Model Matematik Pengeringan Lapisan Tipis Cengkeh (Eugenia caryophyllus S. )
MODEL MW'BEMBTIK PEN
CENGREM (
Oleh
1 9 8 7
F 6 p K U L T A S TEKNOLOGI P E R T A N I A N
lNSTlTUT P E R T A N I A N BOGOR
B O G O R
C h o i r u l Anwar.
F 20.1742.
Model matematik pengeringan l a -
p i s a n t i p i s cengkeh (Eugenia c a r g o p h y l l u s S. ). Dibawah bimb i n g a n Atjeng Muchlis S y a r i e f .
RINGKASAN
Tujusn d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h untuk menentukan mod e l matematik
p e n g e r i n g a n l a p i s a n t i p i s gang s e s u a i u n t u k
mengg~mbarkanperubahan k a d a r a i r cengkeh (Euaenia caryop h y l l u s S.) selama d a l a n pengeringan l a p i s a n t i p i s pada b e r b a g ~ ik o n d i s i u d a r a p e n g e r i n g .
Data pengeringan cengkeh l a p i s a n t i p i s yang dlgunakan
d8la.m p e n e l i t i a n i n i a d a l a h h a s i l percobaan Wahyudi (1984).
Data yang dimaksud mencakup d a t a pengeringan cengkeh j e n i s
Z a n z i b a r yang t i d a k d i f e r m e n t a s i dan y m g t e l a h d i f e r m e n t a -
s i selama 40 jam, pada suhu dan kelembaban n i s b i udnra pen g e r i n g konstan dan k e c e p a t a n ~ l i r a nu d a r u 0.1 m/dt.
Model
matematik pengeringan l a p i s a n t i p i s yang digunakan u n t u k
menggambarkan perubahsn k a d a r a i r cengkeh a d a l a h model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s , s i l i n d e r t e r b a t a s , lempeng talc t e r b a t a s dan b o l a .
Konstanta pengeringan ( K ) dan kadar a i r keseimbangan
dinamis (Me) d a r i s e t i a p model d i c a r i dengan menggunakan met o d e k u a d r a t t e r k e c i l non l i n i e r (non l i n e a r l e a s t s q u a r e ) .
Berdasarkan h s s i l u j i simpangan baku ( s t a n d a r d d e v i a t i o n )
r a s i o k a d a r a i r (MR) d a r i h a s i l p e r h i t u n g a n t e r h a d a p r a s i o
k a d ~ ra i r d a r i h a s i l percobaan, maka d i d a p a t k a n bahwa model
lempeng t a k t e r b a t a s l e b i h b a i k dibandingkan dengan modelmodel yang l a i n n y a .
Model matematik lempeng t a k t e r b a t a s
adaleh sebagai berikut:
Dimana, n i l a i K m e n g i k u t l persamaan t i p e Arrhenius y a i t u :
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
K = exp(16.4371
-
-
6072.9873/T)
untuk cengkeh non f e r m e n t a s i
K = exp(16.3892
- 6069.1038/T)
Kedua persamaan i t u b e r l a k u pada s e l a n g suhu ( T ) a n t a r a j l e O
s m p a i dengan 734
OK.
N i l a i Me merupakan f u n g ~ id ~ r si e l i -
~ i suhu
h
b o l a k e r i n g dan b o l a basah u d a r a p e n g e r i n g ( A T )
yang besarnya d a p a t d i d u g a dengan persamaan:
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
Me = 10.5938 exp(-0.04981
- untrlk
AT)
cengkeh non f e r m e n t a s i
Me = 14.4869 exp(-0.05244
AT)
Kedrla persnmaan i t u b e r l a k u pada AT a n t a r e 10.8
denqan 23.5
OK.
O
sampai
MODEL tIATEXATIR PFSCTERIIJGAN LA?ISAN TIPIS
CEhTGKEH ( ~ ~ e n caryocnyllus
i a
S.)
01oh
CHOIRUL 4.NWP.E
F 20.2342
Sebagai s a l z h s a t u s g a r a t untuk rnenperoleh g e l a r
Sk3Jf.X.k TSBXOLOGI PEZTARIPJ'J
pada J w u s a n P.:.FKdI:ISASI
PL3TAP;IAN ,
F a k u l t a s Telnologi P e r t a n i ~ n ,
I n s t i t u t P e r t e n i a n Bogor
INSTITUT PERTAEIAR BOG03
FAKULTAS TMNOLOGI PERTAKIAN
MODEL $MATE%ATIK PEN SSRIN GiiN LAPISAN T I ? IS
CENGKER (Eueenie
S. )
S e b s g z i s a l s h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l s r
SP_RJANA TEKKOLOGI PEBTM'IAN
pada Jurus an Xm&EIS.4SI
PEBTANIAN,
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
O l eh
CHOLSUL 4JTi.fAE
F 20.7342
D i l a h i r k a n pad8 tanggal 21 Oktober 1964
55 S.2ya5272
Tangsal l u l u s : 3 September 1987
SATA PENGANTAR
F u j i dan syukur d i p s q j a t k e n k e h a d i r a t Al1.oh SWT, karena hanya densan rabnatNyalah .71aka s k r i p s i i n i dapat p e n u l i s
selesaikan.
Dengan penub. r a s a t u l u s , p e n u l i s mengucapkan terima
k a s i h kepada:
1.
D r . Ir. A t jeng Kuckilis S y a r i e f , XSLE s e b a g a i dosen e m bimbing utama,
2.
IF. Eambang Pramudya, M.Eag.
dan Ir. S u t r i s n o yang t e -
l a h b e r s e d i a s e b a g a i dosen pengujk,
3.
Rekan-rekan d i Pcndok Arsrda 111 y2ng t e l a h banyak menb e r i k a n dorongan dan bantuan b a i k moral ma-ipun m a t e r i a l ,
4.
Semua plhak yang t d a h memberikan bantuan,
yang t i d a k
dapat disebutkan s a t u p e r satu.
P e n u l i s menyadari balcwa mungkiri banyali kelrurangan g a g
aksn ditemui pada s k r i p s i ini.
Oleh karenanya,
a t a s saran
d m K r i t i k nembangun yang d i h e r l k a i pi-iizlis ruiagics.ij>:&z t e rima k a s i n .
T e r i r i n g harapan, semoga s k r i p s i i n i dcpet berrnanfaat
bagi perkembangan 1.5ekanisesi P e r t a n i a n khususnya dan mesyar a k a t pzda miumnya.
Bogor, September 1987
?enulis
DAPTAR IS1
... . .. . . . . . .. .
DAFTRR TABEL . . . .
.. .,. . .. . ..
DAFTAR GAMBAR
- . - - - .- . DAFi'AR LA!,IPIRAN . . . . . . . . . . . . . .
DAFTILRSIMBOL . . . . . . . . . . . . . - . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . .
KATA PICNGANTAR ,
,
,
*
+
*
,
I,
A.
,
11, TINJBIJAIJ PUSTAKA
A,
. . . . . . , . . .. . ,..
. ....
.... ..
........
........ ...
. . . . . . . .. . . .
PITNANSAIIAN PASCA PANEN CEIJGKEII
7. Pcngolahan dan Penanganan
,
B, PENGERIIJGAN IIliSIL PERT!IMIAN
1 . P r o s e s Pongeringan
a . Model T e o r i t i s
vi
vii
ix
x
1
1
5
5
7
10
10
13
...
Kadar A i r Keseimbangan dan Konstanta Pengeringan
....... .... . . .
20
..
24
b, Model Semi T e o r i t i s dan D n p i r i s
3.
iii
w
4. Penera pan T e o r i Penceringan Lapisan
p i s Untuk Pengeringan Lapisau Tebal
17
Ti-
Halaman
. . . . . . . . . . . . . 27
A . T B l P A T DAN WAKTU . . . . . . . . . . . . . .
27
B . DATA PENGERINGAN L A P I S A i ? T I P I S . . . . . . .
27
C . PR!?NITUP!GAFI PERUBhIlAN KADAR A I R . . . . . . 29
D . PEPIDERATAN A I J A L I T I S MENENTUKAN N I L A I PIe DAN IC 31
I'J . I'IASIL DAN PE.IBAIiASAM
. . . . . . . . . . . . . 40
A . ICADAR A I R KESEIMRANGAI? .
.
.
. 40
A . KONSTANTA PENGERIMGA)!
. . . . . . . . . . . 44
C . EVAl.,ITASI MODEL PEIJGERIIJGAN L A P I S A N T I P I S . . 51
V . I';ESIt.fPULAtJ DAN SARAN . . . . . . . . . . . . .
83
A . ICESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
B . SARAIT
. . . . . . . . . . . . 84
LAMPIRAlf
. . . . . . . . . . . . . . . 86
DAFTAR PUSTAKA
. . . . . . . . . . . . . . . . 138
.
I11 N E T O U O L O G I P E N E L I T I A N
Halaman
Tabel.1.
Tabel 2 .
Suhu dan Rh udara pengering pada penger i n g a n l a p i s a n t i p i s cengkeh
.....
Kadar a i r keseimbangan dinamis cengkeh
f ermentasi . . . . . . . . . . . . . .
28
41
Tabel 3.
Kadar a i r keseimbarlgan dinamis censkeh
non f e m e n t a s i
41
Tabel 4.
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh fermentasi
.................
45
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh ncn f e r mentasi
46
Tabel 5..
Tabel 6 .
Tabel
T.
............
................
..........
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk
cenqkeh non f e m e n t a s i . . . . . . . .
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk .
cengkeh f e r m e n t a s i
82
82
DAFTAR GAMBAR
Hal am an
4
Gaxbar
1.
Kuncup bunga cengkeh basah dan kering
Gmbar
2.
Cengkeh
Gambar
3.
Kurva kadar a i r keseimbangan dan n i l a i konstanta q dan r untuk beberapa
komoditi d a r i persamaan ( 2 3 )
22
........
23
......
...............
....
6
Gambar
4.
Kurva untuk menentukan n i l a i K berdas a r k a n rnetode g r a f i k
Gambar
5.
Pengeringan l a p i s a n t e b a l yang t e r s u sun a t a s Nn l a p i s a n t i p i s
25
Bagan a l i r program komputer untuk
menghitunq perubahan kadar a i ceng~
keh selama pengeringan
30
Gambar
6.
Gambar
7.
Gambar
8.
Gmbar
9.
.......
Bagan a l i r program komputer untuk
rnenghitungnilaiKdanMe . . . . . .
....
Kurva konstanta pengeringan terhadap
suhu d a r i cengkeh f e m e n t a s i . . . .
Kurva kadar a i r keseimbangan
..
Gambar 10.
Kurva konstanta pengeringan terhadap
suhu d a r i cengkeh non f e r m e n t a s i
Gambar 11.
K m a pengeringan l a p i s a n t i p i s cengkeh fermentasi d a r i d a t a percobaan
model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s
Gambar 12.
Kurva pengeringan l a p i s a n t i p i s cengkeh non fermentasi d a r i d a t a percobaan dan model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s .
Gambar 13.
Kurva pengeringan l a p i s a n t i p i s cengkeh fermentasi d a r i d a t a percobaan
dan model s i l i n d e r t e r b a t a s
.....
.
.....
Gambar 14.
Iiurva pengeringan l a p i s an t i p i s cengkeh non fermentasi d a r i d a t a percobaan dan model s i l i n d e r t e r b a t a s .
...
MODEL MW'BEMBTIK PEN
CENGREM (
Oleh
1 9 8 7
F 6 p K U L T A S TEKNOLOGI P E R T A N I A N
lNSTlTUT P E R T A N I A N BOGOR
B O G O R
C h o i r u l Anwar.
F 20.1742.
Model matematik pengeringan l a -
p i s a n t i p i s cengkeh (Eugenia c a r g o p h y l l u s S. ). Dibawah bimb i n g a n Atjeng Muchlis S y a r i e f .
RINGKASAN
Tujusn d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h untuk menentukan mod e l matematik
p e n g e r i n g a n l a p i s a n t i p i s gang s e s u a i u n t u k
mengg~mbarkanperubahan k a d a r a i r cengkeh (Euaenia caryop h y l l u s S.) selama d a l a n pengeringan l a p i s a n t i p i s pada b e r b a g ~ ik o n d i s i u d a r a p e n g e r i n g .
Data pengeringan cengkeh l a p i s a n t i p i s yang dlgunakan
d8la.m p e n e l i t i a n i n i a d a l a h h a s i l percobaan Wahyudi (1984).
Data yang dimaksud mencakup d a t a pengeringan cengkeh j e n i s
Z a n z i b a r yang t i d a k d i f e r m e n t a s i dan y m g t e l a h d i f e r m e n t a -
s i selama 40 jam, pada suhu dan kelembaban n i s b i udnra pen g e r i n g konstan dan k e c e p a t a n ~ l i r a nu d a r u 0.1 m/dt.
Model
matematik pengeringan l a p i s a n t i p i s yang digunakan u n t u k
menggambarkan perubahsn k a d a r a i r cengkeh a d a l a h model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s , s i l i n d e r t e r b a t a s , lempeng talc t e r b a t a s dan b o l a .
Konstanta pengeringan ( K ) dan kadar a i r keseimbangan
dinamis (Me) d a r i s e t i a p model d i c a r i dengan menggunakan met o d e k u a d r a t t e r k e c i l non l i n i e r (non l i n e a r l e a s t s q u a r e ) .
Berdasarkan h s s i l u j i simpangan baku ( s t a n d a r d d e v i a t i o n )
r a s i o k a d a r a i r (MR) d a r i h a s i l p e r h i t u n g a n t e r h a d a p r a s i o
k a d ~ ra i r d a r i h a s i l percobaan, maka d i d a p a t k a n bahwa model
lempeng t a k t e r b a t a s l e b i h b a i k dibandingkan dengan modelmodel yang l a i n n y a .
Model matematik lempeng t a k t e r b a t a s
adaleh sebagai berikut:
Dimana, n i l a i K m e n g i k u t l persamaan t i p e Arrhenius y a i t u :
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
K = exp(16.4371
-
-
6072.9873/T)
untuk cengkeh non f e r m e n t a s i
K = exp(16.3892
- 6069.1038/T)
Kedua persamaan i t u b e r l a k u pada s e l a n g suhu ( T ) a n t a r a j l e O
s m p a i dengan 734
OK.
N i l a i Me merupakan f u n g ~ id ~ r si e l i -
~ i suhu
h
b o l a k e r i n g dan b o l a basah u d a r a p e n g e r i n g ( A T )
yang besarnya d a p a t d i d u g a dengan persamaan:
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
Me = 10.5938 exp(-0.04981
- untrlk
AT)
cengkeh non f e r m e n t a s i
Me = 14.4869 exp(-0.05244
AT)
Kedrla persnmaan i t u b e r l a k u pada AT a n t a r e 10.8
denqan 23.5
OK.
O
sampai
MODEL tIATEXATIR PFSCTERIIJGAN LA?ISAN TIPIS
CEhTGKEH ( ~ ~ e n caryocnyllus
i a
S.)
01oh
CHOIRUL 4.NWP.E
F 20.2342
Sebagai s a l z h s a t u s g a r a t untuk rnenperoleh g e l a r
Sk3Jf.X.k TSBXOLOGI PEZTARIPJ'J
pada J w u s a n P.:.FKdI:ISASI
PL3TAP;IAN ,
F a k u l t a s Telnologi P e r t a n i ~ n ,
I n s t i t u t P e r t e n i a n Bogor
INSTITUT PERTAEIAR BOG03
FAKULTAS TMNOLOGI PERTAKIAN
MODEL $MATE%ATIK PEN SSRIN GiiN LAPISAN T I ? IS
CENGKER (Eueenie
S. )
S e b s g z i s a l s h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l s r
SP_RJANA TEKKOLOGI PEBTM'IAN
pada Jurus an Xm&EIS.4SI
PEBTANIAN,
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
O l eh
CHOLSUL 4JTi.fAE
F 20.7342
D i l a h i r k a n pad8 tanggal 21 Oktober 1964
55 S.2ya5272
Tangsal l u l u s : 3 September 1987
SATA PENGANTAR
F u j i dan syukur d i p s q j a t k e n k e h a d i r a t Al1.oh SWT, karena hanya densan rabnatNyalah .71aka s k r i p s i i n i dapat p e n u l i s
selesaikan.
Dengan penub. r a s a t u l u s , p e n u l i s mengucapkan terima
k a s i h kepada:
1.
D r . Ir. A t jeng Kuckilis S y a r i e f , XSLE s e b a g a i dosen e m bimbing utama,
2.
IF. Eambang Pramudya, M.Eag.
dan Ir. S u t r i s n o yang t e -
l a h b e r s e d i a s e b a g a i dosen pengujk,
3.
Rekan-rekan d i Pcndok Arsrda 111 y2ng t e l a h banyak menb e r i k a n dorongan dan bantuan b a i k moral ma-ipun m a t e r i a l ,
4.
Semua plhak yang t d a h memberikan bantuan,
yang t i d a k
dapat disebutkan s a t u p e r satu.
P e n u l i s menyadari balcwa mungkiri banyali kelrurangan g a g
aksn ditemui pada s k r i p s i ini.
Oleh karenanya,
a t a s saran
d m K r i t i k nembangun yang d i h e r l k a i pi-iizlis ruiagics.ij>:&z t e rima k a s i n .
T e r i r i n g harapan, semoga s k r i p s i i n i dcpet berrnanfaat
bagi perkembangan 1.5ekanisesi P e r t a n i a n khususnya dan mesyar a k a t pzda miumnya.
Bogor, September 1987
?enulis
DAPTAR IS1
... . .. . . . . . .. .
DAFTRR TABEL . . . .
.. .,. . .. . ..
DAFTAR GAMBAR
- . - - - .- . DAFi'AR LA!,IPIRAN . . . . . . . . . . . . . .
DAFTILRSIMBOL . . . . . . . . . . . . . - . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . .
KATA PICNGANTAR ,
,
,
*
+
*
,
I,
A.
,
11, TINJBIJAIJ PUSTAKA
A,
. . . . . . , . . .. . ,..
. ....
.... ..
........
........ ...
. . . . . . . .. . . .
PITNANSAIIAN PASCA PANEN CEIJGKEII
7. Pcngolahan dan Penanganan
,
B, PENGERIIJGAN IIliSIL PERT!IMIAN
1 . P r o s e s Pongeringan
a . Model T e o r i t i s
vi
vii
ix
x
1
1
5
5
7
10
10
13
...
Kadar A i r Keseimbangan dan Konstanta Pengeringan
....... .... . . .
20
..
24
b, Model Semi T e o r i t i s dan D n p i r i s
3.
iii
w
4. Penera pan T e o r i Penceringan Lapisan
p i s Untuk Pengeringan Lapisau Tebal
17
Ti-
Halaman
. . . . . . . . . . . . . 27
A . T B l P A T DAN WAKTU . . . . . . . . . . . . . .
27
B . DATA PENGERINGAN L A P I S A i ? T I P I S . . . . . . .
27
C . PR!?NITUP!GAFI PERUBhIlAN KADAR A I R . . . . . . 29
D . PEPIDERATAN A I J A L I T I S MENENTUKAN N I L A I PIe DAN IC 31
I'J . I'IASIL DAN PE.IBAIiASAM
. . . . . . . . . . . . . 40
A . ICADAR A I R KESEIMRANGAI? .
.
.
. 40
A . KONSTANTA PENGERIMGA)!
. . . . . . . . . . . 44
C . EVAl.,ITASI MODEL PEIJGERIIJGAN L A P I S A N T I P I S . . 51
V . I';ESIt.fPULAtJ DAN SARAN . . . . . . . . . . . . .
83
A . ICESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
B . SARAIT
. . . . . . . . . . . . 84
LAMPIRAlf
. . . . . . . . . . . . . . . 86
DAFTAR PUSTAKA
. . . . . . . . . . . . . . . . 138
.
I11 N E T O U O L O G I P E N E L I T I A N
Halaman
Tabel.1.
Tabel 2 .
Suhu dan Rh udara pengering pada penger i n g a n l a p i s a n t i p i s cengkeh
.....
Kadar a i r keseimbangan dinamis cengkeh
f ermentasi . . . . . . . . . . . . . .
28
41
Tabel 3.
Kadar a i r keseimbarlgan dinamis censkeh
non f e m e n t a s i
41
Tabel 4.
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh fermentasi
.................
45
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh ncn f e r mentasi
46
Tabel 5..
Tabel 6 .
Tabel
T.
............
................
..........
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk
cenqkeh non f e m e n t a s i . . . . . . . .
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk .
cengkeh f e r m e n t a s i
82
82
CENGREM (
Oleh
1 9 8 7
F 6 p K U L T A S TEKNOLOGI P E R T A N I A N
lNSTlTUT P E R T A N I A N BOGOR
B O G O R
C h o i r u l Anwar.
F 20.1742.
Model matematik pengeringan l a -
p i s a n t i p i s cengkeh (Eugenia c a r g o p h y l l u s S. ). Dibawah bimb i n g a n Atjeng Muchlis S y a r i e f .
RINGKASAN
Tujusn d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h untuk menentukan mod e l matematik
p e n g e r i n g a n l a p i s a n t i p i s gang s e s u a i u n t u k
mengg~mbarkanperubahan k a d a r a i r cengkeh (Euaenia caryop h y l l u s S.) selama d a l a n pengeringan l a p i s a n t i p i s pada b e r b a g ~ ik o n d i s i u d a r a p e n g e r i n g .
Data pengeringan cengkeh l a p i s a n t i p i s yang dlgunakan
d8la.m p e n e l i t i a n i n i a d a l a h h a s i l percobaan Wahyudi (1984).
Data yang dimaksud mencakup d a t a pengeringan cengkeh j e n i s
Z a n z i b a r yang t i d a k d i f e r m e n t a s i dan y m g t e l a h d i f e r m e n t a -
s i selama 40 jam, pada suhu dan kelembaban n i s b i udnra pen g e r i n g konstan dan k e c e p a t a n ~ l i r a nu d a r u 0.1 m/dt.
Model
matematik pengeringan l a p i s a n t i p i s yang digunakan u n t u k
menggambarkan perubahsn k a d a r a i r cengkeh a d a l a h model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s , s i l i n d e r t e r b a t a s , lempeng talc t e r b a t a s dan b o l a .
Konstanta pengeringan ( K ) dan kadar a i r keseimbangan
dinamis (Me) d a r i s e t i a p model d i c a r i dengan menggunakan met o d e k u a d r a t t e r k e c i l non l i n i e r (non l i n e a r l e a s t s q u a r e ) .
Berdasarkan h s s i l u j i simpangan baku ( s t a n d a r d d e v i a t i o n )
r a s i o k a d a r a i r (MR) d a r i h a s i l p e r h i t u n g a n t e r h a d a p r a s i o
k a d ~ ra i r d a r i h a s i l percobaan, maka d i d a p a t k a n bahwa model
lempeng t a k t e r b a t a s l e b i h b a i k dibandingkan dengan modelmodel yang l a i n n y a .
Model matematik lempeng t a k t e r b a t a s
adaleh sebagai berikut:
Dimana, n i l a i K m e n g i k u t l persamaan t i p e Arrhenius y a i t u :
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
K = exp(16.4371
-
-
6072.9873/T)
untuk cengkeh non f e r m e n t a s i
K = exp(16.3892
- 6069.1038/T)
Kedua persamaan i t u b e r l a k u pada s e l a n g suhu ( T ) a n t a r a j l e O
s m p a i dengan 734
OK.
N i l a i Me merupakan f u n g ~ id ~ r si e l i -
~ i suhu
h
b o l a k e r i n g dan b o l a basah u d a r a p e n g e r i n g ( A T )
yang besarnya d a p a t d i d u g a dengan persamaan:
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
Me = 10.5938 exp(-0.04981
- untrlk
AT)
cengkeh non f e r m e n t a s i
Me = 14.4869 exp(-0.05244
AT)
Kedrla persnmaan i t u b e r l a k u pada AT a n t a r e 10.8
denqan 23.5
OK.
O
sampai
MODEL tIATEXATIR PFSCTERIIJGAN LA?ISAN TIPIS
CEhTGKEH ( ~ ~ e n caryocnyllus
i a
S.)
01oh
CHOIRUL 4.NWP.E
F 20.2342
Sebagai s a l z h s a t u s g a r a t untuk rnenperoleh g e l a r
Sk3Jf.X.k TSBXOLOGI PEZTARIPJ'J
pada J w u s a n P.:.FKdI:ISASI
PL3TAP;IAN ,
F a k u l t a s Telnologi P e r t a n i ~ n ,
I n s t i t u t P e r t e n i a n Bogor
INSTITUT PERTAEIAR BOG03
FAKULTAS TMNOLOGI PERTAKIAN
MODEL $MATE%ATIK PEN SSRIN GiiN LAPISAN T I ? IS
CENGKER (Eueenie
S. )
S e b s g z i s a l s h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l s r
SP_RJANA TEKKOLOGI PEBTM'IAN
pada Jurus an Xm&EIS.4SI
PEBTANIAN,
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
O l eh
CHOLSUL 4JTi.fAE
F 20.7342
D i l a h i r k a n pad8 tanggal 21 Oktober 1964
55 S.2ya5272
Tangsal l u l u s : 3 September 1987
SATA PENGANTAR
F u j i dan syukur d i p s q j a t k e n k e h a d i r a t Al1.oh SWT, karena hanya densan rabnatNyalah .71aka s k r i p s i i n i dapat p e n u l i s
selesaikan.
Dengan penub. r a s a t u l u s , p e n u l i s mengucapkan terima
k a s i h kepada:
1.
D r . Ir. A t jeng Kuckilis S y a r i e f , XSLE s e b a g a i dosen e m bimbing utama,
2.
IF. Eambang Pramudya, M.Eag.
dan Ir. S u t r i s n o yang t e -
l a h b e r s e d i a s e b a g a i dosen pengujk,
3.
Rekan-rekan d i Pcndok Arsrda 111 y2ng t e l a h banyak menb e r i k a n dorongan dan bantuan b a i k moral ma-ipun m a t e r i a l ,
4.
Semua plhak yang t d a h memberikan bantuan,
yang t i d a k
dapat disebutkan s a t u p e r satu.
P e n u l i s menyadari balcwa mungkiri banyali kelrurangan g a g
aksn ditemui pada s k r i p s i ini.
Oleh karenanya,
a t a s saran
d m K r i t i k nembangun yang d i h e r l k a i pi-iizlis ruiagics.ij>:&z t e rima k a s i n .
T e r i r i n g harapan, semoga s k r i p s i i n i dcpet berrnanfaat
bagi perkembangan 1.5ekanisesi P e r t a n i a n khususnya dan mesyar a k a t pzda miumnya.
Bogor, September 1987
?enulis
DAPTAR IS1
... . .. . . . . . .. .
DAFTRR TABEL . . . .
.. .,. . .. . ..
DAFTAR GAMBAR
- . - - - .- . DAFi'AR LA!,IPIRAN . . . . . . . . . . . . . .
DAFTILRSIMBOL . . . . . . . . . . . . . - . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . .
KATA PICNGANTAR ,
,
,
*
+
*
,
I,
A.
,
11, TINJBIJAIJ PUSTAKA
A,
. . . . . . , . . .. . ,..
. ....
.... ..
........
........ ...
. . . . . . . .. . . .
PITNANSAIIAN PASCA PANEN CEIJGKEII
7. Pcngolahan dan Penanganan
,
B, PENGERIIJGAN IIliSIL PERT!IMIAN
1 . P r o s e s Pongeringan
a . Model T e o r i t i s
vi
vii
ix
x
1
1
5
5
7
10
10
13
...
Kadar A i r Keseimbangan dan Konstanta Pengeringan
....... .... . . .
20
..
24
b, Model Semi T e o r i t i s dan D n p i r i s
3.
iii
w
4. Penera pan T e o r i Penceringan Lapisan
p i s Untuk Pengeringan Lapisau Tebal
17
Ti-
Halaman
. . . . . . . . . . . . . 27
A . T B l P A T DAN WAKTU . . . . . . . . . . . . . .
27
B . DATA PENGERINGAN L A P I S A i ? T I P I S . . . . . . .
27
C . PR!?NITUP!GAFI PERUBhIlAN KADAR A I R . . . . . . 29
D . PEPIDERATAN A I J A L I T I S MENENTUKAN N I L A I PIe DAN IC 31
I'J . I'IASIL DAN PE.IBAIiASAM
. . . . . . . . . . . . . 40
A . ICADAR A I R KESEIMRANGAI? .
.
.
. 40
A . KONSTANTA PENGERIMGA)!
. . . . . . . . . . . 44
C . EVAl.,ITASI MODEL PEIJGERIIJGAN L A P I S A N T I P I S . . 51
V . I';ESIt.fPULAtJ DAN SARAN . . . . . . . . . . . . .
83
A . ICESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
B . SARAIT
. . . . . . . . . . . . 84
LAMPIRAlf
. . . . . . . . . . . . . . . 86
DAFTAR PUSTAKA
. . . . . . . . . . . . . . . . 138
.
I11 N E T O U O L O G I P E N E L I T I A N
Halaman
Tabel.1.
Tabel 2 .
Suhu dan Rh udara pengering pada penger i n g a n l a p i s a n t i p i s cengkeh
.....
Kadar a i r keseimbangan dinamis cengkeh
f ermentasi . . . . . . . . . . . . . .
28
41
Tabel 3.
Kadar a i r keseimbarlgan dinamis censkeh
non f e m e n t a s i
41
Tabel 4.
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh fermentasi
.................
45
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh ncn f e r mentasi
46
Tabel 5..
Tabel 6 .
Tabel
T.
............
................
..........
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk
cenqkeh non f e m e n t a s i . . . . . . . .
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk .
cengkeh f e r m e n t a s i
82
82
DAFTAR GAMBAR
Hal am an
4
Gaxbar
1.
Kuncup bunga cengkeh basah dan kering
Gmbar
2.
Cengkeh
Gambar
3.
Kurva kadar a i r keseimbangan dan n i l a i konstanta q dan r untuk beberapa
komoditi d a r i persamaan ( 2 3 )
22
........
23
......
...............
....
6
Gambar
4.
Kurva untuk menentukan n i l a i K berdas a r k a n rnetode g r a f i k
Gambar
5.
Pengeringan l a p i s a n t e b a l yang t e r s u sun a t a s Nn l a p i s a n t i p i s
25
Bagan a l i r program komputer untuk
menghitunq perubahan kadar a i ceng~
keh selama pengeringan
30
Gambar
6.
Gambar
7.
Gambar
8.
Gmbar
9.
.......
Bagan a l i r program komputer untuk
rnenghitungnilaiKdanMe . . . . . .
....
Kurva konstanta pengeringan terhadap
suhu d a r i cengkeh f e m e n t a s i . . . .
Kurva kadar a i r keseimbangan
..
Gambar 10.
Kurva konstanta pengeringan terhadap
suhu d a r i cengkeh non f e r m e n t a s i
Gambar 11.
K m a pengeringan l a p i s a n t i p i s cengkeh fermentasi d a r i d a t a percobaan
model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s
Gambar 12.
Kurva pengeringan l a p i s a n t i p i s cengkeh non fermentasi d a r i d a t a percobaan dan model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s .
Gambar 13.
Kurva pengeringan l a p i s a n t i p i s cengkeh fermentasi d a r i d a t a percobaan
dan model s i l i n d e r t e r b a t a s
.....
.
.....
Gambar 14.
Iiurva pengeringan l a p i s an t i p i s cengkeh non fermentasi d a r i d a t a percobaan dan model s i l i n d e r t e r b a t a s .
...
MODEL MW'BEMBTIK PEN
CENGREM (
Oleh
1 9 8 7
F 6 p K U L T A S TEKNOLOGI P E R T A N I A N
lNSTlTUT P E R T A N I A N BOGOR
B O G O R
C h o i r u l Anwar.
F 20.1742.
Model matematik pengeringan l a -
p i s a n t i p i s cengkeh (Eugenia c a r g o p h y l l u s S. ). Dibawah bimb i n g a n Atjeng Muchlis S y a r i e f .
RINGKASAN
Tujusn d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h untuk menentukan mod e l matematik
p e n g e r i n g a n l a p i s a n t i p i s gang s e s u a i u n t u k
mengg~mbarkanperubahan k a d a r a i r cengkeh (Euaenia caryop h y l l u s S.) selama d a l a n pengeringan l a p i s a n t i p i s pada b e r b a g ~ ik o n d i s i u d a r a p e n g e r i n g .
Data pengeringan cengkeh l a p i s a n t i p i s yang dlgunakan
d8la.m p e n e l i t i a n i n i a d a l a h h a s i l percobaan Wahyudi (1984).
Data yang dimaksud mencakup d a t a pengeringan cengkeh j e n i s
Z a n z i b a r yang t i d a k d i f e r m e n t a s i dan y m g t e l a h d i f e r m e n t a -
s i selama 40 jam, pada suhu dan kelembaban n i s b i udnra pen g e r i n g konstan dan k e c e p a t a n ~ l i r a nu d a r u 0.1 m/dt.
Model
matematik pengeringan l a p i s a n t i p i s yang digunakan u n t u k
menggambarkan perubahsn k a d a r a i r cengkeh a d a l a h model s i l i n d e r t a k t e r b a t a s , s i l i n d e r t e r b a t a s , lempeng talc t e r b a t a s dan b o l a .
Konstanta pengeringan ( K ) dan kadar a i r keseimbangan
dinamis (Me) d a r i s e t i a p model d i c a r i dengan menggunakan met o d e k u a d r a t t e r k e c i l non l i n i e r (non l i n e a r l e a s t s q u a r e ) .
Berdasarkan h s s i l u j i simpangan baku ( s t a n d a r d d e v i a t i o n )
r a s i o k a d a r a i r (MR) d a r i h a s i l p e r h i t u n g a n t e r h a d a p r a s i o
k a d ~ ra i r d a r i h a s i l percobaan, maka d i d a p a t k a n bahwa model
lempeng t a k t e r b a t a s l e b i h b a i k dibandingkan dengan modelmodel yang l a i n n y a .
Model matematik lempeng t a k t e r b a t a s
adaleh sebagai berikut:
Dimana, n i l a i K m e n g i k u t l persamaan t i p e Arrhenius y a i t u :
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
K = exp(16.4371
-
-
6072.9873/T)
untuk cengkeh non f e r m e n t a s i
K = exp(16.3892
- 6069.1038/T)
Kedua persamaan i t u b e r l a k u pada s e l a n g suhu ( T ) a n t a r a j l e O
s m p a i dengan 734
OK.
N i l a i Me merupakan f u n g ~ id ~ r si e l i -
~ i suhu
h
b o l a k e r i n g dan b o l a basah u d a r a p e n g e r i n g ( A T )
yang besarnya d a p a t d i d u g a dengan persamaan:
- untuk
cengkeh f e m n e n t a s i
Me = 10.5938 exp(-0.04981
- untrlk
AT)
cengkeh non f e r m e n t a s i
Me = 14.4869 exp(-0.05244
AT)
Kedrla persnmaan i t u b e r l a k u pada AT a n t a r e 10.8
denqan 23.5
OK.
O
sampai
MODEL tIATEXATIR PFSCTERIIJGAN LA?ISAN TIPIS
CEhTGKEH ( ~ ~ e n caryocnyllus
i a
S.)
01oh
CHOIRUL 4.NWP.E
F 20.2342
Sebagai s a l z h s a t u s g a r a t untuk rnenperoleh g e l a r
Sk3Jf.X.k TSBXOLOGI PEZTARIPJ'J
pada J w u s a n P.:.FKdI:ISASI
PL3TAP;IAN ,
F a k u l t a s Telnologi P e r t a n i ~ n ,
I n s t i t u t P e r t e n i a n Bogor
INSTITUT PERTAEIAR BOG03
FAKULTAS TMNOLOGI PERTAKIAN
MODEL $MATE%ATIK PEN SSRIN GiiN LAPISAN T I ? IS
CENGKER (Eueenie
S. )
S e b s g z i s a l s h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l s r
SP_RJANA TEKKOLOGI PEBTM'IAN
pada Jurus an Xm&EIS.4SI
PEBTANIAN,
F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
O l eh
CHOLSUL 4JTi.fAE
F 20.7342
D i l a h i r k a n pad8 tanggal 21 Oktober 1964
55 S.2ya5272
Tangsal l u l u s : 3 September 1987
SATA PENGANTAR
F u j i dan syukur d i p s q j a t k e n k e h a d i r a t Al1.oh SWT, karena hanya densan rabnatNyalah .71aka s k r i p s i i n i dapat p e n u l i s
selesaikan.
Dengan penub. r a s a t u l u s , p e n u l i s mengucapkan terima
k a s i h kepada:
1.
D r . Ir. A t jeng Kuckilis S y a r i e f , XSLE s e b a g a i dosen e m bimbing utama,
2.
IF. Eambang Pramudya, M.Eag.
dan Ir. S u t r i s n o yang t e -
l a h b e r s e d i a s e b a g a i dosen pengujk,
3.
Rekan-rekan d i Pcndok Arsrda 111 y2ng t e l a h banyak menb e r i k a n dorongan dan bantuan b a i k moral ma-ipun m a t e r i a l ,
4.
Semua plhak yang t d a h memberikan bantuan,
yang t i d a k
dapat disebutkan s a t u p e r satu.
P e n u l i s menyadari balcwa mungkiri banyali kelrurangan g a g
aksn ditemui pada s k r i p s i ini.
Oleh karenanya,
a t a s saran
d m K r i t i k nembangun yang d i h e r l k a i pi-iizlis ruiagics.ij>:&z t e rima k a s i n .
T e r i r i n g harapan, semoga s k r i p s i i n i dcpet berrnanfaat
bagi perkembangan 1.5ekanisesi P e r t a n i a n khususnya dan mesyar a k a t pzda miumnya.
Bogor, September 1987
?enulis
DAPTAR IS1
... . .. . . . . . .. .
DAFTRR TABEL . . . .
.. .,. . .. . ..
DAFTAR GAMBAR
- . - - - .- . DAFi'AR LA!,IPIRAN . . . . . . . . . . . . . .
DAFTILRSIMBOL . . . . . . . . . . . . . - . .
PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
LATAR BELAKANG . . . . . . . . . . . .
KATA PICNGANTAR ,
,
,
*
+
*
,
I,
A.
,
11, TINJBIJAIJ PUSTAKA
A,
. . . . . . , . . .. . ,..
. ....
.... ..
........
........ ...
. . . . . . . .. . . .
PITNANSAIIAN PASCA PANEN CEIJGKEII
7. Pcngolahan dan Penanganan
,
B, PENGERIIJGAN IIliSIL PERT!IMIAN
1 . P r o s e s Pongeringan
a . Model T e o r i t i s
vi
vii
ix
x
1
1
5
5
7
10
10
13
...
Kadar A i r Keseimbangan dan Konstanta Pengeringan
....... .... . . .
20
..
24
b, Model Semi T e o r i t i s dan D n p i r i s
3.
iii
w
4. Penera pan T e o r i Penceringan Lapisan
p i s Untuk Pengeringan Lapisau Tebal
17
Ti-
Halaman
. . . . . . . . . . . . . 27
A . T B l P A T DAN WAKTU . . . . . . . . . . . . . .
27
B . DATA PENGERINGAN L A P I S A i ? T I P I S . . . . . . .
27
C . PR!?NITUP!GAFI PERUBhIlAN KADAR A I R . . . . . . 29
D . PEPIDERATAN A I J A L I T I S MENENTUKAN N I L A I PIe DAN IC 31
I'J . I'IASIL DAN PE.IBAIiASAM
. . . . . . . . . . . . . 40
A . ICADAR A I R KESEIMRANGAI? .
.
.
. 40
A . KONSTANTA PENGERIMGA)!
. . . . . . . . . . . 44
C . EVAl.,ITASI MODEL PEIJGERIIJGAN L A P I S A N T I P I S . . 51
V . I';ESIt.fPULAtJ DAN SARAN . . . . . . . . . . . . .
83
A . ICESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
B . SARAIT
. . . . . . . . . . . . 84
LAMPIRAlf
. . . . . . . . . . . . . . . 86
DAFTAR PUSTAKA
. . . . . . . . . . . . . . . . 138
.
I11 N E T O U O L O G I P E N E L I T I A N
Halaman
Tabel.1.
Tabel 2 .
Suhu dan Rh udara pengering pada penger i n g a n l a p i s a n t i p i s cengkeh
.....
Kadar a i r keseimbangan dinamis cengkeh
f ermentasi . . . . . . . . . . . . . .
28
41
Tabel 3.
Kadar a i r keseimbarlgan dinamis censkeh
non f e m e n t a s i
41
Tabel 4.
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh fermentasi
.................
45
Konstanta pengeringan d a r i model STT,
ST, LTT dan Bola untuk cengkeh ncn f e r mentasi
46
Tabel 5..
Tabel 6 .
Tabel
T.
............
................
..........
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk
cenqkeh non f e m e n t a s i . . . . . . . .
Simpangan baku r a s i o kadar a i r untuk .
cengkeh f e r m e n t a s i
82
82