30 dan 23,67 jam. Dari ketiga gambar grafik di atas dapat disimpulkan bahwa
Moisture Ratio dari bahan akan terus menurun terhadap waktu. Menurut Garavand et al., 2011, ratio kelembaban mengalami penurunan selama proses pengeringan.
Perubahan nilai Moisture Ratio ini dipengaruhi oleh kadar air basis basah. Nilai Moisture Ratio di atas, selanjutnya akan digunakan untuk menentukan model
pengeringan terbaik untuk pengeringan kentang.
4.4 MODEL MATEMATIKA PENGERINGAN KENTANG
Model matematika pengeringan pada berbagai kondisi operasi sangat penting untuk diketahui agar diperoleh profil kurva pengeringan yang tepat untuk
digunakan dalam pengendalian proses dan meningkatkan perbaikan menyeluruh terhadap kualitas produk akhir. Dalam proses pengeringan kentang ini digunakan
model Logaritma, Newton, Page, dan Henderson- Pabis untuk mempelajari pengaruh variabel – variabel dalam proses, memprediksi kinetika pengeringan
produk dan mengoptimumkan parameter - parameter dan kondisi operasi [24].
4.4.1 Analisis Model Pengeringan
Dari hasil perhitungan nilai MR Moisture Ratio observasi, ada empat jenis model yang digunakan untuk gambaran penurunan nilai MR Moisture Ratio
tersebut yaitu Model Logaritma, Page, Newton, dan Henderson and Pabis. Sebelum menghubungkan antara model tersebut dengan hasil perhitungan MR
observasi dan menentukan model terbaik dari ketiga model tersebut, maka dilakukan analisis model pengeringan. dengan melinearkan persamaan dari ketiga
model yang ada, yaitu Model Logaritma, Page, Newton, dan Henderson and Pabis. Bentuk linear keempat model tersebut sebagai berikut:
Tabel 4.1 Bentuk Linear Model Kinetika Karakteristik Pengeringan [22] Model
Pengeringan Bentuk Eksponensial
Bentuk Linear Logaritma
MR = a exp -kt + c ln MR = ln a – kt + ln c
Page MR = exp -kt
n
ln -ln MR = ln k + n ln t
Newton MR = exp -kt
ln MR = -kt Henderson -
Pabis MR = a exp -kt
ln MR = ln a – kt
31 Selanjutnya, dari bentuk linear persamaan tersebut dalam Excel dimasukkan
nilai MR observasi dalam setiap bentuk linear dari model di atas. Untuk mendapatkan nilai MR setiap model maka digunakan nilai ln MR vs t untuk
model Newton dan Henderson - Pabis, nilai ln -ln MR vs ln t untuk Model Page dalam Ms.Excel dilakukan plot data ke dalam grafik. Garis linear akan
ditunjukkan dalam grafik setelah ditambahkan trendline yang terdapat pada option box Ms. Excel. Hasil grafik ini ditunjukkan pada lampiran.
Berdasarkan hasil pengujian trendline pada setiap grafik model pengeringan, diperoleh nilai konstanta dan R
2
yang ada pada masing-masing model seperti yang dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini:
Tabel 4.2 Nilai Konstanta dan R
2
Model Pengeringan Bahan
Tebal cm
Konstanta Model
Logaritma Model
Page Model
Newton Model
Henderson - Pabis
Kentang 1
R
2
0,875 0,989
0,868 0,915
k -
0,049 0,135
0,168 a
- -
- 1,58725
n -
1,336 -
- 1,5
R
2
0,871 0,977
0,892 0,935
k -
0,066 0,136
0,167 a
- -
- 1,57602
n -
1,222 -
-
2 R
2
0,830 0,972
0,801 0,850
k -
0,049 0,105
0,133 a
- -
- 1,54651
n -
1,221 -
- Berdasarkan tabel di atas, persamaan Model Page untuk ketiga ukuran yang
berbeda menunjukkan nilai R
2
yang lebih tinggi dibandingkan dengan dua persamaan model lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa Model Page memiliki nilai
kesesuaian yang lebih mendekati terhadap karakteristik pengeringan kentang. Nilai R
2
Coefficient of Determinat , χ
2
chi square dan RMSE Root Mean Square Error yang terdapat pada tabel 4.3 digunakan untuk melihat tingkat
kesesuaian model pengeringan dengan hasil observasi. Tingkat kesesuaian model pengeringan dengan hasil observasi ditunjukkan dengan nilai R
2
yang mendekati 1
32 serta nilai χ
2
dan RMSE yang mendekati nol [21]. Berdasarkan dari ketiga nilai kesesuaian tersebut, maka Model Page adalah model yang terbaik yang dapat
merepresentasikan karakteristik pengeringan lapisan tipis kentang. Tabel 4.3 Nilai R
2
, χ
2
dan RMSE Model
Ketebalan cm
R
2
χ
2
RMSE Logaritma
1 0,875
0,00971 0,09695
Page 0,989
0,00474 0,06778
Newton 0,868
0,01823 0,13285
Henderson - Pabis 0,915
0,03105 0,17339
Logaritma 1,5
0,871 0,01057
0,10122 Page
0,977 0,00745
0,08500 Newton
0,892 0,02441
0,15385 Henderson - Pabis
0,935 0,01532
0,12190 Logaritma
2 0,830
0,00856 0,09024
Page 0,972
0,00535 0,07136
Newton 0,801
0,01996 0,13780
Henderson - Pabis 0,850
0,01436 0,11690
4.4.2 Kesesuaian Model Pengeringan
