laporan tugas akhir uji ekspiremental nilai optimal efek ...eprints.umk.ac.id/8806/1/halaman...
TRANSCRIPT
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
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