PERANCANGAN MESIN PENGERING CABAI KAPASITAS 100KG/PROSES

1

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cabai merah selama ini sudah menjadi kebutuhan masyarakat, khususnya
kaum ibu rumah tangga. Selain memiliki rasa yang pedas yang berfungsi
sebagai perangsang nafsu makan, warna merah pada cabai seakan memberi
kesan yang menarik pada masakan.
Cabai merah memiliki sifat mudah rusak. Sifat mudah rusak ini
dipengaruhi oleh kadar air dalam cabai yang sangat tinggi, yaitu sekitar 90.9%
(Direktorat Gizi Depkes RI, 2012). Pusat dan sentra produksi cabai merah besar
adalah daerah Kabupaten Malang dengan jumlah produksi 21,75 ribu ton
disusul Tuban 19,95 ribu ton, Kabupaten Kediri 12,77 ribu ton dan Banyuwangi
8,08 ribu ton (Badan Pusat Statistik Jatim, 2012). Kandungan air yang sangat
tinggi ini menyebabkan banyaknya cabai yang tidak dapat dimanfaatkan pada
saat musim panen. Hal ini dikarenakan hasil panen yang melimpah sedangkan
cabai mengalami susut dan busuk saat pengiriman terutama pada musim
penghujan serta naiknya biaya pengiriman. Tingkat kerusakan dan susutnya
cabai berkisar antara 15%-20% dari total panen (Asosiasi Agrobisnis Cabai
Indonesia Jatim, 2014). Selain itu, harga cabai di tingkat petani, sangat

bergantung pada tinggi rendahnya produksi. Intinya jika produksi baik, maka
harganya otomatis turun, begitu sebaliknya. (Kominfo Jatim, 2014) pada saat
panen raya dan harga rendah sangat diperlukan penanganan yang dapat
mempertahankan nilai ekonomi dari komoditas tersebut.

2

Gambar 1.1 : Cabai busuk dari salah satu penjual cabai di pasar.
Sumber : Burty
Untuk menanggulangi masalah pembusukan dan harga cabai yang tidak
stabil dibutuhkan alternatif lain dalam pengolahan cabai. Untuk mengurangi
kadar air dalam cabai bisa dengan cara melakukan pengeringan. Pengeringan
merupakan salah satu cara dalam teknlogi pangan yang dilakukan dengan tujuan
pengawetan. Manfaat lain dari pengeringan adalah memperkecil volme dan
berat bahan dibanding kondisi awal sebelum pengeringan, sehingga dengan
demikian, akan menghemat ruang pengepakan dan mempermudah pengankutan
(Rukmana, 2009).
Cabai merah kering selanjutnya dapat diolah menjadi tepung (bubuk)
bumbu siap pakai, bahan pengganti lada dan juga menjadi oleoresin.
Keunggulan cabe bubuk dibanding dengan cabe basah antara lain adalah harga

yang lebih stabil, proses penggunaan cabe yang lebih praktis, dan penyimpanan
cabe bubuk lebih tahan lama dibanding dengan cabe basah (Rukmana, 2009).

3

Prinsip pengeringan adalah upaya menguapkan air karena adanya
perbedaan kandungan uap air diantara udara dan bahan yang dikeringkan. Udara
mempunyai kandungan uap air yang lebih kecil dari pada bahan sehingga dapat
menghisap uap air dari bahan yang dikeringkan. Salah satu faktor yang dapat
mempercepat proses pengeringan adalah angin atau udara yang mengalir.
Dengan adanya aliran udara maka udara yang sudah jenuh dapat diganti dengan
udara kering sehingga proses pengeringan dapat berjalan terus menerus.
Pengeringan yang biasa dilakukan oleh orang banyak selama ini masih
bersifat sederhana yaitu dengan metode penjemuran langsung dibawah sinar
matahari. Metode ini kurang efektif karena membutuhkan area terbuka yang
luas, waktu pengeringan yang relatif lama, serta bergantung pada kondisi cuaca
yang terus berubah – ubah. Menyikapi masalah ini penulis mencoba merancang
mesin pengering sebagai solusi. Pengeringan menggunakan bahan bakar
sebagai sumber panas . Tray Dryer jenis pengering berbentuk persegi dan
didalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan

dikeringkan cocok untuk bahan yang berbentuk padat.

Gambar 1.2 : Alat pengering jenis tray dryer.
Sumber : Mujumdar

4

1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah dan pembahasan maka Rumusan
masalah dari tugas akhir ini adalah:
1. Berapa besar panas yang dibutuhkan oleh mesin pengering cabai?
2. Bagaimana menentukan dimensi dari mesin pengering cabai?
1.3 Tujuan Perancangan
Dari latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah diatas
adalah:
1. Mengetahui banyaknya panas yang dibutuhkan oleh mesin pengering
cabai
2. Memperoleh dimensi alat pengering cabai dengan kapasitas 100 kg
per proses
1.4 Manfaat Perancangan

Manfaat yang diperoleh dari perancangan mesin ini antara lain:
1. Resiko terjadinya pembusukan cabai dapat dikurangi.
2. Memberi informasi tentang cabai itu sendiri.
1.5 Batasan Masalah
Untuk menghidari pembahasan yang terlalu meluas dalam
perancangan ini diperlukan pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Kapasitas cabai yang dikeringkan 100 kg per proses.
2. Menggunakan konsep Tray Dyer.
3. Cabai disusun secara merata diatas alas bahan.
4. Menggunakan bahan bakar sebagai sumber pemanas.

PERANCANGAN MESIN PENGERING CABAI KAPASITAS
100KG/PROSES

TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program SarjanaTeknik (S1)


Oleh :
ZAID AL FATH BURTY
201010120311123

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Zaid Al Fath Burty
201010120311123

Diterima dan di setujui

pada tanggal 29 April 2015

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Ir. Herry Suprianto, MT)

(Ir. Mulyono, MT)

NIP.108.8709.0049

NIP. 108.9109.0248

Mengetahui,
Ketua Jurusan TeknikMesin

(Ir. Daryono, MT)
NIP. 108.8909.0124


KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan rohmat, taufik dan hidayah-nya pada penyusun sehingga dapat
menyelasaikan Tugas akhir ini.
Didalam penyusun tugas akhir ini sering mengalami kesulitan dan
hambatan, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan itu bisa
dihadapi dan teratasi. Oleh karena itu sangat tepatlah bila penyusun pada
kesempatan kali ini untuk menyampaikan terima kasih atas jasa baik yang selama
ini penyusun terima, baik nasehat, petunjuk serta bimbingan dan saran yang berupa
apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas akhir ini. Rasa terima kasih
ini penyusun sampaikan kepada :
1. Bapak Ir. Sudarman, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi
ini dilakukan.
4. Bapak Ir. Mulyono, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya skripsi ini.

5. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.

6. Serta kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materi maupun non
materi, mendo`akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan
terlupakan.
7. Kawan-kawan sebimbingan, serta teman-teman seangkatan TM 2010 kelas C
8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penyusun menyadari bahwa masih
banyak kekurangan dan kelemahan baik dalam penyusunan data maupun dalam
pembahasannya. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang sifatnya membangun
sangat penyusun harapkan demi sempurnanya Tugas akhir ini.
Semoga Allah SWT memberikan balasan kepada semua pihak yang tersebut
diatas dan penyusun berharap semoga Tugas akhir bermanfaat bagi penyusun dan
pembaca.

Penulis

ZAID AL FATH BURTY


DAFTAR ISI

ABSTRACT ........................................................... Error! Bookmark not defined.
ABSTRAK ............................................................. Error! Bookmark not defined.
KATA PENGANTAR .............................................................................................3
BAB I ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
PENDAHULUAN ................................................. Error! Bookmark not defined.
1.1 Latar Belakang ............................................. Error! Bookmark not defined.
1.2 Rumusan Masalah ........................................ Error! Bookmark not defined.
1.3 Tujuan Perancangan ..................................... Error! Bookmark not defined.
1.4 Manfaat Perancangan ................................... Error! Bookmark not defined.
1.5 Batasan Masalah........................................... Error! Bookmark not defined.
BAB II .................................................................... Error! Bookmark not defined.
TINJAUAN PUSTAKA ........................................ Error! Bookmark not defined.
2.1 Peranan Pengawetan..................................... Error! Bookmark not defined.
2.2 Teori Dasar Pengeringan .............................. Error! Bookmark not defined.
2.3 Mekanisme Pengeringan .............................. Error! Bookmark not defined.
2.4 Prinsip-prinsip Pengeringan ......................... Error! Bookmark not defined.
2.4.1 Jenis-jenis Alat Pengering ..................... Error! Bookmark not defined.

2.4.2 Pemilihan Alat Pengering ..................... Error! Bookmark not defined.
2.5 Komponen-Komponen Alat Pengering ........ Error! Bookmark not defined.

2.6 Proses Perpindahan Panas ............................ Error! Bookmark not defined.
2.6.1 Perpindahan Panas Konveksi ................ Error! Bookmark not defined.
2.6.2 Perpindahan Panas Konduksi ................ Error! Bookmark not defined.
2.6.3 Perpindahan Panas Radiasi ................... Error! Bookmark not defined.
2.7 Aliran Viskositas .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.8 Koefisien Perpindahan Kalor Menyeluruh .. Error! Bookmark not defined.
2.9 Jenis-jenis dan Kriteria Pemilihan Alat Pengering .....Error! Bookmark not
defined.
2.9.1 Kritria Pmilihan Alat Pengering ........... Error! Bookmark not defined.
2.9.2 Jenis-jenis Alat Pengering ..................... Error! Bookmark not defined.
2.10 Penguapan .................................................. Error! Bookmark not defined.
BAB III .................................................................. Error! Bookmark not defined.
METODOLOGI PENELITIAN ............................. Error! Bookmark not defined.
3.1 Diagram Alir Perancangan ........................... Error! Bookmark not defined.
3.2 Langkah-Langkah Perancangan ................... Error! Bookmark not defined.
3.3 Konsep Desain ............................................. Error! Bookmark not defined.
3.3 Analisa dan Kesimpulan .............................. Error! Bookmark not defined.

3.4 Variabel-variabel yang ada .......................... Error! Bookmark not defined.
BAB IV .................................................................. Error! Bookmark not defined.
PERHITUNGAN PERANCANGAN .................... Error! Bookmark not defined.
4.1 Data Perancangan ......................................... Error! Bookmark not defined.

4.2 Perhitungan Dimensi Ruang Pengering ....... Error! Bookmark not defined.
4.3 Perhitungan Beban Pemanasan Bahan ......... Error! Bookmark not defined.
4.3.1 Panas air dalam bahan (Q1) ................... Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Panas penguapan air dalam bahan suhu 70o C (Q2) ... Error! Bookmark
not defined.
4.4 Perhitungan beban pemanas mesin pengering ............Error! Bookmark not
defined.
4.4.1 komponen yang terdapat dalam ruang pengering Error! Bookmark not
defined.
4.4.2 Panas pada dinding dalam (Q5) ............. Error! Bookmark not defined.
4.4.3 Panas pada dinding luar (Q6) ................ Error! Bookmark not defined.
4.4.4 Panas pada pintu (Q7) ............................ Error! Bookmark not defined.
4.5 Perpindahan panas ........................................ Error! Bookmark not defined.
4.6 Kebutuhan air setiap kali proses pengeringan: ...........Error! Bookmark not
defined.
4.7 Pemakaian bahan bakar per proses pengeringan .........Error! Bookmark not
defined.
BAB V.................................................................... Error! Bookmark not defined.
KESIMPULAN ...................................................... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................11

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 : Cabai busuk dari salah satu penjual cabai di pasar .................... 2
Gambar 1.2 : Alat pengering jenis tray dryer ..................................................... 3
Gambar 2.1 : Alat pengering tipe rak.................................................................. 9
Gambar 2.2 : Alat pengering tipe berputar ......................................................... 10
Gambar 2.3 : Alat pengering tipe beku ............................................................... 11
Gambar 2.4 : Alat pengering semprot ................................................................. 11
Gambar 2.5 : Alat pengering tipe rak.................................................................. 12
Gambar 2.6 : Tipe rak ......................................................................................... 14
Gambar 2.7 : Perpindahan panas konveksi......................................................... 17
Gambar 2.8: Lapisan batas diatas plat rata vertikal .......................................... 18
Gambar 2.9 : Perpindahan panas konveksi paksa .............................................. 20
Gambar 2.10 : Perpindahan panas konduksi ...................................................... 21
Gambar 2.11 : Perpindahan panas Radiasi ........................................................ 22
Gambar 2.12 : Perpindahan panas menyeluruh melalui dinding datar ............ 24
Gambar 3.1 : Diagram Alir Perancangan........................................................... 28
Gambar 3.2 : Konsep Alat Pengering Cabai ....................................................... 31

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 : Kandungan Nilai Kalori ................................................................... 55

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I

: Curiculum Vitae

LAMPIRAN II

: Presentasi Tugas Akhir

LAMPIRAN III

: Naskah Publikasi

LAMPIRAN IV

: Gambar Mesin Pengering.

LAMPIRAN V

: Gambar Komponen Mesin Pengering.

LAMPIRAN VI

: Dimensi Mesin Pengering.

LAMPIRAN VII

: Dimensi Tray.

LAMPIRAN VIII

: Tabel - Tabel

LAMPIRAN IX

: Berita Acara Bimbingan TA Ir. Herry Suprianto, MT.

LAMPIRAN X

: Berita Acara Bimbingan TA Ir. Mulyono, MT

LAMPIRAN XI

: Berita Acara Ujian Tugas Akhir

LAMPIRAN XII

: Pengumuman Hasil Tugas Akhir.

DAFTAR PUSTAKA



asepsaiba. Konversi BBM ke BBG (2011, Oktober 7)
https://asepsaiba.wordpress.com/2011/10/07/konversi-bbm-ke-bbg/ dilihat
pada Rabu, 27 Agustus 2014.



Direktorat Gizi Depkes 2012.



Halil, Lutfi. Budidaya Cabai Merah. (2011, September 17)
http://saungsumberjambe.blogspot.com/2011/09/budidaya-cabai-merahi.html dilihat pada minggu, 20 September 2014.



Holman, Jp. 1994. Perpindahan Kalor. Jakarta. Erlangga.



Murti, Kafita. Sifat Kimia dan Sifat Fisika Aluminium (2013, Februari 17)
http://kafita1.blogspot.com/2013/02/sifat-kimia-dan-sifat-fisikaaluminium.html dilihat pada Sabtu, 3 Januari 2015.



http://kominfo.jatimprov.go.id/watch/38457 dilihat pada Kamis, 25
September 2014.



Rukmana, Rahmat. Yuniarsih,Yuyun. 2005. Penanganan Pascapanen
Cabai Merah. Yogyakarta. Kanisius.



Suharto, Ir. 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta. Rineka Cipta



Widjaja, Kusuma. Cabai Rawit Bubuk B
http://caberawit.indonetwork.co.id/2747442/cabai-cabe-rawit-bubuk-b.htm
dilihat pada Minggu, 20 September 2014.