BAB 1

MAKALAH

TEKNIK PENANGANAN HASIL PERTANIAN

(Pengeringan Biji Cokelat dengan Cabinet Dryer)Disusun Oleh :

Reza Abel240110110052

TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2013BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangKetersediaan buah kakao yang ada di Indonesia belum dapat dimanfaatkan secara optimal oleh kaum petani, produsen, baik industri kecil, menengah dan sedang, serta masyarakat yang berada pada jalur produksi cokelat. Padahal biji cokelat di Indonesia memiliki beberapa keunggulan. Sebagian besar jenis cokelat yang ditanam adalah Criollo. Cokelat merupakan sumber devisa terbesar ketiga perkebunan mencapai US$701 juta pada tahun 2002 (Siregar dkk,2005). Cita rasa cokelat setara dengan cokelat Ghana yang well-fermented. Selain itu, cokelat tidak mudah leleh sehingga cocok untuk blending (Sunanto, 2005). Sejauh ini, pengendalian proses pengolahan biji cokelat juga masih belum optimal. Salah satu penyebabnya adalah minimalnya pengetahuan tentang tahap-tahap proses pengolahan biji cokelat dan pengendalian faktor-faktor proses pengolahan bagi kaum petani, kaum produsen dan masyarakat. Pengeringan merupakan salah satu faktor yang penting dalam menentukan mutu cokelat, di samping proses pemanenannya. Mutu biji cokelat ditentukan dari kadar airnya. Biasanya kapasitas pengeringan biji cokelat adalah 1800 kg tiap jam untuk 30 karung, yang masing-masing berisi 300 kg biji kakao ( Siregar, 2005). Biji kakao yang masuk ke dalam pengeringan adalah biji kakao yang sudah terfermentasi. Kadar air biji kakao tersebut masih tinggi 68%, sehingga memberikan peluang yang besar untuk cepat membusuk akibat adanya pertumbuhan mikroorganisme. Oleh karena itu, dengan adanya pengeringan, dapat mengurangi kadar air dalam biji. Kadar air biji yang diharapkan setelah pengeringan adalah 6%, yang bertujuan untuk memudahkan pelepasan nibs dari kulitnya, juga mencegah agar tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme pembusuk sehingga dapat memperpanjang umur simpan. Pengeringan buah kakao terbagi menjadi dua yaitu sun drying dan artificial drying. Sun drying memerlukan sinar matahari sebagai sumber energi, sumber panas dan sinar ultraviolet. Pengeringan ini dilakukan secara terbuka, membutuhkan hembusan angin yang besar dari udara sehingga pengeringan berlangsung lambat. Pengeringan ini mampu menghasilkan warna biji kakao mengkilap, sedangkan pada artificial drying tidak. Namun, pengeringan secara terbuka menyebabkan rawan kontaminasi dari udara, debu dan kerikil dari lingkungan sekitar.Selain itu, pengeringan ini dilakukan hanya jika cuaca memungkinkan. Jika tidak, menggunakan artificial drying. Pengeringan buatan (artificial drying) menggunakan bahan bakar. Prinsip kerjanya adalah pemanasan secara konduksi (penghantaran panas) atau konveksi (pengaliran panas) yang bertujuan untuk mengurangi kadar air bahan pangan, berbentuk solid . Salah satunya adalah cabinet dryer. Pada cabinet dryer, pemanasan dilakukan secara konveksi dan konduksi. Secara konveksi, digunakan aliran udara kering yang dihembuskan. Secara konduksi, digunakan sejumlah tray (wadah penampung biji) secara bertingkat. Cabinet dryer dengan tipe tray dryer, dilengkapi dengan fan untuk menggerakkan arah udara kering sehingga alirannya merata dalam chamber. Sistem pengering ini menggunakan udara pengering sebagai medium pemanas biji kakao, ditambahkan air boiler untuk memanaskan udara yang masuk ke dalam sistem pengering dan juga menghembuskan udara dari luar. Komponen-komponen yang menyusun cabinet dryer tersebut, disesuaikan dengan kapasitas biji kakao yang masuk dan juga diperhitungkan efisiensi dari sistem pengering tersebut. Oleh karena itu, juga diperlukan perhitungan berapa bahan bakar yang diperlukan untuk menyalakan boiler dan fan. Selain itu, juga diperlukan generator sebagai tenaga listrik cadangan. 1.2Rumusan Masalah

Rumusan makalah ini adalah : 1. Berapa daya yang dibutuhkan pada cabinet dryer untuk mengeringkan biji kakao dengan kapasitas 1800 kg per jam?2. Berapakan solar yang dibutuhkan sebagai bahan bakar untuk mengeringkan biji kakao tersebut?1.3Tujuan Masalah

Dari uraian di atas, tujuan pembuatan makalah adalah untuk mengetahui berapa daya dan solar yang dibutuhkan pada cabinet dryer. BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1. Buah KakaoMenurut Benson dalam Minifie (1970), klasifikasi buah kakao adalah sebagai berikut:Devisio: Spermatophyta

Sub devisio: Angiospermae

Class

: Dicotyledon

Ordo

: Malvales

Familia: Sterculiaceae

Species: Theobroma cacao L.

Varietas biji kakao terdiri dari Criollo dan Forastero. Varietas Criollo berasal dari Amerika Tengah, sedangkan Forastero berasal dari Amerika Selatan. Warna buah kakao varietas Criollo adalah merah dan kuning, sedangkan warna biji putih dan ungu muda dengan rasa lebih khas dan aroma yang lebih baik daripada varietas Forastero. Pada Forastero, buah berwarna kuning. Bijinya berwarna ungu tua dan aroma tidak terlalu menyengat tetapi rasanya agak pahit. Menurut Siregar (2005), berdasarkan mutunya, biji kakao digolongkan sebagai berikut:

Mutu BijiCiri-ciri

AWarna biji merah cokelat merata

Biji berbentuk bulat utuh

BWarna biji merah cokelat tidak merata

Biji berbentuk bulat tidak utuh

CWarna biji merah cokelat tidak merataBiji gepeng dan keriput

GBiji pecah dan terbelah

ZWarna biji hitamAda bekas serangan penyakit dan tikus

Agar layak untuk diperdagangkan, dijualbelikan dan disebarluaskan ke masyarakat, biji kakao harus memenuhi standar mutu biji kakao, yang ditetapkan oleh Departemen Perdagangan dalam Susanto (1994), meliputi:

a. Syarat UmumKarakteristikSyarat

Kadar air % (b/b) maksimum7.50

Biji berbau asap, abnormal dan berbau asingTidak ada

Serangga hidupTidak ada

Kadar biji pecah dan ataupun pecahan

Biji dan atau pecaha kulit % (b/b) maksimum3

Kadar benda-benda asing % (b/b) maksimum0

b. Syarat Khusus

KarakteristikPersyaratan Maksimum

Mutu IMutu II

Kadar biji berkapang (%)34

Kadar biji tidak terfermentasi (%)

1. slaty/ putih kotor/ ungu muda38

2. ungu1030

Kadar biji berserangga, pipih dan berkecambah (%)36

2.2. PengeringanPengeringan bertujuan untuk memperpanjang umur simpan dengan cara mengurangi kadar air untuk mencegah tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme pembusuk. Dalam proses pengeringan dilakukan pengaturan terhadap suhu, kelembaban (humidity) dan aliran udara. Perubahan kadar air dalam bahan pangan disebabkan oleh perubahan energi dalam sistem (Banwatt, 1981). Untuk itu, dilakukan perhitungan terhadap neraca massa dan neraca energi untuk mencapai keseimbangan. Menurut Banwatt (1981), alasan yang mendukung proses pengeringan dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme adalah untuk mempertahankan mutu produk terhadap perubahan fisik dan kimiawi yang ditentukan oleh perubahan kadar air, mengurangi biaya penyimpanan, pengemasan dan transportasi, untuk mempersiapkan produk kering yang akan dilakukan pada tahap berikutnya, menghilangkan kadar air yang ditambahkan akibat selama proses sebelumnya, memperpanjang umur simpan dan memperbaiki kegagalan produk. Produk kering dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan produk baru. Menurut Susanto(1994) tujuan pengeringan biji kakao adalah menurunkan kadar air dari 60% menjadi 6%-7%. Ada beberapa cara pengringan yakni dengan sinar matahai, dengan alat pengering dan kombinasi keduanya. Pengeringan kombinasi yaitu pengeringan dengan panas sinar matahari dan panas buatan. Cara ini lebih baik karena tidak tergantung cuaca dan bahan bakar lebih sedikit. Pengeringan dengan sinar matahari menjadikan mutu biji lebih baik yaitu menjadi mengkilap. Caranya adalah biji ditebarkan di lantai penjemuran di bawah terik matahari. Pengeringan ini membutuhkan tenaga kerja lebih banyak dan sangat tergantung dengan cuaca. Pada metode Cadburry, jika cuaca tidak memungkinkan dapat diganti dengan hembusan udara pada pengeringan buatan yaitu: Vis-dryer, Cacao dryer, Samoan dryer dan Barico dryer.Pada tahap awal dengan suhu lingkungan selama 72-80 jam dan diteruskan dengan suhu udara 45-60C sampai biji kering. Lama pengeringan ini 7-8 jam sehari. Selama penjemuran dilakukan pembalikkan hamparan biji 1-2 jam sekali. Lama penjemuran dapat lebih dari 10 hari, tergantung dengan cuaca dan lingkungan. Sedangkan dengan pengeringan buatan, dilakukan oleh PT Perkebunan II selama 32 jam dan pembalikkan biji setiap 3 jam. Pengeringan ini dengan menggunakan Barico dryer. Namun, bisa digunakan dengan alat pengering lain, misalnya cabinet dryer. Lama pengeringan tergantung dari jenis alat pengeringnya. Prinsip pengeringannya menggunakan udara pengering sebagai medium panas dalam menurunkan kadar air biji hingga 6% ( Siregar, 2005). 2.3. Cabinet DryerCabinet dryer merupakan alat pengering yang menggunakan udara panas dalam ruang tertutup (chamber). Ada dua tipe yaitu tray dryer dan vacuum dryer. Vacuum dryer menggunakan pompa dalam penghembusan udara, sedangkan pada tray dryer tidak menggunakan pompa (Singh, 2001). Kelemahan cabinet dryer adalah kurangnya pengontrolan aliran udara yang bergerak sehingga bila aliran udara terlalu kencang, menyebabkan aliran turbulen dalam chamber, yang menghambat pengeringan produk bahan pangan. Produk yang sesuai dikeringkan dengan alat ini adalah produk yang memiliki keseragaman yang tinggi, misalnya biji cokelat dan apel. Kelebihannya adalah harga murah, karena membutuhkan daya yang tidak terlalu tinggi ( Fellows,1990). Komponen cabinet dryer adalah tray, boiler dan fan. Tray disesuaikan dengan kapasitas jumlah, berat dan ukuran produk pangan. Tray berfungsi sebagai wadah biji dalam proses pengeringan, yang disusun bertingkat. Sedangkan boiler berfungsi sebagai pemanas udara atau pengering udara dan penghembus udara kering yang akan digunakan dalam pengeringan (Severn, 1954). Boiler memiliki medium pemanas berupa steam. Kualitas steam yang digunakan adalah 90%, agar dapat mengeringkan udara secara optimal yang dapat memenuhi kebutuhan panas udara kering dalam pengeringan. Suhu steam yang digunakan adalah 120C (Sever, 1954). Suhu tersebut mampu menghasilkan kalor untuk mengeringkan udara secara optimal. Pada 1 HP, boiler memiliki heating surface sebesar 10 ft2 ( Banwatt, 1981). Sedangkan fan, berfungsi sebagai pengatur arah aliran udara. Fan dengan tipe Vaneaxial fan mampu menghembuskan udara 400-1000 fpm / ft2. Daya yang digunakan biasanya 25 Watt dengan diameter silinder = 18 cm (Arsdell,1973). Dalam perhitungan neraca panas, dibutuhkan data-data yaitu panas spesifik, panas latent, RH(%) dan suhu sehingga diperoleh hubungan antara RH(%) udara dengan kadar air dalam bahan pangan pada grafik psychrometric charts (Singh,2001). Hubungan tersebut menentukan berapa panas masuk dan keluar yang setimbang. Selain itu, juga menentukan panas yang hilang dalam proses pengeringan. Selain neraca panas, juga dibutuhkan neraca massa untuk mengetahui keseimbangan antara berapa produk yang masuk dengan berapa yang keluar serta berapa uap air yang dilepaskan dalam proses. Ini berpengaruh juga pada perubahan fraksi air dalam bahan pangan (Singh, 2001). BAB IIIHASIL3.1Neraca Massa

Kapasitas bahan baku biji cokelat = 1800 kg / jam

Satuan perhitungan massa = kilogram

Satuan perhitungan waktu = jam

Neraca Massa Total: F = V + P

1800 = V + P

V = 1800 P ...............................(1)

Neraca Massa Komponen Air :

F . xf = V . xv + P . xp

1800(0,68)= V(1) + P (0,06)

1224 = V + 0,06 P

1224 = 1800 P + 0,06 P

0,84 P = 576

P = 612,77 kg

V = 1800 612,77 = 1187,23 kg Masuk:

- Biji cokelat kadar air 68%= 1800 kg

Air

= 1224 kg

Padatan kering = 576 kg

1800 kg

Keluar:

- Uap air

= 1187,23 kg

- Biji cokelat kadar air 6% = 612 ,77 kg

Air

= 36,77 kg

Padatan kering = 576 kg

1800 kg Asumsi: ma= 0,3 kg/s (Susanto, 1994)

Jumlah uap air = 1187,23 kg

Lama pengeringan= 1187,23 / 0,3 = 1,099 jam ( 1 jam

Jadi, kapasitas pengering biji cokelat = 1800 kg/jam

W2 pada 60C , RH=10% = 0,043 kg air/kg udara kering

w1 = 0,68/0,32 = 2,125 kg air/kg solid

w2 = 0,06/0,94 = 0,0638 kg air/kg solid

Asumsi: ma= 0,3 kg/s (Susanto, 1994)

= 1080 kg/jam Ta1= Tp2 + 5 C( ma/mp) W2 + w1 = (ma/mp) W1 + w2

1080 (0,043) + 2,125 mp=1080 W1 + 0,0638 mp

46,44 + 2,0612 mp = 1080 W1 ............................(2)

Udara :Panas laten (HL) pada 60C = 2609,6 251,13 = 2358,47 KJ/ kgSuhu reference (To)= 0C (Singh, 2001)

Ha2= Cs2 (60-To) + W2 (HL)

= (1,005+ {1,008 x0,043}) ( 60-0) + 0,043 x 2358,47

= 1,08584 x 60 +101,41921

= 166,5646 KJ/kg udara kering

= 166,56 KJ/kg udara kering

Dari psychrometric charts (Singh, 2001) : Tp2= 40C

W1 = 0,056 kg air/kg udara kering

46,44+20,612 mp = 1080 (0,056)

20,612 mp = 60,48 - 46,44

mp= 6,8116 kg / jam = 6,81 kg/ jamTa1= 40C+5C= 45C

Panas laten (HL) pada 45C = 2583,2 188,45 = 2394,75 KJ/ kg

Ha1= Cs1 (45-To) + W1 (HL)

= (1,005+ {1,008 x0,056}) ( 45-0) + 0,056 x 2394,75

= 1,12814 x 45 +134,106

= 184,8723 KJ/kg udara kering

= 184,87 KJ/kg udara kering

Panas spesifik biji kakao = 0,53 kkal/ (kgC) (Severn, 1954)

= 2,218 KJ/ (kgC) = 2,218 KJ/ (kg K)Panas spesifik air 25C = 4,178 KJ/(kgC)

Panas spesifik air 40C = 4,175 KJ/(kgC) (Singh, 2001)

Produk : Hp1= Cpp (Tp1-To) + w1 Cpw1(Tp1-To)

= 2,218 ( 25-0) + 2,125 (4,178 ) (25-0)

= 55,45 + 221,96

= 277,41 KJ/ kg solid kering

Hp2= Cpp (Tp2 To) + w2 Cpw2 ( Tp2-To)

= 2,218 (40-0) + 0,0638 ( 4,175) (40-0)

= 88,72 + 10,65

= 99,37 KJ/ kg solid kering

3.2Neraca PanasSatuan perhitungan panas = kilojoule

Satuan perhitungan waktu = jam

ma x Ha2 + mp x Hp1 = ma x Ha1 + mp x Hp2 +Qloss(1080)(166,56) + (6,81)(277,41)= 1080 (184,87) + 6,81 (99,37)+ Qloss

179884,8000 + 1889,1621 = 199659,6000 + 676,7097 + Qloss

181773,9621

= 200336,2097 + Qloss

Qloss = -18562,13476 KJ

Masuk:

Entalpi udara masuk = ma x Ha2 = 1080 x 166,56 = 179884,8000 KJEntalpi produk awal = mp x Hp1= 6,81 x 277,41 = 1889,1621 KJ

181773,9621 KJ

Keluar:

Entalpi udara masuk = ma x Ha1 = 1080 x 184,87 = 199659,6000 KJ

Entalpi produk awal = mp x Hp2= 6,81 x 99,37 = 676,7097 KJ

Panas hilang (Qloss )

= - 18562,13476 KJ

181773,9621 KJ

Udara Pengering :

Steam : kualitas steam = 90%

Suhu 120C( Hc= 503,71 KJ/kg ; Hv= 2706,3 KJ/kg

Hs = 0,1 (503,71) + 0,9 (2706,3)

= 50,371 + 2435,67 = 2486,041 KJ/kg

Suhu 60C( (Cp)Panas spesifik air pada suhu 60C = 4,181 KJ/(kgC)Hc= Cp (T)= 4,181 (60-0)= 250,86 KJ/kg

Qs = ms (Hs-Hc) = 0,3 (2486,041-250,86)= 670,5543 KJ

Udara Masuk :W1 pada 30C , RH=80% = 0,024 kg air/kg udara kering

Ha1= Cs1 (30-0) + W1 (HL)

= (1,005+{1,88x0,024})(30)+ (0,024)(2556,3-125,79)

= 1,05012 (30)+58,3324

= 89,8358 KJ/ kg udara kering

Entalpi udara masuk= ma1 x Ha1 = 4400 x 89,8358 = 395277,696 KJ

Udara Keluar :

W2 pada 60C , RH=10% = 0,043 kg air/kg udara kering

Ha2= Cs2 (60-0) + W2 (HL)

= (1,005+{1,88x0,043})(60)+ (0,043)(2609,6-251,13)

= 65,1504 + 101,4142

= 166,5646 KJ/ kg udara kering

Entalpi udara keluar = ma2 x Ha2 = 1080 x 166,5646 = 179889,7789 KJ

Air hilang :

Panas spesifik air 60C = 4,181 KJ/(kgC) (Singh,2001)

Entalpi air hilang = m (cp x T + HL)

= 3 (4,181 x (60-0)+ (2609,6-251,13))

= 7827,99 KJ

Masuk:

Entalpi udara masuk = 395277,6960 KJQ suplai dari steam = 670,5543 KJ

395948,2503 KJ

Keluar:Entalpi udara keluar = 179889,7789 KJ

Entalpi air hilang = 7827,99 KJ

Panas hilang = Qloss

187717,7689 KJ + QlossPanas masuk = panas keluar 395948,2503 KJ = 187717,7689 KJ + Qloss Qloss = 208230,4814 KJEffisiensi = Qmasuk- Qloss x 100%

Qmasuk

= 395948,2503 208230,4814 x 100%

395948,2503

= 47,41%

Kebutuhan Listrik = Q suplai = 670,5543 = 1414,3731 KJ/jam

Effisiensi (%) 0,4741

= 0,392,88 KW=392,88 WFan:

Tipe = Vaneaxial fan

Jumlah= 3 buah

Diameter silinder = 18 cm

Velositas = 400-1000 fpm / ft2Daya = 25 W

Total kebutuhan daya : 392,88 + 3 x25 = 467,88 W Jadi, daya yang diperlukan untuk mengeringkan biji kakao adalah 467,88 WKebutuhan air :

Faktor evaporasi = (Hs-Hc) Btu/lbm

970,3

= (2486,041-250,86) KJ/kg x 1 Btu/lbm

970,3 x 2,3258 KJ/kg

= 0,99Air yang dibutuhkan = 0,3 kg/jam x 0,99 x 0,2592 m3/jam

0,45359 kg/lbm x 1/jam

= 0,1698 m3/jam

Dalam 1 hari = 16 jam ( Susanto, 1994)= 0,1698 kg/jam x 16 = 2,7160 m3/hari Jadi, untuk kebutuhan steam pada boiler, dibutuhkan air sebanyak 2,7160 m3/hariAtau 2716 liter per hariKebutuhan solar:

Heating value solar = 19650 Btu/lb (Severn, 1954)

= 45703,7192 KJ/kg

mf = 0,3 (2486,041-250,86) = 0,0309 kg/jam =0,01766 m3/jam = 0,2825 m3/hari

0,4741 x 45703,7192

Jadi, kebutuhan solar per hari adalah 0,2825 m3 atau 282,5 liter

Boiler:Menurut Severn (1954), dengan daya sebesar 1 HP, menghasilkan heating surface sebesar 10 ft2Daya = 0,39288 KW / (0,7457 KW/HP)= 0,526 HP

(0,526 HP/1HP) x 10 ft2 = 5,26 ft25,26 ft2 x 0,0929 m2/ft2 = 0,4887 m2 = 4887 cm2Heating surface= 4887 cm2Ukuran Boiler:

Panjang = 22,37 cm

Lebar = 38,75 cm

Tinggi = 25,80 cm Spesifikasi Boiler:Tipe= Fire Tupe Bioler

Heating Surface = 0,4887 m2

Kapasitas = 670,5543 KJ/ jam

Bentuk = silinder

Bahan= stainless steal

Bahan bakar= minyak solar

Rate bahan bakar= 0,01766 m3/jam

Jumlah= 1 buah

TrayUkuran: panjang= 40 cm ; lebar = 100 cm; tebal= 3 cm

Jumlah = 6 buah

Kapasitas tray = @ 300 kg biji kakao

Bahan = kayu

Ukuran Cabinet Dryer tipe Tray dryer =

Panjang = 40 cm

Lebar = 100 cm

tinggi = 185 cmBAB IVPEMBAHASANTujuan pengeringan adalah mengawetkan biji cokelat dengan cara menurunkan kadar air dari 68% menjadi 6%. Dengan kadar air yang sedikit itu, diharapkan mikroorganisme tidak tumbuh dalam biji cokelat, yang menyebabkan tidak timbulnya flavor dan aroma cokelat akibat proses fermentasi berlangsung. Umumnya jenis mikroorganisme yang tumbuh adalah kapang, dimana dapat tumbuh dengan kadar air bahan sekitar 10%. Oleh karena itu, dilakukan pengeringan. Pengeringan secara buatan (artificial), yakni dengan cabinet dryer, mampu menurunkan kadar air hingga 6%-7%. Sedangkan pengeringan terbuka dengan sinar matahari (penjemuran), mampu menurunkan kadar air hingga 20-25%. Kedua jenis pengeringan dilakukan secara bertahap. Tujuan penjemuran dengan sinar matahari, selain menurunkan kadar air, adalah membunuh mikroorganisme yang masih tertinggal di dalam biji dengan sinar ultraviolet dari sinar matahari dan mendapatkan biji cokelat yang mengkilap serta aroma yang lebih menonjol, karena pengeringan ini juga menggunakan hembusan angin yang kencang dari luar. Hembusan angin tersebut meratakan suhu di dalam biji dan aerasi yang cukup sehingga diperoleh warna cokelat yang mengkilap pada biji. Namun, pengeringan ini tergantung dengan cuaca dan lingkungan

Pada pengeringan secara buatan, digunakan dengan cabinet dryer. Tujuannya adalah menurunkan kadar air hingga 6% sehingga mencegah tumbuhnya kapang yang membusukkan bakteri serta memperpanjang umur simpan. Selain itu, alat ini dilengkapi dengan penghembus udara kering dari luar, yaitu boiler, sehingga dapat menggantikan hembusan udara dari luar. Biji cokelat kering disimpan lebih tahan lama. Pengeringan kadar air 6% bertujuan agar aroma dan flavor yang dihasilkan maksimal dari biji cokelat sehingga dapat diolah lebih lanjut dalam pembuatan berbagai produk olahan cokelat. Jika kadar air yang kurang dari 6%, biji cokelat mudah hancur karena kekokohan biji berkurang untuk menahan adanya benturan, sehingga tidak dapat diperoleh mutu biji yang baik. Mutu biji cokelat kering adalah biji yang rapuh tetapi masih mampu menahan adanya tekanan fisik dari luar, untuk menjaga bentuk fisik biji yang utuh.

Pengeringan dengan cabinet dryer. Pengeringan ini menggunakan aliran udara panas secara tertutup. Tipe tray dryer tidak menggunakan pompa sehingga aliran udara yang dihasilkan tidak terlalu keras. Hembusan udara terlalu keras dapat mematahkan kulit dan memecahkan bentuk fisik biji sehingga biji cokelat yang diperoleh setelah pengeringan tidak utuh lagi. Menurut Susanto (1994), udara panas yang digunakan 60C dengan kecepatan alirnya 0,3 kg/s. Aliran kecepatan ini konstan karena untuk mencegah timbulnya aliran yang turbulen, dimana arah aliran udara dalam chamber tidak beraturan yang menyebabkan pengeringan berjalan tidak maksimal. Suhu yang digunakan tidak terlalu tinggi agar tidak terjadi penyusutan berat yang terlalu banyak, mencegah kerusakan aroma dan flavor, mencegah biji berasap dan mencegah kehilangan banyak nutrisi dalam biji. Cabinet dryer terdiri dari tray, boiler dan fan. Dalam cabinet dryer tersusun atas 6 tray yang disusun secara bertingkat. Kapasitas tray ditentukan oleh jumlah, berat dan ukuran biji kakao. Diameter biji kakao adalah 3 cm (Severn 1954), sehingga tiap 1 tray mampu menampung sekitar 133300 biji dengan beratnya 300 kg. Boiler berfungsi sebagai pemanas udara yang masuk dari luar dengan RH=80% pada suhu kamar yaitu 30C, sekaligus menghembuskan udara kering yang dihasilkan. Udara kering yang dihasilkan adalah suhu 60C dengan RH= 10%, karena jika RH lebih tinggi, udara kering tersebut mengandung lebih banyak air sehingga tidak mampu menguapkan air dari produk pangan secara efektif. Selain itu, suhu yang tinggi menurunkan RH (kelembaban relatif) udara itu sendiri. Oleh karena itu, setelah menguapkan air dari dalam biji hingga 6%, terjadi penurunan suhu dan peningkatan RH udara mencapai 70%. Penggunaan boiler menggunakan bahan bakar berupa solar (Severn, 1954). Bahan bakar solar yang digunakan bergantung pada jumlah kalor yang diperlukan oleh steam sebagai medium pemanas udara. Untuk memperoleh steam dengan suhu 120C, diperlukan air yang ditentukan banyaknya panas yang disuplai oleh steam. Oleh karena itu, diperhitungkan total kebutuhan air dan bahan bakar yang diperlukan serta daya yang dibutuhkan oleh boiler dalam sistem pengeringan. Effisiensi boiler ditentukan dari banyaknya kalor yang dibutuhkan dengan kalor yang lepas dalam mengeringkan udara. Effisiensinya sebesar 47,41%, menunjukkan bahwa boiler tersebut bekerja efisien dalam mengeringkan biji cokelat hingga kadar airnya 6%. Fan berfungsi untuk mengatur arah dan sirkulasi udara panas dalam chamber. Jumlah daya yang diperlukan untuk menggerakkan fan ditentukan oleh ukuran diameter silinder dan jumlah fan yang dibutuhkan. Total kebutuhan daya yang diperlukan ditentukan dari fan dan boiler adalah 467,88 W. Tipe vanexial fan mampu mengubah aliran udara dari sisi satu ke sisi lain sehingga dapat meneruskannya ke arah yang diinginkan dalam chamber.

Mekanisme pengeringan biji kakao ditentukan oleh banyaknya kalor dari udara pengering dengan kadar air pada biji kakao. Keseimbangan tersebut dibutuhkan dat-data panas spesifik, panas laten, kecepatan aliran udara dan kecepatan aliran produksi, suhu, RH (%) udara dan kadar air pada bahan pangan. Pelepasan kalor yang disebabkan oleh penguapan kadar air bahan, ditandai dengan negati (-) karena ketika udara yang masuk ke biji cokelat terjadi penurunan suhu dan penambahan kelembaban udara akibat membawa uap air dari biji cokelat, yang melepas kalor. Oleh karena itu, Dalam neraca panas, jumlah panas yang masuk sama dengan jumlah panas yang keluar untuk mencapai keseimbangan. Waktu yang diperlukan dalam pengeringan ditentukan oleh berapa uap air yang dilepas dan kecepatan udara pengering. Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan biji cokelat dengan 1800 kg adalah 1 jam. BAB VKESIMPULAN

5.1Kesimpulan

Kesimpulan makalah kali ini adalah :

1. Total kebutuhan daya yang diperlukan sebesar 467,88 W2. Total bahan bakar solar yang dibutuhkan untuk boiler adalah 0,01766 m3/jam3. Total kebutuhan air yang diperlukan untuk steam dalam satu hari adalah 2716 liter per hari4. Jumlah kalor yang masuk dengan kalor yang dilepas harus sama dalam neraca panas.

5. Dalam neraca massa, dapat diketahui berapa produk yang masuk dan berapa produk yang dihasilkan serta berapa uap air yang dilepaskan

6. Effisiensi pengeringan biji cokelat yang berkapasitas 1800 kg jam dengan cabinet dryer sebesar 47,41%

DAFTAR PUSTAKA

Arsdell, Wallace. 1973. Food Dehydration. Connecticut: The Avi Publishing Company, Inc.Banwatt, George. 1981. Basic Food Microbiology. Connecticut: The Avi Publishing Company, Inc.Fellows, P. 1990. Food Processing Technology Principles and Practice. New York : Ellis Horwood.Severn, W. 1954. Steam, Air and Gas Powder. New York: John Willey and Sons, Inc.Singh, Paul. 2001. Introduction to Food Enginering. New Jersey: Academic Press.Siregar, Tumpal. 2005. Budidaya, Pengolahan dan Pemasaran Cokelat. Jakarta: Penebar Swadaya Sunanto, Hatta. 2005. Cokelat : Budidaya, Pengolahan Hasil dan Aspek Ekonominya. Yogyakarta : Kanisius. Susanto, F. X. 1994. Tanaman Kakao. Yogyakarta: KanisiusV

P

k.a. = 6%

F=1800kg

k.a. = 68%

DRYING

Udara kering 60C,

RH= 10%, W2, ma

Udara kering RH= 70%, W1, Ta1

DRYING

Biji cokelat, Tp2, mp, w2, k. a. = 6%

Biji cokelat 25C, mp, w1, k. a. = 68%

Air hilang= 3 kg

Udara 60C, RH = 10%

ma2= 1080 kg/ jam

BOILER

Udara luar 30C, RH = 80%

Asumsi: ma1= 4400 kg/ jam

Steam condensat,

ms = 0,3 kg /jam, Kualitas steam = 90%, Ts= 120 C

185 cm

boiler

18 cm

40 cm

100 cm