Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses Perlakuan Uap Panas sebagai Teknologi Karantina pada Jambu Kristal (Psidium guajava L)

SIMULASI PENDUGAAN SUHU SELAMA PROSES PERLAKUAN
UAP PANAS SEBAGAI TEKNOLOGI KARANTINA
PADA JAMBU KRISTAL (Psidium guajava L)

AULIA MUTHMAINNAH

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Simulasi Pendugaan
Suhu Selama Proses Perlakuan Uap Panas sebagai Teknologi Karantina pada
Jambu Kristal (Psidium guajava L) adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Aulia Muthmainnah
NIM F14100052

ABSTRAK
AULIA MUTHMAINNAH. Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses Perlakuan
Uap Panas sebagai Teknologi Karantina pada Jambu Kristal (Psidium guajava L).
Dibimbing oleh ROKHANI HASBULLAH dan MOHAMAD SOLAHUDIN.
Perlakuan panas untuk disinfestasi hama atau penyakit pasca panen
dibedakan menjadi tiga metode, yaitu Hot Water Treatment, Vapor Heat
Treatment, Hot Air Treatment. Kekhawatiran akan adanya residu kimia pada
penggunaan fumigasi yang dapat membahayakan kesehatan konsumen
menyebabkan metode perlakuan panas atau disebut juga proses termal saat ini
menjadi alternatif utama dalam perlakuan karantina buah-buahan/sayuran.
Penelitian ini bertujuan untuk menduga suhu selama proses perlakuan uap panas
pada buah jambu kristal pada berbagai ukuran dimensi yaitu ukuran besar (Ø
0.0853 m), ukuran sedang (Ø 0.0743 m), dan ukuran kecil (Ø 0.0670 m). Buah
jambu kristal diberi perlakuan uap panas dengan suhu medium 47.91 oC, proses

perlakuan dihentikan setelah suhu pusat buah mencapai 46 oC. Hasil pengukuran
untuk buah jambu ukuran besar membutuhkan waktu selama 56 menit sedangkan
hasil simulasi membutuhkan waktu 53 menit. Buah jambu ukuran sedang
membutuhkan waktu selama 36 menit baik menurut simulasi maupun pengukuran.
Sedangkan untuk buah jambu ukuran kecil, waktu pengukuran yaitu selama 32
menit sedangkan menurut hasil simulasi yaitu selama 28.5 menit.
Kata kunci: Jambu Kristal, Perlakuan Panas, Teknologi Karantina, Finite
Difference

ABSTRACT
AULIA MUTHMAINNAH. Simulation Estimation of Temperature During
Vapor Heat Treatment Process as Quarantine Technology on Crystal Guava
(Psidium guajava L). Supervised by ROKHANI HASBULLAH and MOHAMAD
SOLAHUDIN.
Application of heat treatment for post-harvest pests or diseases
disinfestation can be divided into three method, there are hot water treatment,
vapor heat treatment, and hot air treatment. Concern of chemical residues on the
use of fumigation that can endanger the health of consumer causes heat treatment
method which is also called thermal processes become one of the main
alternatives quarantine treatment for fruits and vegetables. This research

objections are to estimate the temperature during the heat treatment process steam
in crystal guava fruit at different sizes dimensions from large size (Ø 0.0853 m),
medium size (Ø 0.0743 m), and small size (Ø 0.0670 m). Crystal guava fruit
treated with hot steam medium temperature 47.91 ° C, the treatment was stopped
after the fruit center temperature to 46 ° C. The results were; it took 56 minutes
for the large sized guava, while the simulation results showed 53 minutes of
application time. Medium size guava fruit takes 36 minutes for both the
simulations and measurements. As for the small sized of guava, the measurement
time was about 32 minutes while the outcome of the simulation showed 28.5
minutes of application time.
Keywords: crystal guava, heat treatment, quarantine technology, finite difference

SIMULASI PENDUGAAN SUHU SELAMA PROSES PERLAKUAN
UAP PANAS SEBAGAI TEKNOLOGI KARANTINA
PADA JAMBU KRISTAL (Psidium guajava L)

AULIA MUTHMAINNAH

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi: Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses Perlakuan Uap Panas
sebagai Teknologi Karantina pada Jambu Kristal (Psidium guajava L)
Nama
: Aulia Muthmainnah
NIM
: F14100052

Disetujui oleh

Dr Ir Rokhani Hasbullah, M Si

Pembimbing I

Dr Ir Mohamad Solahudin, M Si
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Desrial, M Eng
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian serta
menyusun karya ilmiah yang berjudul “Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses
Perlakuan Uap Panas sebagai Teknologi Karantina pada Jambu Kristal (Psidium
guajava L)”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Rokhani Hasbullah, M.Si
dan Bapak Dr Ir Mohamad Solahudin, M.Si selaku pembimbing yang telah

banyak memberi saran, arahan, dan motivasi kepada penulis serta kepada Bapak
Dr Ir Lilik Pujantoro, M.Agr selaku dosen penguji yang telah memberikan saran
pada skripsi ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu, serta
seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Disamping itu, terima
kasih penulis ucapkan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DITJEN
DIKTI) atas program beasiswa peningkatan prestasi akademik (PPA) yang penulis
terima sejak semester 4 hingga semester 8. Terima kasih kepada Oldga, Ryan,
Deny dan Rizky selaku rekan bimbingan atas bantuannya selama masa bimbingan
hingga penelitian ini selesai. Terima kasih kepada Novita, Meta, Dea, Rara, Novi,
Buddy, Dhanny, Rosma, Fika, Haga, Febri, Adhika, Candra dan Dhiko atas
dukungannya. Serta teman- teman Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
angkatan 47 atas kebersamaan dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan dapat menambah pengetahuan kita.

Bogor, September 2014
Aulia Muthmainnah

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR LAMPIRAN

ix

DAFTAR SIMBOL

x

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

3

Jambu Kristal (Psidium guajava L)

3

Lalat Buah (fruit fly)

3

Teknologi Karantina

4

Perlakuan Panas

4

Pindah Panas

5

Sifat Termofisik Bahan Pertanian

5

Metode Finite Difference

7

METODE

8

Waktu dan Tempat

8

Bahan

8

Alat

8

Prosedur Penelitian

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

12

Sifat Termofisik Buah Jambu Kristal

12

Perlakuan Uap Panas (Vapor Heat Treatment) pada Buah Jambu Kristal

13

Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses Perlakuan Uap Panas

15

Pengaruh Dimensi terhadap Lama Perlakuan Uap Panas

18

Verifikasi Model Simulasi

23

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan

26
26

Saran

27

DAFTAR PUSTAKA

27

LAMPIRAN

29

RIWAYAT HIDUP

45

DAFTAR TABEL
1 Sifat termofisik buah jambu kristal pada berbagai ukuran
2 Data input program untuk buah jambu kristal pada berbagai dimensi
3 Output program penyebaran suhu pada buah jambu kristal

13
15
16

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Buah jambu bji
Titik pendugaan suhu pada buah jambu kristal
Diagram alir program penyebaran suhu jambu kristal
Penempatan termokopel pada buah jambu kristal
Tampilan program penyebaran suhu pada buah jambu kristal
Tampilan program simulasi ketika tombol hitung dipilih
Tampilan tabel sebaran suhu hasil simulasi
Tampilan grafik hasil simulasi
Hubungan antara waktu dan suhu pada permukaan kulit buah jambu
ukuran besar
Hubungan antara waktu dan suhu pada setengah pusat buah jambu
ukuran besar
Hubungan antara waktu dan suhu pada pusat buah jambu ukuran besar
Hubungan antara waktu dan suhu pada permukaan kulit buah jambu
ukuran sedang
Hubungan antara waktu dan suhu pada setengah pusat buah jambu
ukuran sedang
Hubungan antara waktu dan suhu pada pusat buah jambu ukuran sedang
Hubungan antara waktu dan suhu pada permukaan kulit buah jambu
ukuran kecil
Hubungan antara waktu dan suhu pada setengah pusat buah jambu
ukuran kecil
Hubungan antara waktu dan suhu pada pusat buah jambu ukuran kecil
Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi buah jambu ukuran
besar
Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi buah jambu ukuran
sedang
Hubungan antara nilai pengukuran dan simulasi buah jambu ukuran
kecil

3
9
11
14
16
17
17
18
19
20
20
20
21
21
21
22
22
24
24
25

DAFTAR LAMPIRAN
1 Algoritma penentuan model matematika penyebaran suhu buah jambu
kristal
2 Coding program penyebaran suhu buah jambu kristal
3 Perhitungan nilai konveksi udara
4 Nilai sebaran suhu pengukuran dan simulasi selama perlakuan uap
panas pada buah jambu ukuran besar
5 Nilai sebaran suhu pengukuran dan simulasi selama perlakuan uap
panas pada buah jambu ukuran sedang
6 Nilai sebaran suhu pengukuran dan simulasi selama perlakuan uap
panas pada buah jambu ukuran kecil
7 Pindah panas udara

29
30
39
40
42
43
44

DAFTAR SIMBOL
ß
μ
ρ
α

koefisien suhu volume ekspansi
viskositas dinamis
Densitas (massa jenis)
difusivitas panas
Perubahan terhadap nilai r
Perubahan terhadap nilai t
Perubahan terhadap nilai x
Perubahan suhu terhadap perubahan jari-jari

(1/oC)
(Pa.s)
(kg/m3)
(m2/menit)

Perubahan suhu terhadap waktu
A
Bi
Cp
D

Luas area
Bilangan biot
Panas jenis
Diameter
Perubahan suhu terhadap perubahan nilai x

Fo
g
Gr
h
k
KA
L

Bilangan Fourier
Kecepatan gravitasi
Angka Grashof
Koefisien konveksi udara
Konduktivitas panas
Kadar air
Panjang bahan

M
n

Pr
Q

1/Fo
Jumlah data
Posisi node dalam penyelesaian numerik
Angka Nuselt
Waktu dalam penyelesaian numerik
Angka Prandtl
Nilai kalor

(kJ)

r
T

Jari-jari
Suhu

(m)
(oC)

v
w

Volume
Massa produk

(m3)
(kg)

Nilai model
Nilai pengukuran

(oC)
(oC)

n

Nu
p

Xmodel
Xobs

(m)
(kJ/kgoC)
(m)

(m/s2)
(W/m2oC)
(Watt/moC)
(% basis basah)
(m)

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jambu biji (Psidium guajava L) merupakan salah satu produk holtikultura
yang termasuk komoditas internasional. Lebih dari 150 negara telah
membudidayakan jambu biji, diantaranya Jepang, Malaysia, India, Taiwan,
Malaysia, Brazil, dan Indonesia. Seperti buah tropis lainnya, jambu biji
dikonsumsi dalam bentuk segar (sebagai buah meja) dan dijadikan bahan baku
olahan seperti sirup, sari buah, selai, dan jeli. Nilai ekonomis dari buah jambu biji
cukup tinggi. Secara umum harga rata-rata buah jambu biji di tingkat petani
mencapai Rp 6000,00/kg.
Dewasa ini, beberapa varietas baru dari buah jambu biji banyak
dibudidayakan. Salah satunya adalah jambu kristal. Varietas ini merupakan mutasi
dari jambu biji yang ditemukan pada tahun 1991 di Taiwan dan saat ini banyak
dibudidayakan di wilayah Indonesia khususnya Pulau Jawa. Buah jambu kristal
hampir tanpa biji dan memiliki rasa yang manis dengan daging yang lembut
namun tetap renyah. Karena keunggulannya inilah, nilai jual jambu kristal
sangatlah menjanjikan, yaitu sekitar 15000-45000/kg.
Ekspor buah-buahan segar Indonesia terkendala oleh aturan karantina yang
sangat ketat. Hal ini disebabkan karena umumnya buah-buahan merupakan inang
bagi lalat buah (fruit fly) dari famili Tephritidae yang oleh kebanyakan negara
pengimpor diawasi secara ketat. Sebelumnya, prosedur karantina yang digunakan
adalah dengan teknik fumigasi menggunakan etilen dibromida (EDB).
Kekhawatiran akan adanya residu kimia yang dapat membahayakan kesehatan
konsumen menyebabkan penggunaan EDB dilarang oleh USDA sejak 1984
(Kader 1992). Kini proses thermal atau perlakuan panas (heat treatment) menjadi
alternatif prosedur karantina. Jika dalam produk kaleng, proses termal ditujukan
untuk membunuh bakteri Clostridium botulinum, maka proses termal dalam
penanganan pascapanen buah-buahan ditujukan untuk membunuh lalat buah
(telur/larva) yang terinfestasi di dalam buah. Kecukupan panas perlu dikaji agar
tujuan untuk membunuh hama/penyakit tercapai tanpa menyebabkan kerusakan
pada produk itu sendiri (Rokhani 2007).
Salah satu metode yang dapat digunakan untuk pengendalian lalat buah
adalah penerapan vapor heat treatment (VHT). Teknologi ini merupakan salah
satu metode disinfestasi hama dan penyakit pasca panen buah-buahan yang cukup
efektif dan aman karena tanpa menggunakan senyawa kimia.
Perlakuan panas untuk masing-masing buah dan sayur akan berbeda satu
dengan yang lainnya. Hal ini tergantung pada nilai difusivitas panas bahan. Nilai
ini sangat penting untuk mengetahui penetrasi kecepatana penyebaran suhu dalam
suatu zat selama proses pemanasan atau pendinginan. Semakin tinggi nilai
difusivitasnya maka proses penyebaran suhu selama proses pemanasan atau
pendinginannya akan semakin cepat. Selama ini penyebaran suhu bahan selama
proses pemanasan atau pendinginan diketahui melalui pengukuran langsung. Oleh
karena itu perlu dikembangkan proses pendugaan kecepatan penyebaran suhu
pada buah-buahan dengan model matematika metode finite difference. Kelebihan

2
dari teknik ini adalah dapat menduga kecepatan penyebaran suhu buah dalam
waktu yang singkat.
Perumusan Masalah
Selama ini teknik disinfestasi hama dan penyakit khususnya pada lalat buah
dilakukan dengan menggunakan perlakuan uap panas (vapor heat treatment) dan
dalam proses ini dilakukan pengukuran secara langsung untuk mengetahui lama
waktu yang dibutuhkan untuk proses penyebaran suhu pada buah jambu tersebut.
Proses perlakuan panas pada jambu biji berbeda untuk setiap ukuran buah
tersebut, sehingga perlu diketahui dengan cepat berapa waktu yang dperlukan agar
proses perlakuan uap panas pada jambu ini optimal.
Tujuan Penelitian
1. Mempelajari sifat termofisik buah jambu kristal pada berbagai ukuran yaitu
ukuran besar, sedang, dan kecil.
2. Mengkaji pengaruh ukuran dimensi buah jambu kristal terhadap penyebaran
suhu buah menggunakan metode finite difference.
3. Menduga waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu target pada buah
jambu kristal selama proses perlakuan uap panas.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk mengetahui lama waktu optimal yang
dibutuhkan pada proses perlakuan uap panas buah jambu kristal untuk ukuran
yang berbeda yaitu ukuran besar, sedang, dan kecil. Hasil penelitian ini dapat
dijadikan sumbangan pikiran bagi petani jambu kristal untuk kemudian program
ini digunakan sebagai sarana monitoring penyebaran suhu selama proses
perlakuan uap panas. Sehingga melalui program ini, dapat diketahui dengan cepat
waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu target pada dimensi berbagai
dimensi.
Ruang Lingkup Penelitian
Buah jambu Kristal dengan umur panen 80 hari setelah berbunga, dibedakan
pada berbagai ukuran, yaitu ukuran besar dengan diameter 8-9 cm, sedang dengan
diameter 7-8 cm, dan ukuran kecil dengan diameter 6-7 cm diberi perlakuan uap
panas. Pengukuran suhu dilakukan pada tiga kedalaman yaitu permukaan luar
(kulit buah), antara permukaan kulit dan pusat buah (setengah pusat), dan pusat
buah dengan menggunakan termokopel.

3

TINJAUAN PUSTAKA
Jambu Kristal (Psidium guajava L)
Jambu ini merupakan varietas yang saat ini banyak dibudidayakan petani di
Indonesia. Buah ini unik karena tanpa biji (kurang dari 10 % bagian buah) seperti
terlihat pada Gambar 1. Rasanya sangat nikmat, manis, lembut namun renyah.
Jambu ini merupakan mutasi dari jambu biji, ditemukan pada tahun 1991 di
Taiwan dan diperkenalkan di Indonesia setelahnya.
Jambu kristal memiliki nutrisi yang sangat luar biasa dengan kandungan
vitamin A dan C, asam lemak tak jenuh serta sarat pangan, dan kandungan omega
3 dan 6. Buah ini memiliki bentuk bulat atau agak lonjong dengan dasar
bergelombang. Kulitnya halus dengan berlapiskan lilin sehingga berwarna hijau
muda terang. Daging buahnya berwarna putih bersih dan jernih (Tiara 2011).
Secara botanis tanaman jambu kristal diklasifikasikan sebagai berikut:
Divisi
Subdivisi
Kelas
Ordo
Famili
Genus
Spesies

: Spermatophyta
: Angiospermae
: Dicotyledonae
: Myrtales
: Myrtaceae
: Psidium
: Psidium guajava L

Gambar 1. Jambu biji

Gambar 1 Jambu kristal
Sumber : Bobby (2012)

Lalat Buah (fruit fly)
Lalat buah merupakan hama yang sangat merusak tanaman dari jenis
tanaman hortikultura, khususnya tanaman buah-buahan dan sayuran. Jenis
tanaman buah dan sayur yang sangat riskan terserang lalat buah adalah jambu biji,
belimbing, mangga, melon, apel, cabai merah, dan tomat. Saat ini lalat dari famili
Tephritidae ini sudah tersebar hampir diseluruh kawasan Asia Pasifik dan
memiliki lebih dari 26 jenis tanaman inang. Hama ini menimbulkan kerugian,
baik secara kuantitas misalnya berupa kerontokan pada beberapa buah muda atau
buah yang belum matang. Sementara itu, kerugian secara kualitas, misalnya buah

4
atau sayuran menjadi busuk dan berisi belatung. Selain itu lalat buah juga
merupakan vektor bakteri Escherichia coli yang bisa menyebabkan penyakit
pencernaan pada manusia. Karena itu beberapa negara menetapkan standart yang
sangat ketat terhadap produk yang terserang lalat buah (Kardinan 2003).
Menurut Menegristek (2000), Terdapat beberapa genus lalat buah, dan yang
paling banyak mengakibatkan kehilangan hasil pada berbagai komoditas di
Indonesia adalah Bactrocera sp.
Pada buah yang terserang biasanya terdapat lubang kecil di bagian tengah
kulitnya. Serangan lalat buah ditemukan terutama pada buah yang hampir masak.
Gejala awal ditandai dengan noda/titik bekas tusukan ovipositor (alat peletak
telur) lalat betina saat meletakkan telur ke dalam buah. Selanjutnya karena
aktivitas hama di dalam buah, noda tersebut berkembang menjadi meluas. Larva
makan daging buah sehingga menyebabkan buah busuk sebelum masak. Buah
tersebut apabila dibelah pada daging buah terdapat ulat-ulat kecil dengan ukuran
antara 4-10 mm yang biasanya meloncat apabila tersentuh. Kerugian yang
disebabkan oleh hama ini mencapai 30-60%. Kerusakan yang ditimbulkan oleh
larvanya akan menyebabkan gugurnya buah sebelum mencapai kematangan yang
diinginkan (Van Sauers & Muller, A 2005).
Teknologi Karantina
Menurut Rokhani (2007), perlakuan karantina bertujuan untuk mematikan
semua stadia serangga, mulai dari telur sampai serangga dewasa yang mungkin
ada. Teknologi yang digunakan dapat berupa penyimpanan pada suhu rendah
(1.5oC) selama 2-4 minggu, iradiasi dengan sinar gamma, fumigasi menggunakan
bahan kimia beracun, dan perlakuan panas (heat treatment). Penyimpanan dingin
tidak dianjurkan untuk buah-buahan tropis karena memerlukan waktu yang cukup
lama dan dapat menyebabkan chilling injury. Iradiasi dengan sinar gamma
sebetulnya mempunyai prospek yang baik, namun belum dapat diterima oleh
konsumen karena masih ada hambatan psikologis terutama akibat peristiwa bom
atom. Fumigasi adalah metode disinfestasi yang bertujuan untuk membasmi hama
dengan menggunakan fumigan yang bersifat racun. Fumigan harus memenuhi
persyaratan seperti memiliki daya racun, mudah menguap, tidak menyebabkan
kerusakan pada produk, daya penyebarannya baik, dan ekonomis (biaya yang
diperlukan murah). Jenis fumigan yang sering digunakan dalam penanganan
pascapanen buah-buahan/sayuran adalah methylbromida (MB) dan ethylene
dibromida (EDB). Fumigasi dengan MB yang kurang beracun dibandingkan EDB
masih banyak digunakan pada buah-buahan.
Perlakuan Panas
Kekhawatiran akan adanya residu kimia pada penggunaan fumigasi yang
dapat membahayakan kesehatan konsumen menyebabkan metode perlakuan panas
atau disebut juga proses termal saat ini menjadi alternatif utama dalam perlakuan
karantina buah-buahan/sayuran (Rokhani 2007).
Beberapa tahun terakhir kepentingan dalam penggunaan perlakuan panas
untuk mengendalikan hama serangga, mencegah jamur yang dapat mempercepat

5
pembusukan dan mempengaruhi proses pematangan, telah meningkat. Hal ini
tejadi karena semakin besarnya permintaan untuk mengurangi penggunaan bahan
kimia terhadap patogen dan serangga pada kegiatan pasca panen (Lurie 1998).
Terdapat tiga metode yang digunakan sebagai perlakuan panas yaitu vapor
heat treatment, hot water treatment dan hot air treatment. Perlakuan air panas
sebenarnya digunakan untuk mengontrol jamur namun sekarang sudah digunakan
untuk disinfestasi serangga. Perlakuan uap panas (vapor heat treatment)
dikembangkan khusus untuk mengontrol serangga dan udara panas ( hot air
treatment) dapat mengontrol jamur, pengendalian serangga, dan untuk mengetahui
respon suatu komoditas terhadap suhu tinggi. Prosedur ini pertama kali digunakan
untuk membunuh Mediterranean (Ceratitis capitata Wiedemann) dan lalat buah
Mexican (Anastrepha ludens Loew). Perlakuan uap panas ini cukup mahal,
sehingga penggunaan etilen dibromida dan metal dribomida mulai dipakai sebagai
fumigan kimia karena harganya murah. Akan tetapi, uap panas kembali digunakan
sejak adanya penghapusan metal dibromida pada tahun 2010 (Lurie 1998).
Perlakuan uap panas adalah metode pemanasan dengan udara jenuh dengan
uap air pada temperatur 40-50oC untuk membunuh telur dan larva serangga
sebagai karantina sebelum pengiriman ke pasar. Pada umumnya semakin tinggi
suhu yang digunakan maka akan semakin efektif untuk membunuh hama/penyakit,
tetapi dapat mengakibatkan penurunan mutu produk seperti rasa, tekstur,
perubahan warna dan kandungan nutrisi. Kombinasi suhu-waktu yang tepat perlu
dikaji agar proses disinfestasi tercapai tanpa merusak mutu produk.
Pindah Panas
Pindah panas adalah ilmu yang mempelajari tentang perpindahan panas dari
suatu sistem ke sistem lain sebagai akibat dari perbedaan suhu. Perpindahan
energi seperti panas selalu terjadi dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih
rendah, dan perpindahan panas akan berhenti ketika kedua media mencapai suhu
yang sama. Perpindahan panas terjadi melalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi,
dan radiasi (Cengel 2003). Menurut Michael (2006) transfer energi secara
konduksi dapat terjadi dalam bentuk padatan, cairan, dan gas. Konduksi dapat
dianggap sebagai transfer dari substansi yang berenergi tinggi ke partikel
berdekatan yang berenergi rendah karena adanya interaksi antara partikel tersebut.
Hubungan dari laju perpindahan panas dengan medium konduksi dan gradient
suhu dapat dinyatakan dengan persamaan Fourier:
……………….……………………………………………...…….(1)
Q=
Sifat Termofisik Bahan Pertanian
Sifat fisik dan sifat panas merupakan faktor-faktor yang penting dalam
menyelesaikan masalah pindah panas dari suatu bahan pertanian seoptimum
mungkin. Menurut Mohsenin (1980), sifat fisik dan sifat panas bahan pertanian
terdiri dari karakteristik dimensi, massa jenis, viskositas fluida, difusivitas panas,
konduktansi unit permukaan, panas laten, panas jenis, konduktivitas panas, dan
koefisien pindah panas. Beberapa sifat fisik dan panas dasar yang berhubungan
dengan difusivitas panas yaitu :

6
1. Sifat fisik
a. Karakteristik dimensi
Bentuk, ukuran, dan volume adalah karakteristik dimensi yang perlu
didefinisikan dan dihitung sebelum masalah perpindahan panas yang
melibatkan bahan-bahan biologis diselesaikan. Dalam menetukan sifat
termal suatu bahan, maka dilakukan persiapan sampel bahan dengan
karaketristik yang dikenal. Dalam kasus bahan yang memiliki bentuk
geometri bebas atau tidak beraturan maka bentuknya dibatasi dalam wada
geometri yang diketahui sehingga perpindahan panasnya dapat diketahui
(Mohsenin 1980).
b. Massa jenis
Dalam perhitungan pindah panas, massa jenis biasa dituliskan dalam
bentuk berat spesifik dengan satuan kg/m3. Menurut Mohsenin (1980)
terdapat tiga cara mengukur massa jenis yaitu :
 Bulk density adalah perbandingan massa tumpukan terhadap volume
totalnya dimana volume produk didasarkan pada volume bahan beserta
rongga udara. Bulk density dapat ditentukan dengan persamaan :
ρb =

…………………………………………………………(2)

 Apparent density yaitu perbandingan massa terhadap volume dan
didasarkan pada hokum Archimedes. Perhitungan kadar air didasarkan
pada persamaan :
ρ=

…………...……………………………………………….(3)

 True density (solid density) yaitu perbandingan massa padatan produk
terhadap volumenya dimana massa dan volume produk didasarkan pada
padatan produk.
2. Sifat Panas
a. Panas Jenis
Panas jenis merupakan jumlah panas yang diperlukan untuk
menaikkan satu satuan suhu pada satu satuan massa tertentu dari suatu
bahan dengan satuan kJ/kgoC. Panas jenis untuk benda dengan kadar air
lebih dari 60% dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Siebel
(Heldman and Singh, 1980) :
Cp = 0.837 + 0.034 KA (%bb)…………………………………………..(4)
b.

Konduktivitas panas
Konduktivitas panas adalah jumlah panas yang mengalir dalam
satuan unit waktu, melalui luas penampang tertentu yang diakibatkan oleh
adanya perbedaan suhu. Satuan dari konduktivitas panas yaitu watt/moC.
konduktivitas panas untuk benda dengan kadar air lebih dari 60% dapat
dihitung dengan persamaan Sweat (1974) berikut :
k = 0.148 + 0.00493 KA(%bb)………………………………………….(5)

7
c. Difusivitas panas
Difusivitas panas dapat dinyatakan sebagai laju penyebaran panas
yang keluar dari bahan. Nilai ini dapat ditentukan dengan menggunakan
persamaan :
α=

…………………………………………………...…..……………..(6)
Metode Finite Difference

Finite difference adalah metode yang digunakan sebagai solusi pendugaan
dengan menggunakan persamaan differential parsial dan banyak digunakan dalam
masalah perpindahan panas (Dieter 2000). Menurut Luknanto (2003), metode
finite difference ini menggunakan deret Taylor yang diputus pada orde tertentu
sesuai kebutuhan yang ada. Deret Taylor yaitu sebagai berikut :
f(x+∆x)=f(x)+
)+
+
+……………………..(7.a)
-

f(x-∆x)=f(x)pendekatan dari

…………………………(7.b)

dapat ditulis sebagai :

a. Beda maju (forward difference)
f’(x)=

…………………………………………………………(8)

b. Beda mundur (backward difference)
………………………………………………………(9)
c. Selisih pusat (centre difference)
f’(x)=

……………………….….………………………..(10)

Sedangkan dalam perumusannya, beda hingga dikelompokkan dalam dua macam,
yaitu:
a. Metode ekplisit
Metode ini digunakan untuk mencari besarnya temperatur T dititik i
pada waktu n, berdasarkan besarnya temperatur T dititik i-1, i, dan i+1 pada
waktu n.
b. Metode implisit
Metode ini digunakan untuk mencari besarnya temperatur T dititik i-1,
i+1 pada waktu n+1 berdasarkan besarnya temperatur T dititk pada waktu n.
Setelah proses diskritasi selesai, perlu mengetahui initial condition
dan boundary condition untuk menyelesaikan persamaan perpindahan panas
konduksi.
Pada umumnya boundary condition ada tiga macam yaitu ;
a. Dirichlet Condition
Adalah suatu syarat batas yang nilai batasnya langsung diberikan/diketahui.
b. Neuman Condition
Adalah suatua syarat batas, jika yang diketahui adalah harga gradiennya.
c. Robin atau Mixed Condition
Merupakan gabungan dari Dirichlet dan Neuman.

8

METODE
Waktu danTempat
Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Siswadhi Soepardjo
(Leuwikopo), Laboratorium Energi dana Elektrifikasi Pertanian, Laboratorium
Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian, dan Laboratorium Teknik
Bioinformatika, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor, selama empat bulan mulai bulan April sampai
Juli 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan adalah buah jambu biji varietas kristal yang
diperoleh dari petani di daerah Cigombong, Bogor yang dipanen pada umur 80
hari setelah tanaman berbunga dan dilakukan pembungkusan.
Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu unit VHT Chamber, hybrid
recorder, termometer standar, heater, air dan batu es untuk kalibrasi termokopel,
timbangan digital, laptop yang dilengkapi dengan software Microsoft Visual
Basic 6.0 dan oven pengering untuk mengukur kadar air.
Prosedur Penelitian
Penelitian ini meliputi pengukuran langsung terhadap perlakuan uap panas
pada buah jambu biji kristal dengan berbagai ukuran, kecil sedang dan besar.
Selanjutnya dilakukan analisis termofisik untuk mendapatkan nilai yang akan
diinput pada program Microsoft Visual Basic 6.0 dan tahap berikutnya dilakukan
simulasi pendugaan suhu selama proses perlakuan uap panas menggunakan
metode finite difference dengan geometri bola dikarenakan buah jambu biji kristal
memiliki bentuk yang menyerupai bola.
Perlakuan uap panas (vapor heat treatment)
1. Kalibrasi alat ukur yang digunakan
2. Buah jambu biji kristal akan dibedakan menjadi beberapa ukuran yaitu
besar, sedang, dan kecil.
3. Termokopel dipasang pada buah jambu dengan masing-masing 3 buah
termokopel yaitu pada bagian permukaan, tengah, dan pusat.
4. Buah ditempatkan pada tray.
5. Set alat VHT pada RH 90-95% dan suhu medium ± 47.91 oC.
6. Jalankan unit VHT dan hybrid recorder. Hybrid recorder dihentikan
setelah suhu pusat pada ketiga buah mencapai 46 oC.
7. Data yang diperoleh dari pengukuran langsung ini akan digunakan sebagai
perbandingan terhadap hasil yang diperoleh dari program pendugaan lama
proses perlakuan panas dengan software Microsoft Visual Basic.

9
Analisis Termofisik
1. Pengukuran kadar air dengan menggunakan metode oven pengering sesuai
SNI 01-3182-1992, yaitu sebagai berikut :
a. Mengatur suhu oven 105 oC ± 1 oC selama lima jam
b. Menimbang wadah (cawan) yang akan digunakan
c. Buah jambu dengan berbagai ukuran dipotong dan dimasukkan ke
dalam cawan.
d. Cawan dipanaskan dalam oven pengering selama 20 jam.
e. Pendinginan dalam eksikator sampai mencapai suhu kamar dan
dilakukan penimbangan.
f. Pemanasan ulang selama 30 menit dan dinginkan kembali dalam
eksikator.
g. Pengulangan prosedur hingga berat bahan stabil.
2. Massa jenis buah jambu diukur dengan menggunakan persamaan
Archimedes seperti pada persamaan 3.
3. Panas jenis dihitung dengan menggunakan persamaan 4, konduktivitas
panas dihitung dengan persamaan 5 dan difusivitas panas dihitung dengan
persamaan 6.
Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses Perlakuan Uap Panas
Simulasi pendugaan suhu selama proses perlakuan uap panas
menggunakan program penyebaran suhu pada bola yang telah dibuat oleh
Puspitojati (2003). Program ini akan diperbaiki sehingga sesuai digunakan untuk
menduga suhu selama proses penyebaran suhu pada buah jambu biji kristal.
Adapun titik yang akan diduga suhunya selama proses perlakuan uap panas seperti
pada Gambar 2 di bawah ini. Algoritma penentuan model matematika penyebaran
suhu buah jambu kristal terlampir pada Lampiran 1.

Gambar 2 Titik pendugaan suhu pada buah jambu kristal
Keterangan :
T1: Suhu pada permukaan kulit luar
T2 : Suhu pada setengah tebal daging buah (setengah pusat)
T3: Suhu pada pusat buah

10
T1 menunjukkan suhu pada permukaan kulit yang akan diduga suhunya
selama proses perlakuan uap panas, T2 menunjukkan suhu pada setengah tebal
daging buah (setengah pusat), dan T3 menunjukkan suhu pada pusat buah jambu
kristal. Rumus yang digunakan untuk menduga suhu pada ketiga titik tersebut
yaitu :
1. Suhu permukaan (T1) dihitung dengan menggunakan persamaan :
(
)
……………..(11)
Syarat kestabilan suhu Fo(1+Bi)≤

2. Suhu pada setengah tebal daging buah (setengah pusat) (T2) dihitung dengan
menggunakan persamaan :
= (
)
……………………………………..(12)
Syarat kestabilan suhu Fo≤

3. Suhu dipusat bahan (T3) dihitung dengan menggunakan persamaan :
=2 Fo(
)+
…………………….….………………….(13)
Syarat kestabilan suhu Fo≤
Persamaan 11,12,dan 13 merupakan persamaan yang akan digunakan pada
program pendugaan suhu selama waktu perlakuan uap panas. Diagram alir
program penyebaran suhu terlihat pada Gambar 3.

12
Verifikasi Model
Perhitungan terhadap nilai kesalahan dilakukan dengan membandingkan nilai
pengukuran dan simulasi menggunakan :

Koefisien determinasi atau koefisien penentuan (r2). Dinamakan demikian
karena nilai r2 dari variasi yang terjadi dalam variabel tak bebas (Y) dapat
dijelaskan oleh adanya regresi linier Y atas X. Dari nilai koefisien regresi dapat
diperoleh nilai koefisien korelasi yaitu dengan mengambil akar dari nilai r2
(Sudjana 1975).

Menurut Trolle (2010) Root Mean Square Error (RMSE) adalah suatu
indikator yang digunakan untuk menghitung perbedaaan nilai antara hasil
pengukuran sebenarnya dengan hasil simulasi model. Semakin kecil nilainya,
maka akan semakin baik. Rumus untuk menghitung nilai root mean square error
yaitu :

RMSE 



n

i 1

( X obs,i  X mo del,i ) 2
n

…………………………..(14)

HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Termofisik Buah Jambu Kristal
Produk pertanian merupakan produk yang mudah rusak sehingga diperlukan
penanganan pasca panen yang tepat yang dapat mempertahankan kualitas dan
yang lebih baik dapat memperpanjang masa simpan. Dalam penanganannya bisa
dilakukan dengan pendinginan dan juga dengan perlakuan panas. Untuk
mendapatkan hasil penanganan yang optimal, perlu diketahui karakteristik atau
sifat termofisik pada masing-masing produk. Dalam hal ini, perlakuan panas
berkaitan erat dengan proses pindah panas. Sifat panas akan menentukan
karakteristik perubahan suhu produk sehingga dapat ditentukan kebutuhan energi
dan waktu perlakuan yang tepat (Weindenfellera 2004). Sifat termofisik bahan
pangan meliputi nilai kadar air, panas jenis, massa jenis, difusivitas panas, dan
konduktivitas panas.
Kadar air adalah banyaknya kandungan air per satuan berat bahan, biasanya
dalam % basis basah (bb). Pada buah, kadar air dipengaruhi oleh tingkat
kematangan buah tersebut. Dimana buah mentah yang menjadi matang akan selalu
bertambah kandungan airnya. Kadar air buah jambu tidak dipengaruhi oleh ukuran
atau dimensi buah, dimana berdasarkan hasil pengukuran dengan metode oven,
didapatkan nilai kadar air sebesar 87.934 % untuk buah ukuran besar, 87.799%
untuk buah ukuran sedang, dan 87.965% untuk buah ukuran kecil. Dari ketiga
nilai kadar air buah jambu pada berbagai ukuran, terlihat bahwa nilai kadar air
buah berkisar pada 87.799%-87.965%, hal ini menunjukan bahwa kadar air tidak
dipengaruhi oleh ukuran buah itu sendiri.
Panas jenis didefinisikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan oleh satu
satuan berat (m) bahan untuk menaikkan suhunya sebesar satu derajat (Cengel and
Boles 2002). Panas jenis bahan ditentukan dengan menggunakan persamaan

13
Siebel (persamaan 4). Nilai panas jenis dipengaruhi oleh kadar air suatu bahan itu
sendiri, dimana semakin tinggi kadar airnya, maka akan semakin tinggi nilai panas
jenisnya. Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan nilai panas jenis (Cp) untuk
ukuran besar yaitu 3.826 kJ/kgoC, ukuran sedang yaitu 3.822 kJ/kgoC dan untuk
ukuran kecil yaitu sebesar 3.828 kJ/kgoC. Nilai panas jenis pada buah jambu
untuk setiap ukuran hampir sama nilainya karena nilai kadar air untuk buah jambu
ukuran besar, sedang, dan kecil pun sama. Hal ini menunjukkan adanya korelasi
positif antara panas jenis dan kadar air karena panas jenis air lebih tinggi dari
padatannya. Sehingga penggunaan rumus Siebel untuk perhitungan Cp cukup baik
digunakan untuk bahan yang mengandung kadar air tinggi.
Konduktivitas panas adalah sifat termal suatu benda untuk merambatkan
panas dalam suatu unit waktu melaluiluas penampang tertentu yang diakibatkan
oleh adanya perbedaan suhu. Untuk bahan hayati, besarnya nilai konduktivitas (k)
banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti struktur sel/fisik, komposisi
kimia bahan, dan kandungan air (Jangam and Mujumdar dalam Lamhot 2011).
Nilai konduktivitas buah jambu pada berbagai ukuran mendekati sama yaitu 0.582
Watt/moC untuk buah ukuran besar, 0.581 Watt/moC untuk buah ukuran sedang
dan 0.582 Watt/moC untuk buah ukuran kecil. Nilai konduktivitas yang hampir
sama dikarenakan nilai kadar air dari buah jambu pada berbagai ukuran juga
cukup mendekati. Massa jenis (ρ) didefinisikan sebagai perbandingan antara
massa benda atau bahan dengan volumenya. Difusivitas panas diartikan sebagai
laju pada saat panas terdifusi keluar dari bahan. Nilai difusivitas panas
dipengaruhi oleh konduktivitas panas (k), panas jenis (Cp), dan massa jenis bahan
(ρ). Pada buah jambu ukuran besar nilai difusivitas panasnya yaitu 0.000179
m2/menit sedangkan untuk buah jambu ukuran sedang sebesar 0.000196 m2/menit
dan untuk buah jambu ukuran kecil sebesar 0.000204 m2/menit. Buah jambu
ukuran besar memiliki nilai yang lebih kecil karena massa jenis buah jambu
ukuran besar lebih tinggi daripada yang lainnya. Berdasarkan nilai difusivitasnya,
buah jambu berukuran besar akan mengalami proses perlakuan panas yang lebih
lama dibanding yang lainnya karena laju penyebaran panas yang keluar dari bahan
akan semakin rendah. Sifat termofisik buah jambu kristal pada berbagai ukuran
tersaji dalam Tabel 1.
Tabel 1 Sifat termofisik buah jambu kristal pada berbagai ukuran
Dimensi
(ukuran)

Diameter
(m)

Besar
Sedang
Kecil

± 0.0853
± 0.0743
± 0.0670

Kadar
Air
(%bb)
87.934
87.799
87.965

Cp
(kJ/kgoC)

k
(Watt/moC)

ρ
(kg/m3)

α(m2/menit)

3.826
3.822
3.828

0.582
0.581
0.582

849.197 0.000179
775.400 0.000196
745.733 0.000204

Perlakuan Uap Panas (Vapor Heat Treatment) Pada Buah Jambu Kristal
Perlakuan uap panas secara khusus dikembangkan untuk mengontrol
serangga. Perlakuan ini diberikan seiring dengan meningkatnya permintaan untuk
mengurangi penggunaan bahan kimia berbahaya untuk pengendalian hama
penyakit pasca panen.

14
Vapor heat treatment adalah metode pemanasan buah dengan udara jenuh
dengan temperatur uap air yang berkisar pada suhu 40-50oC yang bertujuan untuk
membunuh telur dan larva serangga sebagai proses karantina sebelum produk
dipasarkan (Animal and Plant Health Inspection Service dalam Susan Lurie 1998)
Pada penelitian ini, terdapat tiga titik pada buah jambu kristal yang akan
diduga suhunya, yaitu suhu pada permukaan kulit luar, suhu pada setengah pusat
dan suhu pada pusat buah. Suhu pada buah tersebut akan diukur dengan
menggunakan termokopel yang akan ditusukkan pada buah jambu dengan jarak
yang berbeda pada setiap dimensi buahnya. Pada buah dimensi besar, suhu
setengah pusat akan ditusukkan dengan kedalaman ± 1.4 cm dan pada pusat buah,
termokopel akan ditusukkan dengan kedalaman ± 2.8 cm. Sedangkan untuk buah
jambu dimensi sedang, termokopel akan ditusukkan sedalam ± 1.25 cm untuk titik
setengah pusat dan ± 2.5 cm untuk titik pusat buah. Pada buah jambu dimensi
kecil, termokopel akan ditusukkan dengan kedalaman ± 1 cm untuk titik setengah
pusat dan ± 2 cm untuk titik pusat buah. Sedangkan pada titik permukaan kulit
luar, untuk ketiga dimensi buah termokopel akan ditempelkan pada permukaan
kulit luarnya saja. Penentuan jarak atau kedalaman termokopel ini didasarkan
pada diameter buah jambu. Dimana untuk buah dimensi besar diameternya
berkisar antara 8-9 cm, untuk buah sedang diameternya berkisar antara 7-8 cm dan
untuk buah kecil diameternya berkisar antara 6-7 cm. Penempatan termokopel
pada buah jambu kristal ditunjukkan pada Gambar 4 dibawah ini.

Gambar 4 Penempatan termokopel pada buah jambu kristal
Buah jambu pada berbagai dimensi akan ditempatkan didalam tray di ruang
perlakuan. Dimana uap yang dihasilkan berasal dari air yang dipanaskan dalam
bak air dengan suhu ± 58.43 oC. Air tesebut kemudian akan disemprotkan ke
ruang perlakuan dimana buah ditempatkan melalui nozzle yang dilengkapi dengan
filter. Suhu media atau ruang perlakuan selama proses vapor heat treatment
berlangsung yaitu ± 47.91 oC. Proses perlakuan uap panas ini akan dilakukan
sampai suhu pada pusat buah mencapai 46 oC dan penyebaran suhu pada setiap
titiknya diamati setiap satu menit. Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu
target tersebut akan berbeda untuk setiap dimensi buah. Dimana pada buah jambu
dimensi besar dibutuhkan waktu selama 56 menit untuk mencapai suhu 46 oC,
sedangkan pada buah jambu dimensi sedang membutuhkan waktu selama 36

15
menit dan untuk buah jambu dimensi kecil membutuhkan waktu selama 32 menit
untuk mencapai suhu pusat buah 46 oC.
Simulasi Pendugaan Suhu Selama Proses Perlakuan Uap Panas
Program penyebaran suhu pada buah jambu kristal ini digunakan untuk
simulasi pendugaan suhu selama proses perlakuan uap panas. Algoritmanya
disusun dengan menggunakan pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0.
Form tampilan program berisi tombol combo untuk memilih ukuran atau
dimensi buah yang dikehendaki, empat command button yang terdiri dari tombol
hitung untuk menampilkan nilai perhitungan seperti bilangan Fourier, Nilai M,
bilangan Biot, tombol sebaran suhu untuk menggambarkan sebaran suhu pada
setiap titik pendugaan, tombol grafik berfungsi untuk menunjukkan hubungan
antara menit dan suhu pendugaan serta tombol selesai untuk mengakhiri program.
Tampilan program pendugaan lama perlakuan panas pada buah jambu kristal
ditunjukkan pada Gambar 5.
Data yang diperlukan sebagai input mengikuti alur pada diagram aliran
penyebaran suhu pada jambu kristal. Suhu bahan (Tbahan) awal yang dianggap
sama untuk semua dimensi yaitu sebesar 28.38 oC yang diambil dari rata-rata suhu
awal bahan, Suhu media (Tmedia) yaitu 47.91oC diambil dari suhu media pada
unit VHT selama proses pengukukuran sebenarnya, selang waktu (∆t), difusivitas
panas jambu kristal (α), tebal bahan (m), kadar air bahan (%bb), massa jenis
bahan (ρ), dan koefisien konveksi udara (h). Data input untuk buah jambu kristal
pada berbagai dimensi tersaji dalam Tabel 2 dibawah ini. Coding program
penyebaran suhu buah jambu kristal terlampir pada Lampiran 2.
Tabel 2 Data input program untuk buah jambu kristal pada berbagai dimensi
Dimensi

Koefisien
∆t
konveksi (menit)
udara
(W/m2oC)

Suhu Suhu Difusivitas Tebal
Bahan Media
panas
bahan
(oC)
(oC) (m2/menit) (mm)

Kadar
Air
bahan
(%bb)

Massa
jenis
(kg/m3)

Besar

28.38

47.91

0.000179

28

87.93

849.197

130.176

1

Sedang

28.38

47.91

0.000196

25

87.79

775.400

133.881

1

Kecil

28.38

47.91

0.000204

20

87.96

745.730

137.624

0.5

16

Gambar 5 Tampilan program penyebaran suhu pada buah jambu kristal
Data input diperoleh dari pengukuran sifat termofisik jambu kristal,
sedangkan nilai koefisien konveksi udara dihitung berdasarkan Welty (1974)
untuk konveksi bebas pada geometri bola :
)1/4……………………...………………………………...(14)

NuD= 0.53
GrD =

x L³ x T…………………………….……......………...…….........…(15)

104