26
4. Kadar Air Keseimbangan Me dan Konstanta Pengeringan Potongan
Mangga
Menurut Henderson et al.1997, kadar air keseimbangan merupakan suatu fungsi dari suhu, RH, sifat-sifat fisik bahan, dan kadar air awal bahan. Potongan mangga segar memiliki
kadar air kesetimbangan paling tinggi daripada potongan mangga dengan perlakuan osmotik. Potongan mangga osmotik 42
o
Brix dengan coating memiliki kadar air keseimbangan yang lebih tinggi daripada potongan mangga osmotik 42
o
Brix tanpa coating. Hal ini membuktikan bahwa kadar air keseimbangan dipengaruhi oleh sifat fisik bahan karena potongan mangga segar,
potongan mangga osmotik dengan coating dan potongan mangga osmotic tanpa coating memiliki sifat fisik yang berbeda. Pada perlakuan potongan mangga segar dengan suhu
pengering 60
o
C diperoleh kadar air keseimbangan yang jauh lebih rendah daripada potongan mangga segar pada suhu pengering 40
o
C dan 50
o
C. Hal ini karena potongan mangga menggelembung sehingga struktur fisik potongan mangga berbeda dengan yang lainnya.
Pada umumnya, pada potongan mangga dengan perlakuan dehidrasi osmotik yang sama tidak
diperoleh perbedaan kadar air keseimbangan yang signifikan. Terdapat kecenderungan bahwa, semakin tinggi suhu pengering, maka kadar air keseimbangan pun akan semakin kecil. Akan
tetapi, terdapat beberapa perlakuan yang tidak sesuai, seperti perlakuan tanpa osmotik pada suhu 50
o
C. Ketidaksesuaian tersebut dapat diakibatkan oleh terjadinya penyerapan uap air oleh potongan mangga setelah potongan mangga dikeluarkan dari alat pengering atau potongan
mangga sebetulnya belum mencapai kadar air keseimbangan. Untuk menghindari belum tercapainya kadar air kesimbangan, maka seharusnya penentuan kadar air keseimbangan
dilakukan dengan metode NLS seperti penentuan konstanta pengeringan. Kadar air keseimbangan pada setiap perlakuan yang berbeda-beda dan dapat dilihat pada Tabel 9.
Penentuan konstanta pengeringan berdasarkan model modifikasi Page dan Henderson dilakukan dengan menggunakan metode NLS nonlinear least squares. Untuk menentukan
konstanta pengeringan diperlukan kadar air awal, kadar air kesimbangan, waktu selama pengeringan, dan kadar air selama pengeringan. Data
–data tersebut kemudian diolah dengan menggunakan VBA pada MS. Excel Macro. Konstanta pengeringan dari model modifikasi Page
dapat dilihat pada Tabel 10 dan Tabel 11. Sedangkan konstanta pengeringan dari model Henderson dan Pabis dapat dilihat pada Tabel 12 dan Tabel 13.
Tabel 9.
Kadar air keseimbangan Me pada setiap perlakuan pengeringan dalam bk
Pengeringan Udara
Dehidrasi Osmotik Coating 42
o
Brix Coating 66
o
Brix Noncoating
42
o
Brix Noncoating
66
o
Brix Nonosmotic
40
o
C
11.58 15.51
10.44 13.44
17.07
50
o
C 9.69
9.39 8.65
7.61 14.94
60
o
C 9.47
7.39 9.12
7.49 11.36
Tabel 10. Konstanta pengeringan k potongan mangga dalam lmenit pada persamaan modifikasi Page
Pengeringan Udara
Dehidrasi Osmotik Coating 42
o
Brix Coating 66
o
Brix Noncoating
42
o
Brix Noncoating
66
o
Brix Nonosmotic
40
o
C
0.0037 0.0052
0.0036 0.0051
0.0024
50
o
C 0.0110
0.0100 0.0056
0.0073 0.0052
60
o
C
0.0082 0.0149
0.0071 0.0083
0.0066
27
Tabel 11. Konstanta pengeringan n potongan mangga pada persamaan modifikasi Page
Pengeringan Udara
Dehidrasi Osmotik Coating 42
o
Brix Coating 66
o
Brix Noncoating
42
o
Brix Noncoating
66
o
Brix Nonosmotic
40
o
C
1.1653 1.0080
1.2028 1.0366
1.1798
50
o
C
0.8967 0.9632
0.9422 0.7284
1.2014
60
o
C
0.8661 0.8462
0.9801 0.8175
1.1808
Tabel 12. Konstanta pengeringan a potongan mangga pada persamaan Henderson dan Pabis
Pengeringan Udara
Dehidrasi Osmotik Coating 42
o
Brix Coating 66
o
Brix Noncoating
42
o
Brix Noncoating
66
o
Brix Nonosmotic
40
o
C
1.0484 1.0075
1.0647 1.0171
1.0468
50
o
C
0.9640 0.9875
0.9799 0.8688
1.0630
60
o
C
0.9406 0.9197
0.9920 0.9105
1.0584 Tabel 13. Konstanta pengeringan k potongan mangga dalam lmenit pada persamaan
Henderson dan Pabis
Pengeringan Udara
Dehidrasi Osmotik Coating 42
o
Brix Coating 66
o
Brix Noncoating
42
o
Brix Noncoating
66
o
Brix Nonosmotic
40
o
C
0.0038 0.0052
0.0038 0.0051
0.0025
50
o
C
0.0105 0.0098
0.0055 0.0061
0.0055
60
o
C
0.0082 0.0134
0.0070 0.0074
0.0071 Pada Tabel 13, dapat dilihat bahwa perlakuan yang memiliki kadar air awal yang hampir
sama cenderung memiliki nilai k yang saling mendekati sehingga laju pengeringanya pun hampir sama. Perlakuan-perlakuan yang memiliki kadar air yang hampir sama adalah perlakuan osmotik
dengan coating maupun noncoating pada kadar brix yang sama. Nilai k perlakuan osmotik 42
o
Brix dengan coating dan 42
o
Brix tanpa coating pada suhu 50
o
C berselisih jauh karena memiliki selisih kadar air awal yang cukup tinggi. Perlakuan-perlakuan ini memiliki laju
pengeringan yang berbeda. Pada Gambar 14 dapat dilihat bahwa laju pengeringan pada perlakuan osmotik 42
o
Brix dengan coating lebih curam daripada perlakuan osmotik 42
o
Brix tanpa coating. Perlakuan
–perlakuan yang juga memiliki selisih nilai k cukup tinggi adalah perlakuan osmotik 66
o
Brix dengan coating dan 66
o
Brix tanpa coating pada suhu 60
o
C. Dapat dilihat pada Gambar 15 bahwa perlakuan osmotik 66
o
Brix dengan coating memiliki laju pengeringan yang lebih curam daripada 66
o
Brix tanpa coating. Validasi digunakan untuk menentukan kekuratan atau keabsahan suatu model matematis.
Untuk menguji keabsahan model matematis pengeringan potongan mangga yang diperoleh dengan menggunakan konstanta pengeringan dari metode NLS, dilakukan penggabungan kurva
kadar air terhadap waktu hasil pengukuran, perhitungan model modifikasi Page, serta perhitungan model Henderson dan Pabis. Kurva hasil pengukuran dan perhitungan model, baik
modifikasi Page maupun Henderson, sama atau berhimpitan. Kurva kadar air terhadap waktu dari perlakuan 1 hingga 15 dapat dilihat pada Gambar 16 hingga Gambar 30.
28
Gambar 16. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 42
o
Brix dengan coating pada suhu 40
o
C
Gambar 17. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 66
o
Brix dengan coating pada suhu 40
o
C
Gambar 18. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 42
o
Brix tanpa coating pada suhu 40
o
C
Gambar 19. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 66
o
Brix tanpa coating pada suhu 40
o
C 100
200
200 400
600 800
1000
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
50 100
100 200
300 400
500 600
700
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
100 200
200 400
600 800
1000 K
ad ar
ai r
b k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
50 100
150
100 200
300 400
500 600
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
29
Gambar 20. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan tanpa osmotik pada suhu 40
o
C
Gambar 21. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 42
o
Brix dengan coating pada suhu 50
o
C
Gambar 22. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 66
o
Brix dengan coating pada suhu 50
o
C
Gambar 23. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 42
o
Brix tanpa coating pada suhu 50
o
C 200
400 600
800
200 400
600 800
1000 1200
1400
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
50 100
150
100 200
300 400
500 600
700
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
50 100
150
50 100
150 200
250 300
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
50 100
150 200
100 200
300 400
500 600
700 800
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
30
Gambar 24. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 66
o
Brix tanpa coating pada suhu 50
o
C
Gambar 25. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan tanpa osmotik pada suhu 50
o
C
Gambar 26. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 42
o
Brix dengan coating pada suhu 60
o
C
Gambar 27. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 66
o
Brix dengan coating pada suhu 60
o
C 20
40 60
80 100
100 200
300 400
500 600
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
200 400
600
200 400
600 800
1000 1200
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
50 100
150 200
250
100 200
300 400
500 600
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
100 200
300
100 200
300 400
500 600
K ad
ar ai
r b
k
waktu menit
Pengukuran Model Henderson
Model Modifikasi Page
31
Gambar 28. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 42
o
Brix tanpa coating pada suhu 60
o
C
Gambar 29. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan osmotik 66
o
Brix tanpa coating pada suhu 60
o
C
Gambar 30. Kurva kadar air terhadap waktu hasil pengukuran dan perhitungan perlakuan tanpa osmotik pada suhu 60
o
C
5. Koefisien Penyusutan Potongan Mangga
Kategori