Optimasi Penggunaan Adsorben Molecular Sieve 13X pada Pengering Surya Sistem Integrasi Matahari dan Desikan
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pertambahan massa adsorben
terhadap efektivitas pengeringan malam hari, menentukan nilai difusivitas
pengeringan kakao, menetukan model kinetika pengeringan kakao, mengetahui
nilai konsumsi energi spesifik, dan mengetahui laju pengeringannya. Bahan yang
digunakan adalah biji kakao fermentasi. Variabel berubah dalam penelitian ini
adalah massa adsorben yaitu 0,5 kg, 1 kg, dan 1,5 kg. Pengeringan dilakukan
menggunakan energi surya selama siang hari yang dilakukan mulai pukul 09.00
WIB sampai dengan pukul 17.00 WIB dengan Indirect Solar Dryer dan
dilanjutkan dengan penggunaan adsorben pada pukul 17.00 WIB – 09.00 WIB.
Pengeringan dihentikan pada saat dicapai berat konstan. Hasil pengeringan terbaik
diperoleh dari perbandingan massa kakao dan absorben 1:3. Pada malam hari,
massa kakao berkurang 17% – 22% dengan rentang RH 56% – 90%. Difusivitas
efektif dari hasil pengeringan kakao berada pada rentang 1,11 x 10-10 – 1,38 x 1010
(m2/detik). Model kinetika yang paling sesuai untuk pengeringan kakao dengan
variasi massa absorben ini adalah Model Page. Konsumsi energi spesifik paling
rendah yaitu 18,58 MJ/kg H2O yang diuapkan. Laju pengeringan rata-rata adalah
0,009 kg H2O/jam/kg berat kering dengan kadar air akhir 5,89% serta waktu
pengeringan 27,6 jam.
Kata Kunci : pengeringan biji kakao hasil fermentasi, pengeringan kontinu energi
surya dan adsorben, efektifitas pengeringan, konsumsi energi spesifik, model
kinetika pengeringan, difusivitas efektif
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This study aims to determine the effect of the adsorbent mass accretion to the
effectiveness of drying during off-sunshine, determining the value of effective
diffusivity drying cocoa, determine the kinetics model for drying cocoa, knowing the
value of specific energy consumption, and knowing the drying rate. Material used is
fermented cocoa beans. Variable change in this study is the mass of the adsorbent are
0,5 kg, 1 kg, and 1,5 kg. Drying is using solar energy during sunshine hours, start at
9 a.m to 5 p.m. and continued by adsorbent during off-sunshine, start at 5 p.m to 9
a.m. Drying is done if the mass of the cocoa is constant. The best results of this study
are obtained from in comparison mass of the cocoa and absorbent 1 :3. In the offsunshine mass of the cocoa reduce 17% - 22% with a range of RH 56% - 90%.
Effective diffusivity cocoa is in the range 1,11 x 10-10 – 1,38 x 10-10 (m2/sec). The
most suitable kinetics model for drying cocoa is a Page model. The lowest of specific
energy consumption is 18,58 MJ/kg moist. The average of drying rate is 0,009 kg
H2O/hour/kg dry mass with a moisture content 5,89% and the drying time 27,6
hours.
Key words: drying of fermented cocoa beans, continuous solar drying with adsorbent,
effectiveness of drying, specific energy consumption, kinetics model of drying cocoa,
and effective diffusivity of cocoa
vii
Universitas Sumatera Utara
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pertambahan massa adsorben
terhadap efektivitas pengeringan malam hari, menentukan nilai difusivitas
pengeringan kakao, menetukan model kinetika pengeringan kakao, mengetahui
nilai konsumsi energi spesifik, dan mengetahui laju pengeringannya. Bahan yang
digunakan adalah biji kakao fermentasi. Variabel berubah dalam penelitian ini
adalah massa adsorben yaitu 0,5 kg, 1 kg, dan 1,5 kg. Pengeringan dilakukan
menggunakan energi surya selama siang hari yang dilakukan mulai pukul 09.00
WIB sampai dengan pukul 17.00 WIB dengan Indirect Solar Dryer dan
dilanjutkan dengan penggunaan adsorben pada pukul 17.00 WIB – 09.00 WIB.
Pengeringan dihentikan pada saat dicapai berat konstan. Hasil pengeringan terbaik
diperoleh dari perbandingan massa kakao dan absorben 1:3. Pada malam hari,
massa kakao berkurang 17% – 22% dengan rentang RH 56% – 90%. Difusivitas
efektif dari hasil pengeringan kakao berada pada rentang 1,11 x 10-10 – 1,38 x 1010
(m2/detik). Model kinetika yang paling sesuai untuk pengeringan kakao dengan
variasi massa absorben ini adalah Model Page. Konsumsi energi spesifik paling
rendah yaitu 18,58 MJ/kg H2O yang diuapkan. Laju pengeringan rata-rata adalah
0,009 kg H2O/jam/kg berat kering dengan kadar air akhir 5,89% serta waktu
pengeringan 27,6 jam.
Kata Kunci : pengeringan biji kakao hasil fermentasi, pengeringan kontinu energi
surya dan adsorben, efektifitas pengeringan, konsumsi energi spesifik, model
kinetika pengeringan, difusivitas efektif
vi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This study aims to determine the effect of the adsorbent mass accretion to the
effectiveness of drying during off-sunshine, determining the value of effective
diffusivity drying cocoa, determine the kinetics model for drying cocoa, knowing the
value of specific energy consumption, and knowing the drying rate. Material used is
fermented cocoa beans. Variable change in this study is the mass of the adsorbent are
0,5 kg, 1 kg, and 1,5 kg. Drying is using solar energy during sunshine hours, start at
9 a.m to 5 p.m. and continued by adsorbent during off-sunshine, start at 5 p.m to 9
a.m. Drying is done if the mass of the cocoa is constant. The best results of this study
are obtained from in comparison mass of the cocoa and absorbent 1 :3. In the offsunshine mass of the cocoa reduce 17% - 22% with a range of RH 56% - 90%.
Effective diffusivity cocoa is in the range 1,11 x 10-10 – 1,38 x 10-10 (m2/sec). The
most suitable kinetics model for drying cocoa is a Page model. The lowest of specific
energy consumption is 18,58 MJ/kg moist. The average of drying rate is 0,009 kg
H2O/hour/kg dry mass with a moisture content 5,89% and the drying time 27,6
hours.
Key words: drying of fermented cocoa beans, continuous solar drying with adsorbent,
effectiveness of drying, specific energy consumption, kinetics model of drying cocoa,
and effective diffusivity of cocoa
vii
Universitas Sumatera Utara