PENGENDALIAN RH SELAMA PENYIMPANAN Tujuan Instruksional Khusus : - Mahasiswa mampu menerapkan cara-cara

27/06/2013

Kelembaban (Humidity)
PENGENDALIAN RH SELAMA PENYIMPANAN
Tujuan Instruksional Khusus :
- Mahasiswa mampu menerapkan cara-cara
pengendalian kelembaban udara dalam
penyimpanan produk pascapanen.

 adalah jumlah uap air yang ada di udara
 dapat dinyatakan dengan :
1. Absolut humidity (kelembaban mutlak)
2. Tekanan Uap Air (Pa)
3. Kelembabab Relatif (RH)
4. Dew Point (Titik embun)

Kelembaban Relatif (Relative Humidity = RH)

• Absolut Humidity : jumlah uap air yang
ada di udara atau kadar air udara yang
dinyatakan dalam g air/kg udara kering

• adalah perbandingan kelembaban udara tertentu dengan
kelembaban udara jenuh pada suhu dan tekanan yang sama
• Perbandingan antara tekanan parsial uap air yang ada di udara
dengan tekanan jenuh uap air pada suhu yang sama :

RH 

P(t )
Ps (t )

RH = kelembaban relatif (%)
P(t) = tekanan parsial uap air pada suhu t (atm)
Ps(t) = tekanan uap air jenuh pada suhu t (atm)

1

27/06/2013

KELEMBABAN RELATIF ………………….

PENGARUH PENINGKATAN SUHU

 Jumlah maximum uap air yang dapat ditampung oleh udara
tergantung dari suhu
 Udara yang dapat menampung jumlah maximum uap air disebut
udara jenuh dengan RH 100%
 jika pada suhu yang sama udara tsb hanya mampu menampung
uap air setengah dari jumlah max yang dapat ditampung, maka
udara tersebut mempunyai RH 50%
 Semakin tinggi suhu maka jumlah air yang dibutuhkan untuk
menjenuhkan udara semakin banyak

 Jika udara jenuh dipanaskan  RH akan menurun, walaupun jumlah
uap air di dalamnya tetap, karena pada suhu tinggi udara dapat
menampung > uap air.
 Udara jenuh pada suhu 0oC mengandung 3.8 g air/kg udara kering,
pada suhu 2oC uap air yang dapat ditampung 4.4 g/kg udara kering.
Jika udara pada suhu 0oC dipanaskan hingga 2oC, RHnya turun
menjadi : 100% x 3.8/4.4 = 86%

 Setiap kenaikan suhu 10oC, maka uap air yang dapat ditampung
meningkat 2 x lipat

PENGARUH PENURUNAN SUHU
 Jika udara jenuh didinginkan  terjadi kehilangan air, karena pada
suhu rendah udara tidak dapat menampung uap air lebih banyak
 Jika udara didinginkan dengan cara melewatkannya pada sebuah
permukaan yang dingin  kelebihan uap air  kondensasi atau es
 Jika didinginkan dengan cara mencampur dengan udara yang lebih
dingin, maka kelebihan uap air  membentuk kabut
 Jika udara jenuh pada suhu 2oC didinginkan menjadi 0oC dengan
cara melewatkan pada coil pendingin  uap air akan berkurang dari
4.4 g/kg menjadi 3.8 g/kg dengan meninggalkan 0.6 g es/kg udara
yang melewati coil.

TITIK EMBUN (DEW POINT)
• Suhu dimana air mulai mengembun pada tekanan dan kelembaban
tertentu disebut titik embun ( dew point)
• Titik embun hanya tergantung pada kandungan uap air di udara,

sehingga merupakan cara lain untuk menyatakan kelembaban udara
• Udara mulai mengembun bila kelembaban relatifnya mencapai
100%.

 Jika suhu udara terus didinginkan, maka udara akan jenuh dengan
uap air dan selanjutnya air akan mengembun

2

27/06/2013

Pengukuran Kelembaban
 RH dan kelembaban mutlak ditentukan dengan bantuan
kurva psikrometrik, yaitu dengan mengukur suhu bola
kering (dry-bulb temperature) dan suhu bola basah (wetbulb temperature)
Suhu bola basah

RH = 45%
21

30

 Alat-alat pengukur RH :
dew point meter

Suhu bola kering

sling psychrometer, higrometer,

HYGROMETER…………………………..

HYGROMETER
• Tdd :
- mekanis
Yang dapat berubah karena
- elektrik
perubahan RH
- kimia
- fisik
• Misal : rambut  akan menyerap air dan memuai jika RH

meningkat
• Kelemahan :
 Akurasi alat tergantung dari cara kalibrasi
 Pembacaan dipengaruhi oleh variable lain selain
kelembaban

PSYCHROMETER

 Perubahan suhu sebesar 10oC akan merubah panjang
rambut

 Mengukur pengaruh pendinginan udara yang bergerak
melewati sensor suhu yang basah

 Sensor elektrik tidak hanya dipengaruhi oleh uap air
tapi juga oleh gas dan uap lain termasuk komponen
sulfur

 Keuntungan : tidak memerlukan kalibrasi, karena yang
diukur hanya suhu (sensor suhu lebih akurat)

 Pada RH > 85% alat tidak akurat

 Contoh : Sling psychrometer  tdd 2 thermometer (bola
kering dan bola basah)

 Higrometer elektrik portable  akurasinya ± 2%
pada RH 10-80%, ± 4% pada RH 80-90% dan tidak
akurat pada RH > 90%

 Dari data suhu bola basah dan bola kering ditentukan
nilai RH atau titik embun dengan bantuan diagram
psikrometrik, tabel atau persamaan psikrometrik

3

27/06/2013

DEW- POINTS METER
 Mengukur kelembaban berdasarkan titik

embun
 Cara :
 Ke dalam wadah dimasukkan eter 
penguapan  suhu menurun  tercapai
titik embun (ditandai dengan adanya
lapisan air di permukaan wadah yang
terbuat dari kaca)
 Suhu titik embun dibaca pada termometer
 RH ditentukan dengan tabel konversi
 Keuntungan : tidak memerlukan kalibrasi
 Kelemahan : mahal, mudah rusak jika
terdapat debu pada kacanya

PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP
PRODUK

RH dapat mempengaruhi :
Kehilangan air
Perkembangan penyakit
Physiological disorder (kelainan fisiologis)

Pematangan yang tidak seragam

• Fruits: 85-95% of RH.
• Dry products: onion and pumpkin. 70-75%
de RH.
• Root vegetables: carrot, radish. 95-100%
RH.

4

27/06/2013

PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP
PRODUK

PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP PRODUK………………

 Bila RH ruang < RH produk  produk kehilangan air
 pengeriputan kulit produk
 Laju kehilangan air tergantung pada :

 Nilai RH produk yang
berkeseimbangan dengan RH
ruang = RH keseimbangan =
Equillibrium relative humidity
(ERH)

− VAPOUR PRESSURE DEFICIT = VPD
− Kecepatan udara yang melalui produk
 Kehilangan berat 5% menyebabkan buah dan sayur menjadi layu

Bahan

RH DAN KEHILANGAN BERAT
 Kehilangan berat disebabkan penguapan yang terus
menerus dari produk
 Kehilangan berat mengakibatkan :
 Penampakan jelek
 Mempengaruhi tingkat penerimaan konsumen
 Meningkatkan kepekaan terhadap penyakit

 Laju transpirasi dipengaruhi oleh :
- Suhu
- Luas permukaan
- Ada tidaknya lapisan lilin di permukaan kulit buah
atau sayuran  permeabilitas

5

27/06/2013

RH DAN KEHILANGAN BERAT…………….
 Kehilangan berat produk hortikultura disebabkan
oleh : penguapan air dan juga kehilangan CO2
selama respirasi  lihat pengaruhnya thd produk
Kentang 2000 kg yang disimpan selama 7 bulan,
kehilangan bobot respirasinya 0,5% dari bobot awal
(10 kg), sedang kehilangan air akibat penguapan
5,1% (102 kg)

RH DAN KEHILANGAN BERAT…………….
 Uap air bergerak dari daerah padat ke daerah yang lebih rendah
konsentrasinya
 RH pada buah dan sayur hampir mendekati 99% sedang RH ruang
biasanya < 99%
 Kehilangan air terjadi karena perbedaan tekanan uap air antara
produk dan lingkungan udara penyimpanan (Vapour Pressure Deficit
= VPD)
 Semakin kering udara penyimpanan dan semakin besar VPD, maka
laju kehilangan air akan semakin cepat
 Kehilangan air terbesar terjadi pada hari-hari pertama pendinginan
bahan

Tabel 2. Hubungan antara suhu dan RH terhadap VPD
RH DAN KEHILANGAN BERAT…………….

RH

Tekanan Uap

Sayuran pada 70oF

100%

18.76 mm Hg

Udara pada 32oF

100%

4.38 mm Hg

Suhu

RH (%)

32o F/0o C

100

4.58

0.00

90

4.12

0.46

70

3.21

1.37

50
36o F/2.2o C

40o F/4.4o C

VPD

Sayuran pada 32oF
Udara pada 32oF

14.18 mm Hg

100%
50%

4.58 mm Hg
2.29 mm Hg
2.29 mm Hg

70o F

2.29

5.57

0.00

90

4.83

0.54

70

3.76

1.61

50

2.68

2.69

100

9.21

0.00

90

6.64

0.65

70

4.39

1.88

3.13

3.18

100

9.21

0.00

90

8.29

0.92

70

6.45

2.76

50

VPD

2.29

VPD (mm Hg)

100

50
50o F/10o C

Tekanan Uap (mm Hg)

4.60

4.61

100

18.76

0.00

90

16.88

1.68

70

13.13

5.63

50

9.38

9.38

6

27/06/2013

• Adding moisture (sprays, steam)
• Regulating air movement and ventilation in
relation to the produce load in the cold storage
room.
• Maintaining temperature of the refrigeration
coils within about 1ºC
1ºC of the air temperature.
• Providing moisture barriers that insulate walls of
storage room and transit vehicles.
• Adding polyethylene liners in containers and
using perforated polymeric films for packaging.

•
•
•
•
•

Curing.
Waxes and others surface coatings .
Polymeric films for packing.
Avoiding physical injuries.
Adding water to those commodities that
tolerate misting with water.

• Wetting floors in storage rooms.
• Adding crushed ice in shipping containers.
• Sprinkling produce with sanitized, clean
water during retail marketing of the
product.

7

27/06/2013

RH DI DALAM RUANG PENDINGIN DAN KEMASAN
 Ruang pendingin atau kemasan yang direfrigerasi tdd :
 Ruangan berinsulasi
 Pintu
 Pendingin udara
 Pengendali suhu
 Fan untuk mensirkulasi udara
 Panas yang masuk ke ruang pendingin berasal dari :
 Konduksi pada dinding dan karena adanya kebocoran udara
 Penambahan panas berasal dari produk akibat pendinginan
produk, respirasi dan energi listrik yang diberikan kepada kipas

Jerami (M) sebagai sumber kelembaban di dalam
ruang penyimpanan terefrigerasi

Liquid
refrigeran

• Perbedaan suhu refrigeran yang masuk ke koil dengan
suhu udara di dalam refrigerator tidak boleh > 5oF.
• Jika perbedaan suhu >5oF, terjadi kondensasi uap air
sehingga RH menurun dan menghasilkan kristal es pada
koil evaporator.
• Jika RH menurun, maka udara cenderung menyerap air
dari produk yang disimpan.
• Untuk menghindari terjadinya penurunan RH dapat
digunakan humidifier.

Compressor

8

27/06/2013

TYPE-TYPE PENDINGIN LAIN
 Sistem pendingin konvensional :
 menggunakan kumparan yang di dalamnya dialiri bahan-bahan
refrigeran
 Dapat dioperasikan pada suhu yang diinginkan
 Tipe pendingin dimana untuk mendapatkan RH yang tinggi, udara
disirkulasikan melalui penyemprot air yang didinginkan, sehingga
dapat mendinginkan udara dengan suhu tidak < 0oC

SIRKULASI UDARA
 Perlu dijaga agar suhu menyebar secara merata ke seluruh sudut
ruang penyimpanan
 Pada konstruksi ruang penyimpanan dingin, unit refrigerator berada
di titik tengah dari jalan
 Udara dingin disirkulasikan dari : tengah ruangan ke arah
dinding ruang, ke bagian bawah dan melalui produk kembali
ke tengah ruangan

BENTUK BOKS DAN CARA STACKING

 Kebutuhan energi terbesar pada sirkulasi udara adalah
saat pembuangan panas lapang (field heat)
 precooling dilakukan di ruang terpisah dan kapasitas
pergerakan sirkulasi udara yang digunakan harus lebih
tinggi
 precooling pada anggur menggunakan minimal 6000
cf/1000 lugs
 setelah panas lapang dibuang maka pembuangan panas
hanya untuk menyingkirkan panas respirasi dan panas
yang masuk melalui pintu ruang penyimpanan

 Akan mempengaruhi daya pendinginan
 Konsep mekanis yang harus diikuti :
sirkulasi udara dilakukan sehingga
mengikuti aliran yang paling sedikit
melawan hambatan
bila pengaturan jarak rak-rak tidak
teratur, maka bagian ruangan yang
lebih lebar akan menerima volume
udara dingin > bagian ruangan yang
sempit
 Bila pada ruangan terdapat bagian yang
tersumbat alirannya  terjadi zona
udara mati (dead air zone)  suhu udara
di bagian ini lebih panas

9

27/06/2013

ALAT PENGONTROL RH

PENGENDALIAN RH SECARA KIMIAWI
 Alat pengontrol RH mekanis :
 harganya mahal
 jarang tersedia untuk kapasitas penyimpanan yang besar
 Pengendalian RH dapat dilakukan secara kimiawi, dengan
menggunakan :
- Larutan garam jenuh
- Asam (Asam sulfat)
 Larutan asam bersifat korosit terhadap logam
 Larutan garam jenuh :
- lebih stabil
- tidak (sedikit) korosif
- murah

PENGENDALIAN RH DENGAN LARUTAN GARAM JENUH

 Dalam larutan garam jenuh, jika air diuapkan dari
larutan, maka larutan akan tetap jenuh meski sebagian
garam mengalami presipitasi  RH larutan akan tetap
 RH larutan garam jenuh tergantung dari suhu
RH akan menurun dengan meningkatnya suhu
 Contoh :
- CoCl2 mempunyai RH 65.2% pada 25oC dan 57.2%
pada 40oC
- K2SO4 mempunyai RH 97.9% pada 10oC dan 96.2%
pada 40oC

10