Bab Iii Dry Print.docx

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1

Hasil dan Pembahasan

3.1.1

Tray I Pada percobaan tray I dengan skala kecepatan laju alir 3 dan skala

temperatur 6 didapat grafik kecepatan pengeringan terhadap laju air sebagai berikut sebagai berikut : B

Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

1.6

C

1.4 1.2 1 0.8 0.6

0.4 0.2

A

0 0.14

0.165

0.19

0.215

0.24

0.265

0.29

0.315

0.34

Kadar Air (X)

Gambar 3.1 Kurva Hubungan antara Laju Pengeringan dan Kadar Air di Tray 1 Pada percobaan tray 1, dapat dilihat pada Gambar 3.1. hubungan kecepatan pengeringan dengan kadar air yang cukup sesuai dengan grafik pada literatur (Hardjono, 1989). Pengeringan dimulai dengan periode penyesuaian tahap awal yang ditandai dengan garis AB pada kurva. Periode penyesuaian awal ini biasanya sangat pendek dan umumnya diabaikan dalam perhitungan waktu pengeringan. Pada periode ini proses pengeringan dimulai dengan laju pengeringan nol dengan kadar air yang tinggi. Pada kurva ditandai dengan grafik yang terus naik hingga kondisi BC. Kondisi BC merupakan periode kecepatan pengeringan konstan, dimana pada saat temperatur kesetimbangan tercapai maka terjadi penguapan cairan di

permukaan peralatan dimana kecepatan penguapan tersebut masih bisa diimbangi oleh difusi kapiler air dari dalam padatan sehingga permukaan padatan tetap basah. Selama periode kecepatan pengeringan konstan, kadar air yang diuapkan akan terus bertambah, namun konsentrasi cairan masih tinggi. Pada percobaan periode BC dapat ditunjukkan dengan selisih nilai penimbangan pasir pada setiap waktu hampir sama atau stabil. Periode BC berhenti ketika laju peringan sudah mencapai periode CD yang ditandai dengan laju pengeringan yang mulai menurun. Pada percobaan periode CD dimana bagian-bagian kering mulai tampak pada permukaan zat padat yang dikeringkan, mulailah terjadi penguapan permukaan yang tidak jenuh. Periode CD atau periode laju pengeringan menurun pertama terjadi karena kandungan cairan rata-rata zat padat telah mencapai kandungan cairan kritis (Xc), maka lapisan permukaan cairan telah berkurang karena penguapan namun masih berlangsung penguapan cairan di dalam bahan. Secara teoritis periode CD akan berhenti dan dilanjutkan dengan periode DC yaitu periode laju pengeringan menurun kedua dimana laju kecepatan pengeringan ditentukan oleh kecepatan difusi dari dalam padatan ke permukaan padatan. Ini akan terus berlangsung sampai tercapai kadar air kesetimbangan X. Namun pada percobaan tidak didapatkan kurva DC dikarenakann pengeringan dihentikan setelah 3 jam dimana kadar air pasir masih banyak dan berat belum mencapai setimbang. Selanjutnya ditinjau hunbungan laju pengeringan percobaan dan teoritis terhadap kadar air untuk mengetahui efisiensi drier yang digunakan yang ditunjukkan pada Gambar 3.2. Efisiensi drier rata – rata yang didapatkan adalah 32,52 %. Dari grafik dapat dilihat perbedaan yang sangat besar antara nilai teoritis dan pecobaan, dimana hasil teoritis jauh lebih tinggi daripada percobaan. Pada laju peringan percobaan saat nilai Xc = 0,33428 nilai Nc percobaan adalah 0,9875 kgair/m2.jam sedangkan Nc teoritis adalah 3,1098 kgair/m2.jam. Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa hal seperti kesalahan teknis saat percobaan dan juga kemampuan drier yang mulai menurun.

Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

6 5 4 3

Laju Pengeringan Percobaan Laju Pengeringan Teoritis

2 1 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

Kadar Air (X)

Gambar 3.2 Kurva Perbandingan Hubungan antara Laju Pengeringan Teoritis dan Percobaan terhadap Kadar Air di Tray 1 3.1.2 Tray 2 Pada percobaan tray 2 dengan skala kecepatan laju alir 3 dan skala suhu pengeringan 8 maka didapatkan kurva hubungan kecepatan penegeringan dan kadar air sebagai berikut :

Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.125

0.15

0.175

0.2

0.225

0.25

0.275

0.3

0.325

0.35

Kadar Air (X)

Gambar 3.3 Kurva Hubungan antara Laju Pengeringan dan Kadar Air di Tray 2

Pada percobaan tray 2, dapat dilihat pada Gambar 3.3. hubungan kecepatan pengeringan dengan kadar air yang cukup sesuai dengan grafik pada literatur (Hardjono, 1989). Pengeringan dimulai

dengan periode penyesuaian

tahap awal yang ditandai dengan garis AB pada kurva. Periode penyesuaian awal ini biasanya sangat pendek dan umumnya diabaikan dalam perhitungan waktu pengeringan.

Pada periode ini proses pengeringan dimulai dengan laju

pengeringan nol dengan kadar air yang tinggi. Pada kurva ditandai dengan grafik yang terus naik hingga kondisi BC. Kondisi BC merupakan periode kecepatan pengeringan konstan, dimana pada saat temperatur kesetimbangan tercapai maka terjadi penguapan cairan di permukaan peralatan dimana kecepatan penguapan tersebut masih bisa diimbangi oleh difusi kapiler air dari dalam padatan sehingga permukaan padatan tetap basah. Selama periode kecepatan pengeringan konstan, kadar air yang diuapkan akan terus bertambah, namun konsentrasi cairan masih tinggi. Pada percobaan periode BC dapat ditunjukkan dengan selisih nilai penimbangan pasir pada setiap waktu hampir sama atau stabil. Periode BC berhenti ketika laju peringan sudah mencapai periode CD yang ditandai dengan laju pengeringan yang mulai menurun. Pada percobaan periode CD dimana bagian-bagian kering mulai tampak pada permukaan zat padat yang dikeringkan, mulailah terjadi penguapan permukaan yang tidak jenuh. Periode CD atau periode laju pengeringan menurun pertama terjadi karena kandungan cairan rata-rata zat padat telah mencapai kandungan cairan kritis (Xc), maka lapisan permukaan cairan telah berkurang karena penguapan namun masih berlangsung penguapan cairan di dalam bahan. Selanjutnya ditinjau hunbungan laju pengeringan percobaan dan teoritis terhadap kadar air untuk mengetahui efisiensi drier yang digunakan yang ditunjukkan pada Gambar 3.4 Efisiensi drier rata – rata yang didapatkan adalah 29,44 %. Dari grafik dapat dilihat perbedaan yang sangat besar antara nilai teoritis dan pecobaan, dimana hasil teoritis jauh lebih tinggi daripada percobaan. Pada laju peringan percobaan saat nilai Xc = 0,28651 nilai Nc percobaan adalah 1,0798 kgair/m2.jam sedangkan Nc teoritis adalah 4,3571 kgair/m2.jam. Hal ini bisa

disebabkan oleh beberapa hal seperti kesalahan teknis saat percobaan dan juga kemampuan drier yang mulai menurun. Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

6

5 4 3

Laju Pengeringan Percobaan

2

Laju Pengeringan Teoritis

1 0 0.1

0.2

0.3

0.4

Kadar Air (X)

Gambar 3.4 Kurva Perbandingan Hubungan antara Laju Pengeringan Teoritis dan Percobaan terhadap Kadar Air di Tray 2 3.1.3 Tray 3 Pada percobaan tray 3 dengan variabel skala laju alir 4 dan skala suhu 6 yang digambarkan pada kurva sebagai berikut ini adalah :

Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

2.5 2 1.5 1 0.5 0 0.085

0.11

0.135

0.16

0.185

0.21

0.235

0.26

0.285

0.31

0.335

Kadar Air (X)

Gambar 3.5 Kurva Hubungan antara Laju Pengeringan dan Kadar Air di Tray 3

Pada percobaan tray 3, dapat dilihat pada Gambar 3.6 hubungan kecepatan pengeringan dengan kadar air yang cukup sesuai dengan grafik pada literatur (Hardjono, 1989). Pengeringan dimulai dengan periode penyesuaian tahap awal yang ditandai dengan garis AB pada kurva. Periode penyesuaian awal ini biasanya sangat pendek dan umumnya diabaikan dalam perhitungan waktu pengeringan. Pada periode ini proses pengeringan dimulai dengan laju pengeringan nol dengan kadar air yang tinggi. Pada kurva ditandai dengan grafik yang terus naik hingga kondisi BC. Kondisi BC merupakan periode kecepatan pengeringan konstan, dimana pada saat temperatur kesetimbangan tercapai maka terjadi penguapan cairan di permukaan peralatan dimana kecepatan penguapan tersebut masih bisa diimbangi oleh difusi kapiler air dari dalam padatan sehingga permukaan padatan tetap basah. Selama periode kecepatan pengeringan konstan, kadar air yang diuapkan akan terus bertambah, namun konsentrasi cairan masih tinggi. Pada percobaan periode BC dapat ditunjukkan dengan selisih nilai penimbangan pasir pada setiap waktu hampir sama atau stabil. Periode BC berhenti ketika laju peringan sudah mencapai periode CD yang ditandai dengan laju pengeringan yang mulai menurun. Pada percobaan periode CD dimana bagian-bagian kering mulai tampak pada permukaan zat padat yang dikeringkan, mulailah terjadi penguapan permukaan yang tidak jenuh. Periode CD atau periode laju pengeringan menurun pertama terjadi karena kandungan cairan rata-rata zat padat telah mencapai kandungan cairan kritis (Xc), maka lapisan permukaan cairan telah berkurang karena penguapan namun masih berlangsung penguapan cairan di dalam bahan. Secara teoritis periode CD akan berhenti dan dilanjutkan dengan periode DC yaitu periode laju pengeringan menurun kedua dimana laju kecepatan pengeringan ditentukan oleh kecepatan difusi dari dalam padatan ke permukaan padatan. Ini akan terus berlangsung sampai tercapai kadar air kesetimbangan X. Namun pada percobaan tidak didapatkan kurva DC dikarenakan pengeringan dihentikan setelah 3 jam dimana kadar air pasir masih banyak dan berat belum mencapai setimbang.

Selanjutnya ditinjau hunbungan laju pengeringan percobaan dan teoritis terhadap kadar air untuk mengetahui efisiensi drier yang digunakan yang ditunjukkan pada Gambar 3.7 Efisiensi drier rata – rata yang didapatkan adalah 54,92 %. Dari grafik dapat dilihat perbedaan yang sangat besar antara nilai teoritis dan pecobaan, dimana hasil teoritis jauh lebih tinggi daripada percobaan. Pada laju peringan percobaan saat nilai Xc = 0,2445 nilai Nc percobaan adalah 2,077 kgair/m2.jam sedangkan Nc teoritis adalah 3,1904 kgair/m2.jam. Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa hal seperti kesalahan teknis saat percobaan dan juga

Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

kemampuan drier yang mulai menurun. 5 4.5 4 3.5 3 2.5

Laju Pengeringan Percobaan

2

Laju Pengeringan Teoritis

1.5 1 0.5 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

Kadar Air (X)

Gambar 3.6 Kurva Perbandingan Hubungan antara Laju Pengeringan Teoritis dan Percobaan terhadap Kadar Air di Tray 3 3.1.4

Perbandingan Tray 1 dan Tray 2 Untuk memahami pengaruh temperatur pengeringan ditinjau perbandingan

hubungan laju pengeringan terhadap kadar air pada tray 1 dan 2. Pada percobaan ini laju alir udara pengering di kedua tray adalah sama (skala air flow 3) sehingga tidak memberikan pengaruh terhadap perbedaan laju pengeringan. Dari gambar 3.5 dapat dilihat bahwa laju pengeringan tray 2 dengan skala temperatur 8 sedikit lebih tinggi daripada tray 1 dengan skala temperatur 6.

Hal ini dikarenakan semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan makin cepat pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula penghilangan air dari bahan. Air yang keluar dari bahan yang dikeringkan akan menjenuhkan udara sehingga kemampuannya untuk menyingkirkan air berkurang. Jadi dengan semakin tinggi suhu pengeringan maka proses pengeringan akan semakin cepat. Akan tetapi bila tidak sesuai dengan bahan yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu peristiwa yang disebut "Case Hardening", yaitu suatu keadaan dimana bagian luar bahan sudah kering

Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

sedangkan bagian dalamnya masih basah. 1.6 1.4 1.2

1 0.8

tray 2

0.6

tray 1

0.4 0.2 0 0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

Kadar Air (X)

Gambar 3.7 Kurva Perbandingan Hubungan antara Laju Pengeringan terhadap Kadar Air Tray 1 dan Tray 2. 3.1.5

Perbandingan Tray 1 dan Tray 3 Untuk memahami pengaruh laju alir pengeringan ditinjau perbandingan

hubungan laju pengeringan terhadap kadar air pada tray 1 dan 3. Pada percobaan ini laju temperatur udara pengering di kedua tray adalah sama (skala temperatur 6) sehingga tidak memberikan pengaruh terhadap perbedaan laju pengeringan. Dari gambar 3.8 dapat dilihat bahwa laju pengeringan tray 2 dengan skala temperatur 4 sedikit lebih tinggi daripada tray 1 dengan skala temperatur 3. Hal ini dikarenakan udara yang bergerak (udara pengering) dan mempunyai gerakan yang tinggi selain dapat mengambil uap air juga akan

menghilangkan uap air tersebut dari permukaan bahan pangan, sehingga akan mencegah terjadinya atmosfir jenuh yang akan memperlambat penghilangan air. Apabila aliran udara disekitar tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan semakin cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air terbawa dan teruapkan. Laju Pengeringan (kg air/m2.jam)

2.5 2 1.5 tray 3

1

tray 1 0.5 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

Kadar Air (X)

Gambar 3.8 Kurva Perbandingan Hubungan antara Laju Pengeringan terhadap Kadar Air Tray 1 dan Tray 3