MODEL SIMULASI PENGERI NGAN GENGKEH Y lpe " GROSS - FLOW "

Transkripsi

1

2 ,, F -," /*a J / ;.:!,~? \ /o(,(/o, /., MODEL SIMULASI PENGERI NGAN GENGKEH Y lpe " GROSS - FLOW " Oleh NANlK SRI HARTANI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN; INSTITUT PERTANIAN BOGOR B O G O R

3 Nanik Sri Hartani. F Model Simulasi Pengeringan Cengkeh Tipe "Cross-flow". Dibawah bimbingan Atjeng M. Syarief... RINGKASAN Pengeringan adalah proses penurunan air dari hasil pertanian sampai kadar air setimbang dengan keadaan udara di sekelilingnya atau sampai kadar air dimana mutu hasil pertanian tersebut dapat dipertahankan dari serangan jamur, aktivitas serangga dan enzim. Tujuan penelitian ini adalah membuat model simulasi penge-ringan cengkeh dengan pengering tipe "cross-flow" dan mempelajari pengaruh suhu udara pengering, kadar air awal dan kelembaban relatif serta kelembaban mutlak udara pengering terhadap performansi pengering tipe "cross-flown. Penelitian ini menggunakan data sekunder yang meliputi data untuk cengkeh dan alat pengering tipe ucross-flow". Data yang dimaksud adalah data pengeringan untuk cengkeh (hasil penelitian Anwar, 1987) yang dibatasi untuk cengkeh yang telah terfermentasi dengan suhu dan kelembaban nisbi udara pengering tertentu dengan kecepatan aliran udara 0.10 meterfdt. Kadar air keseimbangan diambil untuk cengkeh yang terfermentasi, yaitu Me= exp( A T), sedangkan untuk konstanta penge-ringannya adalah K=exp( fT). Kemudian data untuk

4 pengering tipe "cross-flow" digunakan alat pengering yang sama dengan pengering teh yang ada di PT. Gunung Mas. Kadar air dan suhu cengkeh dianalisa untuk setiap panjang tray tertentu (0.11 meter) dari tray yang digunakan, demikian juga dengan suhu dan kelembaban nisbi udara pengering. Model simulasi ini mencari parameter- parameter tersebut dengan menggunakan persamaan differensial parsial tipe bak yang pada dasarnya sama dengan tipe wcross-flow", yaitu dengan mengganti t menjadi y dan at menjadiay (At=Ay/V dan G =V Hasil yang P P P~P). diperoleh pada setiap tray (alat pengering ini terdiri dari empat tray) ternyata tidak dapat menerangkan suatu proses pengeringan yang diharapkan. Oleh karena itu analisa kemudian dilanjutkan dengan pengering tipe "cross-flow" untuk satu tray yang panjangnya 22 meter. Metoda yang terakhir ini menunjukkan bahwa kadar air cengkeh akan turun dengan semakin lamanya pengeringan, tetapi sebaliknya suhu cengkeh meningkat. Kadar air yang dihasilkan setelah melalui tray sepanjang 22 meter adalah %bk dengan suhu 57.2Oc. Untuk suhu udara pengering yang keluar (setelah mengeringkan cengkeh) menunjukkan kenaikan dengan semakin lamanya pengeringan, sedangkan untuk kelembaban nisbi adalah sebaliknya. Suhu udara pengering ini berpengaruh terhadap kadar air cengkeh, semakin tinggi suhu udara pengering maka waktu penge-ringan akan lebih singkat. Dengan suhu udara pengering 60.0~~ dan

5 kadar air awal %bk, kadar air %bk dicapai 1 setelah waktu pengeringan 18 - menit, dengan suhu udara 3 pengering 55.0~~ untuk kadar air awal dan waktu pengeringan yang sama, kadar air yang dicapai adalah %bk, dengan suhu udara pengering 50.0 c, kadar air yang dicapai adalah %bk dan untuk suhu udara penqering 45.0 c, maka kadar air yang dihasilkan adalah %bk. Demikian juga dengan kadar air awal yang berpengaruh terhadap kadar air, semakin rendah kadar air awal yang digunakan maka kecepatan pengeringan akan semakin meninqkat,- begitu sebaliknya. Denqan suhu udara pengering 60. O'C, selama 1 waktu pengerinqan 18- menit, untuk kadar air awal %bk, kadar air yang dihasilkan adalah %bk, untuk kadar air awal %bk, maka kadar air yang dicapai adalah %bk sedangkan untuk kadar air awal %bk, kadar air yang dihasilkan adalah %bk.

6 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN MODEL SIMULASI PENGERINGAN CENGKEH TIPE "CROSS-FLOW" S K R I P S I Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar * SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN, Fakultas ~eknologi ~ertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh : NANIK SRI HARTANI F Dilahirkan pada tanggal 21 Maret 1968 di Rembang

7 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah swt. yang telah melimpahkan rahmatnya sehingga penulis menyusun skripsi ini denqan baik. dapat Kami sebagai penulis menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karenanya dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Dr.Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE yang telah membimbing dan memberi pengarahan dalam penulisan skripsi ini. 2. Ir. Suroso dan Ir. Aris Purwanto, yang telah bersedia menguji dan memberikan saran dalam penulisan skripsi ini. 4. Dr. Ir. Ridwan Thahir, yanq telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Mas Ari, mbak Nining, mas Heri, Andry, Unan, Suryani, Ari, Jiji, Dwi, Tyas, Maria dan keluarga Bayangkara 17 denqan segala dukungannya. 7. Dan semua pihak yanq tidak dapat kami sebutkan yanq telah membantu hingga selesainya tulisan ini. Akhirnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tulisan ini. Bogor, Agustus 1991 Penulis

8 DAFTAR IS1 Halaman DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR TABEL... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii DAFTAR SIMBOL... ix I. PENDAHULUAN... 1 I1. TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. BOTANI... 4 B. PENANGANAN PASCA PANEN... 5 C. PROSES PENGERINGAN Pengeringan Lapisan Tipis Model Teoritis Pengeringan Lapisan Tipis Model Semi Teoritis dan Empiris Kadar Air Keseimbangan dan Konstanta Pengeringan D. MODEL SIMULASI PENGERINGAN LAPISAN TIPIS Model Pengeringan Lapisan Tebal a. Keseimbangan entalpi udara b. Keseimbangan entalpi biji-bijian c. Keseimbangan kandungan air d. Perubahan kadar air bi j i-bi j ian Model Simulasi Pengeringan Lapisan Tipis Cengkeh E. PENGERING TIPE "CROSS-FLOW" Modif ikasi Pengering "Cross-f low"... 26

9 2. Pengering Sistem "two stage-drier" I11. PENDEKATAN TEORITIS Halaman A. PENURUNAN MODEL PENGERINGAN TIPE "CROSS-FLOW" B. ASUMSI-ASUMSI C. PARAMETER YANG DIGUNAKAN IV. METODOLOGI PENELITIAN A. DATA PENGERINGAN LAPISAN TIPIS B. KARAKTERISTIK ALAT PENGERING C. PEMECAHAN NUMERIK MODEL PENGERING TIPE "CROSS-FLOW" D. PENULISAN DENGAN PROGRAM KOMPUTER V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PENGERINGAN TIPE "CROSS-FLOW" B. MODEL SIMULASI PENGERINGAN CENGKEH TIPE "CROSS-FLOW" (MULTI STAGE) C. ANALISIS MODEL SIMULASI PENGERINGAN CENGKEH TIPE "CROSS-FLOW" SATU TRAY VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN B. SARAN LAMPIRAN DAFTAR PUSTAKA

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 1. Pengeringan produk biologis selama LPT & LPM Pengeringan biji-bijian selama LPM 3. Volume kontrol Diagram pengering "Cross-Flow" 3 tahap Skema mesin pengering teh "Two Stage Dryer" Algoritma model persamaan differensial parsial tipe "cross-f low" multi stage Algoritma model persamaan differensial parsial tipe wcross-flow" satu tray Kadar air cengkeh pada pengering tipe vcross-flow" multi stage selama menit pertama Suhu udara pengering pada pengering tipe "cross-flow" multi stage selama menit pertama Suhu cengkeh pada pengerlng tipe "cross-f loww.multi stage selama menit pertama Kelembaban relatif udara pengering pada pengering tipe "cross-flow" multi stage selama menit pertama Kelembaban mutlak udara pengering pada pengering tipe "cross-f low" multi stage selama menit pertama Perbandingan kadar air cengkeh hasil simulasi dengan hasil penelitian Choirul....

11 Halaman Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar 14. Perbandingan kadar air cengkeh hasil penelitian Choirul (suhu 0 udara pengering 55 C) Perbandingan kadar air cengkeh hasil simulasi dengan hasil penelitian Choirul (suhu udara pengering 50 c) Perbandingan kadar air cengkeh hasil simulasi dengan hasil penelitian Choirul (Suhu udara pengering 45O~) Kadar air cengkeh pada pengnering tipe "cross-flow" satu tray selama 18 1/3 menit pertama Suhu cengkeh pada pengering pada pengering tipe "cross-flow" satu tray selama 18 1/3 menit pertama 19. Suhu udara pengering pada pengering tipe "cross-flow" satu tray selama 18 1/3 menit pertama Kelembaban mutlak udara pada pengering tipe "cross-flow" satu tray selama 18 1/3 menit pertama 21. Kelembaban relatif udara pada pengering tipe "cross-flow" satu tray selama 18 1/3 menit pertama 22. Hubungan antara. kadar air ratarata pada pengering tipe "crossflow" satu tray dengan waktu pengering Pengaruh suhu udara pengering terhadap kadar air cengkeh di sepanjang tray pada pengering tipe "cross-f low" satu tray....

12 Halaman Gambar 24. Pengaruh kadar air awal terhadap kadar air cengkeh di sepanjang tray pada pengering tipe "crossflow" satu tray (suhu udara penge- ring 60 c) Gambar 25. Pengaruh suhu udara pengering terhadap kadar air rata-rata di sepanjang tray pada pengering tipe "cross-flow" satu tray... Gambar 26. Pengaruh kadar air awal terhadapkadar air rata-rata di sepanjang tray pada pengering "cross-flow" satu tray (suhu udara pengering 60 c)

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Keadaan perlakuan pengering cengkeh 3 5 Tabel 2. Kadar air keseimbangan dinamis cengkeh terfermentasi Tabel 3. Konstanta pengeringan untuk cengkeh terfermentasi Tabel 4. Kondisi input untuk pengeringan tipe "cross-flow" satu tray Tabel 5. Nilai hfgb/hfga cengkeh pada air keselmbangan, suhu dan kadar ke- lembaban relatif tertentu vii

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Lampiran 8a. Lampiran 8b. Lampiran 8c. Lampiran 8d. Lampiran 9. Perhitungan panas laten penguapan Perhitungan luas permukaan spesifik dan rasio ruang kosong 83 Hasil perhitungan kadar air dengan metoda lempeng tak terbatas Program komputer simulasi pengeringan cengkeh tipe "cross-flow" multi stage... Program komputer simulasi pengeringan cengkeh tipe "cross-flow" satu tray... Hasil simulasi penger ingan cengkeh tipe "cross-flow" multi stage... Hasil simulasi pengeringan cengkeh tipe "cross-flow" satu tray... Hasil simulasi pengeringan cengkeh dengan suhu udara pengering Hasil simulasi pengeringan cengkeh dengan suhu udara pengering Hasil simulasi pengeringan cengkeh dengan suhu udara pengering Hasil simulasi pengeringan cengkeh dengan suhu udara pengering Hasil simulasi pengeringan cengkeh berdasarkan pengaruh suhu udara pengering...

15 DAFTAR SIMBOL KOMPUTER A C A CFM CON1 CON2 CON3 CON4 CON5 CP cv CW DBTPR DELM DELP DELPl DELT DELX DELY EPS G A GVEL GVELJ H : variabel pada subroutine WB-DBHA : panas jenis udara kering (J/kgOc) : kecepatan aliran udara (m/dt) : konstanta : konstanta : konstanta : konstanta : konstanta : panas jenis cengkeh (~/kgoc) : panas jenis uap air (J/kgOc) : panas jenis air (J/kgOc) : jarak antar pencetakan pada arah y (m) : XMO - XME : jumlah step (delta) panjang pengeringan arah y : DELP + 1 : step waktu pengeringan (jam) : ketebalan lapisan tipis (m) : step panjang pengeringan ke arah y (m) : variabel pada teknik Newton-Raphson : kecepatan aliran udara (kg/dt m 2 ) : kecepatan aliran cengkeh (m/dt) : kecepatan aliran cengkeh (m/jam) : kelembaban udara mutlak (kgairjkg udara kering) ix

16 HA HC : Kelembaban udara mutlak (kgair/kg udara kering) : koef isien pindah panas konveksi (w/m2c) HA-DBRH : gosub untuk mencari kelembaban mutlak HFG HIN HS I IND : panas laten penguapan (J/kg) : kelembaban udara mutlak masuk : penyimpanan kelembaban udara mutlak sementara dalam keadaan kondensasi : indek dari loop : jumlah INDl : IND + 1 IEXIT : tanda selesainya program IM : I + 1 INDPR : jumlah delta panjang antar pencetakan tray ITERCT : penghitungan jumlah iterasi J J J J I< : indek dari loop : penghitung : penghitung JM : J - 1 JM JP JS K KAB KCON : J + l : penghitung : waktu sementara untuk simulasi (jam) : konstanta pengeringan : penghitung absorpsi : penghitung kondensasi LENGTH : panjang tray (meter) LONG : panjang tray (m)

17 Me MR NODES P PRT PS RH-DBHA RH RHC RHIN RHOP S A SCONl SCON2 SCON3 SUM SVPT T TB TBTPRJ TGUESS TH THIN THT TIME : kadar air keseimbangan : Moisture ratio : total jumlah delta pencetakan setiap tray : variabel pada subroutine WB, RH dan HA : waktu selanjutnya untuk pencetakan output (jam) : panjang pengeringan sementara untuk simulasi (m) : gosub untuk mencari RH : kelembaban udara relatif (%) : kelembaban udara jenuh( ) : kelembaban udara relatif masuk (%) : massa jenis (kg/m 3 ) : luas permukaan spesifik (m 2 /m 3 ) : konstanta : konstanta : konstanta : Jumlah : variabel pada subroutine RH dan HA : suhu udara (OC) : tebal lapisan tipis (m) : interval waktu pencetakan (jam) : perkiraan awal pada teknik Newton-Raphson : suhu cengkeh (OC) : suhu cengkeh awal (OC) : penyimpanan suhu cengkeh sementara (OC) : waktu pengeringan kumulatif (jam) xi

18 TIMEJ TIN TMTH TR TT TTJ TTY TXMO TW T 1 T2 VS VS-DBHA WT WTT WB-DBHA XK XM XMAVE XME XMO XMR XMT YL : waktu pengeringan kumulatif (jam) : suhu udara masuk (OC) : T - TH (OC) : tray : total waktu pengeringan simulasi (detik) : total waktu pengeringan simulasi (jam) : total panjang drier (meter) : kadar air awal sementara : suhu bola basah : nilai lama pada teknik Newton-Raphson : nilai baru pada teknik Newton-Raphson : volume spesifik (m3/kg) : gosub untuk mencari volume spesifik : waktu yang dibutuhkan untuk melintasi drier (jam) : waktu yang dibutuhkan untuk melintasi drier (jam) : gosub untuk mencari suhu bola basah : penghitung : kadar air (%) : kadar air rata-rata (%) : kadar air keseimbangan sementara (%) : kadar air awal (%) : rasio kadar air : kadar air sementara dalam perhitungan (%) : panjang pengeringan arah y (meter)

19 YPTR : interval panjang pengeringan untuk pencetakan output (meter) Z1 Z 2 : persamaan lapisan tipis : turunan Z1 terhadap waktu

20 DAFTAR SIMBOL : luas permukaan bahan : konstanta pada persamaan 3 : panas jenis bahan (JjkgC) : konstanta pada persamaan 14 : konstanta pada persamaan 14 : koefisien diffusi : konduktivitas panas lapisan udara pada permukaan air-udara : koefisien pindah panas uap air pada antar permukaan air-udara : laju aliran (kg/m2dt) : kelembaban udara mutlak (kg air/kg uk) : koefisien konveksi pindah panas : panas laten penguapan (J/g) : konstanta pengeringan (ljjam atau l/detik) koef isien "f enomena" pada persamaan 1 kadar air (%) rasio kadar air tekanan barometer akar positif dari fungsi Bessel laju aliran panas (~jm'dt) koordinat partikel (m) kelembaban udara relatif xiv

21 S T t V : volume kontrol : suhu udara (OC) : waktu (jam,detik) : kecepatan aliran (m/detik) : massa jenis (kg/m3) E : porositas bak (desimal) 0 : suhu produk (OC) 7 : akar fungsi Bessel ordo no1 jenis pertama Subskrip : a abs bb bk e eq in 0 P s v W X Y : udara : absolut, mutlak : basis basah : basis kering : keseimbangan : keseimbangan : inisial, awal : keadaan awal : produk : surfacce, permukaan : vapor, uap air : air : koordinat : koordinat

22 I. PENDAHULUAN Produksi cengkeh di Indonesia sebagian besar digunakan pada industri rokok kretek, disamping sebagai bahan baku obat dan kosmetik. Sebagai negara konsumen cengkeh, dengan produksi yang kuantitatif mengalami peningkatan dari tahun ke tahun, Indonesia masih melakukan import untuk mencukupi kurangnya kebutuhan nasional. Sebagai hasil pertanian cengkeh bersifat musiman. Oleh karena itu agar cengkeh dapat mempunyai masa simpan yang lama atau lebih panjang maka perlu diadakan suatu perlakuan untuk mengamankan hasil pertanian tersebut (baik dari kerusakan maupun susut karena transportasi). Salah satu cara yang digunakan adalah dengan pengeringan. Bunga cengkeh pada umumnya dipanen dengan kadar air antara %bb %bb. Menurut standar mutu cengkeh Indonesia bunga cengkeh kering mempunyai kadar air %bb atau kurang dimana dengan kadar air ini dapat disimpan dalam waktu yang lama. Untuk memperoleh kadar air tersebut maka perlu adanya suatu proses pengolahan agar kadar air dapat turun menjadi %bb, yaitu dengan jalan pengeringan. Tahap ini sangat penting untuk dilaksanakan karena pada proses inilah yang menentukan tinggi rendahnya mutu cengkeh.

23 Pada umumnya pengeringan dilakukan dengan penjemuran, dimana cara ini tidak memerlukan banyak biaya tetapi sangat tergantung pada cuaca dan iklim. Disamping itu pengeringan dengan cara ini memerlukan waktu yang relatif lebih lama. Untuk mengatasi ha1 tersebut maka dapat digunakan alat pengering buatan/mekanis. Alat pengering buatan ini sebagian besar dalam keadaan tidak digunakan. Alasan utamanya adalah satuan biaya pengeringannya lebih tinggi daripada cara pengeringan dengan cara lamporan/ penjemuran sinar matahari (Thahir, 1986). dengan Satuan biaya operasi pengering buatan lebih mahal dibandingkan dengan penjemuran karena sumber energi harus dibeli. Tetapi dalam jumlah besar satuan biaya pengering buatan dapat lebih rendah daripada penjemuran, terlebih bila diikutsertakan biaya terhadap kebutuhan lahan untuk lamporan (Abdullah et al., 1981 dalam Thahir, 1986). Untuk mendapatkan mutu dan efisiensi pengeringan yang baik diperlukan suatu karakteristik pengeringan dari, alat pengering tersebut. Menurut Nugroho (1986), cara yang sering digunakan untuk mempela j ari karakteristik dari alat pengering adalah dengan percobaan bail$ skala laboratorium maupun skala lapangan.

24 Percobaan dilakukan beberapa kali tergantung parameter yang akan diamati, sehingga diperlukan waktu dan biaya yang tidak sedikit. Karakteristik alat pengering dapat dipelajari dengan teknik simulasi sebagai pengganti percobaan, yang untuk itu dibutuhkan sejumlah persamaan yang meng-gambarkan fenomena pengeringan dari alat tersebut. Model si-mulasi ini biasanya memerlukan komputer untuk penyelesaian. Dalam penelitian ini akan dibuat model simulasi pengeringan cengkeh dengan alat pengering tipe "cross-flow" dengan menggunakan model persamaan differensial parsial. Tujuan penelitian ini adalah membuat model matematik simulasi pengeringan cengkeh dengan alat pengering tipe "cross-flow" dengan menggunakan model persamaan differensial parsial. Dengan model simulasi, kemudian dipelajari pengaruh suhu udara pengering, kelembaban mutlak dan relatif udara dan kadar air awal cengkeh terhadap performansi pengering "cross-flow".

25 11. TINJAUAN PUSTAKA A. BOTANI Tanaman cengkeh termasuk ke dalam famili Myrtaceae dan mempunyai sifat yang khas, yaitu semua bagian tanaman mengandung minyak, mulai dari akar, batang, daun dan bunga (Ketaren, 1985). Bunga cengkeh bersifat terminal, kuncup bunga keluar dari pucuk-pucuk ranting, bertangkai pendek dan bertandan dengan panjang 4-5 cm. Tiap tandan terdiri dari pucuk bunga (tipe Zanzibar). Kuncup bunga tumbuh beberapa bulan sebelum bunga muncul. Masa per- kembangan dan pembentukan bunga memakan waktu hari. Bunga yang masih muda berwarna keunguan, kemudian menjadi kuning kehijauan dan akhirnya menjadi merah muda (Bintoro, 1986). Bunga cengkeh merupakan hasil utama tanaman cengkeh disamping gagang dan daunnya. Kegunaan bunga cengkeh yang utama di Indonesia adalah untuk industri rokok kretek disamping untuk rempah-rempah dan industri pangan. Dengan penyulingan bunga, gagang dan daunnya akan diperoleh minyak cengkeh yang berguna di bidang farmasi, industri parfum dan panili sintetis (Ketaren, 1985).

26 Menurut Hadiwidjaja (1970), cengkeh termasuk tanaman yang mempunyai sifat musiman, berbunga tidak merata lebatnya. Dan menurut Bintoro (1986), produksi tanaman cengkeh pada tahun-tahun pertama masih sedikit dan kemudian me-ningkat. Dalam 3-4 tahun sekali tanaman cengkeh menga-lami panen raya, yang ditandai dengan lebih dari 80% keseluruhan ujung bunga mengeluarkan bunga, sedang untuk panan kecil lebih kecil atau sama dengan 50%. B. PENANGANAN PASCA PANEN CENGKEH Menurut Hadiwidjaja (1970), saat pemanenan cengkeh yang tepat adalah 6 bulan setelah munculnya bakal bunga. Bintoro (1986) menyatakan bahwa bunga cengkeh mulai dapat dipetik apabila mahkota bunga telah besar, penuh, bulat dan berisi, bunga belum mekar serta warna bunga telah mulai kemerah-merahan. Pemetikan yang terlambat atau terlalu awal adalah merugikan, karena berat cengkeh berkurang dan kualitas bunga rendah. Cara pengolahan cengkeh terbagi menjadi dua, yaitu yang biasa dilakukan oleh petani dan perkebunan besar. Pengolahan yang dilakukan oleh petani meliputi pemetikan, pemilahan (sortasi basah), penqeringan dan penyimpanan. Sedangkan pada perkebunan besar proses pengolahan itu meliputi pemetikan, pemilahan, fermentasi, pengeringan, sortasi kering dan penyimpanan.

27 Menurut Bintoro (1986), bunga cengkeh yang telah dipetik dipisahkan dari tangkainya. Daun, bunga dan tangkai bunga dipisahkan satu sama lain. Setelah pemisahan dilakukan pengeringan dengan jalan penjemuran di atas lamporan. Untuk perkebunan besar, setelah pemisahan diadakan fermentasi selama 1-3 hari sehingga warnanya berubah menjadi coklat muda dan setelah kering men j adi hitam. Tujuan dari fermentasi adalah untuk memperoleh rasa dan aroma yang lebih baik, terutama cengkeh untuk kebutuhan pabrik rokok yang dtkehendaki berwarna hitam. Perlakuan selanjutnya adalah pengeringan, yaitu mengurangi kadar air agar cengkeh dapat dikonsumsi, tahan disimpan dan lebih mudah diangkut. Rasa dan aroma timbul setelah dikeringkan (Darmono, 1976). C. PROSES PENGERINGAN Pengeringan adalah pengurangan atau penurunan kadar air bahan sampai mencapai kadar air keseimbangan dengan udara normal di sekitarnya ( pada umumnya %bb %bb) dimana penurunan mutu akibat jamur, aktivitas enzim dan insekta dapat diabaikan (Henderson dan Perry, 1976). Menurut Brooker et al. (1974), pengeringan biji- bijian dapat dianggap sebagai proses adiabatik, ha1 ini berarti bahwa panas yang dibutuhkan untuk penguapan dari kandungan air bi ji-bi j ian disupply oleh udara

28 pengeringan tanpa perpindahan panas secara konduksi atau radiasi dari sekitarnya. Menurut Sukiman (1985), dasar proses pengeringan adalah terjadinga penquapan air atau pengisapan air oleh udara karena perbedaan kandunqan uap air di udara lebih sedikit. Dengan kata lain, udara mempunyai kelembaban nisbi yang rendah sehingga terjadi penguapan. Tujuan penqeringan dari biji-bijian adalah mengu- rangi kadar air sehingga kebusukan tidak akan terjadi sebelum biji-bijian tersebut digunakan. Penqeringan biji-bijian dengan kandungan air yang tinggi pada kadar air awal Mo sampai kadar air akhir Mf dapat dibawa keluar dalam waktu yang lama jika suhu udara pengeringan rendah, waktu yang singkat diperlukan jika digunakan suhu pengeringan yang lebih tinggi (Brooker et al., 1974). Menurut Henderson dan Perry (1976) proses pe- ngeringan dibagi menjadi dua periode, yaitu periode laju pengeringan tetap (LPT) dan periode laju pengeringan menurun (LPM). Sedanqkan menurut Brooker et al. (1974), pada produk-produk biologis dengan kadar air pada selang %bb %bb selama periode pengeringan awal akan terjadi LPT yang merupakan fungsi dari suhu, kelem- baban dan kecepatan udara penqering. Jika kondisi ling- kungan tetap, laju pengeringan akan tetap (Gambar 1).

29 Mekanisme pengeringan sering diterangkan melalui teori tekanan uap. Air yang diuapkan terdiri dari air bebas dan air terikat. Air bebas berada di permukaan bahan dan yang pertama-tama mengalami penguapan. Laju penguapan air bebas sebanding dengan perbedaan tekanan uap pada permukaan bahan terhadap tekanan uap udara pengering (Henderson dan Pabis 1961 a dalam Thahir, 1986). Bila konsentrasi air permukaan cukup besar maka akan terjadi laju penguapan yang konstan. + Brooker et a$. (1974), mengemukakan bahwa kadar air dimana laju pengeringan produk berubah dari LPT menjadi LPM disebut kadar air kritis. Waktu. t Gambar 1. Pengeringan Produk Biologis selama LPT dan LPM

30 LPM terdiri dari dua proses, yaitu pergerakan uap air dari dalam bahan ke permukaan dan pergerakan uap air dari permukaan ke udara sekitarnya (Henderson dan Perry, 1976). Menurut Brooker et al. (1974), biji-bijian biasanya dikeringkan hanya selama periode LPM, ini berarti bahwa laju pengeringan menurun dengan kontinue selama pe- ngeringan (Gambar 2). Henderson dan Perry (1976) menge- mukakan bahwa LPT merupakan periode yang sangat singkat sehingga proses ini dihilangkan. Secara teoritis pengeringan dapat dilakukan dengan dua metoda, yaitu metoda pengeringan kontinue dan pengeringan tumpukan (batch drying). Pada metoda kontinue bahan bergerak melalui ruang pengering dan mengalami kontak dengan udara pemanas secara pararel atau secara berlawanan. Waktu, t Gambar 2. Pengeringan Biji-bijian selama LPM

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195