9 seimbang dengan tekanan uap lingkungannya. Tekanan uap air di atmosfer dihitung
sebagai persentase relatif kelembaban RH. Kandungan air absolut di udara gkg udara kering dapat dihitung dengan menggunakan informasi suhu dan grafik
psychometric. Kandungan air pada saat bahan padat menghasilkan tekanan uap air yang sama dengan yang ada pada lingkungan sekitar didefinisikan sebagai kadar air
kesetimbangan. Akibatnya, kadar air kesetimbangan adalah kelembaban yang membatasi bahan tertentu dapat dikeringkan dalam kondisi suhu udara dan kelembaban tertentu.
Jumlah air terkait bahan padat pada RH dan suhu tertentu tergantung pada afinitas kimia bahan padat tersebut. Hal ini juga tergantung pada interaksi yang terjadi pada luas
permukaan dan sifat bahan Moyers dan Baldwin, 1999.
Sorpsi isotermis diukur secara eksperimental dalam kondisi isotermal, digunakan untuk menggambarkan sifat higroskopis dari suatu produk Mujumbar, 2007. Sorpsi
isotermis mencirikan jumlah uap teradsorpsi atau terdesorbsi pada kesetimbangan uap air yang berbeda. Penyerapan uap air isotermis berguna dalam memperkirakan stabilitas
keadaan padatan, interaksi pada tahap awal pengembangan formulasi, dan pengaruh kelembaban pada sifat fisiko-kimia bentuk akhir Airaksinen et al. 2005a, 2005b. Pada
beberapa bahan, nilai kesetimbangan kadar air tergantung pada arah dimana keseimbangan didekati. Nilai desorpsi lebih disukai untuk perhitungan pengeringan.
Kadar air kesetimbangan dicapai dengan pengeluaran air biasanya lebih tinggi dari pada yang dicapai dengan menyerap air Brooker 1992. Perbedaan antara adsorpsi dan
desorpsi isotermis disebut hysteresis.
Menurut Fenema 1985 model persamaan yang dapat digunakan pada penelitian ini adalah :
1. BET Brunauer, Emmet, and Teller dengan persamaan sebagai berikut : m =
�
�
� −�
�
�
�
�− +
atau
�
�
−�
�
=
�
+
�− �
�
1 untuk zona 1 dan 2
= �
=
+ �
− � − = +
�
untuk zona 3 C = C
e
QRT
4 dimana : m= kadar air bk ,
= kadar air pada lapisan monolayer db; =
aktivitas air; C = tetapan energi adsorpsi pada lapisan monolayer pada suhu tertentu. C =
faktor eksponen awal, Q = sorpsi enersi, dan R = konstanta gas. Persamaan BET dapat digunakan tidak tergantung pada suhu. Angka atau nilai yang berbeda dari
dan C digunakan untuk mencocokkan masing-masing isotermis. Kadar air pada monolayer
dihubungkan dengan nilai sorpsi dari permukaan bahan. diharapkan tidak tergantung
suhu dan tidak berpengaruh terhadap struktur permukaan bahan. 2. GAB Guggenheim, Anderson and de Boer dengan persamaan sebagai berikut :
10 m =
�� �
�
−� �
�
−� �
�
+�� �
�
5 , C dan K mempunyai nilai yang penting secara fisik tergantung sifat produk dan sifat
Arhenius yang tergantung pada suhu. Persamaan di atas dapat diturunkan menjadi bentuk persamaan polimomial ordo 2 atau kuadratik dengan
sebagai ordinat dan sebagai absis.
�
�
=
�
+
� − �
+
− � �
6
=
��
=
� − � �
=
� − �� ��
7
11
3 METODE PENELITIAN
3.1 Bahan, Alat dan Waktu
3.1.1
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah nira aren dan gula aren cetak dari petani Desa Cikoneng Kecamatan Sobang Kabupaten Lebak Banten, larutan garam
untuk pengkondisian a
w
yaitu LiCl
2
, CH
3
COOK, MgCl
2
, K
2
CO
3
, NaBr, NaNO
2
, NaCl, KCl, dan K
2
SO
4
, dan bahan kimia untuk analisis. Peralatan yang digunakan berupa slicer, pengering rak, stopwatch, termometer gelas, inkubator, desikator gelas, pengukur
a
w
, oven, X-Ray Diffractometer Shimadzu XRD-7000, Fourer Transmition Infra red ABB FTIR AB3000, Scanning Electron Mocroscopy SEM Zeis Evo 50.
3.1.2
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan mulai bulan Agustus 2012 sampai bulan April 2014. Bahan penelitian berupa nira aren diperoleh dari gula aren cetak dan pembuatan gula aren cetak
dilakukan di Desa Cikoneng, Kecamatan Sobang Kabupaten Lebak Propinsi Banten. Lokasi asal bahan penelitian disajikan pada Gambar 1. Pembuatan gula aren granul dari
gula aren cetak bertempat dan analisis laboratorium dilakukan di laboratorium Simulasi Industri, Pengawasan Mutu, Pengemasan dan Sistem Transportasi, Bioindustri dan
Laboratorium Pengujian Departemen Teknologi Industri Pertanian. Selain itu, analisis laboratorium dilakukan di Laboratoriun Analisis Bahan Departemen Fisika-IPB dan
Laboratorium Pengujian Hasil Hutan Puslitbang Hasil Hutan Gunung Batu Bogor.
Gambar 1 Peta asal pengambilan sampel gula aren cetak Lokasi Pengambilan Sampel
12
3.2 Metodologi
Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen dengan percobaan yang dilakukan di laboratorium. Identifikasi permasalahan yang terkait
dengan produktivitas gula aren granul eksisting dari nira aren segar yang rendah terkait karena proses produksi gula aren granul selama ini yang tampaknya sulit dikembangkan.
Untuk itu perlu alternatif proses yang lebih baik dan diharapkan dapat dilakukan dengan granulasi dari gula aren cetak. Identifikasi faktor yang berpengaruh pada keberhasilan
proses granulasi gula aren cetak dilakukan untuk memahami hubungan dan keterkaitannya antar faktor proses dan karakteristik produk. Faktor-faktor yang
memberikan andil pada keberhasilan, dianalisa dan disintesa untuk mendapat hasil yang dapat dipertimbangkan untuk dapat dilaksanakan atau sebaliknya. Secara ringkas
kegiatan penelitian, metoda yang digunakan serta output yang dihasilkan disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Ringkasan kegiatan penelitian No. Kegiatan
Output yang dihasilkan
Parameter yang dianalisa
Metodaalat yang digunakan
1 Karakterisasi
gula aren cetak
Karakter gula aren cetak
Sifat fisiko-kimia kadar air
bahan tidak larut,
kadar abu, total asampH
gula pereduksi sukrosa,
warna morfologi dan
mikro struktur Analisis gugus
fungsional Analisis sorpsi
isotermis Analisa kimia
SNI 01-2891- 1992
SNI 01-2891- 1992
AOAC, 2000 AOAC, 2000
Luff School Luff School
Colour meter XRD-7000 X-
RayDiffractome ter, Shimadzu
XRD-7000 FT-IR
Spectroscopi ABB FTIR
MB3000 Static vapour
system 2
Gula aren granul dari
nira aren segar
Gula aren granul untuk
kontrol Suhu proses
Lama proses Kristalisasi
Termometer Jam
Gula aren granul dari
gula aren cetak
Gula aren granul
Suhu proses Lama waktu
Kadar air Kesetimbanagan
Termometer Stopwatch
13
3 Karakterisasi
gula aren granul
Karakter gula aren granul
dan Fenomena
proses granulasi dari
gula aren cetak
Sifat fisiko-kimia kadar air
bahan tidak larut,
kadar abu, total asampH
gula pereduksi sukrosa,
Absorbansi warna
morfologi dan mikro struktur
Analisis gugus fungsional
Analisis sorpsi isotermis
Analisa kimia SNI 01-2891-
1992 SNI 01-2891-
1992 AOAC, 2000
AOAC, 2000 Luff School
Luff School UV absorbansi
Colour meter XRD-7000 X-
RayDiffractome ter, Shimadzu
XRD-7000 FT-IR
Spectroscopi ABB FTIR
MB3000 Static vapour
system 4
Nilai tambah gula granul
Besaran nilai tambah gula
aren granul dari nira aren
segar dan dari gula aren
cetak Output,
Input Harga
Survai Wawancara
Percobaan
3.2.1
Karakterisasi Gula Aren Cetak GAC
Gula aren cetak berasal dari petani Desa Cikoneng, Kecamatan Sobang, Kabupaten Lebak Banten. Sampel GAC terdiri dari 5 petani sampel A sampai sampel
E dan 1 sampel sampel F dibuat oleh peneliti. Pembuatan GAC yang dilakukan peneliti dimulai dengan menuang nira segar dari bumbung bambu ke wajan pemasakan,
diukur pH dan kandungan padatannya, kemudian dipanaskan dan diuapkan di atas wajan agar nira menjadi kental. Pemasakan dilakukan di lokasi produksi gula aren cetak petani
yang berada di area kebun aren dengan menggunakan bahan bakar kayu. Nira dipanaskan sampai mendidih pada suhu 97-118
o
C ± 2
o
C dengan lama waktu pemasakan sekitar 3.5 jam. Selama pemanasan, nira sesekali diaduk menggunakan sodet kayu.
Pemanasan nira dihentikan setelah nira kental, kemudian dicetak pada cetakan kayu dan didiamkan selama 5-10 menit sampai nira menjadi padat dan dingin. Selanjutnya GAC
dikeluarkan dari cetakan dan dibungkus dengan daun salak. GAC yang dibuat peneliti digunakan sebagai sampel F.
14 Karakterisasi GAC meliputi sifat fisiko-kimia kadar air, bahan tidak larut, abu,
total asam, gula pereduksi dan sukrosa, analisis struktur XRD-7000 X-Ray Diffractometer, Shimadzu XRD-7000, analisis morfologi dan struktur mikro Scanning
Electron MocroscopySEM Zeis Evo 50, analisis gugus fungsional FT-IR Spectroscopic ABB FTIR MB3000 dan analisis sorpsi isotermis metoda static vapour system.
Prosedur analisis disajikan pada Lampiran 1.
Analisis statistik yang digunakan berupa analisis rancangan acak lengkap dengan perlakuan sampel gula aren cetak A-F sebagai berikut :
� = � + + �
� = Nilai pengamatan
� = Nilai rata-rata sebenarnya
= Pengaruh sampel GAC pada taraf ke-i i = 1, 2, 3...6 �
= error Selanjutnya untuk perlakuan yang menunjukkan berbeda nyata dilakukan uji
lanjut Duncan untuk mengetahui signifikansi masing-masing variabel yang berpengaruh pada hasil pengamatan.
3.2.2
Pembuatan dan Karakterisasi Gula Aren Granul GAG Gula Aren Granul dari Nira Aren Segar
Diagram alir proses pengolahan GAC dan GAG dari nira aren segar dapat dilihat pada Gambar 2. Pengolahan gula aren granul dari nira aren segar relatif sama dengan
pengolahan gula aren cetak dengan pemanasan lanjut dan pengadukan. Proses pengolahan dimulai dengan menuang nira aren segar dalam bumbung bambu ke wajan
pemasakan, kemudian diukur pH dan kandungan padatannya. Nira segar sebanyak 65 liter dipanaskan pada suhu 97-120
o
C ± 2
o
C dengan lama waktu pemasakan sekitar 3.5 +
0.25 jam, sambil sesekali diaduk.
Selanjutnya, pemanasan dihentikan setelah nira kental kekentalan nira seperti nira kental yang siap dicetak pada proses GAC dengan cara diangkat dari tungku
pemasakan, kemudian didinginkan sambil diaduk cepat sekitar 10 menit. Pada saat nira kental tampak mulai membentuk butiran, kecepatan pengadukan ditingkatkan sampai
terbentuk granul. Gula aren granul dari nira segar digunakan sebagai gula aren granul kontrol GAG-kontrol. Untuk melihat perbedaan antar sampel digunakan analisis
statistik Anova. Gula Aren Granul dari Gula Aren Cetak
Diagram alir proses GAG dari gula aren cetak disajikan pada Gambar 3. Untuk pembuatan gula aren granul dari gula aren cetak, digunakan bahan baku gula aren cetak
GAC. Tahapan proses GAG dari gula aren cetak diawali dengan proses pengecilan ukuran GAC menggunakan alat pengiris slicer dengan ketebalan irisan sekitar 2-3 mm.
Dari hasil penelitian pendahuluan, slicer merupakan metoda yang terbaik untuk pengecilan ukuran GAC dibandingkan dengan cutter mill dan hummer mill. Irisan GAC
