13
Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada Penentuan Nilai Konduktivitas dan Difusivitas Termal Buah Semangka (Citurllus Vulgaris Schrad) untuk Menentukan Penanganan dan Masa Simpan ( self life )Buah Alifa Karindra, Arif Nur Cahyo, Ulinnuha Mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada Abstrak Dalam bidang Agrosience kajian tentang karakteristik buah semangka ( Citrllus vulgaris Schrad )sangat penting untuk dipelajari, dimana kandungan fisiko kimia buah berperan penting dalam penentuan masa simpan buah. Terutama dalam bidang agroindustri pun memerlukan kajian tentang masa simpan buah semangka untuk produksi berkelanjutan. Pada daerah yang tropis terutama di Indonesia ini, penanganan pasca panen dilakukan dengan cara pendinginan awal. Karena sewaktu buah dipanen, temperturnya sama dengan temperatur lingkungan, yang bisa mencapai suhu lebih dari 40˚ C.Tujuan awal pendinginan ialah memperlambat respirasi, memperkecil kerentanan terhadap serangan mikroorganisme, mengurangi kehilangan air, dan mengurangi beban pendinginan pada pengangkutan maupun sistem penyimpanan. Dimana untuk menentukan lama proses pendinginan awal sampai temperatur yang diinginkan memerlukan data nilai konduktivitas dan difusivitas termal buah. Tujuan dari pengkajian ini ialah mengetahui nilai konduktivitas termal (k) dan difusivitas termal (α) buah semangka. Dengan pendekatan model yang diasumsikan bola, buah semangka didinginkan di dalam cooler secar konveksi alami.Kemudian perubahan suhu buah pun diamati dengan sensor IC LM 35 setiap interval waktu 5 menit. Dimana ada tiga sample buah yang diamati dengan variasi beratnya. Perhitungan konduktivitas termalnya dan difusivitas termalnya menggunakan formulasi kapasitas dan tahanan termal. Dengan menggunakan metode numerik beda hingga, dieproleh nilai rerata konduktivitas termal buah semangka sebesar 0,438 W/m˚C dan nilai rerata difusivitas termalnya 1,137 x 10 -7 m 2 /s. Kata kunci :buah semangka, difusivitas termal, konduktivitas termal A. Pendahuluan Hortikultura memiliki karakeristik produk hayati yang sangat berbeda dengan karakteristik produk non hayati.Dimana produk hayati memliki sifat yang mudah rusak (perishible), mudah terkontaminasi oleh mikrobia karena kandungan fisiko- kimianya yang cocok sebagai tempat hidup mikrobia.Sehingga daya simpan produk atau self life secara alamiah sangat rendah,

Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Penentuan Nilai Konduktivitas dan Difusivitas Termal Buah Semangka (Citurllus Vulgaris Schrad) untuk Menentukan Penanganan dan Masa

Simpan ( self life )Buah

Alifa Karindra, Arif Nur Cahyo, Ulinnuha

Mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian,

Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Abstrak

Dalam bidang Agrosience kajian tentang karakteristik buah semangka ( Citrllus vulgaris Schrad )sangat penting untuk dipelajari, dimana kandungan fisiko kimia buah berperan penting dalam penentuan masa simpan buah. Terutama dalam bidang agroindustri pun memerlukan kajian tentang masa simpan buah semangka untuk produksi berkelanjutan.

Pada daerah yang tropis terutama di Indonesia ini, penanganan pasca panen dilakukan dengan cara pendinginan awal. Karena sewaktu buah dipanen, temperturnya sama dengan temperatur lingkungan, yang bisa mencapai suhu lebih dari 40˚ C.Tujuan awal pendinginan ialah memperlambat respirasi, memperkecil kerentanan terhadap serangan mikroorganisme, mengurangi kehilangan air, dan mengurangi beban pendinginan pada pengangkutan maupun sistem penyimpanan. Dimana untuk menentukan lama proses pendinginan awal sampai temperatur yang diinginkan memerlukan data nilai konduktivitas dan difusivitas termal buah. Tujuan dari pengkajian ini ialah mengetahui nilai konduktivitas termal (k) dan difusivitas termal (α) buah semangka.

Dengan pendekatan model yang diasumsikan bola, buah semangka didinginkan di dalam cooler secar konveksi alami.Kemudian perubahan suhu buah pun diamati dengan sensor IC LM 35 setiap interval waktu 5 menit. Dimana ada tiga sample buah yang diamati dengan variasi beratnya. Perhitungan konduktivitas termalnya dan difusivitas termalnya menggunakan formulasi kapasitas dan tahanan termal. Dengan menggunakan metode numerik beda hingga, dieproleh nilai rerata konduktivitas termal buah semangka sebesar 0,438 W/m˚C dan nilai rerata difusivitas termalnya 1,137 x 10-7 m2/s. Kata kunci :buah semangka, difusivitas termal, konduktivitas termal A. Pendahuluan

Hortikultura memiliki karakeristik

produk hayati yang sangat berbeda dengan

karakteristik produk non hayati.Dimana

produk hayati memliki sifat yang mudah

rusak (perishible), mudah terkontaminasi

oleh mikrobia karena kandungan fisiko-

kimianya yang cocok sebagai tempat hidup

mikrobia.Sehingga daya simpan produk

atau self life secara alamiah sangat rendah,

Page 2: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

karena beberapa faktor tersebut termasuk

karena kandungan air dalam produk

tersebut sangatlah tinggi. Padahal

pemanfaaatan produk holtikultura tersebut

sangat bermanfaat untuk menunjang

kebutuhan pangan serta mempertahankan

mutu produk hortikultura.

Di samping itu penanganan yang baik

terhadap produk hortikultura juga akan

memberikan nilai tambah(added value)

bagi petani, pebisnis dan industri

pengguna bahan baku tersebut. Dimana

wujud penanganan produk hortikultura

tersebut salah satunya dengan

mempertahankan daya simpan

Penyimpanan buah dalam bentuk segar

dapat menghindarkan ekses suplai dan

menjamin suplai pasar yang teratur

(Pantastico, 1975). Menurut Akamine dan

Kitagawa (1963) dalam Pantastico (1975),

suhu tinggi merusak mutu simpan buah-

buahan.Suhu tinggi hasil panenan tidak

dapat dihindarkan terutama apabila

pemanenan terjadi di daerah

tropis.Masalah yang sering dijumpai pada

pemanenan buah-buahan di daerah tropis

adalah suhu pada waktu panen. Sewaktu

dipanen temperatur buah sama dengan

temperatur lingkungan yang bisa mencapai

lebih dari 40˚ C.

Setiap buah pun ketika dipanen, masih

aktif melakukan proses metabolisme

termasuk respirasi didalamnya ditandai

dengan adanya kenaikan temperatur dan

timbulnya uap air di sekitar buah.

Respirasi merupakan faktor biologis yang

me-nyebabkan terjadinya perpindahan

kalor pada bahan.Sebagian buah dan

sayuran setelah pemanenan mempunyai

laju res-pirasi tinggi dan kemudian

menurun selang beberapa hari. Menurut

Winarno (1981), respirasi akan terus

berlangsung sampai bahan menjadi mati

dan kemudian membusuk.

Salah satu cara untuk mengatasi hal

tersebut biasanya dilakukan dengan cara

pendinginan awal di dalam cooler, dengan

maksud untuk menghilangkan panas

produk setelah pemanenan, sebelum

penyimpanan produk dilakukan.

Tujuan dilakukan pendinginan ialah

memperlambat respirasi, memperkecil

kerentanan terhadap serangan mikro-

organisme, mengurangi kehilangan air,

dan mengurangi beban pendinginan pada

kendaraan pengangkut maupun sistem

penyimpanan.

Pre-cooling secara umum berarti

pembuangan panas secepat mungkin dari

dalam buah segar dan sayuran setelah

pemanenan, Winarto (2007).

Metode pendinginan awal yang umum

dilakukan biasanya menggunakan metode

konveksi alamiah atau bebas dengan cara

mencelupkan produk ke dalam air yang

ditampung dalam bak penampung dan

sekaligus melakukan pencucian (Winarto,

2007). Cara ini kurang efektif karena pada

Page 3: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

media pendingin akan terjadi akumulasi

kalor sehinga suhu media pendingin

tersebut akan mengalami kenaikan.

Supaya proses pendinginan buah dapat

lebih efektif, maka dapatdilakukan dengan

cara konveksi paksa, misalkan buah

dilewatkan pada lorong dengan

menggunakan sistem konveyor (ban

berjalan), sembari didinginkan dengan

pancaran air atau fluida pendingin.

Untuk menentukan lama proses

pendinginan awal sampai temperatur yang

diinginkan, maka nilai konduktivitas dan

difusivitas termal buah menjadi data awal

yang penting untuk diketahui.

Berdasarkan hal tersebut maka dilakukan

kajian melalui pengkajian jurnal yang telah

telah melalui proses kajian eksperimental

terhadap konduktivitas dan difusivitas

termal buah semangka, dengan cara

mendinginkannya secara konveksi alami.

Konduktivitas atau kehantaran termal

(k) adalah suatu besaran intensif bahan

yang menunjukkan kemampuannya untuk

menghantarkan panas. Difusivitas panas

didefinisikan sebagai kemampuan material

untuk menangkap energi panas relatif dan

kemampuan menyimpan energi panas

tersebut. Nilai konduktivitas dan

difusivitas sangat membantu untuk

memeperkirakan waktu proses

pengalengan, pengeringan, pendinginan,

pembekuan, pemasakan atau pemanasan.

Nilai difusivitas juga dapat menentukan

seberapa cepat penyebaran panas melewati

material. Dimana nilai tersebut ditentukan

oleh kadar air, suhu, susunan sifat dari

material. Nilai konduktivitas dan

difusivitas termal telah

Pernah juga Setiyo, Y., (1996)

melakukan penelitian untuk menentukan

nilai konduktivitas dan difusivitas termal,

dimana penelitian tersebut berjudul

“Kajian terhadap Konduktivitas dan

Difusivitas Panas Buah Apel”. Dalam

penelitiannya dihasilkan nilai difusivitas

panas buah apel antara 1,3 x 10-7 m2/s

sampai dengan 4,0 x 10-7 m2/s, serta nilai

konduktivitas termal antara 0,233 W/m.oC

sampai 0,610 W/m.oC.

Winarto (2007), juga melakukan

penelitian yang berjudul “Model

Matematika Perpindahan Panas pada

Pendinginan Awal (pre-cooling) buah

Berbentuk Bola Pejal Dengan

Penyemprotan Air Dingin-Udara”.Pada

penelitian ini digunakan buah apel sebagai

bahan uji cobanya.

Pada penelitian yang telah dilakukan

ini, dilakukan percobaan pendinginan

terhadap buah semangka, dengan asumsi

bahwa buah semangka berbentuk bola,

dengan material atau bahan yang

homogen, dan temperatur awal

terdistribusi merata. Semangka (Citrullus vulgaris Schrad)

termasuk salah satu tanaman buah-buahan

yang tumbuh merambat dan termasuk

Page 4: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

dalam family buah labu-labuan

(Cucurbitaceae).Bentuk semangka

sebenarnya beragam, ada yang bulat

hingga elips. Buah pun terdiri dari daging

buah yang cukup homogen, karen biji buah

yang tidak telalu mendominasi bagian

daging buah tersebut. Sehingga pada

percobaan ini buah semangka diasumsikan

bulat dan homogen.

Dengan menerapkan Hukum I

Termodinamika pada aliran kalor konduksi

dengan menggunakan metode tahanan

termal dan formulasi kapasitas, maka

setiap unsur volume dapat dipandang

sebagai suatu node yang dihubungkan oleh

tahanan termal ke unsur-unsur di

sebelahnya. Jika energi dalam node i dapat

dinyatakan dengan kalor spesifikdan

temperatur, maka laju perubahannya

dinyatakan sebagai persamaan berikut

(Holman, 1984) :

ΔV

........(1)

Kapasitas termal didefinisikan sebagai

berikut:

Ci = ΔV ........(2)

Formulasi kapasitas-tahanan untuk

neraca energi pada suatu node i adalah

sebagai berikut.

.....(3)

Apabila tidak terjadi pembangkit-an

kalor di dalam unsur volume, maka qi

sama dengan nol. Neraca energi pada

kondisi batas konveksi (permukaan buah),

berlaku:

...(4)

sedangkan pada pusat buah (r=0cm) maka

berlaku:

0..........(5)

Untuk aliran kalor dalam arah radial

yang terjadi pada bola berjari-jari dalam

(ri) dan luar (ro), maka tahanan termal

dinyatakan sebagai persamaan berikut.

..........(6)

Untuk buah dan sayuran (bahan

makanan dengan kandungan air tinggi),

panas jenisnya (di atas titik beku) dapat

ditentukan dengan persamaan Siebel,

dalam Ashrae Handbook (1993) sebagai

persamaan berikut:

0,0335 0,84..........(7)

Untuk perpindahan kalor konveksi

bebas (alami) yang terjadi pada bola, nilai

koefisien perpindahan kalor konveksi rata-

rata dicari dengan persamaan Yuge, T.

dalam Kreith (1991), sebagai berikut :

2 0,45 ..........(8)

Difusivitas termal ( ) merupakan

fungsi konduktivitas termal (k), panas-

jenis (cp) dan rapat massa (ρ), yang

dinyatakan sebagai persamaan berikut:

..........(9)

Page 5: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Tema Paper yang diambil

Tujuan pembahasa

Buah yang digunakan pada penelitian

ini adalah semangka yang mempunyai

klasifikasi berikut. Termasuk suku

Cucurbitacea, dengan nama ilmiah Ci-

trullus Vulgaris Schard, yang masuk tipe

buah mentimun (Pepo). Ukuran buah

tersebut dengan jari-jari rerata: 8,793 cm,

9,926 cm dan 10,977 cm, masing-masing

dengan berat 2,590 kg, 3,925 kg dan 5,195

kg.

Keterangan: 1. Buah, 2. Boks pendingin,

3. Sensor tmperatur, 4. Komputer

Gambar 1. Sketsa alat pendingin buah

Pada penelitian ini,langkah-langkah

untuk mengetahui nilai konduktivitas dan

difusivitas termal buah semangka,

dilakukan dengan cara sebagai berikut.

Buah semangka didinginkan di dalam

ruang pendingin (cooler), sehingga terjadi

perpindahan kalor konveksi alami.

Fokus penelitian ini adalah pada studi

konduktivitas dan difusivitas termal saja,

tidak menyangkut metode pre-

cooling.Sedangkan pemilihan modus

perpindahan kalor konveksi alami

didasarkan pada lebih simpelnya peralatan.

Perubahan temperatur bagian semangka

dalam arah radial (enam titik pada jari-jari

berbeda) serta temperatur lingkungan

konveksi ( ) diamati setiap interval

waktu (Δt) 5 menit.

Perubahan temperatur buah pada posisi

jari-jari berbeda, selama proses

pendinginan direkam oleh komputer.

Sensor temperatur yang digunakan adalah

IC LM 35, yang murah, namun keluaran

yang dihasilkan linier terhadap perubahan

temperatur. Sensor-sensor tersebut

dipasang pada buah sebanyak enam lokasi

dan satu sensor lagi untuk mendeteksi

temperatur di sekitar buah ( ),. Rapat

massa buah semangka dicari dengan cara

menimbang buah tersebut dan mengukur

volume air yang dipindah-kannya,

menggunakan gelas ukur. Kadar air yang

terkandung dalam buah diukur dengan cara

membandingkan berat basah dan setelah

buah dikeringkan meng-gunakan oven.

Untuk selanjutnya, perhitungan nilai

konduktivitas dan difusivitas termal

menggunakan metode numerik dengan

program Excel.

B. Metodologi

Metodologi yang digunakan dalam

pembuatan paper ini ialah sebagai berikut:

Page 6: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Kajian Pustaka

/Literatur (jurnal)

Pengumpulan Literatur

Pendukung

Pengolahan sumber

Kesimpulan & Saran

Gambar 2. Skema metodologi

Teknik pengumpulan data

dilakukan dengan kajian literatur dari

beberapa sumber jurnal, dan beberapa

makalah yang mendukung.

Teknik pengolahan sumber data

yang dilakukan menggunakan analisis

tematik, yaitu sumber data atau sumber

literatur dianalisis sesuai tema yang

diambil, temanya berasal dari data

penelitian yang dilakukan oleh peneliti

sebenarnya.Pada jenis analisis ini,

pengumpulan sumber data literatur dan

analisisnya berlangsung secara bersamaan.

Bahkan, bacaan dasar bisa merupakan

bagian dari proses analisis, khususnya jika

bisa membantu menjelaskan tema yang

muncul (Dawson, 2010).

C. Hasil

Hasil yang diperoleh saat percobaan

yang dilakukan ialah sebagai berikut:

Tabel 1. Hasil pengukuran temperatur

buah semangka (R= 9,926) selama proses

pendinginan

Page 7: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Gambar 3. Grafik temperatur

semangka selama proses pendinginan

(berat 3,925 kg, jari-jari rerata 9,926 cm)

Gambar 4. Grafik temperatur

semangka selama proses pendinginan

(berat 2,590 kg, jari-jari rerata 8,793 cm)

Gambar 5. Grafik temperatur

semangka selama proses pendinginan

(berat 5,195 kg, jari-jari rerata 10,977 cm)

Gambar 6.Posisi sensor atau

temperatur pada buah semangka ( , ,

, , & ) dan ambient ( )

D. Pembahasan

Dari percobaan yang telah dilakukan

untuk mengetahui nilai konduktivitas dan

difusivitas termal untuk meningkatkan

masa simpan buah semangka melalui

pendinginan awal, didapatkan hasil sesuai

dengan yang telah tercantum di dalam

hasil percobaan.

Analisis terhadap hasil yang diperoleh

dari percobaan ialah dapat dilihat dari pada

Tabel 1 atau Gambar 3, Gambar 4&

Gambar 5, dimana terlihat pula bahwa

nilai temperatur pendinginan (lingkungan

konveksi ) berfluktuasi dan tidak stagnan,

hal ini terjadi karena pengaruh seting cut-

in atau cut-out thermostat pada cooler, di

mana hal ini sesuai dengan penelitian atau

percobaan yang telah dilakukan

sebelumnya.

Page 8: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Pada Gambar 3, Gambar 4 & Gambar

5 terlihat bahwa pada awal pendinginan,

bagian tepi buah (permukaan) mengalami

laju pendinginan yang terbesar, kemudian

menurun pada akhir pendinginan. Hal ini

terjadi karena dipengaruhi oleh besarnya

gradien temperatur pada permukaan buah,

yang mengakibatkan internal energi bagian

tersebut cepat menurun.

Besarnya koefisien perpindahan kalor

konveksi alami yang diperoleh dari

persamaan (8)

2 0,45

adalah merupakan nilai rerata.

Berdasarkan hasil penelitian perpindahan

kalor konveksi alami pada silinder panas

horizontal ( hampir sama dengan bola),

menunjukkan bahwa foto interferensi yang

menggambarkan medan suhu di

sekelilingnya, nilainnya semakin besar,

dimulai dari posisi permukaan bawah

menuju ke atas. Hal ini akan

mengakibatkan nilai koefisien perpindahan

kalor konveksi alami lokal pada arah

tersebut berbeda, semakin ke atas nilainya

semakin kecil (Kreith, 1991).

Berdasarkan pernyataan di atas, maka

pada penelitian ini, nilai koefisien

konveksi yang digunakan dalam

perhitungan adalah koefisien pada posisi

arah horizontal dari pusat, agar nilai ini

sama atau mendekati nilai rerata untuk

seluruh permukaan bola (buah). Untuk itu

pada penelitian ini pemasangan sensor

temperatur dimulai dari pusat, kemudian

pada jari-jari berbeda dan permukaan

buah, pada arah radial serta horizontal, dan

berakhir pada posisi lingkungan buah

(ambientatau ), seperti yang terlihat pada

Gambar 6. Asumsi yang lainnya adalah

mengabaikan terjadinya

respirasi.Perhitungan nilai konduktivitas

termal dilakukan dengan menggunakan

metode numerik. Bola dibagi menjadi

beberapa bagian yaitu terdiri dari satu

elemen (unsur volume) berupa bola dan

lima elemen berupa kulit bola, dengan

asumsi masing-masing elemen,

temperaturnya diwakili oleh , , , ,

& .

Terdapat tiga kriteria persamaan ke-

seimbangan energi untuk menyelesaikan

perhitungan numerik tersebut, yaitu :

1. Pada elemen berbentuk bola, total

energi yang menuju elemen tersebut

adalah kalor konduksi berasal dari

elemen berbentuk kulit bola di luarnya,

besarnya sama dengan kenaikan

internal energinya.

2. Pada elemen berbentuk kulit bola

(interior), total energi yang menuju

ele-men tersebut adalah kalor konduksi

ber-asal dari elemen sekelilingnya,

besarnya sama dengan kenaikan

internal energi-nya.

Page 9: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

3. Pada elemen berbentuk kulit bola

(eksterior), berbatasan dengan

lingkung-an konveksi, total energi

yang menuju elemen tersebut adalah

kalor konduksi dari elemen berbentuk

kulit bola sebelah dalamnya dan kalor

konveksi, besarnya sama dengan

kenaikan internal energynya.

Dengan menerapkan persamaan

keseimbangan energi yang sesuai untuk

masing-masing elemen, nilai

konduktivitas termal dihitung untuk setiap

tambahan interval waktu. Cacah nilai

konduktivitas termal yang diperoleh

berbeda-beda untuk setiap elemen yang

berbeda. Hal ini tergantung dari posisi

elemen ( biasanya elemen bagian dalam

cacahnya lebih sedikit) dan tingkat

kestabilan proses.

Hasil perhitungan nilai rerata

konduktivitas termal yang diperoleh dari

ketiga buah semangka tersebut adalah

sebesar 0,438 W/m˚C. Perhitungan

tersebut menghasilkan deviasi standar ( )

sebesar 0,191 W/m˚C, dengan varian ( )

sebesar 0,036 W/m˚C . Sedangkan nilai

rerata difusivitas termal, sesuai persamaan

(9)

diperoleh sebesar 1,137x10-7 m2/s.

Ketika dikaitkan dengan penelitian

yang hampir sama, yaitu menentukkan

nilai konduktivitas dan difusifitas termal

pada buah apel,maka dari hasil penelitian

ini menunjukkan bahwa nilai

konduktivitas termal rerata buah semangka

sedikit lebih besar bila dibandingkan

dengan harga tengah buah apel. Dimana

hasil penelitian Setiyo, Y. (1996) dengan

objek yang berupa buah apel, yaitu antara

0,233 sampai 0,610 W/moC.Hal ini dapat

dipahami karena kandungan air yang

terdapat pada buah apel lebih sedikit

dibandingkan dengan buah se-mangka

(kandungan air semangka yang berjumlah

hampir 90% dari bagian daging

buahnya).Dengan demikian hasil

penelitian ini sesuai dengan penelitian

yang telah dilakukan, yaitu tentang bahan

makanan dengan kandungan air.

Berdasarkan Mawell-Eucken equation

(Ashrae Handbook, 1993) menunjukkan

bahwa nilai konduktivitas termal bahan (di

atas titik beku) tersebut, naik dengan

bertambahnya kandungan air, demikian

juga dengan bertambahnya temperatur.

Dari uraian di atas maka dapat

diketahui juga bahwa nilai difusivitas

termal buah semangka sedikit lebih besar

dibandingkan dengan buah apel, karena

nilai difusivitas termal berbanding lurus

dengan nilai konduktivitas termal, menurut

persamaan

Page 10: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

Di samping itu, nilai panas jenis buah

semangka lebih besar dibanding buah apel,

sesuai persamaan ,

0,0335 0,84

atau menurut Ashrae Handbook (1993),

serta rapat massa buah semangka lebih

besar dibanding buah apel.

Dengan demikian setelah mengetahui

nilai konduktivitas dan difusivitas termal

buah semangka maka dapat ditentukan

penanganan awal setelah pasca panen

untuk mempertahankan mutu dan masa

simpan buah, sehingga akan sangat

memberikan added value yang mendukung

kedaulatan pangan.

E. Kesimpulan dan Saran

1. Kesimpulan

Dari kajian literatur yang telah

dilakukan, dan dari penelitian

terdahulu yang telah dilakukan maka

dapat diambil kesimpulan bahwa hasil

perhitungan nilai rerata konduktivitas

termal buah semangka adalah sebesar

0,438 W/moC, dengan deviasi standar

( ) sebesar 0,191 W/m˚C, dan varian

( ) sebesar 0,036 W/m˚C . Nilai

rerata difusivitas termal sebesar

1,137x10-7 m2/s.

Setelah mengetahui nilai rerata

konduktivitas dan difusivitas termal

buah semangka tersebut maka dapat

ditentukan penanganan selanjutnya

yang harus dilakukan. Terutama

setelah masa panen tiba, untuk

mempertahankan daya simpan buah

semangka, yang mempunyai

kandungan air tinggi, hampir mencapai

90% dari bagian daging buah

semangka (Duduyemi dkk,2013). Serta

dapat mempertahankan mutu yang

dimiliki oleh semangka dengan

penanganan yang sesuai.

2. Saran

Saran dalam pembuatan paper ini

ialah sebelum menentukan jurnal yang

akan dibahas memang sangat sulit

untuk menemukan berbagai jenis

jurnal dengan tema yang salilng

berkaitan. Namun ketika kita pandai

mengaitkan, maka hampir banyak

diantaranya yang saling berhubungan.

Selain itu memang cakupan satuan

proses sangatlah banyak dan teramat

umum ketika dihadapkan dengan dunia

agroindustri. Sehingga perlu langkah

awal awal yang spesifik terhadap apa

yang akan kita bahas.

Sebaiknya untuk memperjelas

tugas pembuatan paper yang diberikan,

seharusnya harus didukung dengan

penelitian secara nyata sehingga

membantu memahami penerapan

satuan proses dalam tindakan nyata

yang dapat dilakukan sendiri.

Page 11: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

F. Daftar Pustaka

Ashrae Handbook., 1993, Fundamentals,

American Society of Heating,

Refrigerating and Air-Condition-ing

Engineers, Inc., Atlanta

Dawson, Catherine., 2010,Metode

Penelitian Praktis, Yogyakarta:

Pustaka Pelajar.

Duduyemi, dkk., 2013, Extraction And

Determination Of PhysicoChemical

Properties Of Watermelon Seed Oil

(Citrullus Lanatus L) For Relevant

Uses, Dalam Internasional Journal

of Scientific & Technology

Research vol. 2 (8) 67-68

Holman , J.P., 1993, Perpindahan Kalor,

Erlangga, Jakarta. Johannes, Susanto., 2012,Kajian

Eksperimental terhadap

Konduktivitas dan Difusivitas Termal

Buah Semangka,Dalam Jurnal

Teknologi Technoscientia Vol. 5 No.

1 Agustus 2012, 97-103

Kreith, F., 1991, Prinsip-prinsip Perpin-

dahan Panas, Erlangga, Jakarta.

Nugroho, Ardy, 2013. Penentuan Nilai

Konduktivitas dan Difusivitas Panas

Bahan Penyusun Gudeg Kaleng,

Dalam Makalah Seminar Uasul

Penelitian Kementrian Pendidikan

dan Kebudayaan, Purwokerto.

Pantastico, E.B.,1993, Fisiologi Pasca

Panen Penanganan dan Peman-

faatan Buah-buahan dan Sayur-

sayuran di Daerah Tropika dan

Sub tropika. Gadjah Mada

University Press.Yogyakarta.

Setiyo, Y., Kajian terhadap Konduktivitas

dan Difusivitas Panas Buah Apel,

Majalah Ilmiah Teknologi Pertanian,

Vol. 2, No. 2, 1996

Sukriadi, dkk., 2013, Penggunaan

Maltodektrin untuk Meningkatkan

Masa Simpan Likopen Buah

Semangka (Citrullus Vulgaris

Schrad),Dalam Jurnal Natural

Science Vol. 2.(1) 35-45

Winarto dan Bastaman Syah., 2007, Model

Matematika Perpindahan Panas Pada

Pendinginan Awal (Pre-Cooling)

Buah Berbentuk Bola Pejal Dengan

Penyemprot-an Air Dingin Udara,

Media Tek-nik, No. 4, Tahun XXIX,

Edisi November 2007

Winarno, 1981, Fisisologi Pasca Panen,

Sastra Hudaya, Yogyakarta

G. Lampiran

Daftar Notasi:

a = Kandungan air , %

= Difusivitas termal, m2/s

= Koefisien muai panas, 1/˚

Page 12: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

=

= Kapasitas termal unsur volume

node i, J/oC

= Panas jenis node i, J/kgoC

= Panas jenis, J/kgoC

D = Diameter bola (semangka),m

E = Internal energy, J

= Bilangan Grashof

= ∆

G = Percepatan gravitasi, m/s2

H = Koefisien perpindahan kalor,

W/m0C

K = Konduktivitas termal, W/m0C

= Viskositas dinamik, Ns/m2

= Bilangan Nusselt

=

= Bilangan Prandtl

=

= Rapat masa, kg/m3

= Laju pembangkit kalor pada node i,

W

R = Tahanan termal oC/W

= Tahanan termal antarunsur volume, oC/W

= Jari-jari dalam,m

= Jari-jari luar, m

T = Temperatur , oC

= Temperatur permukaan buah, oC

= Temperatur kotak pendingin

(cooler) atau lingkungan konveksi, oC

∆ = Beda temperatur, oC

t = Waktu, s

∆ = Tambahan waktu, s

∆ Unsur volume,m3

Subskrip

D = Menunjukkan bentuk bola

N = Posisi ke-n

n+1 = Posisi ke n+1

n+1 = Posisi ke n-1

I = Node yang dituju

J = Node sekitar

Superskrip

P = Menunjukkan waktu

Page 13: Tugas Jurnal Satpro Oke v1

Jurnal Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada

p+1 = Setelah tambahan waktu