Pengeringan Biji Cokelat Dengan Cabinet Dryer Kapasitas 1800 Kg/jam

PENGERINGAN BIJI COKELAT DENGAN CABINET DRYER BERKAPASITAS 1800 kg/jam

Oleh : Vera Ernawati

(6103007061)

Dosen : Ir. Rulianto Utomo, MP

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA SURABAYA 2009

BAB 1 PENDAHULUAN Ketersediaan buah kakao yang ada di Indonesia belum dapat dimanfaatkan secara optimal oleh kaum petani, produsen, baik industri kecil, menengah dan sedang, serta masyarakat yang berada pada jalur produksi cokelat. Padahal biji cokelat di Indonesia memiliki beberapa keunggulan. Sebagian besar jenis cokelat yang ditanam adalah Criollo. Cokelat merupakan sumber devisa terbesar ketiga perkebunan mencapai US$701 juta pada tahun 2002 (Siregar dkk,2005). Cita rasa cokelat setara dengan cokelat Ghana yang well-fermented. Selain itu, cokelat tidak mudah leleh sehingga cocok untuk blending (Sunanto, 2005). Sejauh ini, pengendalian proses pengolahan biji cokelat juga masih belum optimal. Salah satu penyebabnya adalah minimalnya pengetahuan tentang tahaptahap proses pengolahan biji cokelat dan pengendalian faktor-faktor proses pengolahan bagi kaum petani, kaum produsen dan masyarakat. Pengeringan merupakan salah satu faktor yang penting dalam menentukan mutu cokelat, di samping proses pemanenannya. Mutu biji cokelat ditentukan dari kadar airnya. Biasanya kapasitas pengeringan biji cokelat adalah 1800 kg tiap jam untuk 30 karung, yang masing-masing berisi 300 kg biji kakao ( Siregar, 2005). Biji kakao yang masuk ke dalam pengeringan adalah biji kakao yang sudah terfermentasi. Kadar air biji kakao tersebut masih tinggi 68%, sehingga memberikan peluang yang besar untuk cepat membusuk akibat adanya pertumbuhan mikroorganisme. Oleh karena itu, dengan adanya pengeringan, dapat mengurangi kadar air dalam biji. Kadar air biji yang diharapkan setelah pengeringan adalah 6%, yang bertujuan untuk memudahkan pelepasan nibs dari kulitnya, juga mencegah agar tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme pembusuk sehingga dapat memperpanjang umur simpan. Pengeringan buah kakao terbagi menjadi dua yaitu sun drying dan artificial drying. Sun drying memerlukan sinar matahari sebagai sumber energi, sumber panas dan sinar ultraviolet. Pengeringan ini dilakukan secara terbuka,

membutuhkan hembusan angin yang besar dari udara sehingga pengeringan berlangsung lambat. Pengeringan ini mampu menghasilkan warna biji kakao mengkilap, sedangkan pada artificial drying tidak. Namun, pengeringan secara terbuka menyebabkan rawan kontaminasi dari udara, debu dan kerikil dari lingkungan sekitar.Selain itu, pengeringan ini dilakukan hanya jika cuaca memungkinkan. Jika tidak, menggunakan artificial drying. Pengeringan buatan (artificial drying) menggunakan bahan bakar. Prinsip kerjanya adalah pemanasan secara konduksi (penghantaran panas) atau konveksi (pengaliran panas) yang bertujuan untuk mengurangi kadar air bahan pangan, berbentuk solid . Salah satunya adalah cabinet dryer. Pada cabinet dryer, pemanasan dilakukan secara konveksi dan konduksi. Secara konveksi, digunakan aliran udara kering yang dihembuskan. Secara konduksi, digunakan sejumlah tray (wadah penampung biji) secara bertingkat. Cabinet dryer dengan tipe tray dryer, dilengkapi dengan fan untuk menggerakkan arah udara kering sehingga alirannya merata dalam chamber. Sistem pengering ini menggunakan udara pengering sebagai medium pemanas biji kakao, ditambahkan air boiler untuk memanaskan udara yang masuk ke dalam sistem pengering dan juga menghembuskan udara dari luar. Bahan bakar yang digunakan adalah solar. Komponen-komponen yang menyusun cabinet dryer tersebut, disesuaikan dengan kapasitas biji kakao yang masuk dan juga diperhitungkan efisiensi dari sistem pengering tersebut. Oleh karena itu, juga diperlukan perhitungan berapa bahan bakar yang diperlukan untuk menyalakan boiler dan fan. Selain itu, juga diperlukan generator sebagai tenaga listrik cadangan. Rumusan Masalah Berapa daya yang dibutuhkan pada cabinet dryer untuk mengeringkan biji kakao dengan kapasitas 1800 kg per jam? Berapakan solar yang dibutuhkan sebagai bahan bakar untuk mengeringkan biji kakao tersebut? Tujuan Masalah Dari uraian di atas, tujuan pembuatan makalah adalah untuk mengetahui berapa daya dan solar yang dibutuhkan pada cabinet dryer.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.

Buah Kakao Menurut Benson dalam Minifie (1970), klasifikasi buah kakao adalah sebagai berikut: Devisio

: Spermatophyta

Sub devisio : Angiospermae Class

: Dicotyledon

Ordo

: Malvales

Familia

: Sterculiaceae

Species

: Theobroma cacao L.

Varietas biji kakao terdiri dari Criollo dan Forastero. Varietas Criollo berasal dari Amerika Tengah, sedangkan Forastero berasal dari Amerika Selatan. Warna buah kakao varietas Criollo adalah merah dan kuning, sedangkan warna biji putih dan ungu muda dengan rasa lebih khas dan aroma yang lebih baik daripada varietas Forastero. Pada Forastero, buah berwarna kuning. Bijinya berwarna ungu tua dan aroma tidak terlalu menyengat tetapi rasanya agak pahit. Menurut Siregar (2005), berdasarkan mutunya, biji kakao digolongkan sebagai berikut: Mutu Biji A

Ciri-ciri Warna biji merah cokelat merata

B

Biji berbentuk bulat utuh Warna biji merah cokelat tidak merata

C

Biji berbentuk bulat tidak utuh Warna biji merah cokelat tidak merata

G Z

Biji gepeng dan keriput Biji pecah dan terbelah Warna biji hitam

Agar

Ada bekas serangan penyakit dan tikus layak untuk diperdagangkan, dijualbelikan

dan

disebarluaskan ke masyarakat, biji kakao harus memenuhi standar mutu biji

kakao, yang ditetapkan oleh Departemen Perdagangan dalam Susanto (1994), meliputi: a. Syarat Umum Karakteristik Kadar air % (b/b) maksimum Biji berbau asap, abnormal dan berbau asing Serangga hidup Kadar biji pecah dan ataupun pecahan Biji dan atau pecaha kulit % (b/b) maksimum Kadar benda-benda asing % (b/b) maksimum

Syarat 7.50 Tidak ada Tidak ada 3 0

b. Syarat Khusus Karakteristik Kadar biji berkapang (%) Kadar biji tidak terfermentasi (%) 1. slaty/ putih kotor/ ungu muda 2. ungu Kadar biji berserangga, pipih dan berkecambah (%) 2.2.

Persyaratan Maksimum Mutu I Mutu II 3 4 3 10 3

8 30 6

Pengeringan Pengeringan bertujuan untuk memperpanjang umur simpan dengan cara mengurangi kadar air untuk mencegah tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme

pembusuk.

Dalam

proses

pengeringan

dilakukan

pengaturan terhadap suhu, kelembaban (humidity) dan aliran udara. Perubahan kadar air dalam bahan pangan disebabkan oleh perubahan energi dalam sistem (Banwatt, 1981). Untuk itu, dilakukan perhitungan terhadap neraca massa dan neraca energi untuk mencapai keseimbangan. Menurut Banwatt (1981), alasan yang mendukung proses pengeringan dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme adalah untuk mempertahankan mutu produk terhadap perubahan fisik dan kimiawi yang ditentukan oleh perubahan kadar air, mengurangi biaya penyimpanan, pengemasan dan transportasi, untuk mempersiapkan produk kering yang akan dilakukan pada tahap berikutnya, menghilangkan kadar air yang ditambahkan akibat selama proses sebelumnya, memperpanjang umur

simpan dan memperbaiki kegagalan produk. Produk kering dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan produk baru. Menurut Susanto(1994) tujuan pengeringan biji kakao adalah menurunkan kadar air dari 60% menjadi 6%-7%. Ada beberapa cara pengringan yakni dengan sinar matahai, dengan alat pengering dan kombinasi keduanya. Pengeringan kombinasi yaitu pengeringan dengan panas sinar matahari dan panas buatan. Cara ini lebih baik karena tidak tergantung cuaca dan bahan bakar lebih sedikit. Pengeringan dengan sinar matahari menjadikan mutu biji lebih baik yaitu menjadi mengkilap. Caranya adalah biji ditebarkan di lantai penjemuran di bawah terik matahari. Pengeringan ini membutuhkan tenaga kerja lebih banyak dan sangat tergantung dengan cuaca. Pada metode Cadburry, jika cuaca tidak memungkinkan dapat diganti dengan hembusan udara pada pengeringan buatan yaitu: Vis-dryer, Cacao dryer, Samoan dryer dan Barico dryer.Pada tahap awal dengan suhu lingkungan selama 72-80 jam dan diteruskan dengan suhu udara 45-60˚C sampai biji kering. Lama pengeringan ini 7-8 jam sehari. Selama penjemuran dilakukan pembalikkan hamparan biji 1-2 jam sekali. Lama penjemuran dapat lebih dari 10 hari, tergantung dengan cuaca dan lingkungan. Sedangkan dengan pengeringan buatan, dilakukan oleh PT Perkebunan II selama 32 jam dan pembalikkan biji setiap 3 jam. Pengeringan ini dengan menggunakan Barico dryer. Namun, bisa digunakan dengan alat pengering lain, misalnya cabinet dryer. Lama pengeringan

tergantung

dari

jenis

alat

pengeringnya.

Prinsip

pengeringannya menggunakan udara pengering sebagai medium panas dalam menurunkan kadar air biji hingga 6% ( Siregar, 2005). 2.3.

Cabinet Dryer Cabinet dryer merupakan alat pengering yang menggunakan udara panas dalam ruang tertutup (chamber). Ada dua tipe yaitu tray dryer dan vacuum dryer. Vacuum dryer menggunakan pompa dalam penghembusan udara, sedangkan pada tray dryer tidak menggunakan pompa (Singh,

2001). Kelemahan cabinet dryer adalah kurangnya pengontrolan aliran udara yang bergerak sehingga bila aliran udara terlalu kencang, menyebabkan aliran turbulen dalam chamber, yang menghambat pengeringan produk bahan pangan. Produk yang sesuai dikeringkan dengan alat ini adalah produk yang memiliki keseragaman yang tinggi, misalnya biji cokelat dan apel. Kelebihannya adalah harga murah, karena membutuhkan daya yang tidak terlalu tinggi ( Fellows,1990). Komponen cabinet dryer adalah tray, boiler dan fan. Tray disesuaikan dengan kapasitas jumlah, berat dan ukuran produk pangan. Tray berfungsi sebagai wadah biji dalam proses pengeringan, yang disusun bertingkat. Sedangkan boiler berfungsi sebagai pemanas udara atau pengering udara dan penghembus udara kering yang akan digunakan dalam pengeringan (Severn, 1954). Boiler memiliki medium pemanas berupa steam. Kualitas steam yang digunakan adalah 90%, agar dapat mengeringkan udara secara optimal yang dapat memenuhi kebutuhan panas udara kering dalam pengeringan. Suhu steam yang digunakan adalah 120˚C (Sever, 1954). Suhu tersebut mampu menghasilkan kalor untuk mengeringkan udara secara optimal. Pada 1 HP, boiler memiliki heating surface sebesar 10 ft2 ( Banwatt, 1981). Sedangkan fan, berfungsi sebagai pengatur arah aliran udara. Fan dengan tipe Vaneaxial fan mampu menghembuskan udara 400-1000 fpm / ft2. Daya yang digunakan biasanya 25 Watt dengan diameter silinder = 18 cm (Arsdell,1973). Dalam perhitungan neraca panas, dibutuhkan data-data yaitu panas spesifik, panas latent, RH(%) dan suhu sehingga diperoleh hubungan antara RH(%) udara dengan kadar air dalam bahan pangan pada grafik psychrometric charts (Singh,2001). Hubungan tersebut menentukan berapa panas masuk dan keluar yang setimbang. Selain itu, juga menentukan panas yang hilang dalam proses pengeringan. Selain neraca panas, juga dibutuhkan neraca massa untuk mengetahui keseimbangan antara berapa produk yang masuk dengan berapa yang keluar serta berapa

uap air yang dilepaskan dalam proses. Ini berpengaruh juga pada perubahan fraksi air dalam bahan pangan (Singh, 2001).

BAB 3 ISI NERACA MASSA

V

F=1800kg k.a. = 68%

DRYING

P k.a. = 6%

Kapasitas bahan baku biji cokelat = 1800 kg / jam Satuan perhitungan massa = kilogram Satuan perhitungan waktu = jam Neraca Massa Total: F

=V+P

1800 = V + P V = 1800 – P ...............................(1) Neraca Massa Komponen Air : F . xf = V . xv + P . xp 1800(0,68)= V(1) + P (0,06) 1224 = V + 0,06 P 1224 = 1800 – P + 0,06 P 0,84 P = 576 P = 612,77 kg V = 1800 – 612,77 = 1187,23 kg Masuk: - Biji cokelat kadar air 68% = 1800 kg Air

= 1224 kg

Padatan kering = 576 kg 1800 kg

Keluar: - Uap air = 1187,23 kg - Biji cokelat kadar air 6% = 612 ,77 kg Air

= 36,77 kg

Padatan kering = 576 kg 1800 kg Asumsi: ma= 0,3 kg/s (Susanto, 1994) Jumlah uap air = 1187,23 kg Lama pengeringan= 1187,23 / 0,3 = 1,099 jam ∼ 1 jam Jadi, kapasitas pengering biji cokelat = 1800 kg/jam Udara kering 60˚C, RH= 10%, W2, ma Biji cokelat, Tp2, mp, w2, k. a. = 6%

DRYING

Udara kering RH= 70%, W1, Ta1 Biji cokelat 25˚C, mp, w1, k. a. = 68%

W2 pada 60˚C , RH=10% = 0,043 kg air/kg udara kering w1 = 0,68/0,32 = 2,125 kg air/kg solid w2 = 0,06/0,94 = 0,0638 kg air/kg solid Asumsi: ma= 0,3 kg/s (Susanto, 1994) = 1080 kg/jam Ta1= Tp2 + 5 ˚C ( ma/mp) W2 + w1 = (ma/mp) W1 + w2 1080 (0,043) + 2,125 mp=1080 W1 + 0,0638 mp 46,44 + 2,0612 mp = 1080 W1

............................(2)

Udara : Panas laten (HL) pada 60˚C = 2609,6 – 251,13 = 2358,47 KJ/ kg Suhu reference (To)= 0˚C (Singh, 2001) Ha2

= Cs2 (60-To) + W2 (HL) = (1,005+ {1,008 x0,043}) ( 60-0) + 0,043 x 2358,47 = 1,08584 x 60 +101,41921 = 166,5646 KJ/kg udara kering

= 166,56 KJ/kg udara kering Dari psychrometric charts (Singh, 2001) : Tp2= 40˚C W1 = 0,056 kg air/kg udara kering 46,44+20,612 mp = 1080 (0,056) 20,612 mp = 60,48 - 46,44 mp= 6,8116 kg / jam = 6,81 kg/ jam Ta1= 40˚C+5˚C= 45˚C Panas laten (HL) pada 45˚C = 2583,2 – 188,45 = 2394,75 KJ/ kg Ha1

= Cs1 (45-To) + W1 (HL) = (1,005+ {1,008 x0,056}) ( 45-0) + 0,056 x 2394,75 = 1,12814 x 45 +134,106 = 184,8723 KJ/kg udara kering = 184,87 KJ/kg udara kering

Panas spesifik biji kakao = 0,53 kkal/ (kg˚C)

(Severn, 1954)

= 2,218 KJ/ (kg˚C) = 2,218 KJ/ (kg K) Panas spesifik air 25˚C = 4,178 KJ/(kg˚C) Panas spesifik air 40˚C = 4,175 KJ/(kg˚C) (Singh, 2001) Produk : Hp1= Cpp (Tp1-To) + w1 Cpw1(Tp1-To) = 2,218 ( 25-0) + 2,125 (4,178 ) (25-0) = 55,45 + 221,96 = 277,41 KJ/ kg solid kering Hp2= Cpp (Tp2 – To) + w2 Cpw2 ( Tp2-To) = 2,218 (40-0) + 0,0638 ( 4,175) (40-0) = 88,72 + 10,65 = 99,37 KJ/ kg solid kering

NERACA PANAS Satuan perhitungan panas = kilojoule Satuan perhitungan waktu = jam ma x Ha2 + mp x Hp1 = ma x Ha1 + mp x Hp2 +Qloss (1080)(166,56) + (6,81)(277,41)= 1080 (184,87) + 6,81 (99,37)+ Qloss 179884,8000 + 1889,1621

= 199659,6000 + 676,7097 + Qloss

181773,9621

= 200336,2097 + Qloss Qloss

= -18562,13476 KJ

Masuk: Entalpi udara masuk = ma x Ha2 = 1080 x 166,56 = 179884,8000 KJ Entalpi produk awal = mp x Hp1= 6,81 x 277,41 = 1889,1621 KJ 181773,9621 KJ Keluar: Entalpi udara masuk = ma x Ha1 = 1080 x 184,87 = 199659,6000 KJ Entalpi produk awal = mp x Hp2= 6,81 x 99,37 = 676,7097 KJ Panas hilang (Qloss )

= - 18562,13476 KJ 181773,9621 KJ

Udara Pengering : Air hilang= 3 kg Udara luar 30˚C, RH BOILER Udara 60˚C, RH = = 80% 10% Asumsi: ma1= 4400 ma2= 1080 kg/ jam kg/ jam Steam condensat, ms = 0,3 kg /jam, Kualitas steam = 90%, Ts= 120 ˚C Steam : kualitas steam = 90% Suhu 120˚C Hc= 503,71 KJ/kg ; Hv= 2706,3 KJ/kg Hs = 0,1 (503,71) + 0,9 (2706,3) = 50,371 + 2435,67 = 2486,041 KJ/kg

Suhu 60˚C (Cp)Panas spesifik air pada suhu 60˚C = 4,181 KJ/(kg˚C) Hc= Cp (∆T)= 4,181 (60-0)= 250,86 KJ/kg Qs = ms (Hs-Hc) = 0,3 (2486,041-250,86)= 670,5543 KJ Udara Masuk : W1 pada 30˚C , RH=80% = 0,024 kg air/kg udara kering Ha1= Cs1 (30-0) + W1 (HL) = (1,005+{1,88x0,024})(30)+ (0,024)(2556,3-125,79) = 1,05012 (30)+58,3324 = 89,8358 KJ/ kg udara kering Entalpi udara masuk= ma1 x Ha1 = 4400 x 89,8358 = 395277,696 KJ Udara Keluar : W2 pada 60˚C , RH=10% = 0,043 kg air/kg udara kering Ha2= Cs2 (60-0) + W2 (HL) = (1,005+{1,88x0,043})(60)+ (0,043)(2609,6-251,13) = 65,1504 + 101,4142 = 166,5646 KJ/ kg udara kering Entalpi udara keluar = ma2 x Ha2 = 1080 x 166,5646 = 179889,7789 KJ Air hilang : Panas spesifik air 60˚C = 4,181 KJ/(kg˚C)

(Singh,2001)

Entalpi air hilang = m (cp x ∆T + HL) = 3 (4,181 x (60-0)+ (2609,6-251,13)) = 7827,99 KJ Masuk: Entalpi udara masuk = 395277,6960 KJ Q suplai dari steam =

670,5543 KJ 395948,2503 KJ

Keluar: Entalpi udara keluar = 179889,7789 KJ Entalpi air hilang

= 7827,99 KJ

Panas hilang

=

Qloss 187717,7689 KJ + Qloss

Panas masuk = panas keluar 395948,2503 KJ = 187717,7689 KJ + Qloss Qloss = 208230,4814 KJ Effisiensi = Qmasuk- Qloss x 100% Qmasuk = 395948,2503 – 208230,4814 x 100% 395948,2503 = 47,41% Kebutuhan Listrik = Q suplai

= 670,5543 = 1414,3731 KJ/jam

Effisiensi (%)

0,4741 = 0,392,88 KW=392,88 W

Fan: Tipe = Vaneaxial fan Jumlah= 3 buah Diameter silinder = 18 cm Velositas = 400-1000 fpm / ft2 Daya = 25 W Total kebutuhan daya : 392,88 + 3 x25 = 467,88 W Jadi, daya yang diperlukan untuk mengeringkan biji kakao adalah 467,88 W Kebutuhan air : Faktor evaporasi = (Hs-Hc) Btu/lbm 970,3 = (2486,041-250,86) KJ/kg x 1 Btu/lbm 970,3 x 2,3258 KJ/kg = 0,99 Air yang dibutuhkan = 0,3 kg/jam x 0,99 x 0,2592 m3/jam 0,45359 kg/lbm x 1/jam = 0,1698 m3/jam

Dalam 1 hari = 16 jam ( Susanto, 1994)= 0,1698 kg/jam x 16 = 2,7160 m3/hari Jadi, untuk kebutuhan steam pada boiler, dibutuhkan air sebanyak 2,7160 m3/hari Atau 2716 liter per hari Kebutuhan solar: Heating value solar = 19650 Btu/lb

(Severn, 1954)

= 45703,7192 KJ/kg mf = 0,3 (2486,041-250,86)

= 0,0309 kg/jam =0,01766 m3/jam = 0,2825 m3/hari

0,4741 x 45703,7192 Jadi, kebutuhan solar per hari adalah 0,2825 m3 atau 282,5 liter Boiler: Menurut Severn (1954), dengan daya sebesar 1 HP, menghasilkan heating surface sebesar 10 ft2 Daya = 0,39288 KW / (0,7457 KW/HP)= 0,526 HP (0,526 HP/1HP) x 10 ft2 = 5,26 ft2 5,26 ft2 x 0,0929 m2/ft2 = 0,4887 m2 = 4887 cm2 Heating surface= 4887 cm2 Ukuran Boiler: Panjang = 22,37 cm Lebar = 38,75 cm Tinggi = 25,80 cm Spesifikasi Boiler: Tipe= Fire Tupe Bioler Heating Surface = 0,4887 m2 Kapasitas = 670,5543 KJ/ jam Bentuk = silinder Bahan= stainless steal Bahan bakar= minyak solar Rate bahan bakar= 0,01766 m3/jam Jumlah= 1 buah

Tray Ukuran: panjang= 40 cm ; lebar = 100 cm; tebal= 3 cm Jumlah = 6 buah Kapasitas tray = @ 300 kg biji kakao Bahan = kayu

185 cm

boiler

18 cm

100 cm

40 cm

Ukuran Cabinet Dryer – tipe Tray dryer = Panjang = 40 cm Lebar = 100 cm tinggi = 185 cm PEMBAHASAN Tujuan pengeringan adalah mengawetkan biji cokelat dengan cara menurunkan kadar air dari 68% menjadi 6%. Dengan kadar air yang sedikit itu, diharapkan mikroorganisme tidak tumbuh dalam biji cokelat, yang menyebabkan tidak timbulnya flavor dan aroma cokelat akibat proses fermentasi berlangsung. Umumnya jenis mikroorganisme yang tumbuh adalah kapang, dimana dapat tumbuh dengan kadar air bahan sekitar

10%. Oleh karena itu, dilakukan

pengeringan. Pengeringan secara buatan (artificial), yakni dengan cabinet dryer, mampu menurunkan kadar air hingga 6%-7%. Sedangkan pengeringan terbuka dengan sinar matahari (penjemuran), mampu menurunkan kadar air hingga 2025%. Kedua jenis pengeringan dilakukan secara bertahap. Tujuan penjemuran dengan sinar matahari, selain menurunkan kadar air, adalah membunuh mikroorganisme yang masih tertinggal di dalam biji dengan sinar ultraviolet dari sinar matahari dan mendapatkan biji cokelat yang mengkilap serta aroma yang lebih menonjol, karena pengeringan ini juga menggunakan hembusan angin yang kencang dari luar. Hembusan angin tersebut meratakan suhu di dalam biji dan aerasi yang cukup sehingga diperoleh warna cokelat yang mengkilap pada biji. Namun, pengeringan ini tergantung dengan cuaca dan lingkungan Pada pengeringan secara buatan, digunakan

dengan cabinet dryer.

Tujuannya adalah menurunkan kadar air hingga 6% sehingga mencegah tumbuhnya kapang yang membusukkan bakteri serta memperpanjang umur simpan. Selain itu, alat ini dilengkapi dengan penghembus udara kering dari luar, yaitu boiler, sehingga dapat menggantikan hembusan udara dari luar. Biji cokelat kering disimpan lebih tahan lama. Pengeringan kadar air 6% bertujuan agar aroma dan flavor yang dihasilkan maksimal dari biji cokelat sehingga dapat diolah lebih lanjut dalam pembuatan berbagai produk olahan

cokelat. Jika kadar air yang kurang dari 6%, biji cokelat mudah hancur karena kekokohan biji berkurang untuk menahan adanya benturan, sehingga tidak dapat diperoleh mutu biji yang baik. Mutu biji cokelat kering adalah biji yang rapuh tetapi masih mampu menahan adanya tekanan fisik dari luar, untuk menjaga bentuk fisik biji yang utuh. Pengeringan dengan cabinet dryer. Pengeringan ini menggunakan aliran udara panas secara tertutup. Tipe tray dryer tidak menggunakan pompa sehingga aliran udara yang dihasilkan tidak terlalu keras. Hembusan udara terlalu keras dapat mematahkan kulit dan memecahkan bentuk fisik biji sehingga biji cokelat yang diperoleh setelah pengeringan tidak utuh lagi. Menurut Susanto (1994), udara panas yang digunakan 60˚C dengan kecepatan alirnya 0,3 kg/s. Aliran kecepatan ini konstan karena untuk mencegah timbulnya aliran yang turbulen, dimana arah aliran udara dalam chamber tidak beraturan yang menyebabkan pengeringan berjalan tidak maksimal. Suhu yang digunakan tidak terlalu tinggi agar tidak terjadi penyusutan berat yang terlalu banyak, mencegah kerusakan aroma dan flavor, mencegah biji berasap dan mencegah kehilangan banyak nutrisi dalam biji. Cabinet dryer terdiri dari tray, boiler dan fan. Dalam cabinet dryer tersusun atas 6 tray yang disusun secara bertingkat. Kapasitas tray ditentukan oleh jumlah, berat dan ukuran biji kakao. Diameter biji kakao adalah 3 cm (Severn 1954), sehingga tiap 1 tray mampu menampung sekitar 133300 biji dengan beratnya 300 kg. Boiler berfungsi sebagai pemanas udara yang masuk dari luar dengan RH=80% pada suhu kamar yaitu 30˚C, sekaligus menghembuskan udara kering yang dihasilkan. Udara kering yang dihasilkan adalah suhu 60˚C dengan RH= 10%, karena jika RH lebih tinggi, udara kering tersebut mengandung lebih banyak air sehingga tidak mampu menguapkan air dari produk pangan secara efektif. Selain itu, suhu yang tinggi menurunkan RH (kelembaban relatif) udara itu sendiri. Oleh karena itu, setelah menguapkan air dari dalam biji hingga 6%, terjadi penurunan suhu dan peningkatan RH udara mencapai 70%. Penggunaan boiler menggunakan bahan bakar berupa solar (Severn, 1954). Bahan bakar solar

yang digunakan bergantung pada jumlah kalor yang diperlukan oleh steam sebagai medium pemanas udara. Untuk memperoleh steam dengan suhu 120˚C, diperlukan air yang ditentukan banyaknya panas yang disuplai oleh steam. Oleh karena itu, diperhitungkan total kebutuhan air dan bahan bakar yang diperlukan serta daya yang dibutuhkan oleh boiler dalam sistem pengeringan. Effisiensi boiler ditentukan dari banyaknya kalor yang dibutuhkan dengan kalor yang lepas dalam mengeringkan udara. Effisiensinya sebesar 47,41%, menunjukkan bahwa boiler tersebut bekerja efisien dalam mengeringkan biji cokelat hingga kadar airnya 6%. Fan berfungsi untuk mengatur arah dan sirkulasi udara panas dalam chamber. Jumlah daya yang diperlukan untuk menggerakkan fan ditentukan oleh ukuran diameter silinder dan jumlah fan yang dibutuhkan. Total kebutuhan daya yang diperlukan ditentukan dari fan dan boiler adalah 467,88 W. Tipe vanexial fan mampu mengubah aliran udara dari sisi satu ke sisi lain sehingga dapat meneruskannya ke arah yang diinginkan dalam chamber. Mekanisme pengeringan biji kakao ditentukan oleh banyaknya kalor dari udara pengering dengan kadar air pada biji kakao. Keseimbangan tersebut dibutuhkan dat-data panas spesifik, panas laten, kecepatan aliran udara dan kecepatan aliran produksi, suhu, RH (%) udara dan kadar air pada bahan pangan. Pelepasan kalor yang disebabkan oleh penguapan kadar air bahan, ditandai dengan negati (-) karena ketika udara yang masuk ke biji cokelat terjadi penurunan suhu dan penambahan kelembaban udara akibat membawa uap air dari biji cokelat, yang melepas kalor. Oleh karena itu, Dalam neraca panas, jumlah panas yang masuk sama dengan jumlah panas yang keluar untuk mencapai keseimbangan. Waktu yang diperlukan dalam pengeringan ditentukan oleh berapa uap air yang dilepas dan kecepatan udara pengering. Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan biji cokelat dengan 1800 kg adalah 1 jam.

BAB 4 KESIMPULAN 1. Total kebutuhan daya yang diperlukan sebesar 467,88 W 2. Total bahan bakar solar yang dibutuhkan untuk boiler adalah 0,01766 m3/jam 3. Total kebutuhan air yang diperlukan untuk steam dalam satu hari adalah 2716 liter per hari 4. Jumlah kalor yang masuk dengan kalor yang dilepas harus sama dalam neraca panas. 5. Dalam neraca massa, dapat diketahui berapa produk yang masuk dan berapa produk yang dihasilkan serta berapa uap air yang dilepaskan 6. Effisiensi pengeringan biji cokelat yang berkapasitas 1800 kg jam dengan cabinet dryer sebesar 47,41%

DAFTAR PUSTAKA Arsdell, Wallace. 1973. Food Dehydration. Connecticut: The Avi Publishing Company, Inc. Banwatt, George. 1981. Basic Food Microbiology. Connecticut: The Avi Publishing Company, Inc. Fellows, P. 1990. Food Processing Technology Principles and Practice. New York : Ellis Horwood. Severn, W. 1954. Steam, Air and Gas Powder. New York: John Willey and Sons, Inc. Singh, Paul. 2001. Introduction to Food Enginering. New Jersey: Academic Press. Siregar, Tumpal. 2005. Budidaya, Pengolahan dan Pemasaran Cokelat. Jakarta: Penebar Swadaya Sunanto, Hatta. 2005. Cokelat : Budidaya, Pengolahan Hasil dan Aspek Ekonominya. Yogyakarta : Kanisius. Susanto, F. X. 1994. Tanaman Kakao. Yogyakarta: Kanisius