MODEL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS PADI KETAN - Copy.doc
Post on 21-Feb-2016
260 Views
Preview:
Transcript
MODEL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS PADI KETAN (Oryza sativa glutinosa) VARIETAS SETAIL DAN VARIETAS
CIASEM
SKRIPSI
OLEH :NUR RAHMAYANTI
G 411 10 262
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIANJURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2014
MODEL PENGERINGAN LAPISAN TIPIS PADI KETAN (Oryza sativa glutinosa) VARIETAS SETAIL DAN VARIETAS
CIASEM
OLEH :
NUR RAHMAYANTIG 411 10 262
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada
Jurusan Teknologi Pertanian
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIANJURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS HASANUDDIN
2014
i
HALAMAN PENGESAHAN
Judul : Model Pengeringan Lapisan Tipis Padi Ketan (Oryza sativa glutinosa) Varietas Setail dan Varietas Ciasem
Nama : Nur Rahmayanti
Nim : G 411 10 262
Program Studi : Keteknikan Pertanian
Jurusan : Teknologi Pertanian
Disetujui Oleh
Dosen Pembimbing :
Pembimbing I
Dr. Ir. Supratomo, DEANIP. 19560417 198203 1 003
Pembimbing II
Olly S. Hutabarat, S.TP., M.Si.NIP. 19790513 2009 12 2 003
Mengetahui,
Ketua JurusanTeknologi Pertanian
Prof. Dr. Ir. Hj. Mulyati M. Tahir, MSNIP. 19570923 198312 2 001
Ketua PanitiaUjian Sarjana
Dr. Iqbal, STP, M.Si NIP. 19781225 200212 1 001
Tanggal Pengesahan : Mei 2014
ii
NUR RAHMAYANTI (G41110262). Model Pengeringan Lapisan Tipis Padi Ketan (Oryza sativa glutinosa) Varietas Setail dan Varietas Ciasem (Dibawah Bimbingan Dr. Ir. Supratomo, DEA dan Olly S. Hutabarat, S.TP., M.Si.).
ABSTRAK
Ketan termasuk salah satu varietas dari ribuan varietas padi yang merupakan
tumbuhan semusim. Beras ketan yang dihasilkan dari padi ketan memiliki
kandungan pati (amilosa dan amilopektin) yang berbeda dengan beras non-ketan.
Ketan memiliki kandungan amilosa yang rendah dan memiliki kandungan
amilopektin yang tinggi sehingga teksturnya lengket saat dimasak. Untuk
menghasilkan beras ketan yang bermutu dan bercita rasa tinggi diperlukan
penanganan pascapanen yang baik terutama dalam pengeringan padi. Pengeringan
ini bertujuan untuk menurunkan kadar air sampai batas tertentu sehingga dapat
memperlambat laju kerusakan bahan akibat aktivitas biologi dan kimia sebelum
bahan diolah/digunakan.
Pengeringan lapisan tipis merupakan langkah mendasar dalam memahami
perilaku pengeringan bahan pangan hasil pertanian, termasuk padi. Penelitian ini
menggunakan bahan padi varietas Setail (ketan hitam) dan varietas Ciasem (ketan
putih) yang diperoleh dari desa Sicini, kecamatan Parigi, kabupaten Gowa.
Dengan alat tray drier butiran padi dikeringkan menggunakan tiga level suhu (50,
55 dan 60oC) dan kecepatan aliran udara 1,0 m/s. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa semakin tinggi suhu pengeringan maka semakin cepat bahan mendekati
kadar air kesetimbangan. Ketan hitam memiliki laju penguapan air yang lebih
besar dibandingkan dengan ketan putih di ketiga level suhu pengeringan. Ada
lima jenis model pengeringan yang diuji untuk mendeteksi perilaku MR (Moisture
ratio) yakni Model Newton, Model Henderson & Pabis, Model Page, Model
Thompson dan Model Two-Terms Exponential. Persamaan Model Page untuk tiga
level suhu dan dua jenis bahan menunjukkan nilai R2 yang paling besar dan nilai
χ2 dan RMSE terkecil dibandingkan keempat persamaan lainnya. Hal ini
menunjukkan bahwa Model Page adalah model pengeringan yang terbaik karena
memiliki kesesuaian yang besar terhadap karakteristik pengeringan lapisan tipis
padi ketan hitam dan ketan putih.
Kata kunci : Pengeringan Lapisan Tipis, Kadar Air, Ketan Hitam, Ketan Putih
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan rasa syukur senantiasa penulis panjatkan hanya kehadirat
Allah SWT yang dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan
Skripsi ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana di Jurusan
Teknologi Pertanian.
Skripsi ini dapat terselesaikan berkat adanya bimbingan dan bantuan dari
berbagai pihak. Olehnya itu patutlah kiranya jika pada kesempatan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada :
1. Dr.Ir. Supratomo, DEA dan Olly S. Hutabarat, S.TP., M.Si selaku Dosen
Pembimbing yang senantiasa memberikan arahan selama pelaksaan penelitian
sampai perampungan Skripsi ini.
2. ???????????????????????????????????????????????????????????????????????
selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan masukan demi
kesempurnaan isi dari Skripsi ini.
3. Seluruh Dosen dan Staf Program Studi Keteknikan Pertanian.
4. Sahabat-sahabatku tersayang mitha, ugha, wiwik, vevi, shary, bulan, nilmi dan
mila yang telah memberikan motivasi dan semangat selama penelitian ini
berlangsung.
5. Teman-teman Tekpert 2010 yang telah mendukung terlaksananya penelitian
ini.
Akhirnya atas segala bantuan dan dorongan dari semua pihak yang penulis
tidak dapat sebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya. Penulis berharap Skripsi ini bisa bermanfaat untuk kemajuan
Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dimasa depan. Semoga Allah SWT senantiasa
melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua, Amin.
Makassar, Mei 2014
Penulis
iv
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kabupaten Gowa,
Propinsi Sulawesi Selatan, pada tanggal 12
Januari 1991 dari ayah yang bernama H.
Dudding dan ibu bernama Hj. Muliyati
merupakan anak pertama dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah
Dasar di SD Inpres Parigi pada tahun 2003.
Kemudian Penulis melanjutkan pendidikan di
Pondok Pesantren DDI-AD Mangkoso pada
tingkatan I’dadiyah selama 1 tahun kemudian
melanjutkan ke tingkatan Madrasah Tsanawiyah Putri dan tamat pada tahun
2007. Kemudian penulis melanjutkan pendidikannya di MAN 2 MODEL
Makassar dan lulus pada tahun 2010. Setelah tamat disekolah menengah atas
penulis mencoba melanjutkan studi ke jenjang yang lebih tinggi dan
Alhamdulillah diterima di Program Studi Keteknikan Pertanian Universitas
Hasanuddin Makassar pada tahun 2010. Selama menjadi mahasiswa penulis
cukup aktif dalam kegiatan keorganisasian diantaranya menjadi anggota di
HIMATEPA UH, selain itu penulis pernah menjadi Asisten praktikum sejak 2012
sampai 2013 dibawah naungan Agritech Studi Club (TSC). Dan menyelesaikan
studi S1 pada tahun 2014.
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL...........................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN...........................................................................ii
ABSTRAK........................................................................................................iii
KATA PENGANTAR......................................................................................iv
RIWAYAT HIDUP...........................................................................................v
DAFTAR ISI.....................................................................................................vi
DAFTAR TABEL...........................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR........................................................................................ix
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................xi
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang......................................................................................1
1.2 Tujuan dan Kegunaan............................................................................3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Padi (Oryza sativa. L)...........................................................4
2.2 Padi Ketan (Oryza sativa glutinosa) ....................................................6
2.2.1 Varietas Setail (Ketan Hitam).....................................................8
2.2.2 Varietas Ciasem (Ketan Putih)..................................................10
2.3 Konsep Dasar Pengeringan.................................................................12
2.3.1 Suhu Udara Pengering...............................................................12
2.3.2 Kelembaban Relatif (RH) Udara Pengering..............................13
2.3.3 Kecepatan Aliran Udara Pengering...........................................14
2.3.4 Kadar Air Bahan........................................................................14
2.3.2 Moisture Ratio...........................................................................15
2.4 Mekanisme Pengeringan Bahan .........................................................16
2.5 Laju Pengeringan ................................................................................17
vi
2.6 Alat Pengeringan Tipe Rak (Tray drier) ............................................19
2.7 Model Pengeringan Lapisan Tipis ......................................................21
2.8 Model Pengeringan Lapisan Tipis Padi...............................................25
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat..............................................................................27
3.2 Alat dan Bahan ...................................................................................27
3.3 Parameter Perlakuan Dan Pengamatan ...............................................27
3.4 Prosedur Penelitian..............................................................................28
3.4.1 Persiapan Bahan .......................................................................28
3.4.2 Proses Pengeringan...................................................................28
3.4.3 Pengolahan Data .......................................................................29
3.4.4 Bagan Alir ............................................................................... 30
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pola Penurunan Kadar Air...................................................................34
4.2 Pola Penurunan Laju Penguapan Air...................................................37
4.3 Pola Penurunan Moisture Ratio (MR).................................................40
4.4 Model Pengeringan..............................................................................42
4.5 Hubungan Antara MR Prediksi Model Page dengan MR Hasil Observasi............................................................................44
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan..........................................................................................47
5.2 Saran....................................................................................................47
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................48
LAMPIRAN.....................................................................................................51
vii
DAFTAR TABEL
Nomor Teks Halaman
Tabel 1. Klasifikasi Padi Ketan Varietas Setail..................................................9
Tabel 2. Klasifikasi Padi Ketan Varietas Ciasem..............................................10
Tabel 3. Rincian Komposisi Kandungan Nutrisi/Gizi Beras Ketan Per 100 g.........................................................................11
Tabel 4. Model Matematika Pengeringan Lapisan Tipis..................................22
Tabel 5. Daftar Model Pengeringan Lapisan Tipis yang Diuji.........................42
Tabel 6. Hasil Analisa Persaman Matematika Model Pengeringan..................43
Tabel 7. Konstanta Model Page Pengeringan Bahan Ketan..............................44
viii
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks Halaman
Gambar 1. Tanaman Padi.................................................................................5
Gambar 2. Anatomi Butir Padi .......................................................................6
Gambar 3. Bagan Alir Prosedur Penelitian....................................................31
Gambar 4. Pola Perubahan Suhu Masuk Alat Pengering Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu.....................32
Gambar 5. Pola Perubahan Suhu Keluar Alat Pengering Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu.....................33
Gambar 6. Pola Perubahan Kelembaban Relatif Alat Pengering Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu.....................33
Gambar 7. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC.............................35
Gambar 8. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC.............................35
Gambar 9. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC.............................36
Gambar 10. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC.............................38
Gambar 11. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC.............................38
Gambar 12. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC.............................39
Gambar 13. Pola Penurunan Moisture Ratio (MR)Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC.............................41
Gambar 14. Pola Penurunan Moisture Ratio (MR)Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC.............................41
Gambar 15. Pola Penurunan Moisture Ratio (MR)Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC.............................42
Gambar 16. Grafik Hubungan MR Model Page Dan MR Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC..........................................................................45
Gambar 17. Grafik Hubungan MR Model Page Dan MR Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC..........................................................................45
ix
Gambar 18. Grafik Hubungan MR Model Page Dan MR Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC..........................................................................46
Gambar 19. Persiapan Bahan Ketan Hitam (Kiri) Dan Ketan Putih (Kanan) Sebelum Pengeringan.................................78
Gambar 20. Pengukuran Kecepatan Aliran Udara Alat Pengering Tray Drier Model EH-TD-300 Eunha Fluid Science menggunakan Anemometer..........................................................78
Gambar 21. Pengeringan Bahan Ketan Hitam Dan Ketan Putih Secara Bersamaan menggunakan Alat Pengering Tray Drier Model EH-TD-300 Eunha Fluid Science...................79
Gambar 22. Penimbangan Berat Bahan Menggunakan Timbangan Digital Dengan Ketelitian 0.001 g................................................79
Gambar 23. Penyimpanan Bahan Di Dalam Desikator Selama Pengeringan Tidak Dilakukan......................................................80
Gambar 24. Pengovenan Bahan Ketan Hitam dan Ketan Putih Secara Bersamaan........................................................................80
x
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Teks Halaman
Lampiran 1. Nilai Kelembaban Relatif (RH) Udara Pengering selama Proses Pengeringan pada Suhu 50, 55 dan 60oC serta Kecepatan aliran udara 1 m/s.................................51
Lampiran 2. Nilai Kadar Air Basis Basah Dan Basis Kering selama Proses Pengeringan pada Suhu 50oC dan Kecepatan aliran udara 1 m/s..........................................................53
Lampiran 3. Nilai Kadar Air Basis Basah Dan Basis Kering selama Proses Pengeringan pada Suhu 55oC dan Kecepatan aliran udara 1 m/s..........................................................55
Lampiran 4. Nilai Kadar Air Basis Basah Dan Basis Kering selama Proses Pengeringan pada Suhu 60oC dan Kecepatan aliran udara 1 m/s..........................................................57
Lampiran 5. Nilai Laju Penguapan Airselama Proses Pengeringan pada Suhu 50, 55 dan 60oC serta Kecepatan aliran udara 1 m/s.................................59
Lampiran 6. Nilai Moisture Ratio selama Proses Pengeringan pada Suhu 50oC dan Kecepatan aliran udara 1m/s..................................62
Lampiran 7. Nilai Moisture Ratio selama Proses Pengeringan pada Suhu 55oC dan Kecepatan aliran udara 1m/s..................................64
Lampiran 8. Nilai Moisture Ratio selama Proses Pengeringan pada Suhu 60oC dan Kecepatan aliran udara 1m/s..................................66
Lampiran 9. Hasil Solver Nilai Moisture Ratio (MR) Prediksi Model Newton, Model Henderson & Pabis dan Model Page pada Suhu 50oC serta Kecepatan aliran udara 1m/s...........................................................68
Lampiran 10.`Hasil Solver Nilai Moisture Ratio (MR) Prediksi Model Newton, Model Henderson & Pabis dan Model Page pada Suhu 55oC serta Kecepatan aliran udara 1m/s...........................................................72
Lampiran 11. Hasil Solver Nilai Moisture Ratio (MR) Prediksi Model Newton, Model Henderson & Pabis dan Model Page pada Suhu 60oC serta Kecepatan aliran udara 1m/s...........................................................75
Lampiran 12. Foto Kegiatan Selama Penelitian....................................................78
xi
I. PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Beras merupakan salah satu tanaman pangan utama dari hampir
setengah populasi dunia. Bagi masyarakat Indonesia beras merupakan bahan
pangan pokok sehari-hari. Beras dijadikan sumber karbohidrat utama
hampir di seluruh daerah di Indonesia karena mudah didapat, rasanya yang
enak dan dapat dikombinasikan dengan bahan pangan lain. Sebagai bahan
pokok, beras menyumbangkan sekitar 40-80% energi dan 45-55% protein
dalam rata-rata menu rakyat Indonesia. Di dalam bidang ekonomi, beras
merupakan sumber pendapatan sebagian besar masyarakat Indonesia,
sebagai indeks kestabilan ekonomi, dan landasan utama kebijakan pangan
pemerintah. Oleh karena itu, peningkatan mutu beras harus dilakukan. Beras
yang bermutu baik tentunya dihasilkan dari gabah yang bermutu baik.
Dalam menghasilkan bahan yang baik diperlukan penanganan pascapanen
yang baik agar kerusakan gabah dapat dihindari.
Penanganan pascapanen pada komoditas tanaman pangan bertujuan
mempertahankan komoditas yang telah dipanen dalam kondisi baik serta
layak dan tetap enak dikonsumsi. Penanganannya dapat berupa
pemipilan/perontokan, pengupasan, pembersihan, pengeringan,pengemasan,
penyimpanan, pencegahan serangan hama dan penyakit, dan penanganan
lanjutan (Mutiarawati, 2007).
Pengeringan bahan pangan merupakan salah satu penanganan
pascapanen yang sangat penting. Pengeringan merupakan tahapan operasi
rumit yang meliputi perpindahan panas dan massa secara transien serta
beberapa laju proses, seperti transformasi fisik atau kimia, yang pada
gilirannya menyebabkan perubahan mutu hasil maupun mekanisme
perpindahan panas dan massa. Proses pengeringan dilakukan sampai pada
kadar air seimbang dengan keadaan udara atmosfir normal (Equilibrium
Moisture Content) atau pada batas tertentu sehingga aman disimpan dan
tetap memiliki mutu yang baik sampai ke tahap proses pengolahan
berikutnya (Widyotomo and Mulato, 2005).
12
Pengeringan gabah diperlukan untuk mengurangi kadar air yang
terdapat dalam bahan pangan tersebut. Penurunan kadar air gabah kering
panen (KA = 20-27%) menjadi kadar air gabah kering giling (KA = 14%)
diperlukan untuk mengurangi terjadinya kerusakan pada gabah. Air bebas
yang terdapat dalam gabah dapat membantu terjadinya proses kerusakan
bahan misalnya proses mikrobilogis, kimiawi, ensimatik, bahkan oleh
aktivitas serangga perusak. Padagabah yang telah dikeringkan (KA = 14%),
laju pernapasannya rendah. Jika kadar air gabah lebih dari 14 %, laju
pernapasan meningkat sehingga menyebabkan kenaikan suhu bahan.
Kenaikan suhu yang terjadi dikarenakan bahan terserang jamur, terutama
Aspergillus dan Penicillium yang umumnya menyerang lapisan pembungkus
butir padi. Jumlah air bebas dalam gabah/bahan pangan yang dapat
digunakan oleh mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembang biak
dinyatakan dalam besaran aktivitas air (Aw = water activity).
Mikroorganisme memerlukan kecukupan air untuk tumbuh dan
berkembang biak. Seperti halnya pH, mikroba mempunyai nilai Aw
minimum, maksimum dan optimum untuk tumbuh dan berkembang biak.
Nilai Aw suatu bahan atau produk pangan dinyatakan dalam skala
0 sampai 1. Nilai 0 berarti dalam makanan tersebut tidak terdapat air bebas,
sedangkan nilai 1 menunjukkan bahwa bahan pangan tersebut hanya terdiri
dari air murni. Kapang, khamir, dan bakteri ternyata memerlukan nilai Aw
yang paling tinggi untuk pertumbuhannya. Niai Aw terendah dimana bakteri
dapat hidup adalah 0,86. Bakteri-bakteri yang bersifat halofilik atau dapat
tumbuh pada kadar garam tinggi dapat hidup pada nilai Aw yang lebih
rendah yaitu 0,75. Sebagian besar makanan segar mempunyai nilai
Aw = 0,99.
Kerusakan pada bahan pangan dapat disebabkan oleh terlambatnya
proses pengeringan, proses pengeringan yang terlalu lama atau terlalu cepat
dan proses pengeringan yang tidak merata. Suhu yang terlalu tinggi atau
adanya perubahan suhu yang mendadak juga dapat menyebabkan terjadinya
kerusakan pada gabah yang berdampak langsung pada mutu beras yang
dihasilkan (Brooker et al., 1981), sehingga diperlukan sebuah model
13
pengeringan yang dapat menjadi acuan pemodelan pengeringan lapisan tipis
gabah dari padi ketan.
Berdasarkan penjelasan di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk
mendapatkan sebuah model pengeringan lapisan tipis yang paling sesuai
dengan karakteristik padi ketan.
I.2 Tujuan dan Kegunaan
Penelitian yang dilaksanakan bertujuan untuk mendapatkan model
pengeringan lapisan tipis yang paling sesuai dengan karakteristik padi ketan
hitam dan ketan putih pada tiga level suhu (50, 55 dan 60oC) dan kecepatan
aliran udara 1.0 m/s.
Kegunaan penelitian yang dilaksanakan ini adalah sebagai referensi
dasar permodelan pengeringan lapisan tipis padi ketan dan menjadi bahan
informasi untuk industri pengolahan tepung beras ketan.
14
II. TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Tanaman Padi (Oryza Sativa L.)
Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman pertanian yang hingga kini
menjadi tanaman utama dunia yang asal-usulnya masih diperdebatkan.
Bukti sejarah di provinsi Zheijiang, Cina Selatan, menunjukkan bahwa
penanaman padi di Asia telah dimulai 7000 tahun yang lalu. Beras
diperkenalkan di Indonesia oleh orang Deutero-Malay yang berimigrasi
pada tahun 1599 SM ketika wilayah Indonesia masih ditempati oleh
Proto-Malay (Grist, 1975).
Tanaman padi adalah tanaman yang mempunyai varietas sampai ribuan
jumlahnya, lebih dari 90% tumbuh di wilayah Asia Selatan dan Timur,
tersebar di negara-negara beriklim subtropis. Dari kelompok spesies padi
yang telah dibudidayakan terdapat dua kelompok utama yaitu Oryza sativa
yang berasal dari Asia dan Oryza globerima yang berasal dari Afrika Barat.
Kini di dunia lebih banyak dikenal dua kelompok varietas padi Oryza sativa
yaitu : japonica dan indica (Winarno, 1984).
Padi japonica banyak ditanam di daerah Jepang, Korea, dan
negara-negara subtropis. Sedangkan padi indica banyak ditanam di daerah
tropis (khususnya Asia Tenggara). Perbedaan antara kedua padi tersebut
antara lain dari bentuk bijinya. Bentuk biji beras japonica secara umum
lebih pendek dan lebar dibandingkan beras indica. Japonica memiliki daun
yang lebih lebar dan endosperm yang lebih transparan dibanding indica.
Perbedaan lain yang juga penting adalah karakteristik pemasakannya,
japonica bersifat lebih cepat lembek setelah pemasakan, sebaliknya indica
lebih tahan terhadap pemasakan. Hal ini berkaitan dengan sifat nasi yang
dihasilkan. Nasi dari beras japonica memiliki tekstur yang lebih lengket dan
lembek dibandingkan nasi dari beras indica (Grist, 1975).
Di Indonesia, padi adalah tanaman pangan utama, disamping jagung,
sagu, dan umbi-umbian. Terpilihnya padi sebagai sumber karbohidrat utama
adalah karena kelebihan-kelebihan sifat tanaman padi dibandingkan
tanaman sumber karbohidrat lainnya, antara lain (1) memiliki sifat
15
produktivitas tinggi, (2) padi dapat disimpan lama, (3) lahan sawah relatif
tidak mengalami erosi (Winarno,1984).
Menurut Dianti (2010) klasifikasi dari tanaman padi adalah sebagai
berikut :
Kingdom : Plantae (tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas : Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas : Commelinidae
Ordo : Poales
Famili : Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus : Oryza
Spesies : Oryza sativa L.
Gambar 1. Tanaman Padi
Menurut Dianti (2010) beras secara biologi adalah bagian biji padi yang
terdiri dari :
a. Aleuron : lapis terluar yang sering kali ikut terbuang dalam proses
pemisahan kulit.
b. Endospermia : tempat sebagian besar pati dan protein beras berada.
c. Embrio : merupakan calon tanaman baru (dalam beras tidak dapat
tumbuh lagi, kecuali dengan bantuan teknik kultur jaringan). Dalam
bahasa sehari-hari, embrio disebut sebagai mata beras.
Lapisan aleuron merupakan lapisan yang menyelubungi endosperm dan
lembaga. Lapisan aleuron terdiri dari 1-7 lapisan sel. Tiap jenis padi
16
mempunyai variasi ketebalan. Beras yang berbentuk bulat cenderung
mempunyai lapisan aleuron yang lebih tebal dari pada beras yang lonjong.
Lapisan aleuron terdiri dari sel-sel parenkim dengan dinding tipis setebal
2 mm. Dinding sel aleuron bereaksi positif dan terdapat zat pewarna untuk
protein, hemiselulosa dan selulosa. Dalam sitoplasma, aleuron berisi aluerin
(butiran aleuron). Untuk lebih jelasnya dapat terlihat pada gambar 2
dibawah ini (Dianti, 2010) :
Gambar 2. Anatomi Butir Padi
II.2 Padi Ketan (Oryza sativa glutinosa)
Ketan termasuk salah satu varietas dari ribuan varietas padi yang
merupakan tumbuhan semusim. Helaian daun berbentuk garis dengan
panjang 15 sampai 50 cm. Pada waktu masak, buahnya yang berwarna ada
yang rontok dan ada yang tidak. Buah yang dihasilkan dari tanaman ini
berbeda ada yang kaya pati dan ini disebut beras, sedangkan buah kaya
perekat disebut ketan. Warna beras yang berbeda-beda diatur secara genetik
akibat dari perbedaan gen yang mengatur warna aleuron, warna
endospermia, dan komposisi pati pada endosperm (Universitas Sumatra
Utara, 2011).
Dari komposisi kimiawinya diketahui bahwa karbohidrat penyusun
utama beras ketan adalah pati. Pati merupakan karbohidrat polimer glukosa
yang mempunyai 2 struktur yakni amilosa dan amilopektin. Molekul
amilosa merupakan rantai lurus yang masing-masing unit glukosanya
dihubungkan oleh ikatan 1,4 alpha glukosidik. Molekul yang panjang
17
dengan rantai lurus ini membentuk Struktur Heliks. Rantai lurus amilosa
terdiri atas 100-700 unit alpha D-glukosa dengan ikatan 1,4 alpha glukosidik
(Haryadi, 2008).
Amilopektin merupakan polimer glukosa yang memiliki banyak
percabangan. Amilopektin disusun oleh 20-30 unit glukosa dengan ikatan
1,4 alpha glukosidik pada rantai lurus dan pada percabangan dihubungkan
oleh ikatan 1,6 alpha glukosidik. Berdasarkan berat molekulnya diketahui
bahwa amilopektin terdiri atas 1000 atau lebih unit glukosa. Amilopektin
dengan struktur bercabang ini cenderung bersifat lengket (Haryadi, 2008).
Perbandingan komposisi kedua golongan pati sangat menentukan warna
(transparan atau tidak) dan tekstur nasi (lengket, lunak, keras, atau pera).
Beras Ketan hampir seluruhnya didominasi oleh amilopektin sehingga
bersifat sangat lekat, sedangkan beras pera memiliki kandungan amilosa
lebih dari 20% yang membuat butiran nasinya terpencar-pencar (tidak
berlekatan) dan keras (Haryadi, 2008).
Struktur kimia amilopektin yang bercabang, menyebabkan struktur gel
yang terbentuk lebih kompak dan lebih kuat dari pada amilosa Sifat inilah
yang menyebabkan mengapa beras ketan lebih lengket dari pada beras biasa
(beras non-ketan), sehingga pada pembuatan rengginang teksturnya lebih
kompak. Kandungan amilosa yang rendah pada beras ketan cenderung
menghasilkan tekstur produk akhir yang renyah, rapuh, dan mudah hancur.
(Winarno, 1984).
Menurut Winarno (1984) beras ketan tidak memiliki amilosa karena
hanya mengandung 0-2% sehingga termasuk golongan beras dengan
kandungan amilosa sangat rendah (<9%). Berdasarkan pada berat kering,
beras ketan putih mengandung senyawa pati sebanyak 90%, yang terdiri dari
amilosa 1-2% dan amilopektin 88-89%. Dengan demikian amilopektin
merupakan penyusun terbanyak dalam beras ketan.
Jenis beras yang berbeda mempunyai perbandingan atau rasio
kandungan amilosa-amilopektin yang berbeda pula. Rasio ini
merupakan penentu utama bagi tekstur nasi ataupun hasil olahan berbasis
beras lainnya. Berdasarkan kandungan amilosanya, beras dikelompokkan
18
menjadi beras dengan amilosa rendah yaitu antara 9-20%, amilosa
menengah yaitu 20-25%, dan amilosa tinggi yaitu lebih dari 25%. Pada
beras ketan hanya mengandung 0-2% amilosa. Pada jenis beras yang
mengandung amilosa rendah ini, bila beras dimasak menyebabkan keadaan
yang lekat dan lunak. Sebaliknya pada beras yang mengandung amilosa
tinggi, menyebabkan keadaan yang keras karena adanya penyerapan air
yang banyak, sehingga membentuk ikatan hidrogen yang lebih besar.
Semakin tinggi kandungan amilosa kemampuan pati untuk menyerap air
lebih besar karena amilosa mempunyai kemampuan lebih besar dari pada
amilopektin dalam membentuk ikatan hidrogen dalam. Pati yang banyak
mengandung amilopektin (amilosa rendah), bila dimasak tidak mampu
membentuk gel yang kukuh dan pasta yang dihasilkan lebih lunak (disebut
long texture). Sifat long texture tersebut menyebabkan kecenderungan sifat
yang merenggang dan patah, sehingga menghasilkan tingkat pengembangan
yang lebih besar (Haryadi, 2008)
Pengukusan bertujuan agar terjadi proses gelatinisasi pada molekul pati.
Suhu pada saat granula pati pecah disebut suhu gelatinnisasi, suhu
gelatinisasi tergantung pada konsentrasi serta jenis pati Beberapa faktor
yang berpengaruh terhadap gelatinisasi adalah: jenis pati, ukuran granula
pati dan hubungan suhu dengan lama pemanasan (Winarno, 1984).
Menurut Haryadi (2008) Beras ketan dengan suhu gelatinisasi rendah
akan memberi sifat yang lebih lekat dan lebih lama mengeras dibandingkan
dengan yang suhu gelatinisasi tinggi. perbedaan tingkat gelatinisasi dan sifat
retrogradasi yang dicapai setelah pengukusan adonan dan pendinginan
berpengaruh pada pengembangan kerupuk pada penggorengan.
II.2.1Varietas Setail (Ketan Hitam)
Ketan hitam merupakan salah satu komoditi yang sangat potensial
sebagai sumber karbohidrat, antioksidan, senyawa bioaktif, dan serat yang
penting bagi kesehatan. Banyak makanan olahan yang menggunakan bahan
dasar ketan hitam, seperti tape ketan, cake ketan hitam, bubur ketan hitam,
onde-onde, gemblong, dan sebagainya (Nailufar, 2012).
19
Gambar 3. Padi Ketan Varietas Setail (Ketan Hitam)
Menurut Nailufar (2012) di dalam beras ketan hitam terdapat zat warna
antosianin yang dapat digunakan sebagai pewarna alami pada makanan.
Warna beras ketan hitam disebabkan oleh sel-sel pada kulit ari yang
mengandung antosianin. Antosianin merupakan pigmen berwarna merah,
ungu dan biru yang biasa terdapat pada tanaman tingkat tinggi. Secara
kimiawi antosianin bisa dikelompokan ke dalam flavonoid dan fenolik.
Beberapa fungsi antosianin, antara lain; sebagai antioksidan di dalam tubuh,
melindungi lambung dari kerusakan, menghambat sel tumor, meningkatkan
kemampuan penglihatan mata, sebagai senyawa anti-inflamasi yang
melindungi otak dari kerusakan, serta mampu mencegah obesitas dan
diabetes.
Tabel 1. Klasifikasi Padi Ketan Varietas SetailNomor Seleksi : B10299B-MR-116-2-3-5-1Asal persilangan: IR65/B8203B-MR-1-17-1Komoditas: Padi KetanGolongan : CereUmur tanaman : 116-125 hariBentuk tanaman : TegakTinggi tanaman : 90-105 cmAnakan produktif: 11-16 batangWarna kaki : Hijau Warna batang : Hijau Warna daun telinga : Tidak berwarnaWarna lidah daun : Tidak berwarnaWarna helai daun : Hijau tuaMuka daun : KasarPosisi daun : Tegak Daun bendera : Tegak Bentuk Bahan : RampingWarna Bahan : Ungu KehitamanKerontokan : Mudah Rontok
20
Kerebahan : TahanTekstur nasi : KetanKadar amilosa : 7,6%Indeks glikemik 74Bobot 1000 butir : 24 grRata-rata Hasil: 4,7 t/haPotensi hasil: 6,0 t/haTahan hama : Agak tahan terhadap wereng coklat
biotipe 2 dan agak tahan biotipe 3Tahan penyakit : Tahan terhadap hawar daun bakteri
strain III dan IV, rentan terhadap strain VIII
Anjuran tanam: Baik ditanam pada sawah dataran rendah sampai sedang (kurang dari 500 m dpl.)
Pemulia : B. Kustianto, Soewito T., AllidawatiPeneliti : Yetty Setyawati, Suwarno dan
Anggiani NasutionTeknisi : Supartopo, Sularjo, Sudarno, Ade
Santika, Gusnimar.Dilepas tahun : 2002
Sumber : Suprihatno, 2009.
II.2.2Varietas Ciasem (Ketan Putih)
Beras ketan putih merupakan salah satu varietas padi yang termasuk
dalam famili Graminae. Butir beras sebagian besar terdiri dari zat pati
(sekitar 80-85%) yang terdapat dalam endosperma yang tersusun oleh
granula-granula pati yang berukuran 3-10 milimikron. Beras ketan juga
mengandung vitamin (terutama pada bagian aleuron), mineral dan air.
Komposisi kimiawi beras ketan putih terdiri dari Karbohidrat 79,4 % ;
Protein 6,7 % ; Lemak 0,7 % ; Ca 0,012 % ; Fe 0,008 % ; P 0,148 % ; Vit B
0,0002 % dan Air 12 % (Nailufar, 2012).
Gambar 4. Padi Ketan Varietas Ciasem (Ketan Putih)
21
Tabel 2. Klasifikasi Padi Ketan Varietas CiasemNomor Seleksi : B10299B-MR-116-2-4-1-2Asal persilangan: IR65/B8203B-MR-1-17-1Komoditas: Padi KetanGolongan : CereUmur tanaman : 110-120 hariBentuk tanaman : TegakTinggi tanaman : 90-100 cmAnakan produktif: 15-21 batangWarna kaki : Hijau Warna batang : Hijau Warna daun telinga : Tidak berwarnaWarna lidah daun : Tidak berwarnaWarna helai daun : HijauMuka daun : Agak kasarPosisi daun : Tegak Daun bendera : Tegak Bentuk Bahan : Sedang panjangWarna Bahan : Kuning bersihKerontokan : Sedang Kerebahan : TahanTekstur nasi : KetanKadar amilosa : 7,6%Indeks glikemik 130Bobot 1000 butir : 29 grRata-rata Hasil: 5,7 t/haPotensi hasil: 8,3 t/haTahan hama : Agak tahan terhadap wereng coklat
biotipe 2 dan agak tahan biotipe 3Tahan penyakit : Tahan terhadap hawar daun bakteri
strain III dan IV, rentan terhadap strain VIII
Anjuran tanam: Baik ditanam pada sawah dataran rendah sampai sedang (kurang dari 500 m dpl.)
Baik untuk produk rengginang, tape ketan, dodol dan lemper
Pemulia : B. Kustianto, Soewito T., B. Abdullah dan Sularjo
Tim peneliti : Allidawati B.S., Agung K., Atito DS., Heni S., S. Dewi Indrasari, Prihadi Wibowo dan Agus Setyono
Teknisi : Supartopo, Indarjo, Gusnimar A., Sail Hanafi., Surahmat, Sudarna dan Panca H.S.
Dilepas tahun : 2005Sumber : Suprihatno, 2009
22
Berdasarkan data BKPPP DIY tahun 2012 komposisi kandungan zat
kimia dalam beras ketan dapat dilihat pada Tabel 3 berikut ini :
Tabel 3. Rinci Komposisi Kandungan Nutrisi/Gizi Beras Ketan Per 100 g
No. Kandungan Nilai GiziKetan Hitam Ketan Putih
1 Kalori 356 kal 362 kal2 Protein 7 gr 6,7 gr3 Lemak 0,7 gr 0,7 gr4 Karbohidrat 78 gr 79,4 gr5 Kalsium 10 mg 12 mg6 Fosfor 148 mg 148 mg7 Zat Besi 0,8 g 0,8 g8 Vitamin A 0 SI 0 SI9 Vitamin B1 0,20 mg 0,16 mg10 Vitamin C 0 mg 0 mg11 Air 13,0 g 12,0 g
Sumber : BKPPP DIY, 2012.
II.3 Konsep Dasar Pengeringan
Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara
simultan, yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air
yang dipindahkan dari permukaan bahan yang dikeringkan oleh media
pengering yang biasanya berupa panas. Taib, G. et al., (1988) menyatakan
proses pengeringan adalah proses pengambilan atau penurunan kadar air
sampai batas tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan biji-
bijian akibat aktivitas biologi dan kimia sebelum bahan diolah/digunakan.
Tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air bahan sampai batas di
mana perkembangan mikroorganisma dan kegiatan enzim yang dapat
menyebabkan pembusukan terhambat atau terhenti. Dengan demikian bahan
yang dikeringkan dapat mempunyai waktu simpan yang lama (Taufiq, 2004)
Menurut Taufiq (2004) faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan
ada dua golongan yaitu faktor yang berhubungan dengan udara pengering
dan faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkan.
Faktor-faktor yang termasuk golongan pertama adalah suhu, kecepatan
volumetrik aliran udara pengering dan kelembaban udara. Faktor-faktor
yang termasuk golongan kedua adalah ukuran bahan, kadar air awal dan
23
tekanan parsial di dalam bahan. Berikut ini akan dijelaskan lebih lanjut
faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan :
II.3.1Suhu Udara Pengering
Laju penguapan air bahan dalam pengeringan sangat ditentukan oleh
kenaikan suhu. Semakin besar perbedaan antara suhu media pemanas
dengan bahan yang dikeringkan, semakin besar pula kecepatan pindah panas
ke dalam bahan pangan, sehingga penguapan air dari bahan akan lebih
banyak dan cepat. Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengering
makin cepat pula proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara
pengering makin besar energi panas yang dibawa udara sehingga makin
banyak jumlah massa cairan yang diuapkan dari permukaan bahan yang
dikeringkan. Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka
makin cepat pula massa uap air yang dipindahkan dari bahan ke atmosfir
(Taib, G. et al., 1988).
Semakin tinggi suhu yang digunakan untuk pengeringan, makin tinggi
energi yang disuplai dan makin cepat laju pengeringan. Akan tetapi
pengeringan yang terlalu cepat dapat merusak bahan, yakni permukaan
bahan terlalu cepat kering, sehingga tidak sebanding dengan kecepatan
pergerakan air bahan ke permukaan. Hal ini menyebabkan pengerasan
permukaan bahan (case hardenig). Selanjutnya air dalam bahan tidak dapat
lagi menguap karena terhalang. Disamping itu penggunaan suhu yang
terlalu tinggi dapat merusak daya fisiologik biji-bijian/ benih (Taib, G. et
al., 1988).
Menurut Setiyo (2003) pengeringan bahan hasil pertanian
menggunakan aliran udara pengering yang baik adalah antara suhu 45oC
sampai 75oC. Pengeringan pada suhu dibawah 45oC mikroba dan jamur
yang merusak produk masih hidup, sehingga daya awet dan mutu produk
rendah. Namun pada suhu udara pengering di atas 75oC menyebabkan
struktur kimiawi dan fisik produk rusak, karena perpindahan panas dan
massa air yang berdampak perubahan struktur sel.
24
II.3.2Kelembaban Relatif (RH) Udara Pengering
Kelembaban relatif udara pengeringan menunjukkan kemampuan udara
untuk menyerap uap air. Udara panas di dalam ruang pengering secara
perlahan akan memanaskan dan menguapkan massa air di dalam butiran
padi. Uap air tidak langsung keluar dari ruang pengering melainkan
menjenuhkan udara di sekitar bahan. Kelembaban berkurang disebabkan
oleh perbedaan tekanan uap antara permukaan bahan dan lingkungan.
Semakin rendah kelembaban relatif udara pengeringan, maka
kemampuannya dalam menyerap uap air akan semakin besar. Hal
sebaliknya akan terjadi jika kelembaban relatif udara pengeringan semakin
besar maka kemampuan dalam menyerap uap air akan semakin kecil
(Widyotomo dan Mulato, 2005).
Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap air.
Apabila kelembaban udara tinggi, maka perbedaan tekanan uap air di dalam
dan di luar bahan menjadi kecil sehingga menghambat pemindahan uap air
dari dalam bahan ke luar. Pengontrolan suhu serta waktu pengeringan
dilakukan dengan mengatur kotak alat pengering dengan alat pemanas,
seperti udara panas yang dialirkan ataupun alat pemanas lainnya. Suhu
pengeringan akan mempengaruhi kelembaban udara di dalam alat pengering
dan laju pengeringan untuk bahan tersebut. Pada kelembaban udara yang
tinggi, laju penguapan air Bahan akan lebih lambat dibandingkan dengan
pengeringan pada kelembaban yang rendah (Taufiq, 2004).
II.3.3Kecepatan Aliran Udara Pengering
Laju aliran udara pengeringan berfungsi untuk membawa energi panas
yang selanjutnya mentransferkannya ke bahan dan membawa uap air keluar
ruang pengering. Laju pengeringan yang cepat dapat terjadi jika udara
pengering memiliki kandungan panas yang lebih seragam dengan volume
dan laju aliran udara yang lebih besar sehingga memiliki kekuatan yang
lebih besar pula untuk menembus lapisan bahan. Untuk pengeringan
lapisan tipis biji-bijian sereali umumnya menggunakan kecepatan antara
0,25 – 2,33 m/s (Widyotomo dan Mulato, 2005).
25
II.3.4Kadar Air Bahan
Kualitas fisik bahan terutama ditentukan oleh kadar air dan kemurnian
bahan. Kadar air bahan adalah jumlah kandungan air di dalam butiran bahan
yang biasanya dinyatakan dalam satuan (%) dari berat basah (wet basis).
Sedangkan tingkat kemurnian bahan merupakan persentase berat bahan
bernas terhadap berat keseluruhan campuran bahan. Makin banyak benda
asing atau bahan hampa atau rusak di dalam campuran bahan maka tingkat
kemurnian bahan makin menurun (Haryadi, 2008).
Selama pengeringan, bahan pangan kehilangan kadar air, yang
menyebabkan naiknya kadar zat gizi di dalam massa yang tertinggal. Jumlah
protein, lemak, dan karbohidrat yang ada per satuan berat di dalam bahan
pangan kering lebih besar daripada bahan pangan segar. Kadar air
menunjukkan jumlah air yang terkandung dalam bahan. Dua basis yang
digunakan untuk menunjukkan kandungan air dalam bahan adalah kadar air
basis basah (MCwb) dan kadar air basis kering MCdb). Kadar air basis
basah adalah jumlah air yang terdapat dalam suatu massa bahan basah.
Sedangkan kadar air basis kering adalah jumlah air yang terdapat dalam
suatu massa bahan padatan kering. Kadar air basis basah (MCwb) dan kadar
air basis kering (MCdb) ditunjukan dengan persamaan sebagai berikut
(Singh dan Heldman, 2009):
.......................................... (1)
........................................................... (2)
Hubungan antara MCwb dan MCdb dapat dituliskan dengan persamaan
sebagai berikut:
........................................................................................ (3)
.......................................................................................... (4)
26
Metode penentuan kadar air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
metode langsung dan metode tidak langsung. Metode langsung menerapkan
metode oven dan metode destilasi. Pada metode oven, bahan bahan
diletakkan ke dalam oven hingga diperoleh berat konstan pada bahan.
Penentuan kadar air pada metode oven didasarkan pada banyaknya air yang
hilang dari produk. Sedangkan pada metode destilasi, kadar air dihilangkan
dengan memanaskan biji kedalam air dan selanjutnya menentukan volume
atau massa air yang hilang pada biji dalam uap yang terkondensasi atau
dengan pengurangan berat bahan (Brooker et al., 1974).
II.3.5Moisture Ratio
Sama halnya dengan laju kadar air, rasio kelembaban juga mengalami
penurunan selama proses pengeringan. kenaikan suhu udara pengeringan
mengurangi waktu yang diperlukan untuk mencapai setiap tingkat rasio
kelembaban sejak proses transfer panas dalam ruang pengeringan
meningkat. Sedangkan, pada suhu tinggi, perpindahan panas dan massa juga
meningkat dan kadar air bahan akan semakin berkurang (Garavand et al.,
2011).
Rasio kelembaban (Moisture Ratio) pada bahan pangan selama
pengeringan dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
......................................................................................…..… (5)
Dimana MR merupakan Moisture Ratio (rasio kelembaban), Mt merupakan
kadar air pada saat t (waktu selama pengeringan, menit), Mo merupakan
kadar air awal bahan, dan Me merupakan kadar air yang diperoleh setelah
berat bahan konstan. Nilai satuan Mt, Mo dan Me merupakan persentase dari
kadar air basis kering bahan (Garavand et al., 2011).
II.4 Mekanisme Pengeringan Bahan
27
Proses perpindahan panas terjadi karena suhu bahan lebih rendah dari
pada suhu udara yang dialirkan di sekelilingnya. Panas yang diberikan ini
akan menaikkan suhu bahan yang menyebabkan tekanan uap air di dalam
bahan lebih tinggi dari pada tekanan uap air di udara, sehingga terjadi
perpindahan uap air dari bahan ke udara yang merupakan perpindahan
massa (Taufiq, 2004).
Sebelum proses pengeringan berlangsung, tekanan uap air di dalam
bahan berada dalam keseimbangan dengan tekanan uap air di udara
sekitarnya. Pada saat pengeringan dimuai, uap panas yang dialirkan meliputi
permukaan bahan akan menaikkan tekanan uap air, terutama pada daerah
permukaan, sejalan dengan kenaikan suhunya (Taufiq, 2004).
Pada saat proses ini terjadi, perpindahan massa dari bahan ke udara
dalam bentuk uap air berlangsung atau terjadi pengeringan pada permukaan
bahan. Setelah itu tekanan uap air pada permukaan bahan akan menurun.
Setelah kenaikan suhu terjadi pada seluruh bagian bahan, maka terjadi
pergerakan air secara difusi dari bahan ke permukaannya dan seterusnya
proses penguapan pada permukaan bahan diulang lagi. Akhirnya setelah air
bahan berkurang, tekanan uap air bahan akan menurun sampai terjadi
keseimbangan dengan udara sekitarnya (Taufiq, 2004).
Menurut Taufiq (2004) peristiwa yang terjadi selama pengeringan
meliputi dua proses yaitu:
a. Proses perpindahan panas, yaitu proses menguapkan air dari dalam
bahan atau proses perubahan bentuk cair ke bentuk gas.
b. Proses perpindahan massa, yaitu proses perpindahan massa uap air dari
permukaan bahan ke udara.
Proses pengeringan pada bahan dimana udara panas dialirkan dapat
dianggap suatu proses adiabatis. Hal ini berarti bahwa panas yang
dibutuhkan untuk penguapan air dari bahan hanya diberikan oleh udara
pengering tanpa tambahan energi dari luar. Ketika udara pengering
menembus bahan basah, sebagian panas sensibel udara pengering diubah
menjadi panas laten sambil menghasilkan uap air (Taufiq, 2004).
28
Selama proses pengeringan terjadi penurunan suhu bola kering udara,
disertai dengan kenaikan kelembaban mutlak, kelembaban nisbi, tekanan
uap dan suhu pengembunan udara pengering. Entalphi dan suhu bola basah
udara pengering tidak menunjukkan perubahan (Taufiq, 2004).
II.5 Laju Pengeringan
Dalam suatu proses pengeringan, dikenal adanya suatu laju pengeringan
yang dibedakan menjadi dua tahap utama, yaitu laju pengeringan konstan
dan laju pengeringan menurun. Laju pengeringan konstan terjadi pada
lapisan air bebas yang terdapat pada permukaan biji-bijian. Laju
pengeringan ini terjadi sangat singkat selama proses pengeringan
berlangsung, kecepatan penguapan air pada tahap ini dapat disamakan
dengan kecepatan penguapan air bebas. Besarnya laju pengeringan ini
tergantung dari: a) Lapisan yang terbuka, b) Perbedaan kelembaban antara
aliran udara dan daerah basah, c) Koefisien pindah massa, dan d) Kecepatan
aliran udara pengering (Sodha et al., 1987a).
Laju pengeringan bahan pangan dengan kadar air awal di atas
70-75 % basis basah, selama periode awal pengeringan, laju pengeringan
ditinjau dari tiga parameter pengeringan eksternal yaitu kecepatan aliran
udara, suhu udara dan kelembaban udara. Jika kondisi lingkungan konstan,
maka laju pengeringan akan konstan (Brooker et al., 1981).
Sedangkan laju pengeringan menurun terjadi setelah periode
pengeringan konstan selesai. Pada tahap ini kecepatan aliran air bebas dari
dalam biji ke permukaan lebih kecil dari kecepatan pengambilan uap air
maksimum dari biji. Proses pengeringan dengan laju menurun sangat
tergantung pada sifat-sifat alami bahan yang dikeringkan. Laju perpindahan
massa selama proses ini dikendalikan oleh perpindahan internal bahan
(Istadi dkk., 2002).
Menurut Henderson dan Perry (1976) periode laju pengeringan
menurun meliputi 2 proses yaitu perpindahan air dari dalam bahan ke
permukaan dan perpindahan uap air dari permukaan ke udara sekitar. Kadar
air kritis (critical moisture content) menjadi batas antara laju pengeringan
29
konstan dan laju pengeringan menurun. Dalam bukunya Henderson dan
Perry (1976) menyatakan bahwa kadar air kritis adalah kadar air terendah
pada saat kecepatan aliran air bebas dari dalam biji ke permukaan sama
dengan kecepatan pengambilan uap air maksimum dari biji.
Proses pengeringan berlangsung sampai kesetimbangan dicapai antara
permukaan dalam dan permukaan luar bahan dan antara permukaan luar
bahan dengan lingkungan. Pada tahap awal, dimulai dengan masa
pemanasan singkat dengan laju pengeringan maksimum dan konstan. Dalam
tahap pengeringan ini, kadar air melebihi kadar air maksimum higroskopis
diseluruh bagian dalam bahan. Dalam hal ini, tingkat pengeringan bahan
tertentu tergantung pada karakteristik bahan yaitu suhu bahan, kelembaban
relatif dan kecepatan aliran udara pengeringan (Sitkei, 1986). Laju
penguapan air dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Laju Penguapan Air ..............................................……. (6)
Dimana wt merupakan berat bahan pada waktu (t, jam) dan wt-1 merupakan
berat awal bahan sebelum waktu t serta t1 dan t2 merupakan perubahan
waktu setiap jam. Laju penguapan air adalah banyaknya air yang diuapkan
setiap satuan waktu atau penurunan kadar air bahan dalam satuan waktu.
II.6 Alat Pengeringan Tipe Rak (Tray drier)
Pengering buatan (artificial dryer) merupakan jenis pengering yang
banyak diterapkan di perkebunan besar karena fleksibilitas operasional dan
kapasitasnya besar serta tidak tergantung pada cuaca. Komponen yang
diperlukan pengering yaitu sebuah sistem pemanas menyalurkan sejumlah
energi yang diperlukan untuk proses pengeringan, sebuah tempat
pengeringan sebagai sarana perpindahan panas dan massa antara udara dan
produk, sebuah sistem ventilasi yang tepat dan perangkat pengontrol (Sodha
et al.,1987b)
30
Salah satu alternatif lain dalam proses pengeringan yaitu pengeringan
bahan dengan menggunakan tray drier. Bahan seperti buah-buahan dan
sayuran adalah bahan terbaik yang biasanya dikeringkan dalam tray drier.
Pada model ini, produk ditempatkan pada setiap rak yang tersusun
sedemikian rupa agar dapat dikeringkan dengan sempurna. Udara panas
sebagai fluida kerja bagi model ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar,
panas matahari atau listrik. Kelembaban relatif udara yang mana sebagai
faktor pembatas kemampuan udara menguapkan air dari produk,
diperhatikan dengan mengatur pemasukan dan pengeluaran udara ke dan
dari alat pengering ini melalui sebuah alat pengalir (Mahadi, 2007).
Pada umumnya, ada dua mode pengering yaitu pengering batch dan
pengering kontinu. Salah satu metode pengering adalah pengeringan butiran
dengan pengering unggun diam (deep bed). Pada pengering jenis ini, proses
pengeringan dianggap merupakan proses batch, dengan kadar air butiran,
kelembaban udara pengering, temperatur udara dan butiran, berubah secara
simultan terhadap waktu pengeringan (Istadi dan Sitompul, 2000).
Tray drier atau alat pengering berbentuk rak, mempunyai bentuk
persegi dan di dalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat
bahan yang akan dikeringkan. Pada umumnya rak tidak dapat dikeluarkan.
Beberapa alat pengering jenis ini rak-raknya mempunyai roda sehingga
dapat dikeluarkan dari alat pengeringnya. Bahan diletakkan di atas rak (tray)
yang terbuat dari logam dengan alas yang berlubang-lubang. Kegunaan dari
lubang-lubang ini untuk mengalirkan udara panas dan uap air (Harrys,
2010).
Tray drier merupakan model pengering yang menggunakan sistem
pengering konveksi. Sistem pengering konveksi ini menggunakan aliran
udara panas untuk mengeringkan produk. Proses pengeringan terjadi saat
aliran udara panas ini bersinggungan langsung dengan permukaan produk
yang akan dikeringkan (Mahadi, 2007).
Prinsip kerja alat pengering tipe rak adalah udara pengering dari ruang
pemanas dengan bantuan kipas akan bergerak menuju dasar rak dan melalui
lubang-lubang yang terdapat pada dasar rak tersebut akan mengalir
31
melewati bahan yang dikeringkan dan melepaskan sebagian panasnya
sehingga terjadi proses penguapan air dari bahan. Dengan demikian,
semakin ke bagian atas rak suhu udara pengering semakin turun. Penurunan
suhu ini harus diatur sedemikian rupa agar pada saat mencapai bagian atas
bahan yang dikeringkan, udara pengering masih mempunyai suhu yang
memungkinkan terjadinya penguapan air. Di samping itu, kelembaban udara
pengering pada saat mencapai bagian atas harus dipertahankan tetap tidak
jenuh sehingga masih mampu menampung uap air yang dilepaskan. Di
dalam penggunaan alat pengering ini perlu diperhatikan pengaturan suhu,
kecepatan aliran udara pengering, dan tebal tumpukan bahan yang
dikeringkan sehingga hasil kering yang diharapkan dapat tercapai
(Harrys, 2010).
Semakin banyak tumpukan biji-bijian yang dikeringkan, baik dengan
kadar air yang tinggi atau kadar air yang rendah, semakin besar pula biaya
yang harus dikeluarkan baik menyangkut penggunaan energi dan lamanya
waktu yang digunakan dalam proses pengeringan dan proses operasi mesin
pengering (McConnell, 1995).
Pada pengeringan buatan dibutuhkan energi utnuk memanaskan alat
pengering, mengimbangi radiasi panas yang keluar dari alat pengering,
memanaskan bahan sampai tercapai suhu yang dipertahankan, untuk
penguapan dan untuk menggerakkan udara. Kecepatan pengeringan untuk
setiap bahan akan berbeda-beda. Lamanya kontak antara udara panas
dengan bahan selama pengeringan juga akan berpengaruh. Semakin lama
kontak antara udara panas dengan bahan maka semakin cepat pengeringan
berlangsung (Harrys, 2010).
II.7 Model Pengeringan Lapisan Tipis
Pemodelan pengeringan terus berkembang hingga dekade terakhir yang
melibatkan proses-proses yang kompleks meliputi perpindahan massa,
energi dan momentum. Pemodelan pengeringan dimulai dari sesuatu yang
sederhana hingga yang kompleks yang semuanya dapat diterapkan sesuai
dengan kondisi dan situasinya. Optimisasi proses dilakukan untuk
mendapatkan kondisi-kondisi proses yang menghasilkan efisiensi
32
pengeringan yang lebih baik sehingga diperlukan informasi parameter-
parameter proses tertentu yang diperlukan. Parameter-parameter proses
tersebut dapat ditentukan dengan pengkorelasian model empiris terhadap
data-data eksperimen yang dilakukan dengan metode-metode tertentu
tergantung dari kompleks tidaknya persamaan yang dikorelasikan (Istadi
dkk., 2002).
Widyotomo dan Mulato (2005) menyatakan dalam jurnalnya bahwa
karakteristik pengeringan bahan pertanian umumnya dikaji dengan
menggunakan pendekatan model pengeringan lapis tipis (the thin layer
drying model). Pemodelan proses pengeringan yang paling sederhana adalah
model kinetika pengeringan untuk sistem pengeringan lapis tipis atau lebih
dikenal dengan thin layer drying.
Proses pengeringan lapisan tipis adalah proses dimana uap air
dihilangkan dari media yang berpori dengan proses penguapan, dimana
udara pengeringan berlebih dilewatkan melalui lapisan tipis bahan sampai
mencapai kadar air kesetimbangan. Proses untuk menghilangkan uap air
dari produk pertanian tergantung pada jenis pengeringan yang dilakukan,
suhu, kecepatan aliran udara dan kelembaban relatif serta kematangan
produk (Yadollahinia et al., 2008). Sedangkan pengeringan lapisan tipis
menurut Henderson dan Perry (1976) adalah proses pengeringan dimana
udara pengering mengalir langsung melewati lapisan bahan secara
keseluruhan dengan kelembaban relatif dan suhu udara yang konstan. Sodha
et al (1987a) menjelaskan hal yang sama bahwa pengeringan lapisan tipis
merupakan suatu metode pengeringan dimana bahan dihamparkan dengan
rata selanjutnya udara panas masuk melalui seluruh permukaan bahan yang
dikeringkan. Selanjutnya Henderson dan Perry (1976) juga menjelaskan
bahwa dalam metode pengeringan lapisan tipis, udara panas yang mengalir
dalam alat pengering akan menembus hamparan bahan yang dikeringkan
sehingga pengeringan berlangsung serentak dan merata di seluruh bahan
yang selanjutnya berdampak pada penurunan kadar air bahan selama proses
pengeringan.
33
Persamaan pengeringan lapisan tipis terdiri dari 3 kategori yaitu teoritis,
semi-teoritis dan empiris. Kategori pertama memperhitungkan resistensi
internal dalam proses perpindahan uap air dimana seluruh permukaan bahan
menerima langsung panas yang berasal dari udara pengering sehingga
proses perpindahan uap air terjadi. Sementara dua kategori lainnya
mempertimbangkan resistensi eksternal dalam perpindahan uap air antara
produk pertanian dengan udara dan metode ini juga untuk menyederhanakan
penyelesaian persamaan difusi pada pengeringan (Henderson and Perry,
1976).
Beberapa model matematika yang biasanya digunakan dalam
pengeringan lapisan tipis bahan pangan hasil pertanian, antara lain:
Tabel 4. Model Matematika Pengeringan Lapisan Tipis
No Nama Model Model Matematika1 Newton Mr = exp (-kt)2 Henderson and Pabis Mr = a exp (-kt)3 Page Mr = exp (-ktn)4 Logarithmic Mr = a exp (-kt) + c5 Wang and Singh Mr = 1 + at + bt2
6 Two-terms Mr = a exp (-k1t) + b exp (-k2t)7 Diffusion Approach Mr = a exp (-kt) + (1-a) exp (-kbt)8 Verma et al Mr = a exp (-k1t) + (1-a) exp (-k2t)
9 Modified Henderson and Pabis
Mr = a exp (-kt) + b exp (-gt) + c exp (-ht)
10 Midilli et al Mr = a exp (-ktn) + bt11 Aghbashlo et al Mr = exp (-k1t/1 + k2t)12 Modified Page Mr = exp [-(kt)n]13 Two-terms Exponential Mr = a exp (-kt) + (i – a) exp (-kbt)14 Hii et al Mr = a exp (-ktn) + c exp (-gtn)15 Thompson Mr = A + Bt + Ct2
16 Fick’s second law δM/δt = D[δ2M/δr2 + (2/r)(δM/δr)]17 Single-term Mr = A exp (-kt)
18 Three-terms exponential
Mr = a exp (-kt) + b exp (-k1t) + c exp (-k2t)
Sumber : Meisami, et al., 2010
2.8 Model Pengeringan Lapisan Tipis Bahan
Menurut Basunia (2011) karakteristik pengeringan padi telah diuji oleh
banyak peneliti dan berbagai model untuk memprediksi tingkat pengeringan
telah dilakukan dengan atau kurang sukses. Permodelan matematika
34
pengeringan sangat penting untuk optimasi parameter operasi dan perbaikan
kinerja sistem pengeringan. Model pengeringan dan pembasahan lapisan
tipis untuk bulir padi yang paling umum digunakan adalah Diffusion,
Approximate form of diffusion, Page, Exponential dan Polinomial. Oleh
karena itu, model berikut dipilih untuk penelitian ini agar sesuai dengan data
pengeringan yang diamati:
1. Exponential
Model Exponential yang digunakan adalah model Newton. Model
Newton merupakan sebuah model matematika pengeringan lapisan tipis
yang juga disebut Model Lewis. Lewis mendeskripsikan bahwa perpindahan
air dari makanan dan bahan pangan dapat ditunjukkan dengan analogi aliran
panas dari tubuh ketika tubuh direndam dalam cairan dingin (Kashaninejad
et al., 2007).
..........................................................................…….. (7)
Dimana MRNewton merupakan rasio kelembaban (moisture ratio) dari Model
Newton, k ialah konstanta pengeringan dan t merupakan waktu pengeringan
(jam).
2. Page
Persamaan empiris yang paling umum digunakan untuk
menggambarkan pengeringan lapisan tipis sereal adalah Model Page. Model
Pagemerupakan model yang dimodifikasi dari Model Lewis. Page
menyarankan model ini dengan tujuan untuk mengoreksi kekurangan-
kurangan dari Model Lewis. Model Page telah menghasilkan simulasi yang
sesuai untuk menjelaskan pengeringan produk pertanian yang banyak dan
juga lebih mudah digunakan dibandingkan dengan persamaan lainnya
dimana perpindahan uap air secara difusi yang lebih sulit secara teoritis
serta yang memerlukan waktu komputasi dalam proses pemasangan data
(Kashaninejad et al., 2007).
..............................................…...............................….. (8)
35
Dimana MRPage merupakan rasio kelembaban (moisture ratio) dari Model
Page, k merupakan konstanta pengeringan, n merupakan konstanta
pengeringan, nilai n bervariasi tergantung pada materi yang digunakan dan t
merupakan waktu pengeringan (jam).
3. Approximate form of diffusion
Persamaan Approximate form of diffusion untuk pengeringan lapisan
tipis yang sering digunakan adalah Model Henderson dan Pabis. Ada
berbagai model pendekatan yang telah digunakan oleh para peneliti dalam
pemodelan pengeringan terkait karakteristik produk makanan dan bahan
pertanian. Bentuk paling sederhana dari berbagai model pendekatan tersebut
direpresentasikan sebagai Model Henderson dan Pabis sebagai bentuk
sederhana dari serangkaian bentuk penyelesaian umum hukum Fick II
(Kashaninejad et al., 2007).
............................…….................................. (9)
Dimana MRHenderson & Pabis merupakan rasio kelembaban (moisture ratio) dari
Model Henderson dan Pabis, a dan k merupakan konstanta pengeringan
serta t merupakan waktu pengeringan (jam).
4. Exponential Orde Kedua
Selain menggunakan model exponential berupa model newton, terdapat
pula persamaan Exponential orde kedua yang sering digunakan pada
pengeringan lapisan tipis padi yang dikenal sebagsi Model
Two-terms Exponential. Shyamali (2009) menyatakan dalam jurnal
penelitiannya bahwa Model Two-terms Exponential ditemukan paling
cocok dengan data eksperimen dan direkomendasikan sebagai model
pengeringan lapisan tipis untuk padi dengan rumus :
- - - ................... (10)
Dimana MRTwo-terms Exponential merupakan rasio kelembaban (moisture ratio)
dari Model Two-terms Exponential, a, b, i dan k merupakan konstanta
pengeringan serta t merupakan waktu pengeringan (jam).
36
5. Polinomial
Menurut Basunia (2011) persamaan polinomial yang sering digunakan
dalam pengeringan lapisan tipis adalah persamaan polinomial orde kedua
yang dikenal sebagai model Thompson. Persamaan ini menggunakan
formulasi seperti berikut ini :
.....................................................................(11)
Dimana, MRThompson merupakan rasio kelembaban (moisture ratio) dari
Model Thompson, t adalah waktu pengeringan (jam), a, b dan c adalah
konstanta pengeringan.
Tabel 5. Nilai Konstanta k dan n Pengeringan Lapisan Tipis Persamaan 7 dan 8
Produk Konstanta t Batasan
Jelaik = 0,0462 exp(0,0154T) n = 0,492 + 3,84 × 10-5
(T-123)2
min 50≤T≤150 0,215≤Mi≤0,41
Jagung
k = exp(-7,1735 + 1,2793 ln T + 0,1378v )
n = 0,0811 ln(rh) + 0,78 Mi
h 2,2≤T≤71,1 3≤rh≤83 0.18≤Mi≤0.60
Rumputk = 0,34 × 10-3
exp(0,02028T) n = 1
s T≤200
Lentils k = 0,182626+0,0043T n = (- 0,527)
h 23≤T≤80 5≤rh≤70
Kacang Polong
k = exp(- 0,780523 - 0,144026 T + 0,358 × 10-2T2 + 2,13941 rh + 0,71599 Mi - 0,137131T rh
n = 0,98867-0,019836T- 0,608×10-5T2-1,033613 rh-0,6382401 Mi +0,0499769T rh
h 27≤T≤35 26≤rh≤47 59≤Mi≤0,77
Canola
k = 1,3552-0,00301Mi-0,00751T- 0,5112v
n = 0,5068-0,0015Mi-0,0103T-0,2440v
h 30≤T≤60 0,21≤v≤0,53
13,7≤Mi≤0,25
Padi k = 0,02958-0,4456rh+0,01215T
h 32≤T≤51 19≤rh≤85
37
n = 0,13365+1,93653rh -1,77431rh 2 + 0,009468T
Beras Tanak
MR = 0,134 exp(-5×105kt )+0,586 exp(-5×104t ) +0,28 exp(-8×103kt )
k = exp(-3590/[T+273])
h 17,3≤T≤40,2 25≤rh≤51
Sorgum
t = A ln MR+B (ln MR)2
A = -25,87+0,3354+0,001075T2
A = 0,054 -0,0017T B = 30,5 exp(-0,018T)
h 26,5≤T≤71 71≤T≤115,5
26,5≤T≤115,5
Kedelai k = 0,033+0,0003T n = 0,3744+0,00916T rh
min 32≤ T≤49 34≤rh≤65
Biji Bunga Matahari
k = 5,66×10-4T 1,271 n = 0,8281-
0,004T+0,000091T Mi
min 27≤T≤93 0,26≤Mi≤0,33
Kenari
k = exp(-0,681+0,011Mi+0,952 ln(Mi )+ 0,000152(1,8T+32)2
n = 1
h 27≤T≤43,2 25≤rh≤76
Gandumk = 139,3
exp(-4426/[T+273]) n = 1
s T≤100
Buncis Putih k = 0,0466-0,0104rh n = 0,400+10,00728rh T
min 32≤T≤49 34≤rh≤65
Sumber :ASAE STANDARDS 1998.
Menurut Nugroho (2012) kesesuaian antara data eksperimen/observasi
dengan thin layer model/prediksi model dievaluasi berdasarkan nilai dari
besarnya Coefficient of Determinat (R2), penurunan chi squere (χ2) dan root
mean square error (RMSE). Model terbaik akan mempunyai nilai R2
terbesar, nilai koefisien determinasi menunjukkan seberapa kesalahan dalam
mempertimbangkan y dapat direduksi dengan menggunakan informasi yang
dimiliki variabel. Model tersebut diangggap sempurna apabila nilai R2 = 1,
dengan kata lain R2 merupakan petunjuk validasi data dimana 0,8<R2<1.dan
mempunyai χ2dan RMSE terkecil. Nilai χ2 dan RMSE dapat di hitung
dengan rumus :
38
..........................................................................(12)
.................................................................(13)
Dimana MRexp,i adalah moisture ratio dari data eksperimen, MRpre,i adalah
moisture ratio prediksi dari data model matematika pengeringan yang
digunakan, N adalah jumlah data pengamataan dan Z adalah jumlah
konstanta yang ada pada model matematika pengeringan yang digunakan.
Dari tiga penelitian tentang model pengeringan lapisan tipis padi yang
telah dilakukan, model page memiliki nilai kesesuaian yang tinggi/nilai
kecocokan yang besar dengan karakteristik pengeringan padi. Hal ini dilihat
berdasarkan nilai R2, χ2dan RMSE.
39
III. METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Pebruari-Maret 2014 di
Laboratorium Processing Program Studi Keteknikan Pertanian, Jurusan
Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin,
Makassar.
III.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pengering Tray
Drier Model EH-TD-300 Eunha Fluid Science, timbangan dijital (ketelitian
0,001 g), desikator, oven, kamera dijital, termometer, anemometer, baskom
volume 1 liter dan tempat penirisan.
Bahan yang digunakan adalah bahan padi ketan varietas setail dan
varietas ciasem yang diperoleh dari desa Sicini, kecamatan Parigi,
kabupaten Gowa. Bahan lainnya yaitu air, plastik kedap udara dan kawat
kasa.
III.3 Parameter Perlakuan dan Pengamatan
Parameter perlakuan dalam penelitian ini mencakup tiga level
perubahan suhu alat pengering yaitu 50, 55 dan 60oC. Sedangkan parameter
pengamatan dalam penelitian ini antara lain:
a. Suhu (Tin, dan Tout) padatermometer alat pengering tray dryer dan
kelembaban relatif (RH) udara pengering.
b. Kadar Air meliputi kadar air basis basah (Kabb, %) dan kadar air basis
kering (Kabk, %). Kadar air ditentukan dengan menghitung berat bahan
dan berat air yang menguap selama pengeringan.
c. Laju Penguapan Air (gH2O/jam). Laju penguapan air ditentukan dengan
selisih berat bahan selama pengeringan terhadap waktu.
d. Moisture ratio (MR). Moisture ratio (MR) ditentukan dengan
menghitung nilai kadar air awal bahan, kadar air pada saat t (waktu) dan
kadar air saat berat bahan konstan.
40
e. Model Matematika Pengeringan Lapisan Tipis meliputi Model Newton
(MRNewton), Model Henderson and Pabis (MRHenderson and Pabis), Model Page
(MRPage), Model Thompson (MRThompson) dan Model Two-terms
Exponential (MRTwo-terms Exponential).
III.4 Prosedur Penelitian
Prosedur kerja dari penelitian ini meliputi langkah-langkah berikut ini:
III.4.1 Persiapan Bahan
Persiapan bahan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan bahan padi ketan varietas setail dan ciasem
2. Menimbang wadah terlebih dahulu sebelum diisi dengan bahan. Cara
ini akan lebih efisien saat penimbangan berat bahan selama proses
pengeringan. Penimbangan dilakukan dengan menggunakan timbangan
digital (ketelitian 0,001 g). Setelah itu mengisi wadah dan meratakan
bahan.
3. Menimbang kembali wadah yang kini telah terisi bahan. Penimbangan
ini dimaksudkan untuk mengetahui berat total sehingga berat bahan
dapat lebih mudah dihitung dengan cara berat total dikurang dengan
berat wadah.
4. Memasukkan bahan ke dalam baskom kemudian menambahkan air
untuk dilakukan perendalam selama 24 jam. Selanjutnya meniriskan
bahan selama 24 jam menggunakan wadah. Setelah ditiriskan timbang
kembali berat bahan sebelum pengeringan dimulai.
III.4.2 Proses Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan setelah bahan selesai dipersiapkan.
Penelitian ini menggunakan 3 level suhu pada satu level Kecepatan aliran
Udara. Suhu pengeringan ditetapkan masing-masing 50, 55 dan 60oC
dengan Kecepatan aliran Udara sebesar 1 m/s. Proses pengeringan yang
dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan bahan yang telah dipersiapkan sebelumnya.
41
2. Mengatur suhu pengeringan sesuai dengan parameter perlakuan yang
ditentukan (50, 55 dan 60oC).
3. Mendiamkan alat pengering selama 30 menit agar suhu pengeringan
stabil ketika bahan dimasukkan.
4. Memasang termometer pada alat pengering.
5. Mengatur Kecepatan aliran Udara pengeringan 1 m/s. Untuk menguji
bahwa Kecepatan aliran Udara pengering telah sesuai, maka digunakan
anemometer.
6. Memasukkan bahan ke dalam ruang pengering.
7. Setiap selang waktu 15 menit (selama 7 jam), 20 menit (selama 6 jam)
dan 25 menit (hingga berat bahan konstan),bahan dikeluarkan dari alat
pengering kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan
digital.
8. Dalam sehari, pengeringan dilakukan selama interval waktu 8 (delapan)
jam pengeringan untuk menghindari beban yang berlebihan pada alat
pengering. Selama proses pengeringan dihentikan, bahan dimasukkan
ke dalam plastik kedap udara kemudian disimpan di dalam desikator
agar tidak terjadi pertukaran udara antara bahan dengan lingkungan.
9. Setelah berat bahan konstan selama 1 (jam) jam, pengeringan
dihentikan. Bahan tersebut dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam
pada suhu 105oC untuk mendapatkan berat kering bahan.
10. Mengeluarkan bahan dari oven kemudian disimpan di dalam desikator
hingga bahan dingin.
11. Menimbang berat bahan setelah dioven kemudian memasukkan kembali
bahan ke dalam oven selama 1 jam, jika berat bahan konstan setelah
dioven selama 1 jam maka pengovenan bahan dihentikan.
III.4.3 Pengolahan Data
Penelitian yang dilakukan ini menggunakan tiga level suhu pengeringan
dengan satu level Kecepatan aliran Udara. Selama proses pengeringan
berlangsung, data pengeringan yang menjadi acuan dalam pengolahan data
meliputi data pengukuran selama proses pengeringan setiap interval waktu
15, 20 dan 25 menit, selanjutnya dilakukan pengolahan data sebagai berikut:
42
1. Suhu dan RH Udara Pengering
Suhu Tin dan Tout ditentukan dengan menggunakan termometer.
Sedangkan untuk RH udara pengering ditentukan dengan termometer
bola basah dan bola kering.
2. Kadar Air
Setelah berat kering bahan yaitu berat bahan setelah dimasukkan ke
dalam oven diukur, selanjutnya dilakukan perhitungan persentasi kadar
air basis basah dan kadar air basis kering (Kabb dan Kabk). Perhitungan
dilakukan dengan menggunakan Persamaan 1 untuk Kabb dan
Persamaan 2 untuk Kabk selanjutnya hasil perhitungan tersebut
ditabelkan.
3. Laju Penguapan Air
Berat bahan yang telah dihitung setiap jam kemudian digunakan untuk
menghitung laju penguapan air selama proses pengeringan. Perhitungan
laju penguapan air dilakukan dengan menggunakan Persamaan 6,
selanjutnya hasil perhitungan tersebut ditabelkan.
4. Moisture ratio (MR)
Setelah sebelumnya dilakukan perhitungan untuk menghitung kadar air
bahan, selanjutnya dilakukan perhitungan Moisture ratio (MR) bahan.
Perhitungan dilakukan dengan menggunakan Persamaan 5, selanjutnya
hasil perhitungan tersebut ditabelkan.
5. Model Pengeringan Lapisan Tipis
Setiap data perhitungan Moisture ratio sebelumnya kemudian diuji
kesesuaiannya dengan model pengeringan lapisan tipis yang telah
ditentukan yaitu model Newton, Henderson and Pabis, Page, Thompson
dan Two-terms Exponential. Perhitungan nilai MR dari kelima model
diatas dilakukan menggunakan microsoft office excel solver.
III.4.4 Bagan alir
Berikut ini bagan alir dari penelitian yang telah dilaksanakan :
43
Gambar 5. Bagan Alir Prosedur Penelitian
44
Ya
Tidak
Bahan disimpan dalam desikator setiap hari setelah dilakukan pengukuran selama 8 jam
Mulai
Persiapan bahan Padi Ketan Varietas Setail dan Ciasem
Penimbangan wadah bahan
Pengisian bahan ke dalam wadah
Penimbangan wadah yang telah berisi bahan
Perendaman bahan selama 24 jam dan penirisan selama 24 jam
Pengeringan dengan tray drier, suhu 50, 55 dan 60°C dengan kecepatan aliran udara 1 m/s
Pengukuran Talat dan Truang setiap interval waktu pengeringan
Pengukuran berat bahan setiap interval waktu pengeringan
Pengukuran TBB dan TBK bahan setiap interval waktu pengeringan
Berat bahan konstan
Bahan dimasukkan dalam oven selama 24 jam pada suhu 105oC untuk menentukan berat akhir bahan
Pengukuran berat bahan setiap jam hingga berat bahan konstan
Selesai
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pola Penurunan Kadar Air
Hasil penelitian pengeringan padi ketan dari dua varietas berbeda pada
kecepatan aliran udara 1,0 m/s menggunakan tiga level perubahan suhu
pengeringan (50, 55 dan 60oC) menunjukkan pola perubahan kadar air
selama proses pengeringan mengalami penurunan. Semakin lama proses
pengeringan maka penurunan kadar air bahan akan semakin jelas terlihat.
Hubungan antara lama proses pengeringan terhadap penurunan kadar air
basis kering dapat diperhatikan pada gambar berikut :
Gambar 6. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC
45
Gambar 7. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC.
Gambar 8. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC.
46
Gambar 9. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Ketan Hitam Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu
Gambar 10. Pola Penurunan Kadar Air Basis Kering Ketan Putih Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu
47
Gambar 6, 7 dan 8 merupakan grafik yang menunjukkan pola
penurunan kadar air basis kering bahan pada tiga level suhu (50, 55 dan 60 oC). Grafik di atas menunjukkan bahwa pengeringan padi ketan pada suhu
50oC membutuhkan waktu pengeringan yang lebih lama untuk mencapai
kadar air kesetimbangan yaitu 1095 menit (18,25 jam) untuk ketan hitam
dan 1120 menit (18,67 jam) untuk ketan putih dibandingkan dengan
pengeringan padi ketan pada suhu 55oC dan suhu 60oC. Sebaliknya pada
suhu 60oC, pengeringan padi ketan lebih cepat yaitu 845 menit (14,08 jam)
untuk ketan hitam dan 870 menit (14,50 jam) untuk ketan putih
dibandingkan pengeringan pada suhu 50 dan 55oC.
Gambar 8, 9 dan 10 memperlihatkan pola penurunan kadar air basis
kering dari ketan hitam dan ketan putih. Kadar air awal padi ketan pada
suhu pengeringan 50oC sebesar 44,043% dikeringkan hingga kadar air
kesetimbangan sebesar 3,102% untuk ketan hitam dan dari kadar air
44,594% hingga 3,445% untuk ketan putih, pada suhu pengeringan 55ᵒC
ketan hitam dikeringkan dari kadar air 45,116 % hingga 4,383% dan dari
kadar air 45,659% hingga 5,005% untuk ketan putih. Dan pada suhu
pengeringan 60ᵒC ketan hitam dikeringkan dari kadar air 45,683% hingga
4,370% dan dari 46,623% hingga 5,148% untuk ketan putih. Kadar air awal
dan kadar air kesetimbangan ketan hitam dan ketan putih nilainya hampir
sama besar tetapi memilki perbedaan waktu pengeringan akibat perbedaan
suhu pengeringan.
Gambar 9 dan 10 menunjukkan bahwa kenaikan suhu pengering
semakin mempercepat waktu pengeringan bahan untuk mencapai kadar air
kesetimbangan, dimana semakin tinggi suhu udara pengering semakin cepat
pula penurunan kadar air bahan. Pada Gambar 9 dan 10 memperlihatkan
bahwa setiap kenaikan suhu udara pengering penurunan kadar air ketan
hitam dan ketan putih semakin cepat. Hal ini sesuai dengan Sitkey (1986)
yang menyatakan bahwa suhu bahan selama proses pengeringan tidak hanya
dipengaruhi oleh kadar air awal dan kadar air akhir bahan namun suhu udara
pengering akan sangat mempengaruhi suhu bahan. Ketika suhu pengering
lebih tinggi maka akan mempercepat proses pengeringan.
48
4.2 Pola Penurunan Laju Penguapan Air
Selama proses pengeringan, dikenal adanya laju penguapan air. Laju
penguapan air menjelaskan banyaknya air pada bahan yang mengalami
penguapan selama proses pengeringan. Semakin besar laju penguapan air
maka semakin cepat bahan mencapai berat konstan dan semakin sedikit
waktu yang dibutuhkan. Laju penguapan air dipengaruhi oleh suhu
pengeringan. Semakin tinggi suhu pengeringan maka semakin tinggi pula
laju penguapan air bahan. Hubungan antara suhu pengeringan terhadap lama
proses pengeringan dan laju penguapan air dapat diperhatikan pada gambar
berikut :
Gambar 11. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Selama Proses Pengeringan Pada Suhu 50oC
49
Gambar 12. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Selama Proses Pengeringan Pada Suhu 55oC
Gambar 13. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Selama Proses Pengeringan Pada Suhu 60oC
50
Gambar 14. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Ketan Hitam Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu
Gambar 15. Pola Penurunan Laju Penguapan Air Ketan Putih Selama Proses Pengeringan Pada Tiga Level Suhu
51
Gambar 11, 12 dan 13 menunjukkan perubahan nilai laju penguapan air
untuk tiga level suhu pengeringan. Dari gambar tersebut terlihat bahwa
perubahan laju penguapan air pada padi ketan mengalami peningkatan di
setiap peningkatan suhu pengeringan. Hal ini ditunjukkan pada grafik
dimana pada periode awal pengeringan terjadi penurunan yang besar
kemudian semakin mengalami penurunan hingga bahan mencapai kadar air
kesetimbangan. Kecenderungan bahan mengalami penurunan kadar air lebih
besar selama proses pengeringan dipengaruhi oleh suhu pengeringan yang
besar pula, sehingga mempengaruhi besarnya penurunan laju penguapan air.
Hal ini ditunjukkan pada suhu 60oC selama periode awal pengeringan,
dimana tingkat penurunan laju penguapannya lebih besar dibandingkan
dengan suhu 55 dan 50oC. Sedangkan pada suhu 50oC tingkat penurunan
laju penguapannya lebih kecil dibandingkan suhu 55 dan 60oC.
Laju penguapan ketan hitam lebih besar dari ketan putih sebagaimana
terlihat pada Gambar 11, 12 dan 13 di atas. Laju penguapan air awal pada
suhu 50oC untuk ketan hitam sebesar 8,832 gH2O/jam dan untuk ketan putih
sebesar 6,396 gH2O/jam. Pada suhu 55oC laju penguapan air awal ketan
hitam 10,208 gH2O/jam dan 7,528 gH2O/jam untuk ketan putih. Dan untuk
suhu 60oC laju penguapan wal ketan hitam sebesar 11,378 gH2O/jam dan
10,204 gH2O/jam untuk ketan putih. Laju penguapan air akan semakin kecil
hingga berat bahan konstan.
Pada Gambar 14 dan 15 memperlihatkan bahwa semakin tinggi suhu
pengeringan maka laju penguapan air bahan akan semakin besar. Ketan
hitam dengan suhu pengeringan 60oC memiliki laju penguapan air yang
lebih besar dari ketan hitam dengan suhu pengeringan 50 dan 55oC dan
sebaliknya. Sama halnya dengan ketan hitam, ketan putih pun mengalami
kenaikan laju penguapan air di setiap kenaikan suhu udara pengering.
Meningkatnya laju penguapan air menyebabkan waktu pengeringan lebih
cepat. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Taib, G. et al. (1988) yang
menyatakan bahwa Laju penguapan air bahan dalam pengeringan sangat
ditentukan oleh kenaikan suhu. Semakin besar perbedaan antara suhu media
pemanas dengan bahan yang dikeringkan, semakin besar pula kecepatan
52
pindah panas ke dalam bahan pangan, sehingga penguapan air dari bahan
akan lebih banyak dan cepat. Makin tinggi suhu udara pengering makin
besar energi panas yang dibawa udara sehingga makin banyak jumlah massa
cairan yang diuapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan.
Besar kecilnya laju penguapan air ketan hitam dan ketan putih
dipengaruhi pula oleh kandungan air dalam bahan tersebut. Kandungan air
bebas ketan hitam lebih banyak dari pada ketan putih, hal inilah yang
menyebabkan ketan hitam memiliki laju penguapan air awal yang lebih
besar dari pada ketan putih, sedangkan ketan putih memliki kandungan air
terikat yang lebih banyak sehingga pada awal pengeringan memiliki laju
penguapan yang lebih kecil. Hal ini sesuai dengan pernyataan Ismandari,
dkk. (2008) yang menyatakan bahwa perubahan laju penguapan terlihat
fluktuatif selama periode akhir pengeringan namun cenderung terus
mengalami penurunan. Penurunan kadar air yang fluktuatif menjelaskan
bahwa air dalam bahan masih berpotensi untuk mengalami penguapan
selama periode akhir pengeringan. Hal tersebut terjadi sebab selama proses
pengeringan, terutama pengeringan biji-bijian, selain adanya air bebas yang
cenderung lebih mudah menguap selama periode awal pengeringan, adapula
air terikat yaitu air yang sulit untuk bergerak naik ke permukaan bahan
selama pengeringan sehingga laju penguapan air semakin lama semakin
menurun.
4.3 Pola Penurunan Moisture Ratio (MR)
Proses pengeringan yang telah dilakukan tidak hanya menunjukkan
penurunan laju kadar air padi ketan, tetapi juga memperlihatkan terjadinya
penurunan nilai Moisture ratio (MR) selama proses pengeringan
berlangsung untuk masing-masing suhu pengeringan. Kenaikan suhu udara
pengeringan mengurangi waktu yang diperlukan untuk mencapai setiap
tingkat rasio kelembaban sejak proses transfer panas dalam ruang
pengeringan meningkat. Sedangkan pada suhu tinggi, perpindahan panas
dan massa juga meningkat dan kadar air bahan akan semakin berkurang.
Laju penurunan nilai MR terhadap waktu pengeringan ditunjukkan pada
gambar berikut.
53
Gambar 16. Pola Penurunan Moisture ratio (MR) Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC
Gambar 17. Pola Penurunan Moisture ratio (MR) Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC
54
Gambar 18. Pola Penurunan Moisture ratio (MR) Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC
Gambar 19. Pola Penurunan Moisture ratio (MR) Ketan Hitam Selama Proses Pengeringan Untuk Tiga Level Suhu
55
Gambar 20. Pola Penurunan Moisture ratio (MR) Ketan Putih Selama Proses Pengeringan Untuk Tiga Level Suhu
Berdasarkan Gambar 16, 17 dan 18 di atas, penurunan nilai MR
(Moisture ratio) yang terjadi sejalan dengan penurunan nilai kadar air bahan
selama proses pengeringan. Perubahan nilai MR sangat dipengaruhi oleh
nilai perubahan kadar air basis kering bahan. Bahan dengan kadar air yang
rendah memiliki nilai MR kecil. Pada Gambar 19 dan 20 memperlihatkan
bahwa peningkatan suhu pengeringan memperkecil nilai MR karena kadar
air bahan pada suhu pengeringan yang tinggi cepat mengalami penurunan
sehingga nilai MR juga kecil. Nilai MR diatas, selanjutnya digunakan untuk
menentukan model pengeringan terbaik dari ketan hitam dan ketan putih.
4.4 Model Pengeringan Lapisan Tipis
Ada lima jenis model pengeringan yang akan diuji pada penelitian ini
untuk mendeteksi perilaku MR yang terdapat pada Gambar 16 sampai
Gambar 20 di atas. Kelima model disajikan pada Tabel 6 di bawah ini.
Tabel 6.Daftar Model Pengeringan Lapisan Tipis yang Diuji
Model Pengeringan Bentuk Eksponensial
Newton MR : exp(-kt)
56
Henderson & Pabis MR : a.exp(-kt)
Page MR : exp(-ktn)
Thompson MR : a + bt + bt2
Two-terms Exponential MR : a.exp(-kt) + (i-a).exp(-kbt)
Sumber : Meisami dkk., 2010.
Pengujian terhadap kelima model di atas dilakukan dalam penelitian ini
karena kelima model tersebut sangat cocok dan menghasilkan hasil
perhitungan yang baik dalam memprediksi proses pengeringan padi pada
model pengeringan lapisan tipis.
Semua model pengeringan di atas membutuhkan aplikasi dari Microsoft
Office Excel Solver dalam penggunaannya. Microsoft Office Excel Solver
digunakan untuk menentukan nilai konstanta k, i, a, b, c dan n model.
Analisis didasarkan pada usaha untuk meminimalkan total kuadrat selisih
dari MR Observasi dan MR Prediksi. Solver akan otomatis mencari dan
menampilkan nilai konstanta yang ada pada model terkait sehingga total
kudrat selisih antara MR Observasi dan MR Prediksi bernilai minimal, nilai
konstanta untuk masing-masing model yang diuji disajikan pada Tabel 7
berikut.
Tabel 7. Hasil Analisa Persaman Matematika Model Pengeringan
T(oC)
Model Pengeringan Ketan K i a B C N R2
50
Newton Hitam 0,273 0,997Putih 0,247 0,998
Henderson & Pabis
Hitam 0,280 1,029 0,997Putih 0,260 1,052 0,997
Page Hitam 0,228 1,121 0,998Putih 0,190 1,167 0,999
Thompson Hitam 0,878 -0,141 0,005 0,977Putih 0,910 -0,139 0,005 0,981
Two-terms Exponential
Hitam 0,268 1,034 1,017 0,355 0,997Putih 0,247 1,054 1,039 0,461 0,996
55 Newton Hitam 0,292 0,995Putih 0,256 0,992
Henderson & Pabis
Hitam 0,296 1,016 0,994Putih 0,270 1,057 0,989
Page Hitam 0,251 1,103 0,996Putih 0,176 1,240 0,996
Thompson Hitam 0,894 -0,161 0,007 0,988
57
Putih 0,950 -0,162 0,007 0,995Two-terms Exponential
Hitam 0,275 1,021 0,997 0,443 0,997Putih 0,242 1,060 1,031 0,616 0,993
60
Newton Hitam 0,329 0,994Putih 0,308 0,994
Henderson & Pabis
Hitam 0,331 1,006 0,994Putih 0,321 1,044 0,992
Page Hitam 0,299 1,073 0,994Putih 0,235 1,196 0,997
Thompson Hitam 0,880 -0,174 0,008 0,985Putih 0,920 -0,178 0,008 0,990
Two-terms Exponential
Hitam 0,309 1,003 0,989 0,675 0,996Putih 0,296 1,054 1,025 0,388 0,994
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Tabel 7 di atas menunjukkan bahwa Model Page dengan tiga level suhu
berbeda (50, 55 dan 60oC) dan kecepatan aliran udara 1,0 m/s untuk ketan
hitam dan ketan putih memiliki nilai R2 yang lebih besar dibandingkan
empat persaman lainnya yakni Model Newton, Model Henderson & Pabis,
Model Thompson dan model Two-terms Exponential. Hal ini menunjukkan
bahwa Model Page adalah model terbaik untuk merepresentasikan
pengeringan lapisan tipis padi ketan hitam dan ketan putih karena memiliki
nilai kesesuaian yang besar terhadap karakteristik lapisan tipis padi ketan.
Untuk memastikan bahwa Model Page merupakan model yang terbaik,
berikut ditunjukkan nilai R2 serta hasil perhitungan χ2 dan RMSE pada
Tabel 8 di bawah ini.
Tabel 8. Nilai R2, χ2 dan RMSE Pengeringan Padi Ketan
T(oC)
Model Pengeringan Ketan χ2 RMSE R2
50
Newton Hitam 1,086×105 0,0033 0,997Putih 2,059×105 0,0045 0,998
Henderson & Pabis
Hitam 8,216×106 0,0028 0,997Putih 8,749×106 0,0029 0,997
Page Hitam 1,351×106 0,0011 0,998Putih 1,466×107 0,0004 0,999
Thompson Hitam 2,117×104 0,0142 0,977Putih 1,655×104 0,0125 0,981
Two-terms Exponential
Hitam 2,658×106 0,0016 0,997Putih 5,103×105 0,0069 0,996
55 Newton Hitam 2,000×105 0,0044 0,995Putih 1,277×104 0,0112 0,992
Henderson & Hitam 1,918×105 0,0043 0,994
58
Pabis Putih 8,758×105 0,0092 0,989
Page Hitam 8,412×106 0,0028 0,996Putih 1,063×105 0,0032 0,996
Thompson Hitam 4,671×105 0,0066 0,988Putih 9,331×106 0,0030 0,995
Two-terms Exponential
Hitam 4,167×106 0,0020 0,997Putih 2,135×105 0,0044 0,993
60
Newton Hitam 1,795×105 0,0042 0,994Putih 5,440×105 0,0073 0,994
Henderson & Pabis
Hitam 1,818×105 0,0042 0,994Putih 4,054×105 0,0062 0,992
Page Hitam 1,221×105 0,0034 0,994Putih 5,721×105 0,0023 0,997
Thompson Hitam 6,584×105 0,0079 0,985Putih 3,932×105 0,0061 0,990
Two-terms Exponential
Hitam 5,371×106 0,0022 0,996Putih 1,181×105 0,0033 0,994
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Pada Tabel 8 tertera nilai R2 (Coefficient of Determinat), χ2 (chi square)
dan RMSE (root mean square error) yang digunakan untuk melihat tingkat
kesesuaian model pengeringan dengan hasil observasi. Untuk nilai R2
mendekati nilai 1, maka tingkat kesesuaian model pengeringan dengan hasil
observasi sangat besar. Untuk nilai χ2 dan RMSE apabila mendekati nilai
nol menunjukkan bahwa model pengeringan mendekati hasil observasi.
Berdasarkan dari ketiga nilai kesesuaian tersebut, maka Model Page adalah
model yang terbaik yang dapat merepresentasikan karakteristik pengeringan
lapisan tipis padi ketan hitam dan ketan putih. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Nugroho (2012) yang menyatakan bahwa kesesuaian antara data
eksperimen/observasi dengan thin layer model/prediksi model dievaluasi
berdasarkan nilai dari besarnya Coefficient of Determinat (R2), penurunan
chi squere (χ2) dan root mean square error (RMSE). Fitting terbaik akan
mempunyai nilai R2 terbesar dan mempunyai χ2 dan RMSE terkecil.
4.5 Hubungan Antara MR Prediksi Model Page dengan MR Hasil Observasi
Nilai MR prediksi dihitung berdasarkan nilai konstanta k dan n pada
Tabel 7 di atas untuk ketan hitam dan ketan putih pada tiga level suhu
(50, 55 dan 60oC). Hasilnya kemudian disajikan dalam bentuk grafik
bersama nilai MR observasi. Grafik tersebut menunjukkan nilai MR
59
prediksi Model Page dengan MR hasil observasi seperti yang ditunjukkan
dengan nilai ‘slope’ yang mendekati 1. 0 dan R2 yang mendekati 1.0.
Kesesuaian model matematis dengan data yang digunakan dapat
ditunjukkan dengan besarnya nilai R2 atau juga disebut koefisien
determinasi. Koefisien determinasi menunjukkan seberapa kesalahan dalam
mempertimbangkan y dapat direduksi dengan menggunakan informasi yang
dimiliki variabel. Model tersebut diangggap sempurna apabila nilai R2 = 1,
dengan kata lain R2 merupakan petunjuk validasi data dimana 0,8<R2<1.
Gambar 21. Grafik Hubungan MR Model Page Dan MR Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 50oC
60
Gambar 22. Grafik Hubungan MR Model Page Dan MR Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 55oC
Gambar 23. Grafik Hubungan MR Model Page Dan MR Hasil Pengamatan Selama Proses Pengeringan Untuk Suhu 60oC
61
Gambar 21, 22 dan 23 menunjukkan perbedaan nilai MR ketan hitam
dan ketan putih pada pengeringan dengan tiga level suhu (50, 55 dan 60oC).
Analisis regresi untuk mendapatkan nilai koefisien determinasi (R2)
dilakukan untuk mengetahui kedekatan antara nilai prediksi dan observasi.
Dari gambar di atas diketahuai bahwa semakin lama waktu pengeringan
yang dibutuhkan maka semakin besar pula nilai R2. Nilai R2 ketan putih
lebih besar dari ketan hitam karena waktu pengeringannya lebih lama. Pada
suhu 50oC nilai R2 ketan hitam 0,998 dan ketan putih 0,999, pada suhu 55oC
nilai R2 ketan hitam 0,996 dan ketan putih 0,996 dan untuk suhu 60oC nilai
R2 ketan hitam 0,994 dan ketan putih 0,997.
62
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada padi ketan hitam dan
ketan putih dapat disimpulkan bahwa :
1. Penurunan kadar air basis kering ketan hitam lebih besar dari ketan
putih sehingga lebih cepat mencapai kadar air kesetimbangan.
2. Laju penguapan air bahan dipengaruhi oleh kenaikan suhu. Padi ketan
hitam memiliki laju penguapan air lebih besar daripada ketan putih di
tiga level suhu.
3. Pola penurunan kadar air basis kering bahan sejalan dengan pola
penurunan nilai MR.
4. Model pengeringan yang paling sesuai dengan karakteristik padi ketan
adalah Model Page untuk kedua varietas yang diteliti. Model Page
menunjukkkan nilai R2 yang lebih besar dan mempunyai χ2 dan RMSE
terkecil pada tiga level suhu dibandingkan dengan empat model
pengeringan lapisan tipis lainnya.
5. Nilai R2 padi ketan putih lebih besar dari pada padi ketan hitam di tiga
level suhu.
5.2 Saran
Sebaiknya dilakukan perbandingan antara model pengeringan lapisan
tipis menggunakan pengeringan penjemuran matahari langsung dan
pengeringan menggunakan tray drier agar dapat diketahui manakah yang
lebih baik antara kedua cara pengeringan padi tersebut.
63
DAFTAR PUSTAKA
ASAE STANDARDS. 1998. Thin-Layer Drying of Grains and Crops. Developed by the ASAE Grain and Feed Processing and Storage Committee; approved by the Food and Process Engineering Institute Standards Committee; adopted by ASAE December 1993; reaffirmed for one year December 1998.
Basunia, M. A. and M. A. Rabbani. 2011. Best Fitted Thin-Layer Re-Wetting Model For Medium-Grain Rough Rice. Journal of Stored Products and Postharvest Research Vol. 2 (9), pp. 176 – 183.
BKPPP DIY. 2012. Data Kandungan Gizi Bahan Pangan Dan Olahan. http://bkppp.bantulkab.go.id/documents/. Bantul. Yogyakarta.
Brooker, D. B., F. W. Bakker-arkema and C. W. Hall. 1981. Drying Cereal Grains. Avi Publishing Company Inc. West Port, Connecticut.
Brooker, Donald B, dkk, 1974. Drying Cereal Grains. The AVI Publishing Company, Inc. Wesport.
Dianti, R. Wahyu. 2010. Kajian Karakteristik Fisikokimia Dan Sensori Beras Organik Mentik Susu Dan IR64; Pecah Kulit Dan Giling Selama Penyimpanan. Universitas Sebelas Maret. Surakarta
Garavand-Amin Taheri, Shahin Rafiee and Alireza Keyhani. 2011. Mathematical Modeling Of Thin Layer Drying Kinetics of Tomato Influence Of Air Dryer Conditions. Department Of Agricultural Machinery Engineering University Of Tehran, Karaj, Iran. International Transaction Journal Of Engineering, Management, & Applied Science & Technologies Vol. 2, No. 2, Page 147-160.
Grist, D. H. 1975. Rice. 5th ed. Longmans, London.
Harrys, P. M. J. 2010. Uji Lama Pengeringan dan Tebal Tumpukan Pada Pengeringan Ubi Jalar dengan Alat Pengering Surya Tipe Rak. Departemen Teknologi Pertanian. Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Haryadi. 2008. Teknologi Pengolahan Beras. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Henderson, S. M. and R. L. Perry. 1976. Agricultural Process Engineering. 3rd ed. The AVI Publ. Co., Inc, Wesport, Connecticut, USA.
Ismandari, T., L. Hakim, C. Hidayat, Supriyanto dan Y. Pranoto. 2008. Pengeringan Kacang Tanah (Arachis hypogaeal) Menggunakan Solar Dryer. Prosiding Seminar Nasional Teknik Pertanian. Yogyakarta.
Istadi dan J.P. Sitompul. 2000. Model Heterogen Pengeringan Butiran Jagung dalam Unggun Diam. Mesin, Vol. 15, No. 3, Page 63-68.
Istadi, S. Sumardiono dan D. Soetrisnanto. 2002. Penentuan Konstanta Pengeringan dalam Sistem Pengeringan Lapis Tipis (Thin Layer Dring).
64
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Proses Kimia. Inovasi Produk Berkelanjutan, Hotel Sahid Jaya Jakarta.
Kashaninejad, M., A. Mortazavi, A. Safekordi and L.G. Tabil. 2007. Thin Layer Drying Characteristics and Modeling of Pistachio Nuts. Journal of Food Engineering Vol. 78, Page 98-108.
Mahadi. 2007. Model Sistem dan Analisa Pengering Produk Makanan. USU Repository. Universitas Sumatera Utara.
McConnell, Primrose. 1995. The Agricultural Notebook. 19th ed. Edited by R.J Soffe. Blackwell Science Ltd. Great Britain.
Meisami, asl E., S. Rafiee, A. Keyhani and A. Tabatabaeefar. 2010. Determsination of Suitable Thin Layer Drying Curve Model for Apple Slices (variety-Golab). Plant Omics Journal POJ Vol. 3, No. 3, Page 103-108.
Mutiarawati, Tino. 2007. Penanganan Pasca Panen Hasil Pertanian. Workshop Pemandu Lapangan 1 (PL-1) Sekolah Lapangan Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian (SL-PPHP). Departemen Pertanian.
Nailufar, A. Amalia. dkk.. 2012. Kajian Karakteristik Ketan Hitam (Oryza sativa glutinosa) Pada Beberapa Jenis Pengemas Selama Penyimpanan. Jurnal Teknosains Pangan. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian. Fakultas Pertanian. Universitas Sebelas Maret.
Nugroho, R. Santiko. 2012. Studi Kinetika Pengeringan Bungan Posella (Hibiscus Sabdariffa) Menggunakan Pengering Rak Udara Resikulasi. Jurnal Teknologi Kimia Dan Industri. Vol 2, No. 2, Tahun 2012, Halaman 204-210.
Setiyo, Yohanes. 2003. Aplikasi Sistem Kontrol Suhu dan Pola Aliran Udara pada Alat Pengering Tipe Kotak untuk Pengerigan Buah Salak. Pengantar Falsafah Sains. Program Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor.
Shyamali, A.K. dkk.. 2009. Thin-layer drying of some Sri Lankan paddy varieties under low humid conditions. Centre for Instrument Development. Department of Physics. University of Colombo.
Singh, R. Paul and Dennis R. Heldman, 2009. Introduction to Food Engineering. Academic Press, Elsevier.
Sitkei, György. 1986. Mechanics of Agricultural Materials. Developments in Agricultural Engineering 8. Elsevier Science Publishers. Budapest, Hungary.
Sodha, M. S., N. K. Bansal, A. Kumar, P. K. Bansal, and M.A.S. Malik. 1987a. Solar Crop Drying. Volume I. CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida.
_______1987b. Solar Crop Drying. Volume II. CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida.
Suprihatno, Bambang. dkk. 2009. Deskripsi Varietas Padi. Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian.
65
Taib, G., Sa’id, E..G., Wiraatmaja, S. 1988. Operasi Pengeringan Pada Pengolahan Hasil Pertanian. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta.
Taufiq, Muchamad. 2004. Pengaruh Temperatur Terhadap Laju Pengeringan Jagung Pada Pengering Konvensional Dan Fluidized Bed. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Universitas Sumatra Utara. 2011. Pemanfaatan Ketan Hitam Sebagai Bahan Baku Kosmetik.
Widyotomo, S. dan Sri Mulato. 2005. Penentuan Karakteristik Pengeringan Kopi Robusta Lapis Tebal. Study of Drying Characteristic Robusta Coffe with Thick Layer Drying Method. Buletin Ilmiah INSTIPER Vol. 12, No. 1, Page 15-37.
Winarno, F.G.. 1984. Padi dan Beras. Diktat Tidak Dipublikasikan. Riset Pengembangan Teknologi Pangan. IPB. Bogor
Yadollahinia, A.R., M. Omid and S. Rafiee. 2008. Design and Fabrication of Experimental Dryer for Studying Agricultural Products. Int. J. Agri.Bio., Vol. 10, Page 61-65.
66
LAMPIRAN
Lampiran 1. Nilai Kelembaban Relatif (RH) Udara Pengering selama Proses Pengeringan Suhu 50, 55 dan 60oC Serta Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam) RH Suhu 50ᵒC RH Suhu 55ᵒC RH Suhu 60ᵒC0,00 44,39 37,07 37,750,25 44,39 37,07 38,400,50 41,53 34,75 38,400,75 44,39 37,07 38,401,00 37,07 34,75 38,401,25 56,99 35,43 36,091,50 45,05 37,75 38,401,75 42,21 34,75 38,402,00 48,10 34,75 40,862,25 42,21 34,75 35,432,50 41,53 35,43 35,432,75 44,39 33,26 36,093,00 48,10 35,43 36,723,25 45,05 36,09 34,563,50 42,21 33,26 36,723,75 45,05 33,26 36,724,00 42,21 36,09 36,724,25 39,56 33,26 34,564,50 42,21 37,75 31,894,75 42,21 35,43 36,725,00 39,56 33,92 34,565,25 41,53 36,09 34,565,50 42,21 36,09 31,895,75 44,39 36,09 31,896,00 42,21 37,75 31,896,25 42,21 35,43 31,896,50 51,35 37,75 31,896,75 41,53 37,75 31,897,00 50,73 35,43 31,897,33 48,10 37,75 38,407,67 50,73 35,43 38,408,00 42,21 35,43 38,408,33 45,05 37,75 33,928,67 42,21 36,09 36,099,00 44,39 39,02 36,099,33 50,73 33,26 36,09
67
9,67 50,73 36,09 33,9210,00 44,39 33,92 31,8910,33 50,73 36,09 36,7210,67 45,05 36,09 33,9211,00 42,21 33,92 34,5611,33 45,05 36,09 34,5611,67 44,39 36,09 34,5612,00 42,21 36,09 34,5612,42 47,45 37,07 33,9212,83 50,08 37,07 31,8913,25 57,43 34,75 31,8913,67 50,73 37,07 37,7514,08 50,73 34,75 38,4014,50 44,39 35,43 38,4014,92 50,73 37,75 15,33 45,05 34,75 15,75 42,21 34,75 16,17 45,05 16,58 44,39 17,00 42,21 17,42 47,45 17,83 50,08 18,25 57,43 18,67 58,43
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
68
Lampiran 2. Nilai Kadar Air Basis Basah dan Basis Kering selama Proses Pengeringan pada Suhu 50oC Dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
KABB KABKKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 30,576 30,841 44,043 44,5940,25 29,207 29,881 41,257 42,6150,50 28,020 28,917 38,928 40,6810,75 26,806 27,950 36,623 38,7921,00 25,687 26,981 34,566 36,9501,25 24,716 26,039 32,831 35,2071,50 23,751 25,080 31,150 33,4751,75 22,795 24,142 29,526 31,8262,00 21,850 23,187 27,958 30,1862,25 20,934 22,263 26,477 28,6392,50 20,014 21,332 25,022 27,1172,75 19,118 20,396 23,636 25,6223,00 18,213 19,464 22,268 24,1683,25 17,379 18,611 21,035 22,8673,50 16,585 17,812 19,883 21,6723,75 15,823 17,033 18,798 20,5294,00 15,060 16,268 17,730 19,4294,25 14,288 15,520 16,670 18,3724,50 13,549 14,796 15,672 17,3654,75 12,869 14,145 14,770 16,4755,00 12,204 13,512 13,900 15,6235,25 11,539 12,884 13,045 14,7895,50 10,913 12,288 12,250 14,0095,75 10,338 11,731 11,530 13,2906,00 9,760 11,193 10,816 12,6046,25 9,185 10,616 10,114 11,8776,50 8,640 10,045 9,457 11,1676,75 8,091 9,512 8,803 10,5127,00 7,569 8,978 8,189 9,8637,33 7,050 8,442 7,584 9,2207,67 6,609 7,971 7,077 8,6618,00 6,170 7,472 6,576 8,0758,33 5,767 7,077 6,120 7,6168,67 5,405 6,728 5,714 7,2149,00 5,102 6,416 5,376 6,8569,33 4,851 6,102 5,098 6,4989,67 4,645 5,731 4,871 6,080
69
10,00 4,442 5,395 4,649 5,70210,33 4,250 5,128 4,438 5,40510,67 4,075 4,872 4,248 5,12211,00 3,905 4,710 4,063 4,94311,33 3,736 4,484 3,880 4,69411,67 3,580 4,343 3,713 4,54012,00 3,470 4,147 3,595 4,32712,42 3,375 4,024 3,493 4,19312,83 3,287 3,822 3,398 3,97413,25 3,211 3,715 3,318 3,85913,67 3,156 3,621 3,258 3,75714,08 3,118 3,536 3,218 3,66614,50 3,086 3,478 3,184 3,60414,92 3,060 3,430 3,156 3,55215,33 3,041 3,388 3,136 3,50715,75 3,026 3,361 3,121 3,47716,17 3,018 3,347 3,112 3,46316,58 3,012 3,339 3,106 3,45417,00 3,010 3,334 3,103 3,44917,42 3,009 3,332 3,102 3,44717,83 3,009 3,331 3,102 3,44518,25 3,009 3,331 3,102 3,44518,67 3,331 3,445
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
70
Lampiran 3. Nilai Kadar Air Basis Basah dan Basis Kering selama Proses Pengeringan pada Suhu 55oC Dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
KABB KABKKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 31,113 31,346 45,166 45,6590,25 28,875 29,736 41,917 43,3130,50 26,979 28,300 39,165 41,2220,75 25,344 26,964 36,792 39,2751,00 23,792 25,713 34,538 37,4541,25 22,485 24,563 32,641 35,7791,50 21,326 23,454 30,959 34,1621,75 20,244 22,410 29,387 32,6432,00 19,234 21,409 27,922 31,1852,25 18,331 20,424 26,610 29,7502,50 17,447 19,548 25,327 28,4742,75 16,577 18,694 24,064 27,2303,00 15,713 17,860 22,810 26,0153,25 14,881 17,038 21,603 24,8173,50 14,053 16,225 20,401 23,6333,75 13,261 15,435 19,251 22,4824,00 12,481 14,663 18,119 21,3584,25 11,710 13,899 17,000 20,2454,50 11,081 13,145 16,085 19,1474,75 10,483 12,417 15,217 18,0865,00 9,921 11,703 14,402 17,0475,25 9,363 11,004 13,592 16,0295,50 8,812 10,339 12,793 15,0605,75 8,272 9,710 12,008 14,1446,00 7,745 9,095 11,243 13,2486,25 7,227 8,503 10,492 12,3856,50 6,714 7,966 9,747 11,6036,75 6,235 7,458 9,052 10,8637,00 5,833 6,982 8,467 10,1697,33 5,453 6,524 7,916 9,5027,67 5,119 6,104 7,431 8,8908,00 4,810 5,702 6,983 8,3068,33 4,539 5,326 6,589 7,7588,67 4,284 4,978 6,219 7,2509,00 4,058 4,662 5,891 6,7909,33 3,850 4,392 5,588 6,398
71
9,67 3,670 4,172 5,327 6,07710,00 3,514 3,990 5,101 5,81210,33 3,381 3,844 4,909 5,59910,67 3,283 3,743 4,766 5,45211,00 3,202 3,655 4,649 5,32311,33 3,140 3,590 4,558 5,23011,67 3,093 3,537 4,490 5,15312,00 3,067 3,499 4,453 5,09612,42 3,051 3,475 4,428 5,06212,83 3,037 3,455 4,409 5,03313,25 3,030 3,448 4,398 5,02213,67 3,024 3,442 4,390 5,01414,08 3,021 3,439 4,385 5,00914,50 3,019 3,437 4,383 5,00714,92 3,019 3,436 4,383 5,00515,33 3,019 3,436 4,383 5,00515,75 3,436 5,005
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
72
Lampiran 4. Nilai Kadar Air Basis Basah dan Basis Kering selama Proses Pengeringan pada Suhu 60oC Dan Kecepatan aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
KABB KABK Ketan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 31,358 31,798 45,683 46,6230,25 28,863 29,632 42,049 43,4470,50 26,674 27,837 38,860 40,8160,75 24,768 26,212 36,083 38,4331,00 23,054 24,922 33,585 36,5421,25 21,500 23,671 31,322 34,7071,50 20,184 22,473 29,404 32,9501,75 19,031 21,304 27,725 31,2372,00 17,987 20,146 26,203 29,5392,25 17,029 19,004 24,808 27,8652,50 16,162 17,894 23,546 26,2372,75 15,324 16,834 22,324 24,6833,00 14,522 15,837 21,156 23,2213,25 13,739 14,902 20,015 21,8493,50 12,978 14,026 18,907 20,5663,75 12,245 13,182 17,839 19,3284,00 11,542 12,366 16,814 18,1324,25 10,858 11,583 15,819 16,9834,50 10,120 10,869 14,743 15,9364,75 9,417 10,188 13,719 14,9385,00 8,717 9,519 12,700 13,9575,25 8,075 8,902 11,764 13,0535,50 7,468 8,311 10,880 12,1855,75 6,915 7,757 10,074 11,3746,00 6,400 7,247 9,324 10,6256,25 5,951 6,762 8,670 9,9146,50 5,526 6,319 8,050 9,2656,75 5,138 5,907 7,485 8,6617,00 4,794 5,541 6,984 8,1247,33 4,517 5,200 6,581 7,6247,67 4,269 4,898 6,219 7,1828,00 4,053 4,626 5,905 6,7828,33 3,847 4,375 5,604 6,4158,67 3,673 4,165 5,351 6,1069,00 3,537 3,984 5,153 5,8419,33 3,412 3,842 4,971 5,633
73
9,67 3,301 3,755 4,808 5,50610,00 3,206 3,678 4,670 5,39310,33 3,130 3,608 4,560 5,29110,67 3,079 3,569 4,485 5,23211,00 3,045 3,551 4,436 5,20611,33 3,024 3,536 4,406 5,18511,67 3,014 3,527 4,390 5,17112,00 3,007 3,520 4,380 5,16112,42 3,003 3,516 4,375 5,15512,83 3,001 3,513 4,371 5,15113,25 3,000 3,512 4,370 5,14913,67 3,000 3,511 4,370 5,14814,08 3,000 3,511 4,370 5,14814,50 3,511 5,148
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
74
Lampiran 5. Nilai Laju Penguapan Air selama Proses Pengeringan pada Suhu 50, 55 Dan 60oC Serta Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
Suhu 50oC Suhu 55oC
Laju Penguapan Air (gH2O/jam)Ketan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 - - - -0,25 8,832 6,396 10,208 7,5280,50 7,380 6,248 8,644 6,7120,75 7,308 6,104 7,456 6,2481,00 6,520 5,952 7,080 5,8441,25 5,500 5,632 5,960 5,3761,50 5,328 5,596 5,284 5,1881,75 5,148 5,328 4,936 4,8762,00 4,968 5,300 4,604 4,6802,25 4,696 4,996 4,120 4,6042,50 4,612 4,920 4,032 4,0962,75 4,392 4,828 3,968 3,9923,00 4,336 4,700 3,940 3,9003,25 3,908 4,204 3,792 3,8443,50 3,652 3,860 3,776 3,8003,75 3,440 3,692 3,612 3,6924,00 3,384 3,556 3,556 3,6084,25 3,360 3,416 3,516 3,5724,50 3,164 3,252 2,872 3,5244,75 2,860 2,876 2,728 3,4045,00 2,756 2,752 2,560 3,3365,25 2,712 2,696 2,544 3,2685,50 2,520 2,520 2,512 3,1085,75 2,280 2,324 2,464 2,9406,00 2,264 2,216 2,404 2,8766,25 2,224 2,348 2,360 2,7686,50 2,084 2,296 2,340 2,5126,75 2,072 2,116 2,184 2,3727,00 1,948 2,096 1,836 2,2287,33 1,437 1,557 1,299 1,6057,67 1,206 1,356 1,143 1,4738,00 1,191 1,419 1,056 1,4078,33 1,083 1,113 0,927 1,3208,67 0,966 0,975 0,873 1,2219,00 0,804 0,867 0,771 1,1079,33 0,660 0,867 0,714 0,945
75
9,67 0,540 1,014 0,615 0,77110,00 0,528 0,915 0,534 0,63910,33 0,501 0,720 0,453 0,51310,67 0,453 0,687 0,336 0,35411,00 0,438 0,432 0,276 0,30911,33 0,435 0,603 0,213 0,22511,67 0,399 0,375 0,162 0,18612,00 0,279 0,516 0,087 0,13512,42 0,194 0,259 0,046 0,06712,83 0,180 0,425 0,036 0,05513,25 0,154 0,223 0,022 0,02213,67 0,113 0,197 0,014 0,01414,08 0,077 0,178 0,010 0,01014,50 0,065 0,120 0,005 0,00514,92 0,053 0,101 0,000 0,00215,33 0,038 0,086 0,000 0,00015,75 0,029 0,058 0,00016,17 0,017 0,02916,58 0,012 0,01717,00 0,005 0,01017,42 0,002 0,00517,83 0,000 0,00218,25 0,000 0,00018,67 0,000
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)Suhu 60oC
Laju Penguapan air (gH2O/jam)Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 - -0,25 11,376 10,2040,50 9,984 8,4560,75 8,692 7,6561,00 7,820 6,0761,25 7,084 5,8961,50 6,004 5,6441,75 5,256 5,5042,00 4,764 5,4562,25 4,368 5,3802,50 3,952 5,2322,75 3,824 4,9923,00 3,656 4,6963,25 3,572 4,408
76
3,50 3,468 4,1243,75 3,344 3,9764,00 3,208 3,8444,25 3,116 3,6924,50 3,368 3,3644,75 3,204 3,2085,00 3,192 3,1525,25 2,928 2,9045,50 2,768 2,7885,75 2,524 2,6086,00 2,348 2,4046,25 2,048 2,2846,50 1,940 2,0886,75 1,768 1,9407,00 1,568 1,7247,33 0,948 1,2067,67 0,849 1,0658,00 0,738 0,9638,33 0,705 0,8858,67 0,594 0,7449,00 0,465 0,6399,33 0,429 0,5019,67 0,381 0,30610,00 0,324 0,27310,33 0,258 0,24610,67 0,177 0,14111,00 0,114 0,06311,33 0,072 0,05111,67 0,036 0,03312,00 0,024 0,02412,42 0,010 0,01212,83 0,007 0,00713,25 0,002 0,00513,67 0,000 0,00214,08 0,000 0,00014,50 0,000
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Lampiran 6. Nilai Moisture Ratio selama Proses Pengeringan Suhu 50oC Dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
77
Waktu (Jam) Moisture Ratio (MR)Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1,00000 1,000000,25 0,93194 0,951890,50 0,87507 0,904900,75 0,81876 0,858991,00 0,76852 0,814221,25 0,72614 0,771861,50 0,68508 0,729781,75 0,64541 0,689702,00 0,60713 0,649842,25 0,57094 0,612262,50 0,53540 0,575262,75 0,50156 0,538953,00 0,46814 0,503603,25 0,43803 0,471983,50 0,40989 0,442943,75 0,38338 0,415174,00 0,35730 0,388434,25 0,33141 0,362744,50 0,30703 0,338284,75 0,28499 0,316655,00 0,26375 0,295955,25 0,24286 0,275675,50 0,22344 0,256725,75 0,20587 0,239246,00 0,18842 0,222576,25 0,17129 0,204916,50 0,15523 0,187646,75 0,13926 0,171737,00 0,12425 0,155967,33 0,10948 0,140357,67 0,09709 0,126758,00 0,08486 0,112528,33 0,07373 0,101368,67 0,06380 0,091589,00 0,05554 0,082889,33 0,04876 0,074199,67 0,04321 0,0640210,00 0,03779 0,0548510,33 0,03264 0,04762
78
10,67 0,02799 0,0407411,00 0,02349 0,0364011,33 0,01902 0,0303611,67 0,01492 0,0266012,00 0,01205 0,0214212,42 0,00956 0,0181712,83 0,00724 0,0128513,25 0,00527 0,0100513,67 0,00382 0,0075814,08 0,00284 0,0053614,50 0,00200 0,0038514,92 0,00133 0,0025915,33 0,00083 0,0015015,75 0,00046 0,0007816,17 0,00025 0,0004216,58 0,00009 0,0002117,00 0,00003 0,0000917,42 0,00000 0,0000317,83 0,00000 0,0000018,25 0,00000 0,0000018,67 0,00000
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
79
Lampiran 7. Nilai Moisture Ratio selama Proses Pengeringan Suhu 55oC Dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam) Moisture Ratio (MR)Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1,00000 1,000000,25 0,92032 0,942300,50 0,85286 0,890850,75 0,79466 0,842971,00 0,73940 0,798171,25 0,69288 0,756971,50 0,65164 0,717201,75 0,61311 0,679832,00 0,57718 0,643962,25 0,54502 0,608672,50 0,51355 0,577282,75 0,48258 0,546683,00 0,45183 0,516793,25 0,42223 0,487323,50 0,39276 0,458203,75 0,36456 0,429904,00 0,33681 0,402244,25 0,30937 0,374874,50 0,28695 0,347864,75 0,26566 0,321765,00 0,24568 0,296205,25 0,22582 0,271155,50 0,20621 0,247335,75 0,18698 0,224796,00 0,16822 0,202756,25 0,14980 0,181536,50 0,13153 0,162286,75 0,11449 0,144107,00 0,10016 0,127027,33 0,08664 0,110627,67 0,07474 0,095568,00 0,06375 0,081188,33 0,05411 0,067698,67 0,04502 0,055229,00 0,03700 0,043909,33 0,02957 0,034259,67 0,02317 0,0263710,00 0,01761 0,01984
80
10,33 0,01289 0,0145910,67 0,00940 0,0109811,00 0,00653 0,0078211,33 0,00431 0,0055211,67 0,00262 0,0036212,00 0,00172 0,0022412,42 0,00112 0,0013812,83 0,00066 0,0006713,25 0,00037 0,0004013,67 0,00019 0,0002114,08 0,00006 0,0000914,50 0,00000 0,0000314,92 0,00000 0,0000015,33 0,00000 0,0000015,75 0,00000
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Lampiran 8. Nilai Moisture Ratio selama Proses Pengeringan Suhu 60oC Dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
81
Waktu (Jam) Moisture Ratio (MR)Ketan Hitam Ketan Putih
82
0,00 1,00000 1,000000,25 0,91204 0,923430,50 0,83484 0,859980,75 0,76763 0,802531,00 0,70716 0,756931,25 0,65239 0,712691,50 0,60596 0,670341,75 0,56532 0,629042,00 0,52849 0,588102,25 0,49471 0,547722,50 0,46415 0,508462,75 0,43458 0,471003,00 0,40632 0,435773,25 0,37870 0,402693,50 0,35188 0,371743,75 0,32602 0,341914,00 0,30122 0,313064,25 0,27712 0,285364,50 0,25108 0,260124,75 0,22631 0,236045,00 0,20163 0,212395,25 0,17899 0,190605,50 0,15758 0,169685,75 0,13807 0,150116,00 0,11991 0,132076,25 0,10408 0,114936,50 0,08908 0,099266,75 0,07541 0,084707,00 0,06328 0,071777,33 0,05351 0,059707,67 0,04475 0,049058,00 0,03715 0,039418,33 0,02988 0,030568,67 0,02375 0,023119,00 0,01896 0,016729,33 0,01454 0,011719,67 0,01061 0,0086410,00 0,00727 0,0059110,33 0,00461 0,0034510,67 0,00278 0,0020411,00 0,00161 0,0014111,33 0,00087 0,00090
83
11,67 0,00049 0,0005712,00 0,00025 0,0003312,42 0,00012 0,0001812,83 0,00003 0,0000913,25 0,00000 0,0000313,67 0,00000 0,0000014,08 0,00000 0,0000014,50 0,00000
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Lampiran 9. Hasil Solver Nilai Moisture Ratio (MR) Prediksi pada Suhu 50oC dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
Model Newton Model Henderson & PabisKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
84
0,00 1 1 1,0287184 1,0522047520,25 0,934128682 0,940123914 0,959095018 0,9860297720,50 0,872596395 0,883832974 0,894183726 0,924016650,75 0,815117321 0,830912516 0,833665614 0,8659036411,00 0,761424469 0,781160727 0,777243351 0,811445461,25 0,711268435 0,73438788 0,724639731 0,7604122491,50 0,664416246 0,690415609 0,67559631 0,7125886041,75 0,620650273 0,649076225 0,629872135 0,6677726722,00 0,579767221 0,610212081 0,587242559 0,6257752912,25 0,54157719 0,57367497 0,547498142 0,5864191982,50 0,505902787 0,539325559 0,510443616 0,5495382782,75 0,472578304 0,507032855 0,47589693 0,5149768643,00 0,441448948 0,476673713 0,443688355 0,4825890763,25 0,412370124 0,448132357 0,413659647 0,4522382123,50 0,385206761 0,421299945 0,385663274 0,4237961673,75 0,359832684 0,396074154 0,359561688 0,3971428924,00 0,336130031 0,372358784 0,33522665 0,3721658874,25 0,313988703 0,350063397 0,312538601 0,3487597294,50 0,293305853 0,329102971 0,291386073 0,3268256254,75 0,27398541 0,309397574 0,271665143 0,3062709955,00 0,25593763 0,290872058 0,25327892 0,2870090815,25 0,239078681 0,273455778 0,236137071 0,2689585835,50 0,223330253 0,257082316 0,220155378 0,2520433115,75 0,208619195 0,241689234 0,205255321 0,2361918716,00 0,194877174 0,227217828 0,191363697 0,2213373546,25 0,182040358 0,213612914 0,178412254 0,2074170656,50 0,17004912 0,200822609 0,166337361 0,1943722466,75 0,15884776 0,188798137 0,155079693 0,1821478387,00 0,148384249 0,177493644 0,144583941 0,1706922457,33 0,135497124 0,163466817 0,131686189 0,1565309247,67 0,123729243 0,150548491 0,119938993 0,1435444848,00 0,112983398 0,138651064 0,109239717 0,1316354518,33 0,103170826 0,127693857 0,099494881 0,120714448,67 0,094210473 0,117602568 0,090619342 0,1106994819,00 0,086028324 0,108308766 0,082535555 0,1015154039,33 0,078556791 0,099749426 0,075172889 0,0930932739,67 0,071734159 0,091866508 0,068467018 0,08536987810,00 0,065504071 0,084606554 0,06235935 0,07828724610,33 0,059815063 0,077920334 0,056796523 0,07179221910,67 0,054620144 0,071762508 0,051729933 0,06583604511,00 0,049876402 0,066091317 0,047115314 0,0603740211,33 0,045544653 0,060868305 0,042912346 0,055365146
85
11,67 0,041589114 0,056058053 0,039084308 0,05077182912,00 0,037977113 0,051627942 0,035597754 0,04655959212,42 0,033900007 0,046579338 0,031673628 0,04178227812,83 0,030260607 0,042024428 0,028182078 0,03749514813,25 0,027011922 0,037914935 0,025075421 0,03364790413,67 0,024112005 0,034207301 0,022311226 0,03019541214,08 0,021523415 0,030862231 0,019851743 0,02709716814,50 0,019212727 0,027844268 0,017663382 0,02431682414,92 0,017150108 0,025121427 0,015716255 0,02182176215,33 0,015308925 0,022664848 0,013983771 0,01958270815,75 0,013665406 0,020448493 0,012442266 0,01757339616,17 0,012198331 0,018448872 0,011070691 0,01577025316,58 0,010888755 0,01664479 0,009850311 0,01415212317,00 0,009719772 0,015017126 0,008764459 0,01270002417,42 0,008676288 0,013548628 0,007798307 0,0113969217,83 0,007744828 0,012223732 0,006938659 0,01022752318,25 0,006913367 0,011028395 0,006173775 0,00917811318,67 0,009949948 0,008236379
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)
Model Page Model Two-terms ExponentialKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1 1 0,9892652 0,9941307530,25 0,953062465 0,962958732 0,936082027 0,9562774650,50 0,900698176 0,918735648 0,882704387 0,9120228190,75 0,848073704 0,872803243 0,830190967 0,8648953661,00 0,79650566 0,826691306 0,779240658 0,8170890781,25 0,746614777 0,781187006 0,730296321 0,7699433241,50 0,698730769 0,736759902 0,683619638 0,7242516921,75 0,653029105 0,693706677 0,639345049 0,68046062,00 0,609592951 0,652217101 0,597518547 0,6387969352,25 0,568446261 0,612409534 0,558125538 0,5993500082,50 0,529573423 0,574352239 0,521110775 0,5621240962,75 0,492931819 0,53807719 0,48639259 0,5270720583,00 0,45846029 0,503589549 0,453872992 0,4941167773,25 0,426085062 0,470874442 0,423444794 0,4631647663,50 0,395724009 0,439901962 0,394996598 0,4341147563,75 0,367289782 0,410630962 0,368416239 0,4068630444,00 0,340692146 0,383011975 0,343593125 0,3813067824,25 0,315839726 0,356989498 0,320419792 0,3573459414,50 0,292641325 0,332503799 0,29879289 0,3348844294,75 0,271006922 0,30949235 0,278613776 0,3138306875,00 0,250848408 0,287890973 0,259788827 0,294097936
86
5,25 0,232080142 0,267634759 0,242229555 0,2756042295,50 0,214619343 0,2486588 0,22585259 0,2582723685,75 0,198386371 0,230898774 0,210579577 0,2420297496,00 0,18330491 0,214291406 0,196337004 0,2268081686,25 0,169302081 0,198774831 0,183056007 0,2125436026,50 0,156308488 0,184288874 0,17067214 0,1991759846,75 0,144258226 0,170775264 0,159125147 0,1866489827,00 0,133088847 0,158177789 0,148358722 0,1749097777,33 0,119465026 0,142713165 0,135127325 0,1603978357,67 0,107171784 0,12865951 0,123075434 0,1470898738,00 0,096088328 0,115902139 0,112098091 0,1348860258,33 0,086103435 0,104333592 0,102099612 0,1236946998,67 0,077114928 0,09385353 0,092992788 0,1134318959,00 0,069029136 0,084368564 0,084698156 0,1040205799,33 0,061760345 0,075792018 0,077143313 0,0953901069,67 0,055230264 0,068043654 0,070262301 0,08747569310,00 0,049367487 0,061049366 0,063995033 0,08021792910,33 0,044106987 0,054740858 0,058286777 0,07356233410,67 0,039389625 0,049055313 0,053087677 0,06745894611,00 0,035161685 0,043935055 0,048352322 0,06186194911,33 0,03137443 0,039327225 0,04403935 0,05672932911,67 0,027983695 0,035183447 0,040111087 0,05202255812,00 0,024949496 0,031459521 0,03653322 0,04770630112,42 0,021603371 0,027333926 0,032506283 0,04281104312,83 0,018695026 0,023730597 0,028923221 0,03841809913,25 0,016168984 0,020586446 0,025735108 0,03447592513,67 0,013976499 0,017845508 0,02289841 0,03093826814,08 0,012074787 0,015458222 0,020374391 0,02776361714,50 0,010426346 0,013380771 0,018128587 0,02491472614,92 0,008998335 0,011574468 0,016130331 0,02235816615,33 0,007762024 0,010005214 0,014352336 0,02006394115,75 0,006692306 0,008642985 0,012770324 0,01800513116,17 0,005767261 0,007461388 0,011362692 0,01615758116,58 0,004967765 0,006437244 0,010110218 0,01449961317,00 0,004277151 0,005550225 0,008995801 0,01301177317,42 0,003680904 0,004782522 0,008004223 0,01167660417,83 0,003166394 0,004118551 0,007121943 0,01047843918,25 0,002722637 0,003544688 0,006336914 0,00940322118,67 0,003049036 0,008438334
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)Model Thompson
Ketan Hitam Ketan Putih
87
0,00 0,877840383 0,9095946970,25 0,842932654 0,875129940,50 0,808697046 0,8413027840,75 0,775133559 0,8081132311,00 0,742242194 0,775561281,25 0,71002295 0,7436469321,50 0,678475828 0,7123701861,75 0,647600827 0,6817310432,00 0,617397947 0,6517295022,25 0,587867188 0,6223655632,50 0,559008551 0,5936392272,75 0,530822036 0,5655504933,00 0,503307641 0,5380993613,25 0,476465368 0,5112858323,50 0,450295217 0,4851099063,75 0,424797187 0,4595715824,00 0,399971278 0,434670864,25 0,37581749 0,410407744,50 0,352335824 0,3867822234,75 0,329526279 0,3637943095,00 0,307388856 0,3414439975,25 0,285923553 0,3197312875,50 0,265130373 0,298656185,75 0,245009313 0,2782186756,00 0,225560375 0,2584187726,25 0,206783559 0,2392564726,50 0,188678863 0,2207317746,75 0,171246289 0,2028446797,00 0,154485837 0,1855951867,33 0,133184089 0,1635876887,67 0,113077223 0,1427137068,00 0,09416524 0,1229732398,33 0,076448139 0,1043662878,67 0,059925921 0,0868928519,00 0,044598585 0,070552939,33 0,030466132 0,0553465259,67 0,017528561 0,04127363410,00 0,005785872 0,0283342610,33 -0,004761934 0,016528410,67 -0,014114858 0,00585605611,00 -0,022272899 -0,003682772
88
11,33 -0,029236058 -0,01208808511,67 -0,035004335 -0,01935988312,00 -0,039577729 -0,02549816512,42 -0,043614168 -0,03157701212,83 -0,045783604 -0,03588474113,25 -0,046086036 -0,03842135313,67 -0,044521464 -0,03918684614,08 -0,041089888 -0,03818122214,50 -0,035791308 -0,0354044814,92 -0,028625725 -0,0308566215,33 -0,019593138 -0,02453764215,75 -0,008693547 -0,01644754616,17 0,004073048 -0,00658633316,58 0,018706647 0,00504599817,00 0,035207249 0,01844944717,42 0,053574855 0,03362401417,83 0,073809465 0,05056969818,25 0,095911078 0,06928650118,67 0,089774421
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Lampiran 10. Hasil Solver Nilai Moisture Ratio (MR) Prediksi pada Suhu 55oC dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
Model Newton Model Henderson & PabisKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1 1 1,015576472 1,0572440130,25 0,929685751 0,938075792 0,943114051 0,9882733620,50 0,864315596 0,879986191 0,875821897 0,9238020980,75 0,803541894 0,825493743 0,813331108 0,8635366981,00 0,747041449 0,774375696 0,755299101 0,807202789
89
1,25 0,694513791 0,726423094 0,701407736 0,7545438931,50 0,645679575 0,681439919 0,651361576 0,7053202671,75 0,600279101 0,639242291 0,60488626 0,6593078062,00 0,558070926 0,599657719 0,561727006 0,6162970272,25 0,518830588 0,562524389 0,521647209 0,576092112,50 0,482349405 0,527690512 0,484427147 0,5385100122,75 0,448433369 0,495013694 0,449862774 0,5033796293,00 0,416902114 0,464360363 0,417764604 0,4705410223,25 0,387587955 0,435605215 0,387956672 0,4398446833,50 0,360334999 0,408630707 0,360275566 0,4111508583,75 0,334998314 0,383326574 0,334569535 0,3843289114,00 0,311443159 0,359589379 0,310697656 0,3592567284,25 0,289544267 0,337322092 0,28852906 0,3358201614,50 0,269185179 0,316433688 0,267942216 0,3139125074,75 0,250257626 0,296838783 0,248824265 0,2934340275,00 0,232660949 0,278457276 0,231070399 0,2742914875,25 0,216301569 0,26121403 0,214583289 0,2563977355,50 0,201092487 0,245038558 0,199272552 0,2396713045,75 0,186952819 0,229864739 0,185054251 0,2240360436,00 0,173807372 0,215630547 0,171850441 0,2094207686,25 0,161586237 0,202277796 0,159588736 0,1957589396,50 0,150224422 0,189751904 0,148201916 0,1829883576,75 0,139661505 0,178001667 0,137627558 0,171050887,00 0,129841311 0,166979055 0,12780769 0,1598921597,33 0,117813337 0,153336626 0,1157957 0,1461379377,67 0,106899586 0,140808803 0,104912655 0,1335668798,00 0,096996841 0,129304522 0,095052452 0,1220772078,33 0,088011446 0,118740157 0,086118959 0,1115758988,67 0,079858422 0,109038915 0,078025079 0,1019779329,00 0,072460661 0,100130279 0,070691901 0,09320569,33 0,065748198 0,091949491 0,064047931 0,085187889,67 0,059657551 0,084437086 0,058028394 0,0778598610,00 0,054131117 0,077538455 0,052574602 0,07116220910,33 0,049116629 0,071203451 0,047633385 0,06504070410,67 0,044566664 0,065386027 0,043156567 0,05944578111,00 0,040438188 0,060043895 0,039100502 0,05433214411,33 0,036692158 0,055138222 0,035425646 0,04965839211,67 0,033293145 0,05063335 0,032096171 0,04538668412,00 0,030209003 0,046496533 0,029079616 0,04148243712,42 0,026752437 0,041797514 0,02570443 0,03707097612,83 0,023691377 0,037573386 0,022720992 0,03312865313,25 0,020980569 0,033776155 0,020083833 0,029605577
90
13,67 0,018579936 0,030362679 0,017752761 0,02645716414,08 0,016453988 0,027294175 0,015692249 0,0236435714,50 0,014571294 0,024535779 0,013870896 0,02112918814,92 0,012904022 0,022056151 0,012260941 0,01888219915,33 0,011427522 0,019827119 0,01083785 0,01687416615,75 0,017823357 0,015079679
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)
Model Page Model Two-terms ExponentialKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1 1 0,982014945 0,9854853560,25 0,946989719 0,968854001 0,922471083 0,9464592650,50 0,889582973 0,927991683 0,864696422 0,902879620,75 0,832772555 0,883775756 0,809148826 0,8570385681,00 0,777760208 0,83819216 0,756115884 0,8105180651,25 0,725073859 0,792336524 0,705759474 0,7643937641,50 0,674963178 0,746908476 0,658149521 0,7193813211,75 0,627532943 0,70238392 0,613289493 0,675941332,00 0,582803297 0,659095159 0,571135629 0,6343545192,25 0,540741798 0,617274921 0,531611373 0,5947755832,50 0,501282318 0,577083385 0,49461818 0,557271682,75 0,464337019 0,538626138 0,460043548 0,5218499063,00 0,429804313 0,501966826 0,427766963 0,4884768573,25 0,397574347 0,467136447 0,397664244 0,4570925263,50 0,36753287 0,43414043 0,369610698 0,4276201233,75 0,339563998 0,402964133 0,343483365 0,3999729924,00 0,31355222 0,373577221 0,319162579 0,3740594284,25 0,289383835 0,345937182 0,296533026 0,3497860184,50 0,266947995 0,319992186 0,275484421 0,3270599164,75 0,246137435 0,295683423 0,255911898 0,3057903515,00 0,22684898 0,272947029 0,237716206 0,2858896215,25 0,208983876 0,251715667 0,220803744 0,2672736845,50 0,192447983 0,231919832 0,2050865 0,2498625085,75 0,177151877 0,213488923 0,190481903 0,2335802166,00 0,16301086 0,196352119 0,176912636 0,218355126,25 0,149944921 0,180439095 0,164306412 0,2041196556,50 0,13787865 0,165680597 0,152595726 0,1908102746,75 0,12674111 0,152008904 0,141717607 0,1783672887,00 0,116465699 0,139358188 0,131613358 0,1667346997,33 0,103998903 0,123969072 0,119250871 0,1523949547,67 0,092817203 0,1101379 0,108048109 0,139287645
91
8,00 0,082795402 0,097728524 0,097896727 0,1273071468,33 0,073819366 0,086613215 0,088698365 0,1163567778,67 0,065785236 0,076672778 0,080363773 0,1063480869,00 0,058598665 0,067796507 0,072811991 0,0972001739,33 0,052174077 0,059882015 0,065969601 0,0888390589,67 0,046433966 0,052834971 0,059770041 0,08119710410,00 0,041308222 0,046568767 0,05415297 0,07421247310,33 0,036733502 0,041004139 0,049063695 0,06782864110,67 0,032652645 0,036068758 0,044452649 0,06199393711,00 0,029014116 0,031696803 0,040274912 0,05666113111,33 0,025771504 0,027828526 0,036489777 0,05178705411,67 0,022883049 0,024409821 0,033060357 0,04733224812,00 0,020311206 0,021391803 0,029953231 0,0432606512,42 0,017490595 0,018116019 0,026476686 0,03866009212,83 0,01505388 0,015321262 0,02340364 0,0345487813,25 0,012950121 0,012940682 0,020687264 0,03087468513,67 0,011134915 0,010916019 0,018286164 0,02759131114,08 0,009569594 0,009196633 0,016163748 0,02465710814,50 0,008220516 0,007738613 0,014287674 0,02203494414,92 0,007058443 0,006503972 0,012629348 0,01969163415,33 0,00605798 0,005459924 0,011163498 0,01759752315,75 0,004578228 0,982014945 0,015726111
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)Model Thompson
Ketan Hitam Ketan Putih0,00 0,893992155 0,9497726420,25 0,854231537 0,9097613290,50 0,815344921 0,8705857050,75 0,777332309 0,832245771,00 0,7401937 0,7947415251,25 0,703929094 0,7580729681,50 0,668538492 0,7222401021,75 0,634021893 0,6872429252,00 0,600379297 0,6530814372,25 0,567610704 0,6197556382,50 0,535716114 0,5872655292,75 0,504695527 0,5556111093,00 0,474548944 0,5247923793,25 0,445276364 0,4948093383,50 0,416877787 0,465661986
92
3,75 0,389353214 0,4373503244,00 0,362702643 0,4098743514,25 0,336926076 0,3832340674,50 0,312023512 0,3574294734,75 0,287994951 0,3324605685,00 0,264840394 0,3083273535,25 0,242559839 0,2850298275,50 0,221153288 0,262567995,75 0,20062074 0,2409418436,00 0,180962195 0,2201513856,25 0,162177654 0,2001966166,50 0,144267116 0,1810775376,75 0,12723058 0,1627941477,00 0,111068049 0,1453464477,33 0,090877567 0,1233828077,67 0,072240868 0,1029048388,00 0,055157953 0,0839125398,33 0,039628822 0,0664059098,67 0,025653474 0,050384959,00 0,013231909 0,035849669,33 0,002364128 0,0228000419,67 -0,006949869 0,01123609210,00 -0,014710083 0,00115781210,33 -0,020916514 -0,00743479710,67 -0,025569161 -0,01454173611,00 -0,028668025 -0,02016300611,33 -0,030213105 -0,02429860511,67 -0,030204401 -0,02694853512,00 -0,028641915 -0,02811279412,42 -0,024503798 -0,02747889512,83 -0,017937895 -0,02452363613,25 -0,008944205 -0,01924701813,67 0,002477272 -0,01164904114,08 0,016326535 -0,00172970414,50 0,032603586 0,01051099214,92 0,051308422 0,02507304715,33 0,072441046 0,04195646215,75 0,061161236
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
93
Lampiran 11. Hasil Solver Nilai Moisture Ratio (MR) Prediksi pada Suhu 60oC dan Kecepatan Aliran Udara 1 m/s
Waktu (Jam)
Model Newton Model Henderson & PabisKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1 1 1,005925617 1,0444379970,25 0,921004776 0,925952296 0,926021362 0,9639522650,50 0,848249797 0,857387654 0,852464187 0,8896688670,75 0,781242114 0,793900066 0,78474992 0,8211098421,00 0,719527718 0,735113589 0,722414438 0,7578340651,25 0,662688464 0,680680115 0,665030486 0,699434399
94
1,50 0,61033924 0,630277315 0,612204745 0,6455350871,75 0,562125355 0,583606727 0,563575142 0,5957893252,00 0,517720136 0,540391989 0,518808361 0,5498770352,25 0,476822718 0,500377202 0,477597564 0,5075028062,50 0,439156 0,463325419 0,439660289 0,4683939882,75 0,404464774 0,429017236 0,404736506 0,4322989473,00 0,372513988 0,397249494 0,372586843 0,3989854353,25 0,343087162 0,367834081 0,342990943 0,3682391063,50 0,315984915 0,340596812 0,315745951 0,3398621283,75 0,291023615 0,3153764 0,290665125 0,3136719164,00 0,26803414 0,292023501 0,267576559 0,2894999564,25 0,246860723 0,270399831 0,246322 0,2671907184,50 0,227359904 0,250377345 0,226755766 0,2466006584,75 0,209399558 0,231837477 0,208743747 0,2275972955,00 0,192857993 0,214670444 0,192162488 0,2100583565,25 0,177623132 0,19877459 0,176898337 0,1938709895,50 0,163591753 0,184055788 0,162846672 0,1789310425,75 0,150668786 0,17042688 0,149911181 0,1651423876,00 0,138766671 0,157807161 0,138003202 0,1524163026,25 0,127804767 0,146121903 0,127041116 0,1406709076,50 0,117708801 0,135301911 0,116949787 0,1298306266,75 0,108410368 0,125283115 0,107660049 0,1198257117,00 0,099846466 0,116006188 0,099108228 0,1105917887,33 0,089470914 0,104696615 0,088753038 0,0993771877,67 0,080173538 0,094489625 0,079479796 0,0892998078,00 0,0718423 0,085277725 0,071175456 0,0802443278,33 0,064376803 0,076963904 0,063738784 0,0721071228,67 0,057687083 0,069460607 0,057079123 0,0647950739,00 0,051692526 0,062688815 0,051115288 0,0582245049,33 0,046320894 0,056577212 0,045774575 0,0523202279,67 0,041507455 0,051061436 0,04099188 0,04701467510,00 0,037194205 0,0460834 0,036708899 0,04224713510,33 0,033329167 0,041590677 0,032873419 0,03796304910,67 0,029865765 0,037535956 0,029438684 0,03411339211,00 0,026762262 0,033876533 0,026362823 0,03065411111,33 0,02398126 0,030573872 0,023608338 0,02754561911,67 0,021489245 0,027593191 0,021141653 0,02475234612,00 0,019256189 0,0249031 0,018932696 0,02224232512,42 0,016788304 0,021906236 0,016493178 0,01945964712,83 0,014636704 0,019270018 0,014367998 0,01702510213,25 0,012760854 0,016951045 0,012516651 0,01489513713,67 0,011125415 0,014911139 0,010903854 0,013031646
95
14,08 0,009699575 0,013116718 0,00949887 0,01140129214,50 0,011538239 0,009974906
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)
Model Page Model Two-terms ExponentialKetan Hitam Ketan Putih Ketan Hitam Ketan Putih
0,00 1 1 0,982163982 0,9839144120,25 0,934727796 0,956297641 0,911476659 0,9321692080,50 0,867651879 0,90268606 0,844782983 0,8768981930,75 0,803075578 0,846812421 0,782124759 0,8207255361,00 0,741872557 0,790915399 0,723460933 0,7653360111,25 0,68432958 0,736153582 0,668691794 0,711778441,50 0,630500284 0,68320809 0,617677355 0,6606733241,75 0,580323709 0,632493875 0,57025123 0,6123547582,00 0,533677331 0,584258841 0,526231042 0,5669672782,25 0,490404805 0,5386387 0,485426167 0,5245318022,50 0,450331938 0,495690753 0,447643424 0,4849904012,75 0,413276472 0,455416287 0,412691197 0,4482365773,00 0,379054301 0,417776198 0,380382368 0,4141356193,25 0,34748351 0,382702315 0,350536332 0,3825381853,50 0,318387008 0,350105812 0,322980329 0,3532892633,75 0,291594228 0,319883572 0,297550264 0,3262339824,00 0,26694219 0,291923072 0,274091134 0,3012212994,25 0,244276115 0,266106143 0,252457183 0,2781062384,50 0,223449729 0,242311882 0,232511845 0,2567511624,75 0,204325338 0,220418902 0,214127542 0,2370264085,00 0,186773753 0,200307053 0,197185382 0,2188104875,25 0,170674094 0,181858744 0,18157479 0,2019900255,50 0,155913525 0,164959918 0,167193098 0,1864595245,75 0,14238693 0,149500773 0,153945107 0,1721210176,00 0,12999656 0,135376264 0,141742649 0,1588836796,25 0,11865166 0,122486439 0,130504145 0,1466633946,50 0,108268084 0,110736633 0,120154173 0,1353823316,75 0,098767915 0,100037554 0,110623049 0,1249685187,00 0,09007908 0,090305286 0,10184643 0,115355437,33 0,079641686 0,07869774 0,091215971 0,1036779937,67 0,070385008 0,068497759 0,081693601 0,0931824328,00 0,062179932 0,059548971 0,073164239 0,0837492198,33 0,054910735 0,051709857 0,065524635 0,0752708818,67 0,048473821 0,044852815 0,058682191 0,0676507959,00 0,04277656 0,038863182 0,052553881 0,060802101
96
9,33 0,037736209 0,03363824 0,047065283 0,0546467229,67 0,03327893 0,029086235 0,0421497 0,04911447910,00 0,029338886 0,025125422 0,037747365 0,04414229410,33 0,025857427 0,021683149 0,033804731 0,03967347210,67 0,022782344 0,018694993 0,030273822 0,03565705711,00 0,020067193 0,016103953 0,027111665 0,03204724911,33 0,017670689 0,013859691 0,024279763 0,02880288611,67 0,015556157 0,011917843 0,021743636 0,02588697112,00 0,013691034 0,010239376 0,019472398 0,02326625412,42 0,01166666 0,008459855 0,016963993 0,02036024512,83 0,009937734 0,006980798 0,014778702 0,01781720313,25 0,008461822 0,005753262 0,01287491 0,01559179313,67 0,007202459 0,004735914 0,011216358 0,01364434214,08 0,006128337 0,003893918 0,009771458 0,01194013114,50 0,003197975 0,010448781
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.
Waktu (Jam)
Model ThompsonKetan Hitam Ketan Putih
0,00 0,879837379 0,9198204470,25 0,836791172 0,8757908420,50 0,794785172 0,8327978780,75 0,753819378 0,7908415541,00 0,713893792 0,749921871,25 0,675008413 0,7100388271,50 0,637163242 0,6711924241,75 0,600358277 0,6333826622,00 0,564593519 0,596609542,25 0,529868968 0,5608730582,50 0,496184625 0,5261732172,75 0,463540488 0,4925100163,00 0,431936559 0,4598834553,25 0,401372837 0,4282935353,50 0,371849321 0,3977402553,75 0,343366013 0,3682236164,00 0,315922912 0,3397436174,25 0,289520018 0,3123002584,50 0,264157331 0,285893544,75 0,239834851 0,2605234625,00 0,216552578 0,2361900245,25 0,194310513 0,212893227
97
5,50 0,173108654 0,190633075,75 0,152947003 0,1694095536,00 0,133825558 0,1492226776,25 0,115744321 0,1300724426,50 0,098703291 0,1119588466,75 0,082702467 0,0948818917,00 0,067741851 0,0788415777,33 0,049412463 0,0590670427,67 0,032932332 0,0411354248,00 0,018301458 0,0250467228,33 0,005519841 0,0108009368,67 -0,00541252 -0,0016019349,00 -0,014495623 -0,0121618879,33 -0,021729469 -0,0208789249,67 -0,027114058 -0,02775304510,00 -0,03064939 -0,0327842510,33 -0,032335465 -0,03597253810,67 -0,032172282 -0,03731791111,00 -0,030159843 -0,03682036711,33 -0,026298147 -0,03447990711,67 -0,020587194 -0,0302965312,00 -0,013026984 -0,02427023812,42 -0,000976203 -0,01414577112,83 0,013964041 -0,00114174813,25 0,03179375 0,01474183213,67 0,052512923 0,03350496814,08 0,07612156 0,05514766114,50 0,079669911
Sumber : Data primer setelah diolah, 2014.Lampiran 12. Foto Kegiatan Selama Penelitian
98
Gambar 24. Persiapan Sampel Ketan Hitam (Kiri) Dan Ketan Putih (Kanan) Sebelum Pengeringan
Gambar 25. Pengukuran Kecepatan Aliran Udara Alat Pengering Tray Drier Model EH-TD-300 Eunha Fluid Science menggunakan Anemometer
99
Gambar 26. Pengeringan Sampel Ketan Hitam Dan Ketan Putih Secara Bersamaan menggunakan Alat Pengering Tray Drier Model EH-TD-300 Eunha Fluid Science
Gambar 27. Penimbangan Berat Sampel Menggunakan Timbangan Digital Dengan Ketelitian 0.001 g
100
Gambar 28. Penyimpanan Sampel Di Dalam Desikator Selama Pengeringan Tidak Dilakukan
Gambar 29. Pengovenan Sampel Ketan Hitam Dan Ketan Putih Secara Bersamaan
101
Gambar 30. Gabah dan Beras Pecah Kulit Padi Ketan Hitam
Gambar 31. Gabah dan Beras Pecah Kulit Padi Ketan Putih
102
top related