Mulyantara 2008 menguji tungku biomassa model silinder dengan tipe pengumpan sistem auger screw conveyor pada pengering ERK-Hybrid.
Pengumpanan kontinyu secara mekanis masih sulit dilakukan dan digantikan dengan cara manual karena rancangannya yang belum sempurna.
Konsumsi energi pada pengering ERK-Hybrid selama proses pengeringan berasal dari energi radiasi surya, biomassa dan listrik. Pengeringan kakao dengan rak
berputar membutuhkan konsumsi energi spesifik sebesar 7,9 – 9,9 MJkg Nelwan, 2005. Sedangkan Mulyantara 2008 melaporkan pengeringan jagung pipilan dengan
silinder berputar membutuhkan konsumsi energi spesifik sebesar 6,03 – 8,01 MJkg. Konsumsi energi surya akan sangat tergantung pada kondisi cuaca dan iklim setempat.
Persentase konsumsi energi surya pada kedua percobaan pengeringan berlainan komoditas tersebut masing-masing berkisar 10,7 – 16,4 dan 13,78 – 15,01.
Persentase energi biomassa dan listrik oleh Mulyantara 2008 masing-masing berkisar 76,59 – 79,36 dan 6,87 – 8,39. Serta laju penggunaan tongkol jagung rata-rata
sebesar 5,57 kgjam. Diduga konsumsi energi spesifik masih bisa diperkecil apabila pemasukan energi tambahan biomassa dilakukan dengan sistem kendali sesuai
kebutuhan. Penggunaan energi pada pengering ERK-Hybrid yang dilakukan tanpa
pengendalian dapat mengakibatkan ketidakoptimalan penggunaan energi. Sehingga dipandang perlu menerapkan suatu sistem kendali yang secara pintar dapat mengatur
penggunaan energi biomassa dan energi listrik sesuai dengan tingkat kebutuhan proses pengeringan.
1.2 Perumusan Masalah
Kondisi udara pengering yang optimum pada sistem pengeringan ERK-Hybrid dapat diperoleh dengan cara:
- mengendalikan pengumpanan bahan bakar biomassa tongkol jagung pada sistem
tungku sesuai dengan tingkat suhu udara pengeringan yang diharapkan. -
mengendalikan laju aliran udara yang menyebabkan kondisi RH ruang pengering rendah sehingga proses pengeringan berlangsung efektif.
- menerapkan metode pengendalian logika fuzzy untuk mengakomodasi kedua point
cara memperoleh kondisi udara pengering ideal tersebut secara kontinyu. Studi
3
pustaka menunjukkan bahwa metode binary tidak dapat diterapkan karena memiliki pola pengendalian yang tidak kontinyu. Sementara metode Proporsional-
Integral-Derivatif PID sebagai penyempurnaan metode binary OnOff untuk kasus kontinyu membutuhkan data respon transien pada metode binary sebagai
dasar perhitungan konstanta PID.
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan Umum
Melakukan rancangan dan pengujian sistem kendali logika fuzzy untuk pengeringan jagung pipilan pada pengering jagung ERK-Hybrid.
1.3.2 Tujuan Khusus
o Merancang unit tungku dan sistem pengumpanan tongkol jagung secara mekanis.
o Merancang perangkat keras kendali laju aliran udara keluar dan sistem
pengumpanan bahan bakar biomassa tongkol jagung. o
Merancang perangkat lunak sistem kendali dengan logika fuzzy berbasis komputer dan mikrokontroler.
o Melakukan uji performansi sistem pengering secara keseluruhan.
1.4 Manfaat Penelitian
o Tersedianya rancangan sistem pengumpan tongkol jagung secara mekanis dan
terkendali pada suatu unit tungku. o
Proses pengeringan yang lebih efektif dari segi waktu pada pengering jagung
ERK-Hybrid dengan adanya kondisi udara pengering yang optimum.
o Tersedianya rancangan pengendalian algoritma fuzzy pada pengering ERK-Hybrid
skala lapangan. 1.5 Lingkup Penelitian
Penelitian mencakup perangkat keras meliputi disain tungku dan sistem pengumpan tongkol jagung, disain sistem mikrokontroler, disain sistem akuisisi data
dan perangkat lunak meliputi disain antar muka akuisisi data, pemrograman logika fuzzy, pembacaan sensor, LCD dan keypad. Serta pengujian sistem kendali logika
fuzzy pada pengering jagung ERK-Hybrid.
4
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jagung
Jagung Zea mays L merupakan tanaman semusim yang termasuk famili rumput-rumputan. Selain jagung, tanaman lain yang termasuk dalam famili yang sama
adalah gandum, barley, gandum hitam, dan sorgum Wallace et al., 1949. Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah dalam satu
tanaman. Bunga jantan tumbuh dibagian puncak tanaman, berupa karangan bunga inflorescene dengan serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Sedangkan
bunga betina tersusun dalam tongkol yang tumbuh dari ruasbuku diantara batang dan pelepah daun. Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol
produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif dan disebut sebagai varietas profilik.
Biji jagung kaya akan karbohidrat, yang sebagian besar terdapat pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80 dari seluruh bahan kering biji.
Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin Estiningrum, 2007.
Kondisi pengeringan biji jagung yang direkomendasikan Chakraverty Singh, 2001 diantaranya pemanasan maksimum suhu udara pengering yang akan mengenai
bahan untuk benih 43
o
C, pangan 54
o
C dan pakan 82
o
C. Kedalaman bak jagung untuk model pengeringan statis dengan udara yang dipanaskan adalah 40-60 cm. Laju
aliran udara minimum yang dibutuhkan pada kadar air 20-30 adalah 2,4-4,0 m
3
menit. Serta kadar air jagung saat pemanenan untuk pengeringan jemur sebesar 25 dan untuk pengeringan dengan udara yang dipanaskan sebesar 35.
Dari aspek persyaratan mutu biji jagung untuk pedagangan menurut Standar Nasional Indonesia SNI, dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu persyaratan
kualitatif dan persyaratan kuantitatif Sulikah, 2007. Persyaratan kulitatif jagung meliputi: produk harus terbebas dari hama dan penyakit, produk terbebas dari bau
busuk maupun zat kimia lainnya berupa asam, produk harus terbebas dari bahan dan sisa-sisa pupuk maupun pestisida, memiliki suhu normal. Sedangkan persyaratan
kuantitatif diantaranya kadar air untuk mutu I dan II sebesar 14 , mutu III sebesar 15 dan mutu IV sebesar 17.
5
