LAPORAN TUGAS AKHIR

UJI EKSPIREMENTAL NILAI OPTIMAL EFEK

REFRIGERASI PADA PROSES PENDINGINAN UNTUK

PENGAWETAN DAGING SAPI

JULIO WADI PUSPITO

NIM. 201354036

DOSEN PEMBIMBING

RIANTO WIBOWO, S.T., M.Eng

QOMARUDDIN, S.T., M.T

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN (S1)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2018

ii

iii

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Julio Wadi Puspito

NIM : 201354036

Tempat & Tanggal Lahir : Pati, 23 juli 1994

Judul Skripsi/Tugas Akhir : Uji Ekspiremental Nilai Optimal Efek Refrigerasi

Pada Proses Pendinginan Untuk Pengawetan

Daging Sapi

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi/Tugas Akhir ini

berdasarkan hasil penelitian, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik

untuk naskah laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari

Skripsi ini. Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam

Skripsi dengan cara penulisan referensi yang sesuai.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian

hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya

bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain

sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.

Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak

manapun.

Kudus, 26 Februari 2018

Yang memberi pernyataan,

Materai 6000

Julio Wadi Puspito

NIM. 201354036

5

UJI EKSPIREMENTAL NILAI OPTIMAL EFEK

REFRIGERASI PADA PROSES PENDINGINAN UNTUK

PENGAWETAN DAGING SAPI

Nama mahasiswa : Julio Wadi Puspito

NIM : 201354036

Pembimbing :

1. Rianto Wibowo, S.T., M.Eng

2. Qomaruddin, S.T., M.T

RINGKASAN

Daging merupakan salah satu bahan pangan asal ternak yang mengandung

zat – zat gizi bernutrisi tinggi yang sangat layak di konsumsi manusia. Kandungan

gizi daging sebagian besar terdiri dari air (65 – 80)%, protein (16 – 22)%, lemak

(1,5 – 13)%, substansi non protein nitrogen sekitar 1,5 %, karbohidrat dan mineral

tertentu dalam batas waktu 24 jam pada temperatur ruang setelah pemotongan

daging sudah mengalami kerusakan, oleh karena itu, suatu pengawetan segera di

lakukan untuk mencegah kerusakan daging (Tranggono, Noor, Wibowo, Gardjito,

Astuti, 1990)

Tujuan dari penenlitian ini adalah untuk mengetahui nilai massa dan

kenaikann PH dalam daging sapi sebelum memasuki mesin cascade atau sesudah

keluar dari mesin cascade, lalu di lakukan pengecekan kembali nilai massa dan

kenaikan PH setelah keluar dari mesin cascade selama 24 jam dan menganalisa

daging sapi, dengan menggunakan sistem refrigerasi dengan variasi suhu -20˚C, -

25˚C, dan -30˚C.

Dari hasil uji eksperimental yang di tentukan pada penyimpanan daging

sapi dengan menggunakan mesin pendingin cascade, dengan menggunakan tiga

variasi suhu didapatkan hasil penyimpanan yang optimal dalam kurung waktu

tujuh hari menggunakan nilai efek refrigerasi dengan hasil rata – rata ER 27,373

KJ/Kg dengan suhu -20˚C

Kata kunci : Refrigerasi, Kompresi Uap, Pengawetan daging sapi

6

EXTERNAL TEST OF OPTIMAL VALUE OF REFRIGERATION

EFFECT ON COOLING PROCESS FOR CATFISH MEAT

PRESERVATION

Student Name : Julio Wadi Puspito

Student Identity Number : 201354036

Supervisor :

1. Rianto Wibowo, S.T., M.Eng

2. Qomaruddin, S.T., M.T

ABSTRACT

Meat is one of the ingredients of animal origin that contain nutrients -

nutrients highly nutritious highly in human consumption. The nutritional content

of meat consists mostly of water (65-80)%, protein (16-22)%, fat (1.5 - 13)%,

non-protein nitrogen substances about 1.5%, certain carbohydrates and minerals

within the time limit 24 hours at room temperature after cutting the meat has been

damaged, therefore, an immediate preservation is done to prevent damage to the

meat (Tranggono, Noor, Wibowo, Gardjito, Astuti, 1990)

The purpose of this study is to know the mass value and the increase in PH

in beef before entering the cascade machine or after exiting the cascade machine,

then re-check the mass value and increase PH after exiting the cascade machine

for 24 hours and analyzing the beef, with using a refrigeration system with

temperature variations -20˚C, -25˚C, and -30˚C.

From the experimental test result which determined on beef storage by

using cascade cooling machine, using three temperature variations obtained

optimal storage result in seven days time bracket using refrigeration effect value

with average result of ER 27,373 KJ / Kg with temperature -20 ˚C

Keywords : Refrigeration, Steam Compression, Preservation of beef

7

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh

Segala puja dan puji syukur bagi Allah SWT dan Sholawat beserta salam

tetap tercurahkan pada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW. Dengan

limpahan rahmat dan ridho-Nya akhirnya penulisan laporan tugas akhir yang

berjudul “Uji Ekspiremental Nilai Optimal Efek Refrigerasi Pada Proses

Pendinginan Untuk Pengawetan Daging Sapi”, dapa terselesaikan.

Dalam proses laporan ini, banyak pihak yang telah membantu, baik secara

langsung maupun tidak langsung, secara materi, moral, dan maupun secara

spiritual.

Penyusunan Skripsi/Tugas Akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu

syarat memperoleh gelar S1

Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima

kasih dan hormat yang sebesar – besarnya kepada:

1. Bapak Rektor Universitas Muria Kudus

2. Bapak Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus

3. Bapak Rianto Wibowo, S.T., M.eng Selaku Dosen pembimbing I dan

selaku Kaprogdi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus

yang telah meluangkan waktu, wacana, serta perhatian sehingga penulis

dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

4. Bapak Qomaruddin, S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing II dan selaku

Koordinator Tugas Akhir Teknik Universitas Muria Kudus. Terima kasih

atas segala masukan serta memberikan dorongan dalam membimbing

penulis selama penyusunan laporan tugas akhir ini.

5. Kepada seluruh Dosen Progam Studi Teknik Mesin Universitas Muria

Kudus, dan terima kasih atas ilmu yang diberikan somoga bermanfaat

kedepanya, semoga penulis mengamalkan dan menjadi amal jariyah.

8

Penulis menyadaribahwa penyusunan tugas akhir ini mungkin

belum bisa dikatakan sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan

kritik, saran, dan sumbangan pemikiran dari berbagai pihak yang bersifat

membangun demi terciptanya laporan yang lebik baik. Semoga hasil karya

penulisan ini dapat memberikan manfaat bagi diri sendiri dan kehidupan

kita bersama

Wassalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.

Kudus, 26 Februari 2018

Penulis

9

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN................................................................... ...... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

ABSTRAK ......................................................................................................... v

ABSTRACT ....................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... ix

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang ........................................................................................ 4

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 5

1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 5

1.3 Tujuan ..................................................................................................... 5

1.5 Manfaat ................................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Pustaka ........................................................................................ 11

2.2 Kerusakan Yang Terjadi Pada Pendinginan ............................................ 13

2.3 Refrigerasi ............................................................................................... 14

2.4 Siklus Kompresi Uap Katual ................................................................... 15

2.5 Sistem Kompresi Uap .............................................................................. 16

2.6 Sistem Refrigerasi Cascade ..................................................................... 17

2.7 Mesin Pendingin ..................................................................................... 17

2.8 Kompresi Utama Mesin Pendingin ......................................................... 17

2.8.1 Kompresor ............................................................................................... 18

2.8.2 Evaporator .............................................................................................. 18

10

2.8.3 Kondensor ............................................................................................... 19

2.8.4 Alat Ekspansi ........................................................................................... 19

2.9 Komponen Pendukung Pada Mesin Pendingin ....................................... 19

2.9.1 Thermostat ............................................................................................... 19

2.9.2 Bahan Pendingin (Refrigeran) ................................................................. 20

2.9.3 Filter ........................................................................................................ 20

2.9.4 Efek Refrigerasi ....................................................................................... 20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alir ........................................................................................... 22

3.2 Tabel Waktu Penyimpanan ..................................................................... 22

3.3 Tabel Suhu ............................................................................................... 23

3.4 Mesin Refrigerasi Cascade ...................................................................... 28

3.5 Alat Ukur Dalam Pengambilan Data ....................................................... 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Dan Pembahasan ............................................................................ 30

4.2 Kondisi Fisik Daging Sapi Setelah Proses Pendinginan ........................ 31

4.3 Tabel PH Daging Sapi ............................................................................. 32

4.4 Kondisi Kimiawi Daging Sapi Setelah Mendapatkan Perlakuan

Pendinginan Sekitar 7 Hari...................................................................... 33

4.5 Analisa Data ............................................................................................ 34

4.5.1 Analisa Daging Sapi Suhu (-20˚C) .......................................................... 34

4.5.2 Analisa Daging Sapi Suhu (-25˚C) .......................................................... 36

4.5.3 Analisa Daging Sapi Suhu (-30˚C) .......................................................... 37

4.6 Data Penelitian Suhu Kabin Selama 3 Minggu ....................................... 38

4.6.1 Perhitungan Nilai H1,H4,Efek Refrigerasi, dan Rata – rata ................... 38

4.6.2 Menghitung Nilai H1, H4, dan T1, T4 Suhu (-20˚C,-25˚C,-30˚C) ......... 47

4.7 Analisa Hasil dan Penelitian ................................................................... 48

4.7.1 Analisa Massa Daging Sapi ..................................................................... 49

11

4.7.2 Berikut Ini Cara Menghitung Nilai A dan B Berdasarkan

Regresi Linear Sederhana Pada Tabel ..................................................... 51

4.7.3 Analisa PH Daging Sapi .......................................................................... 54

4.8 Pembahasan ............................................................................................. 55

4.8.1 Nilai Efek Refrigerasi .............................................................................. 55

4.8.2 Hubungan Lama Penyimpanan dan Penyusutan Massa Bahan Uji ......... 58

4.8.3 Hubungan Lama Penyimpanan dan Perubahan nilai PH pada Bahan

Uji ............................................................................................................62

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 63

5.2 Saran ............................................................................................................. 63

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 64

LAMPIRAN ...................................................................................................... 65

BIODATA PENULIS

12

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus Kompresi Uap Aktual ...................................................... 14

Gambar 2.2 Sistem Refrigerasi Uap .............................................................. 15

Gambar 2.3 Sistem Refrigerasi Cascade ......................................................... 17

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................... 22

Gambar 3.2 Kompresi low gauge ................................................................... 23

Gambar 3.3. Kompresor high stage ................................................................. 23

Gambar 3.4 Double Pipe Helical Heat Exchanger ........................................ 24

Gambar 3.5 Kondensor high stage ................................................................ 25

Gambar 3.6 Kabin dan Evaporator low stage.................................................. 26

Gambar 3.7 Filter Dryer .................................................................................. 26

Gambar 3.8 Pipa Kapiler ................................................................................. 26

Gambar 3.9 Refrigeran R-600a dan R-134a .................................................... 27

Gambar 3.10 Thermometer Digital ................................................................... 26

Gambar 3.11 Pressure gauge – high pressure .................................................. 28

Gambar 3.12 Pressure gauge – high pressure .................................................. 28

Gambar 3.13 Timbangan Digital ....................................................................... 29

Gambar 3.14 Jangka Sorong ............................................................................. 28

Gambar 4.1 Grafik linear massa daging sapi pada suhu -20˚C ...................... 33

Gambar 4.2 Grafik linear massa jenis daging sapi pada suhu -20˚C .............. 34

Gambar 4.3 Grafik linear PH daging sapi pada suhu -20˚C ............................ 34

Gambar 4.4 Grafik linear massa daging sapi pada suhu -25˚C ....................... 35

Gambar 4.5 Grafik linear massa jenis daging sapi pada suhu -25˚C .............. 35

Gambar 4.6 Grafik linear PH daging sapi pada suhu -25˚C ............................ 36

Gambar 4.7 Grafik linear massa daging sapi pada suhu -30˚C ....................... 36

Gambar 4.8 Grafik linear massa jenis daging sapi pada suhu -30˚C .............. 36

13

Gambar 4.9 Grafik linear PH daging sapi pada suhu -30˚C ............................ 37

Gambar 4.10 Grafik hubungan antara waktu penyimpanan dan

penyusutan massa pada variasi efek refrigerasi.......................... 51

Gambar 4.11 Grafik hubungan antara waktu penyimpanan dan

penyusutan PH pada variasi efek refrigerasi .............................. 54

14

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Pegambilan Data Pengujian Daging Sapi ...................................... 32

Tabel 4.1 Data Hasil Penelitian Suhu Kabin ................................................ 30

Tabel 4.2 Kondisi Daging Sapi sesudah proses pendinginan suhu (-20˚C) ... 30

Tabel 4.3 Kondisi Daging Sapi sesudah proses pendinginan suhu (-25˚C) ... 31

Tabel 4.4 Kondisi Daging Sapi sesudah proses pendinginan suhu (-30˚C) ... 31

Tabel 4.5 PH Daging Sapi ............................................................................. 32

Tabel 4.6 Kondisi kimiawi Daging Sapi setelah proses pendinginan ............ 32

Tabel 4.7 Kondisi kimiawi Daging Sapi setelah proses pendinginan ............ 33

Tabel 4.8 Kondisi kimiawi Daging Sapi setelah proses pendinginan ............ 33

Tabel 4.9 Data hasil penelitian suhu kabin selama 3 minggu ........................ 38

Tabel 4.10 Analisa massa daging sapi selama 3 minggu dengan berbagai

suhu ................................................................................................48

Tabel 4.11 Hubungan antara waktu penyimpanan dan penyusutan massa

∆h1 .................................................................................................48

Tabel 4.12 Hubungan antara waktu penyimpanan dan penyusutan massa

∆h2 .................................................................................................49

Tabel 4.13 Hubungan antara waktu penyimpanan dan penyusutan massa

∆h3 .................................................................................................49

Tabel 4.14 Tabel hubungan antara waktu penyimpanan dan

penyusutan massa pada variasi efek refrigerasi ............................. 51

Tabel 4.15 Analisa PH daging sapi selama 3 minggu dengan variasi ER ....... 52

Tabel 4.16 Hubungan antara waktu penyimpanan dan penyusutan PH ∆h1 ... 52

Tabel 4.17 Hubungan antara waktu penyimpanan dan penyusutan PH ∆h2 ... 53

Tabel 4.18 Hubungan antara waktu penyimpanan dan penyusutan PH ∆h3 ... 53

Tabel 4.19 Tabel hubungan antara waktu penyimpanan dan

perubahan nilai PH pada variasi efek refrigerasi ........................... 49

15

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan mencari nilai h1 , h4,ER dan rata-rata pada

fariasi efek refrigerasi .................................................................. 75

Lampiran 2 Menghitung nilai A dan B dengan rumus regresi linier

sederhana pada tabel ∆h pada Massa Daging Sapi ...................... 91

Lampiran 3 Foto data penelitian ..................................................................... 68