udara

Titik pada BIO dryer (oC)

Menit 1 2 3 4 5

5 230 156 126 116 102

10 178 120 108 107 103

15 155 104 102 92 83

20 160 129 108 98 81.4

25 135 111 101 80.5 60.1

30 121 80.2 83 74 52

35 112 72.2 78.5 61.5 54

40 121 78.2 57.2 48.6 47

data kalibrasi temperatur pada tabung biodryer

PROSEDUR PENGUJIAN

Menentukan kadar air awal bahan uji.Untuk (JAGUNG DAN PADI) Menggunakan alat Grain moisture meter GMK 303 RS. Untuk kopi menggunakan metode oven (gravimetri)

Melakukan Proses pengujian dan pengambilan data pengeringan (jagung, kopi dan padi)

Menentukan kadar air akhir bahan hasil pengeringan masing masing produk

SECARA GARIS BESAR

[21] Badan Standarisasi nasional (BSN), 2008, Standar Mutu Biji Kopi SNI 01-2907-2008 ICS 67.140.20, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.[29] Anonim, undate, Pengolahan Kopi, Puslit Kopi dan Kakao Indonesia, Jember[4] Tim-Pkm T Unila, 2010, Aplikasi gasifikasi biomassa rotary dryer untuk meningkatkan kapasitas, kualitas dan kuantitas pengeringan onggok singkong di provinsi lampung, Teknik Mesin - Universitas Lampung

1

Khusus untuk kopi dilakukan predrying selama12 hari untuk menurunkan kadar air dari 52 % menjadi 20 – 30 % [4],[29]

HASIL &

PEMBAHASAN

Kadar Air Akhir

KONDISI OPTIMUM HASIL PENGERINGAN JAGUNG

Massa umpan vs kadar air akhir

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 810

12

14

16

18

20

22

24

22.3 22.3 22.3

13.314.4

15.2

Rpm 10

RPM 10

Polynomial (RPM 10)

Kadar Air Awal Rata-Rata Jagung (%)

(Kg)

Kadar Air (%)

(Kg)

(Menit)

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 812

13

14

15

16

17

18

13.2

15.14

17.42

Masa umpan Vs Residence Time pada 10 Rpm

Masa Vs Resident Time pada 10 RpmPolynomial (Masa Vs Resident Time pada 10 Rpm)

Residence time

Massa umpan vs residence time

Kadar air

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80.100

0.110

0.120

0.130

0.140

0.150

0.160

0.122

0.140

0.146

Laju Pengeringan Rata-rata pada 10 Rpm

Laju Pengeringan Rata-rata pada 10 Rpm

Polynomial (Laju Pengeringan Rata-rata pada 10 Rpm)

Masa (Kg)

(Kg/Menit)

Laju pengeringan rata - rata

KONDISI OPTIMUM HASIL PENGERINGAN JAGUNG

LAJU PENGERINGAN RATA-RATA

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.58

10

12

14

16

18

20

19.07 19.07 19.07

12.62

14.3515.42

20 Rpm

20 RpmPolynomial (20 Rpm)Kadar Air Awal Biji

(Kg)

Kadar Air (%)

Kadar air Akhir

KONDISI OPTIMUM HASIL PENGERINGAN KOPI

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 812

12.5

13

13.5

14

14.5

15

13.12

14.2414.57

Massa umpan Vs residence time pada 20 Rpm

Massa umpan Vs Resi-dent Time pada 20 RpmPolynomial (Massa umpan Vs Resident Time pada 20 Rpm)

(Kg)

(Menit)

Residence time

Massa umpan vs kadar air akhir Massa umpan vs residence time

KONDISI OPTIMUM HASIL PENGERINGAN KOPI

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80.102

0.103

0.104

0.105

0.106

0.103

0.104

0.105

Laju Pengeringan Rata-Rata pada 20 Rpm

LAJU Pengeringan Rata-Rata pada 20 RpmPolynomial (LAJU Pen-geringan Rata-Rata pada 20 Rpm)

Masa (Kg)

(Kg/Menit)

Laju pengeringan rata - rata

LAJU PENGERINGAN RATA-RATA

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80

5

10

15

20

25

23.4 23.4

23.4

12.713.5

14.2

10 Rpm

10 RpmPolynomial (10 Rpm)Kadar Air Awal

(Kg)

Kadar Air (%)

Kadar air Akhir

KONDISI OPTIMUM HASIL PENGERINGAN PADI (GABAH)

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80

2

4

6

8

10

12

14

16

18

13.1414.55

16.51

Masa umpan Vs ResidenceTime pada 10 Rpm

Masa umpan Vs Res-ident Time pada 10 RpmPolynomial (Masa umpan Vs Resident Time pada 10 Rpm)

(Kg)

(Menit)

Residence time

Massa umpan vs kadar air akhir Massa umpan vs residence time

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.139

0.1740.191

Laju pengeringan rata - rata 10 Rpm

Laju pengeringan rata - rata 10 RpmPolynomial (Laju pengeringan rata - rata 10 Rpm)

Masa (Kg)

(Kg/Menit)

KONDISI OPTIMUM HASIL PENGERINGAN PADI

Laju pengeringan rata - rata

LAJU PENGERINGAN RATA-RATA

KOPIJAGUNG

PADI

010002000

3000400050006000700080009000

Energi kalor pengeringan produk

Q to

tal (

kJ)

ANALISIS ENERGI KALOR PENGERINGAN

Hasil biodryer

ANALISIS VISUAL

jagung

kopikopi

Hasil konvensional

PADI

PADI

jagung

ANALISIS KELAYAKAN EKONOMI

padi kopi jagung

-2,000.00

-1,500.00

-1,000.00

-500.00

0.00

500.00

1,000.00

1,500.00

2,000.00

2,500.00

3,000.00

3,500.00

4,000.00

4,500.00

5,000.00

-1,632.90

4.839,79

323.00

RUPI

AH

KESIMPULAN

• semakin banyak massa umpan maka kadar air hasil pengeringan semakin besar, begitupun sebaliknya. Semakin cepat putaran biodryer kadar air yang dihasilkan semakin besar begitupun sebaliknya.

• Kondisi optimum pengeringan pada jagung, diperoleh pada massa umpan 6 kg, putaran 10 Rpm dengan kadar air hasil pengeringan mencapai 14,4 % bk.

• Kondisi optimum pengeringan pada kopi, diperoleh pada massa umpan 4 kg, putaran 20 Rpm dengan kadar air hasil pengeringan mencapai 12,62 % bk.

• Kondisi optimum pengeringan pada padi, diperoleh pada massa umpan 8 kg, putaran 10 Rpm dengan kadar air hasil pengeringan mencapai 14,2 % bk.

• Berdasarkan hasil perhitungan dan pengujian pada kondisi optimum masing-masing produk, energi kalor pengeringan kopi memiliki nilai yang paling rendah, sedangkan pada padi memiliki nilai yang lebih besar.

• Laju pengeringan tertinggi dihasilkan pada padi sedangkan yang terendah terdapat pada kopi, hal tersebut dipengaruhi oleh aspek massa umpan, kadar air bahan, kecepatan putar biodryer, dan bentuk fisik produk.

• Untuk kualitas fisik yang dihasilkan jagung kopi dan padi secara visual mendekati kriteria standar yang diijinkan SNI.

• Untuk analisis kelayakan ekonomi kopi memiliki nilai keuntungan yang paling besar dibandingkan dengan jagung, sedangkan pada padi terjadi kerugian.

• Proses predrying kopi harus dilakukan secara teliti untuk menghasilkan kadar air yang sesuai dengan kondisi kinerja mesin.

• Merancang ulang mekanisme putaran untuk 30 rpm agar didapat kondisi putar yang tepat.

• Memodifikasi pipa aliran gas menjadi cerobong agar fly ash hasil pembakaran tidak mengotori lingkungan kerja.

• Melakukan penelitian lebih lanjut untuk produk pertanian seperti lada, cengkeh dan pala, agar diketahui karakteristik masing masing produk jika dikeringkan menggunakan biodryer.

SARAN

SEKIAN

wassalamualaikum wr.wb.