PERANCANGAN MESIN PENGERING PISANG GEPOK KAPSITAS 50 KG / PROSES2L���C
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN MESIN PENGERING PISANG GEPOK
KAPSITAS 50 KG / PROSES
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk memenuhi syarat memperoleh gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh:
KHAQUL ALIM
2011 1012 0311 080
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar
Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya hingga akhir zaman.
Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak
pihak. Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai
pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT, yang telah memberikan rohmat dan hidayahnya.
2. Kedua orang tuaku tercinta terutama bapak kadiq dan ibu siti munikah, yang jasa-jasa
mereka tidak dapat terwakilkan dengan tulisan.
3. Ir.Eko hariyadi MT,selaku pembimbing 1 dan Budiono SSi.,MT selaku pembimbing 2
yang telah dengan sabar membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta
penyusunan Tugas Akhir.
4. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama masa kuliah.
5. Kakak-kakak ku yang telah memberikan dukungan selama ini.
6. Mbak Nur Rissa Oktavianty yang selalu mengingatkan dan memberi semangat ketika
malas melanda.
7. Teman - Teman Teknik Angkatan 2011 Mesin dan jurusan lain terima kasih semuanya,
terutama kontrakan anshol (anak sholeh) dan untuk semuanya yang tidak mungkin
disebutkan satu per-satu.
Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap Tugas Akhir
ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk pengembangan Perancangan mesin pengering
pisang kapasitas 50 kg/proses yang berkembang saat ini.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 22 Januari 2016
Penulis
Khaqul alim
DAFTAR ISI
Lembar Judul .................................................................................................................... i
Poster .................................................................................................................................. ii
Lembar Pengesahan.......................................................................................................... iii
Lembar Konsultasi............................................................................................................ iv
Surat Pernyataan Tidak Plagiat ...................................................................................... vi
Abstraksi Indonesia .......................................................................................................... vii
Abstraksi English .............................................................................................................. viii
Kata Pengantar ................................................................................................................. ix
Daftar Isi ............................................................................................................................ xi
Daftar Gambar .................................................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang ............................................................................................................. 1
1.2
Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2
1.3
Tujuan Perancangan ..................................................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah .......................................................................................................... 3
1.5
Konsep Desain ............................................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Peranan Pengawetan .......................................................................................................... 4
2.2 Pengeringan........................................................................................................................ 4
2.2.1 Metode Pengeringan ................................................................................................. 6
2.2.2 Sistem Basah ............................................................................................................. 8
2.2.3 Sistem Kering............................................................................................................ 8
2.2.4 Kelembaban Udara.................................................................................................... 9
2.2.5 Proses Pengeringan Pada Diagram Psikrometrik ...................................................... 11
2.2.6 Jenis-jenis dan Kriteria Pemilihan Alat Pengering ................................................... 15
2.3 Proses Perpindahan Panas .................................................................................................. 18
2.3.1 Perpindahan Panas Konveksi .................................................................................... 19
2.3.2 Perpindahan Panas Konduksi .................................................................................... 23
2.3.3 Perpindahan Panas Radiasi ....................................................................................... 24
2.4 Stainless Stell ..................................................................................................................... 24
2.5 Glasswool ........................................................................................................................... 30
2.6 Kontruksi dan Jenis Material Untuk Ruang Pengering...................................................... 31
2.7 Elemen Panas ..................................................................................................................... 32
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
3.1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pengering Pisang ......................................................... 35
3.2 Perencanaan dan Penjelasan Alat Pengeringan Pisang ...................................................... 36
3.3 Perencanan Konsep Mesin Pengering Pisang .................................................................... 37
3.4 Perancangan Detail Pengeringan Pisan .............................................................................. 39
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pisang ........................................................................................................................ 40
4.2 Menghitung Kadar Air ....................................................................................................... 40
4.3 Suhu Udara Untuk Pengeringan Pisang ............................................................................. 41
4.4 Desain Alat......................................................................................................................... 42
4.5 Beban Pemanas .................................................................................................................. 46
4.6 Panas yang Hilang Dalam Proses Pemanasan .................................................................. 51
4.7 Beban Pemanasan yang Terpakai Dalam Pengeringan Pisang .......................................... 54
4.8 Menghitung Daya Total Pemanasan .................................................................................. 54
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................................................ 55
5.2 Saran .................................................................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 56
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 : Konsep Desain ....................................................................................................3
Gambar 2.1 : sling psychometer ...............................................................................................10
Gambar 2.2 : psychrometric chart .............................................................................................11
Gambar 2.3 : proses pemanasan pada kelembaban konstan .....................................................12
Gambar 2.4 : penguapan pada entalpi konstan .........................................................................13
Gambar 2.5 : proses pengeringan pada diagram psikrometrik .................................................14
Gambar 2.6: Alat pengering tipe rak.........................................................................................16
Gambar 2.7: Alat pengering berputar .......................................................................................16
Gambar 2.8: Alat pengering beku .............................................................................................17
Gambar 2.9: Alat pengering semprot ........................................................................................17
Gambar 2.10 : Konstanta persamaan untuk permukaan isothermal .........................................21
Gambar 2.11 : kontruksi ruang pengering ................................................................................31
Gambar 2.12 . Elemen Pemanas ...............................................................................................33
Gambar 2.13 Hubungan antara daya, tegangan, arus, dan resistansi ........................................34
Gambar 3.1 : Diagram Alir Perancangan ..................................................................................35
Gambar 4.1: potongan pisang dalam satu Loyang ....................................................................43
Gambar 4.2 : Dimensi loyag .....................................................................................................44
Gambar 4.3 : Desain ruang pengering ......................................................................................46
DAFTAR PUSTAKA
1. Holman, J.P. (1997). Perpindahan Kalor. Jakarta : Erlangga.
2. Ir.Suharto.(1991).Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : Erlangga..
3. Winarno, (1989), Pengertian Fermentasi
4. Wirakata kusuma, dkk; (1992), Mikroorganisme Fermentasi
5. Hall (1980 ), Laju persamaan pengeringan.
6. https://Inopoetrasudawar-wordpress.com, Mekanisme pengering
7. www.che-FT-Untirta.ac.id (Prinsip-prinsip pengering)
8. https://Medichine.machine.com, (Gambar pengering tipe Rak)
9. diglib.its.ac.id, Perpindahan kalor dalam pengeringan
10. www.ddidion.com, gambar pengering berputar
11. www.wahlossociate.com, gambar pengering beku
12. en.Wikipedia.org, Gambar pengering Rak
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang pesat dan kebutuhan pangan yang
terus meningkat, menyebabkan manusia untuk terus berusaha menciptakan
mesin yang dapat membantu mempermudah dalam pengerjaannya guna
meningkatkan produktifitas pada industri kecil (home industry), salah satunya
yaitu industri pembuatan kripik pisang. Kripik pisang adalah hasil irisan dari
buah pisang yang di keringkan.
Produksi buah pisang menduduki peringkat pertama di Indonesia di
bandingkan buah-buahan lainnya. Berdasarkan data tahun1999 jumlah
produksi pisang secara nasional sebanyak 3.376.661 ton. Pisang merupakan
salah satu bahan pangan nabati yang banyak mengandung nilai gizi yang
cukup tinggi dan juga harganya yang relative murah serta terjangkau.
Mengingat kandungan karbohidratnya yang tinggi, maka buah pisang di
harapkan dapat digunakan sebagai subsitusi beras atau penganekaragaman
makanan berkarbohidrat. (Bulletin Teknopro Hortikultura, edisi 72, agustus
2004)
Di dasari ketersediaan bahan baku yang memadai, serta banyaknya
permintaan pasaran akan kripik pisang
sebagai formulasi mendorong
pengusaha kecil (home industry) untuk terus meningkatkan usaha ini. Pada
dasarnya proses pembuatan kripik pisang harus melalui dengan proses
pengeringan, Sinar matahari sangat di perlukan dalam proses pembuatan
kripik pisang sebagai sarana untuk proses pengeringan. Tetapi jika dengan
1
2
panas matahari maka waktu yang di perlukan sekitar 2-3 hari pada cuaca
cerah dan membutuhkan tempat yang luas. Dan jika langit berawan atau hujan
pengeringan tidak dapat di lakukan, meskipun biasa di lakukan hasil
pengeringan tidak sebagus pada musim panas. Jika di tinjau dari segi waktu
dan cuaca kurang efisien.
Dari permasalahan diatas, penulis merancang mesin pengering
pisang
dengan kapasitas 50 kg/proses. Pertimbangan dalam menentukan
kapasitas mesin ini antara lain banyaknya jumlah pisang yang di butuhkan
untuk memenuhi permintaan pasaran akan kripik pisang. Mesin pengering
pisang ini dirancang dengan kondisi yang sesuai dengan aktifitas home
industry baik dari segi kontruksinya maupun dari segi kapasitasnya, sehingga
dalam kegiatan produksinya nanti mesin pengering ini dapat digunakan secara
lebih efisien, mudah dan sederhana.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan di atas maka penulis dapat menyimpulkan
permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana mendesain alat pengering pisang dengan kapasitas 50
kg/proses.
2. Bagaimana mengetahui dimensi dan gambar alat pengering pisang.
1.3.Tujuan Perancangan
Dalam perancangan mesin pengering tujuan yang hendak di capai adalah :
1. Untuk mengetahui rancangan alat pengering pisang.
2. Untuk mengetahui ukuran dan dimensi alat pengering pisang.
3
1.4.Batasan Masalah
Mengingat luasnya ruang lingkup proses pembahasan dari pokok
permasalahan yang ada, maka perlu adanya pembatasan masalah sebagai
berikut :
1. Perhitungan beban pemanasan untuk proses pengeringan.
2. Perhitungan dan penentuan dimensi ruang pengering.
3. Masa kering pisang di tentukan oleh perancang
1.5.Konsep Desain
Gambar 1.1 : Konsep Desain
PERANCANGAN MESIN PENGERING PISANG GEPOK
KAPSITAS 50 KG / PROSES
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk memenuhi syarat memperoleh gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh:
KHAQUL ALIM
2011 1012 0311 080
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar
Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya hingga akhir zaman.
Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak
pihak. Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai
pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT, yang telah memberikan rohmat dan hidayahnya.
2. Kedua orang tuaku tercinta terutama bapak kadiq dan ibu siti munikah, yang jasa-jasa
mereka tidak dapat terwakilkan dengan tulisan.
3. Ir.Eko hariyadi MT,selaku pembimbing 1 dan Budiono SSi.,MT selaku pembimbing 2
yang telah dengan sabar membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta
penyusunan Tugas Akhir.
4. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama masa kuliah.
5. Kakak-kakak ku yang telah memberikan dukungan selama ini.
6. Mbak Nur Rissa Oktavianty yang selalu mengingatkan dan memberi semangat ketika
malas melanda.
7. Teman - Teman Teknik Angkatan 2011 Mesin dan jurusan lain terima kasih semuanya,
terutama kontrakan anshol (anak sholeh) dan untuk semuanya yang tidak mungkin
disebutkan satu per-satu.
Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap Tugas Akhir
ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk pengembangan Perancangan mesin pengering
pisang kapasitas 50 kg/proses yang berkembang saat ini.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 22 Januari 2016
Penulis
Khaqul alim
DAFTAR ISI
Lembar Judul .................................................................................................................... i
Poster .................................................................................................................................. ii
Lembar Pengesahan.......................................................................................................... iii
Lembar Konsultasi............................................................................................................ iv
Surat Pernyataan Tidak Plagiat ...................................................................................... vi
Abstraksi Indonesia .......................................................................................................... vii
Abstraksi English .............................................................................................................. viii
Kata Pengantar ................................................................................................................. ix
Daftar Isi ............................................................................................................................ xi
Daftar Gambar .................................................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang ............................................................................................................. 1
1.2
Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2
1.3
Tujuan Perancangan ..................................................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah .......................................................................................................... 3
1.5
Konsep Desain ............................................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Peranan Pengawetan .......................................................................................................... 4
2.2 Pengeringan........................................................................................................................ 4
2.2.1 Metode Pengeringan ................................................................................................. 6
2.2.2 Sistem Basah ............................................................................................................. 8
2.2.3 Sistem Kering............................................................................................................ 8
2.2.4 Kelembaban Udara.................................................................................................... 9
2.2.5 Proses Pengeringan Pada Diagram Psikrometrik ...................................................... 11
2.2.6 Jenis-jenis dan Kriteria Pemilihan Alat Pengering ................................................... 15
2.3 Proses Perpindahan Panas .................................................................................................. 18
2.3.1 Perpindahan Panas Konveksi .................................................................................... 19
2.3.2 Perpindahan Panas Konduksi .................................................................................... 23
2.3.3 Perpindahan Panas Radiasi ....................................................................................... 24
2.4 Stainless Stell ..................................................................................................................... 24
2.5 Glasswool ........................................................................................................................... 30
2.6 Kontruksi dan Jenis Material Untuk Ruang Pengering...................................................... 31
2.7 Elemen Panas ..................................................................................................................... 32
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
3.1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pengering Pisang ......................................................... 35
3.2 Perencanaan dan Penjelasan Alat Pengeringan Pisang ...................................................... 36
3.3 Perencanan Konsep Mesin Pengering Pisang .................................................................... 37
3.4 Perancangan Detail Pengeringan Pisan .............................................................................. 39
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pisang ........................................................................................................................ 40
4.2 Menghitung Kadar Air ....................................................................................................... 40
4.3 Suhu Udara Untuk Pengeringan Pisang ............................................................................. 41
4.4 Desain Alat......................................................................................................................... 42
4.5 Beban Pemanas .................................................................................................................. 46
4.6 Panas yang Hilang Dalam Proses Pemanasan .................................................................. 51
4.7 Beban Pemanasan yang Terpakai Dalam Pengeringan Pisang .......................................... 54
4.8 Menghitung Daya Total Pemanasan .................................................................................. 54
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................................................ 55
5.2 Saran .................................................................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 56
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 : Konsep Desain ....................................................................................................3
Gambar 2.1 : sling psychometer ...............................................................................................10
Gambar 2.2 : psychrometric chart .............................................................................................11
Gambar 2.3 : proses pemanasan pada kelembaban konstan .....................................................12
Gambar 2.4 : penguapan pada entalpi konstan .........................................................................13
Gambar 2.5 : proses pengeringan pada diagram psikrometrik .................................................14
Gambar 2.6: Alat pengering tipe rak.........................................................................................16
Gambar 2.7: Alat pengering berputar .......................................................................................16
Gambar 2.8: Alat pengering beku .............................................................................................17
Gambar 2.9: Alat pengering semprot ........................................................................................17
Gambar 2.10 : Konstanta persamaan untuk permukaan isothermal .........................................21
Gambar 2.11 : kontruksi ruang pengering ................................................................................31
Gambar 2.12 . Elemen Pemanas ...............................................................................................33
Gambar 2.13 Hubungan antara daya, tegangan, arus, dan resistansi ........................................34
Gambar 3.1 : Diagram Alir Perancangan ..................................................................................35
Gambar 4.1: potongan pisang dalam satu Loyang ....................................................................43
Gambar 4.2 : Dimensi loyag .....................................................................................................44
Gambar 4.3 : Desain ruang pengering ......................................................................................46
DAFTAR PUSTAKA
1. Holman, J.P. (1997). Perpindahan Kalor. Jakarta : Erlangga.
2. Ir.Suharto.(1991).Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : Erlangga..
3. Winarno, (1989), Pengertian Fermentasi
4. Wirakata kusuma, dkk; (1992), Mikroorganisme Fermentasi
5. Hall (1980 ), Laju persamaan pengeringan.
6. https://Inopoetrasudawar-wordpress.com, Mekanisme pengering
7. www.che-FT-Untirta.ac.id (Prinsip-prinsip pengering)
8. https://Medichine.machine.com, (Gambar pengering tipe Rak)
9. diglib.its.ac.id, Perpindahan kalor dalam pengeringan
10. www.ddidion.com, gambar pengering berputar
11. www.wahlossociate.com, gambar pengering beku
12. en.Wikipedia.org, Gambar pengering Rak
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang pesat dan kebutuhan pangan yang
terus meningkat, menyebabkan manusia untuk terus berusaha menciptakan
mesin yang dapat membantu mempermudah dalam pengerjaannya guna
meningkatkan produktifitas pada industri kecil (home industry), salah satunya
yaitu industri pembuatan kripik pisang. Kripik pisang adalah hasil irisan dari
buah pisang yang di keringkan.
Produksi buah pisang menduduki peringkat pertama di Indonesia di
bandingkan buah-buahan lainnya. Berdasarkan data tahun1999 jumlah
produksi pisang secara nasional sebanyak 3.376.661 ton. Pisang merupakan
salah satu bahan pangan nabati yang banyak mengandung nilai gizi yang
cukup tinggi dan juga harganya yang relative murah serta terjangkau.
Mengingat kandungan karbohidratnya yang tinggi, maka buah pisang di
harapkan dapat digunakan sebagai subsitusi beras atau penganekaragaman
makanan berkarbohidrat. (Bulletin Teknopro Hortikultura, edisi 72, agustus
2004)
Di dasari ketersediaan bahan baku yang memadai, serta banyaknya
permintaan pasaran akan kripik pisang
sebagai formulasi mendorong
pengusaha kecil (home industry) untuk terus meningkatkan usaha ini. Pada
dasarnya proses pembuatan kripik pisang harus melalui dengan proses
pengeringan, Sinar matahari sangat di perlukan dalam proses pembuatan
kripik pisang sebagai sarana untuk proses pengeringan. Tetapi jika dengan
1
2
panas matahari maka waktu yang di perlukan sekitar 2-3 hari pada cuaca
cerah dan membutuhkan tempat yang luas. Dan jika langit berawan atau hujan
pengeringan tidak dapat di lakukan, meskipun biasa di lakukan hasil
pengeringan tidak sebagus pada musim panas. Jika di tinjau dari segi waktu
dan cuaca kurang efisien.
Dari permasalahan diatas, penulis merancang mesin pengering
pisang
dengan kapasitas 50 kg/proses. Pertimbangan dalam menentukan
kapasitas mesin ini antara lain banyaknya jumlah pisang yang di butuhkan
untuk memenuhi permintaan pasaran akan kripik pisang. Mesin pengering
pisang ini dirancang dengan kondisi yang sesuai dengan aktifitas home
industry baik dari segi kontruksinya maupun dari segi kapasitasnya, sehingga
dalam kegiatan produksinya nanti mesin pengering ini dapat digunakan secara
lebih efisien, mudah dan sederhana.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan di atas maka penulis dapat menyimpulkan
permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana mendesain alat pengering pisang dengan kapasitas 50
kg/proses.
2. Bagaimana mengetahui dimensi dan gambar alat pengering pisang.
1.3.Tujuan Perancangan
Dalam perancangan mesin pengering tujuan yang hendak di capai adalah :
1. Untuk mengetahui rancangan alat pengering pisang.
2. Untuk mengetahui ukuran dan dimensi alat pengering pisang.
3
1.4.Batasan Masalah
Mengingat luasnya ruang lingkup proses pembahasan dari pokok
permasalahan yang ada, maka perlu adanya pembatasan masalah sebagai
berikut :
1. Perhitungan beban pemanasan untuk proses pengeringan.
2. Perhitungan dan penentuan dimensi ruang pengering.
3. Masa kering pisang di tentukan oleh perancang
1.5.Konsep Desain
Gambar 1.1 : Konsep Desain