PENGARUH WAKTU PENGERINGAN TERHADAP KADAR AIR GABAH PADA MESIN PENGERING GABAH KONTINYU KAPASITAS 100 KG DAN DAYA 1890 W

Transkripsi

1 POLITNOLOGI VOL. 0 NO. 3, SPTMBR 20 PNGARUH WATU PNGRINGAN TRHADAP ADAR AIR GABAH PADA MSIN PNGRING GABAH ONTINYU APASITAS 00 G DAN DAYA 890 W D. Mustofa. Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta apus Baru - UI Depok 6425 ABSTRACT The traditional ay of long drying tie for drying grain is drying under the sun. Since the eather conditions that can not be controlled need to designed the Continuous Grain Dryer to dry the grain that does not depend on eather conditions. This designed dryer uses heater to iprove air teperature hich hot air is exhaled by force using a fan to the tube extruder. xtruder is functioning to ove grain the initial entry to exit, extruder as driven continuously by a otor ith rotational speed 400 [rp. Fro this research can be concluded that the drying tie effect on grain oisture content linearly. The longer the drying tie the loer the oisture content of grain. In this study, the processing tie or drying tie is used to dry et grain as uch as 60 ith a oisture content of 27% to 4% is 4 hours 56 inutes.listen eyord: Grain, Dryer ABSTRA Cara tradisional dala pengeringan gabah adalah penjeuran dibaah sinar atahari. eleahanya adalah aktu pengeringan relatif laa dan kondisi cuaca yang tidak dapat dikendalikan. Rancang bangun Mesin Pengering Gabah kontinyu erupakan alternatif untuk engeringkan gabah yang tidak bergantung kondisi cuaca. Alat ini enggunakan Heater yang berfungsi eanaskan udara yang keudian udara panas tersebut dihebuskan secara paksa enggunakan ipas enuju tabung kstruder. kstruder berfungsi engalirkan gabah dari aal asuk sapai keluar dari tabung, kstruder tersebut digerakkan oleh otor dengan kecepatan putar 400 [rp dan beroperasi secara kontinyu. Dari penelitian ini dapat disipulkan baha aktu pengeringan berpengaruh terhadap kadar air gabah secara linier. Seakin laa aktu pengeringan aka seakin rendah kadar air gabah. Pada penelitian ini aktu proses atau aktu pengeringan yang digunakan untuk engeringkan gabah basah sebanyak 60 dengan kadar air 27 % enjadi 4 % adalah 4 ja 56 enit. ata unci : Gabah, Mesin Pengering. PNDAHULUAN Latar Belakang Salah satu faktor penentu kualitas beras adalah tingkat pengeringan gabah. Jika gabah dikeringkan terlalu berlebihan, aka beras akan pecah-pecah pada saat penggilingan. Begitu juga sebaliknya, jika kurang, gabah asih basah, dan beras akan retak-retak. Untuk endapatkan hasil gabah yang siap giling aka gabah kering harus eiliki kadar air aksial 4% (eputusan Bersaa epala Badan Bias etahanan Pangan no 04/SB/BBP/II/2002).\ 25

2 D. Mustofa., Pengaruh Waktu Pengeringan.. Di Indonesia, pengeringan hasil pertanian khususnya gabah, dilakukan dengan cara penjeuran di baah sinar atahari diana gabah letakan secara erata diatas terpal atau lapangan seen yang cukup luas. Masalah yang tibul dari cara tersebut adalah kondisi cuaca yang tidak enentu, sehingga cara penjeuran tidak setiap saat dapat dilakukan. Selain itu, cara penjeuran untuk pengeringan asih kurang efisien karena eerlukan aktu yang laa, eerlukan edia yang luas dan utu hasil pengeringan relatif rendah dan tidak seraga. Masalah lain dala penjeuran adalah besarnya presentase kehilangan gabah yang encapai 6.6% (Puradaria, 988). Jika gabah tidak segera dikeringkan, aka gabah akan enupuk dala keadaan basah, berjaur dan terkadang gabah akan berkecabah. Untuk itu perlu dirancang suatu alat pengering. Beberapa keuntungan alat pengering gabah antara lain: - Tidak banyak ebutuhkan tenaga kerja anusia, hanya beberapa orang operator. - Gabah lebih bersih dan higienis karena keungkinan adanya kotoran hean, debu, kerikil, dan sapah lainnya lebih kecil. - Tidak dibutuhkan area yang luas. - Suhu dan laju pengeringan dapat dikendalikan. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah. Mendapatkan hubungan aktu pengeringan terhadap kadar air dala gabah dan pengaruhnya. 2. Menentukan aktu proses dala pengeringan kontinyu 60 gabah dan kadar air 4 %. Tinjauan Pustaka Pengeringan gabah adalah proses enurunkan kadar air gabah panen (22%-26%) enjadi gabah kering siap giling dengan kadar air 4% enggunakan bantuan alat pengering (). Oleh sebab itu ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dala proses pengeringan, diantaranya penentuan kadar air pada gabah dan laju pengeringannya. adar air adar air adalah perbandingan antara berat air di dala gabah terhadap berat gabah yang engandung air tersebut. Diana : d d = kadar air dala gabah. = assa air dala gabah. = assa gabah kering. = assa gabah Massa air yang diuapkan Untuk enghitung assa air yang diuapkan, dapat enggunakan persaaan sebagai berikut ini : Diana :.( 0 ) = assa aiar yang diuapkan. 0 = assa gabah. = kadar air aal. = kadar air yang diharapkan. Laju penguapan Laju penguapan air sangatlah berpengaruh dala proses pengeringan, yang enggabarkan bagaiana kecepatan pengeringan tersebut berlangsung. Laju penguapan Sigit Nugraha, Balai Besar Penelitian dan Pengebangan Pascapanen Pertanian. 26

3 POLITNOLOGI VOL. 0 NO. 3, SPTMBR 20 dinyatakan dengan berat air yang diuapkan persatuan aktu. Dapat dihitung enggunakan parsaaan berikut ini : W Diana : T W = Laju penguapan air ( /ja ). = Massa air yang diuapkan ( ). T = Waktu pengeringan ( ja ). Laju assa udara pengering Laju assa udara pengering dapat diketahui dengan persaaan berikut: M Diana: W H 2 H M = Laju assa udara pengering ( /ja ). W = Laju penguapan air ( /ja ). H 3 = elebaban utlak udara pada saluran keluar H 2 = elebaban utlak udara di dala silinder Debit aliran udara Debit aliran udara dapat diketahui dengan persaaan berikut : M v. Diana : = Debit aliran udara ( 3 /ja ). M = laju assa udara pengering ( / ja ). v = volue spesifik udara pengering ( 3 / ). nergi peanasan nergi panas yang dibutuhkan terdiri atas energi yang dihasilkan oleh peanas (heater). arena peanasan ini bersifat konveksi aka, energi yang dihasilkan oleh peanas dapat dihitung dengan enggunakan persaaan : h A( T ) T2 Diana : H = koefisien perpindahan panas konveksi (W/ 2.). A = luasan [ 2. T = Suhu di dala silinder [. T 2 = Suhu pada saluran asuk [. Sedangkan energi untuk eanaskan udara pengering dapat dihitung dengan enggunakan persaaan: M ( h ) 2 h Diana : =nergi untuk eanaskan udara pengering ( kj/ja ) M = laju assa udara pengering ( / ja ). h h 2 = ntalpi pada saluran asuk = ntalpi pada silinder nergi panas yang digunakan untuk penguapan dapat dihitung dengan enggunakan persaaan: 2 W Diana: hfg 2 = nergi untuk enguapkan air ( kj/ja ). W = Laju penguapan air ( /ja ). Hfg = Panas laten penguapan air ( kj/ air ). fisiensi pengeringan fisiensi pengeringan terdiri atas efisiensi peanasan dan efisiensi penguapan dan efisiensi penggunaan panas total, ini dapat dihitung dengan enggunakan persaaan berikut : fisiensi Penguapan g 2 00%.. 27

4 D. Mustofa., Pengaruh Waktu Pengeringan.. Diana : g = fisiensi penguapan 2 = nergi untuk enguapkan air ( kj/ja ). = nergi untuk eanaskan udara pengering ( kj/ja ) fisiensi Peanasan p 00% Diana : p = fisiensi peanasan = nergi panas dari suber panas ( kj/ja ). = nergi untuk eanaskan udara pengering ( kj/ja ) fisiensi penggunaan g p k 00 k total = fisiensi penggunaan panas g = fisiensi penguapan air (%). p = fisiensi peanasan udara (%). MTOD PNLITIAN Perhitungan kadar air adar air adalah perbandingan antara berat air di dala gabah terhadap berat gabah yang engandung air tersebut. Diana : d d = kadar air dala gabah. = assa air dala gabah. = assa gabah kering. Perhitungan assa air yang diuapkan Untuk enghitung assa air yang diuapkan, dapat enggunakan persaaan sebagai berikut ini : Diana :.( 0 ) = assa aiar yang diuapkan. 0 = assa gabah. = kadar air aal. = kadar air yang diharapkan. Sebelunya telah diketahui assa gabah ( gabah ) adalah 60 [, kadar air aal ( 0 ) sebesar 30% (2), dan kadar air yang diharapkan ( ) yaitu sebesar 4% (3). Maka :.( 0 ) 60[.(0,27 0,4) 9,[ 0,4 Perhitungan laju penguapan Laju penguapan air sangatlah berpengaruh dala proses pengeringan, yang enggabarkan bagaiana kecepatan pengeringan tersebut berlangsung. Laju penguapan dinyatakan dengan berat air yang diuapkan persatuan aktu. Dapat dihitung enggunakan parsaaan berikut ini : W Diana : T W = Laju penguapan air ( /ja ). = Banyaknya air yang diuapkan ( ). T = Waktu pengeringan ( ja ). Maka laju penguapannya adalah : 2 adar air gabah aal elalui tes digital 3 adar air gabah siap giling 28

5 POLITNOLOGI VOL. 0 NO. 3, SPTMBR 20 W 9,[,52[ 6[ ja ja Perhitungan laju assa udara pengering Persaaan laju assa udara pengering adalah: M Diana: W H 2 H M = Laju assa udara pengering ( /ja ). W = Laju penguapan air ( /ja ). H 3 = elebaban utlak udara pada saluran keluar H 2 = elebaban utlak udara di dala silinder elebaban utlak udara pada saluran keluar (H 2 ) sebesar 0,008 [/ 3, kelebaban utlak udara di dala silinder (H ) sebesar 0,007 [/ 3. Maka laju udara pengering adalah : M,52[ ja 520[ 0,008 0,007 ja Perhitungan debit aliran udara Unuk enghitung debit aliran udara dapat diketahui dengan persaaan sebagai berikut : M Diana : v = Debit aliran udara ( 3 /ja ). M = laju assa udara pengering ( / ja ). V = volue spesifik udara pengering ( 3 / ). Volue spesifik (v) yang diketahui sebesar 0,83 [ 3 /, aka debit aliran udara pengering adalah : 520[ 0,83[ ja 3 26,6[ 3 ja Perhitungan energi peanasan nergi panas yang dibutuhkan terdiri atas energi yang dihasilkan oleh peanas (heater). arena peanasan ini bersifat konveksi aka, energi yang dihasilkan oleh peanas dapat dihitung dengan enggunakan persaaan : Diana : h A( T ) T2 h = koefisien perpindahan panas konveksi (W/ 2.). A = luasan [ 2. T T 2 = Suhu di dala silinder [. = Suhu pada saluran asuk [. oefisien perpindahan panas (h) diketahui sebesar 75 [W/ 2.. Maka energi yang dihasilkan oleh peanas adalah : 2 75[ W 2 (0,3,3)[ ( )[. 965,25[ att 965,25[ J s 3474,9[ kj ja Sebagaiaa perhitungan tersebut aka daya peanas (heater) yang digunakan pada rancangan ini sebesar 000 [att dianggap cukup untuk eanaskan gabah. Sedangkan energi untuk eanaskan udara pengering dapat dihitung dengan enggunakan persaaan : M ( h ) 2 h Diana : = nergi untuk eanaskan udara pengering ( kj/ja ) M = laju assa udara pengering ( / ja ). h h 2 = ntalpi pada saluran asuk = ntalpi pada silinder untuk engetahui energi yang dibutuhkan dala peanasan udara pengering aka terlebih dahulu 29

6 D. Mustofa., Pengaruh Waktu Pengeringan.. diketahui entalphi pada saluran asuk (h ) sebesar 76 [kj/, entalphi di dala silinder (h 2 )sebesar 78,2 [kj/, sehingga : 520[ (78,2[ kj 76[ kj ) ja 3344[ kj ja nergi panas yang digunakan diperoleh: 2 2,52[ 2000[ kj ja 3040[ kj ja Perhitungan efisiensi pengeringan fisiensi pengeringan terdiri atas efisiensi peanasan dan efisiensi penguapan dan efisiensi penggunaan panas total, ini dapat dihitung dengan enggunakan persaaan berikut : fisiensi penguapan diperoleh: g g g 2 00% 3040[ kj 3344[ kj 90,9% ja 00% ja fisiensi peanasan sebesar: p p p 00% 3344[ kj ja 00% 3474,9[ kj ja 96,23% Sehingga fisiensi penggunaan panas total adalah: k g 00 p k 90,9 96,23 87,5% 00 HASIL DAN PMBAHASAN Waktu dan Tepat Pelaksanaan Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari-Oktober 200 di Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta Tahapan Pelaksanaan Pelaksanaan dillakukan dengan tahapan sebagai berikut: Perancangan, Set up peralatan, Pengujian dan Analisis. Analisis Hasil Pengujian Spesifikasi daya listrik yang dibutuhkan untuk Mesin Pengering Gabah Siste Heater ini, antara lain : Motor listik AC : 740 [att ipas Heater : 50 [att : 000 [att Jadi total daya listrik yang dibutuhkan inial sebesar 890 [att. Pengujian Tahap Pengujian tahap bertujuan untuk enentukan capaian teperatur dala ruang pengering dengan enggunakan heater 400 [att. Pengujian dilakukan dengan engukur teperatur pada ruang pengering tanpa beban artinya tanpa gabah. Hasilnya disajikan pada Tabel dan terlihat baha dengan enggunakan heater kw aka akan tercapai suhu 55 C selaa 0 enit dan ketika suhu telah encapai 55 C dan terokontrol akan ati secara otoatis. Pengujian tahap 2 Dala pengujian tahap ini akan dihitung berapa laa aktu untuk sekali proses (dari gabah asuk sapai keluar) dan dilakukan berulang-ulang 220

7 POLITNOLOGI VOL. 0 NO. 3, SPTMBR 20 (beberapa proses) sapai gabah enjadi kering sesuai kadar air yang diharapkan (4%). Teperatur pengeringan yang digunakan sebesar 55 C erupakan teperatur pengeringan terbaik dala eperoleh produk gabah kering dengan utu terbaik sehingga pengendalian suhu ruang pengering dilakukan dengan easang terostat. Setiap proses yang dijalankan (sapai gabah keluar) akan dilakukan penibangan assa gabah, agar dapat engetahui berapa banyak pengurangan kadar air yang telah diuapkan sebagaiana ditunjukkan pada Gabar 2. Waktu yang digunakan untuk engeringkan gabah basah dengan kadar air 27 % enjadi kadar air 4 % untuk kapasitas 60 [ adalah 4 [ja 56 [enit. adar air dala gabah diukur dengan cara konvensional yakni setiap sekali proses gabah ditibang dan dicatat assanya untuk endapatkan pengurangan kadar air. Syarat utu gabah kering berdasarkan eputusan Bersaa epala Badan Bias etahanan Pangan no 04/SB/BBP/II/2002 yaitu gabah kering harus eiliki kadar air aksial 4%. Hasil uji laa aktu untuk proses pengeringan lebih cepat dikarenakan karena pada saat peanenan gabah dilakukan pada usi kearau aka kadar air gabah yang sesungguhnya lebih kecil dari pada perhitungan. Hal ini sangat enguntungkan karena proses pengujian enjadi lebih cepat. Setiap pengabilan data, suhu ruang pengeringan yang diukur pada ekstuder enunjukkan suhu pada setiap posisi pada nilai suhu rata ratanya. Untuk engurangi kerugian panas ke lingkungan aka pada setiap dinding dipasang glassoll dan papan triplek. SIMPULAN esipulan Berdasarkan pengujian yang dilakukan dapat disipulkan baha:. Pengujian tanpa beban enggunakan heater [kw enunjukkan baha setelah 0 enit suhu ruang pengering 55 C. 2. Waktu pengeringan berpengaruh terhadap kadar air gabah secara linier. Seakin laa aktu pengeringan aka seakin rendah kadar air gabah. Pada penelitian ini aktu proses atau aktu pengeringan yang digunakan untuk engeringkan gabah basah sebanyak 60 dengan kadar air 27 % enjadi 4 % adalah 4 ja 56 enit. Saran. Pada dudukan Heater harus dilapisi bahan isolator sehingga keungkinan kecelakaan karena panas kepada operator dapat dikurangi. 2. Perlunya penelitian lanjutan Mesin Pengering Gabah ini untuk engoptialkan hasil pengeringan dengan evariasikan suhu peanas. 3. karena suhu ruangan yang dekat dengan heater akan lebih panas di bandingkan suhu ruangan yang terdapat di ujung corong pebuang aka optiasi peletakan heater enjadi penelitian selanjutnya. DAFTAR PUSTAA [ Afif, Peluang Berhasilnya Pengeringan Padi dan Palaija di Daerah Jatiluhur. Skripsi Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. [2 Anonyus Drying in Bulk Storage of High Moisture Grains in The ingdo of Thailand. ing 22

8 D. Mustofa., Pengaruh Waktu Pengeringan.. Mongkut s of Technology Thonbury. Bangkok. Thailand. [3 Brooker, D.B., F.W. Bakker- Arkea and C.W. Hall Drying Cereal Grains. The Avi Publ. Co. Inc. Westport, USA. [4 Henderson, S.M. and R.L. Perry Agricultural Process ngineering. The Avi Publ. Co. Inc. Westport, USA. [5 insky, Roger.989. Heat ngineering : An Introduction to Therodynaics. 3 rd dition. Sydney: Mc Gra Hill Book [6 Nishiyaa Deep layered grain drying siulation. J of The Fac of Agriculture vol 6(). Iate University. [7 Nugroho, A.S Rancangan dan Uji Teknis Ruang Pengering Gabah untuk Wkatu Darurat. Skripsi Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. [8 Nugroho,.A Siulasi Pengeringan Gabah. Skripsi Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. [9 Puradaria, H Perkebangan utakhir dala teknologi pasca panen padi. Makalah dala Seinar Teknologi Pasca Panen Padi 9-20 Septeber 988. [0 Puranto, Y.A Analisis Pengeringan Gabah dan Alangalang dengan Metoda Hukill. Skripsi Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. [ Sukata Rancangan dan Uji Teknis Ruang Pengering Gabah Tipe Bak Mendatar. Skripsi Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. [2 Sutjipto, S Rancangan dan Uji Teknis Ruang Pengering Gabah Tipe Bak Vertikal Berkisi-kisi Ganda. Skripsi Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor\ [3 Thahir, R Analisis Pengeringan Gabah Berdasarkan Model Silindris. Disertasi. Progra Studi eteknikan Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Gabar. Alat Pengering Gabah ontinyu kapasitas 60 Tabel. Pengukuran Waktu dan Suhu Peanasan hingga suhu 55 o C. No Waktu [enit Suhu yang tercapai [C

9 POLITNOLOGI VOL. 0 NO. 3, SPTMBR 20 Gabar 2. Profil Pengurangan adar Air Gabah 223

10 D. Mustofa., Pengaruh Waktu Pengeringan.. 224