## KARAKTERISTIK  PENGERINGAN KULIT MANGGIS DENGAN ALAT PENGERING HIBRID TIPE RAK
( Mangosteen Peel Drying Characteristics by Hybrid Rack Dryer )
Rofandi Hartanto 1) , Warji 1) dan Wahyu Rusdiyanto 2)
1) Dosen Jurusan Teknik Pertanian UNILA
2) Alumni Jurusan Teknik Pertanian UNILA e-mail: rofandi_hartanto@yahoo.com

## ABSTRACT
Number  of  constraints  in  drying  of  mangosteen  peel  came  as  problem  in  handling  of  the product. The  hybrid  drying system  was  chosen  as  an alternative  to  dry  the  mangosteen  peel. The treatments  performed  in  this  research  were:  the  rack  dryer  hybrid  where  sunlight,  electric,  and combination of sunlight and electric source, and as a comparison were used the para-para dryer. Combination of sunlight and electric source has the highest temperature that was 48.5 C deg. using electric  source  was  38.1  C  deg.,  whereas  using  sunlight  source  was  39.6  C deg.  and  using  para- para dryer was 33.6 C deg.  Drying with combination of sunlight and electric source was the most rapid in moisture evaporation. While as a comparison was used the para-para dryer, that was the slowest one. Drying efficiency using sunlight source was 29.6%, while the drying efficiency using electric source was 51.5%, and the combination of sunlight and electric source was 28.7%. It was concluded that the hybrid dryer could be used as an alternative to dry mangosteen peel.
Keywords: mangosteen peel, drying energy source, drying efficiency.

## PENDAHULUAN
Manggis  ( Garcinia  mangostana L.) adalah sejenis pohon hijau abadi dari daerah tropik yang diyakini berasal dari Kepulauan Nusantara. Manggis dapat tumbuh mencapai  7  hingga  25  m.  Buahnya  juga disebut manggis, berwarna merah keunguan ketika  matang,  meskipun  ada  pula  varian yang  kulitnya  berwarna  merah.  Bentuknya yang  menarik  dan  cita  rasa  yang  eksotik yaitu  manis,  asam  dengan  sedikit  sepat sehingga buah manggis dalam perdagangan dikenal  sebagai queen  of  fruit (Anonim, 2009).
Potensi manggis tidak hanya terbatas  pada  buahnya  saja,  hampir  seluruh bagian tumbuhan manggis memiliki potensi yang  sangat  bermanfaat.  Mengkonsumsi manggis  diyakini  dapat  menyembuhkan berbagai  penyakit  di  antaranya  sebagai peluruh haid, obat sariawan, penurun panas, disentri  dan  lain-lain  (Heyne,  1987). Disebutkan,  xanthone  yang  merupakan
antioksidan  yang  sangat  kuat  berpotensi untuk  memelihara  kekebalan  tubuh  dan mendukung  kesehatan  mental.  Xanthone juga bermanfat untuk mendukung keseimbangan mikrobiologi dan meningkatkan  kelenturan  sendi.  Xanthone tidak  hanya  terdapat  pada  daging  buah tetapi  juga  pada  kulit  buah.  Kulit  buah manggis  dapat  digunakan  sebagai  bahan obat,  pewarna  alami,  lotion  penyegar  kulit, salep  untuk  penyakit  eksim  atau  penyakit kulit lainnya (Heyne, 1987).
Umumnya  kulit  buah  manggis masih  dianggap  sampah,  karena  yang dikonsumsi  dari    buah  manggis  adalah daging  buahnya.  Kulit  buah  manggis merupakan  bagian  terbesar—lebih  dari  dua per  tiga  bagian  dari  buah  manggis.  Untuk menyelamatkan  nilai  ekonomi  kulit  buah manggis  diperlukan  upaya-uapaya  tertentu di  antaranya  adalah  pengeringan.  Dengan pengeringan yang tepat diharapkan diperoleh  kulit  buah  manggis  kering  yang siap  diolah  menjadi  berbagai  bahan  seperti
disebutkan  di  atas.  Salah  satu  teknik pengeringan yang diuji dalam penelitian ini adalah  pengeringan  dengan  alat  pengering hibrid tipe rak.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kebutuhan energi yang digunakan untuk pengeringan kulit manggis menggunakan pengering hibrid tipe rak.

## METODE PENELITIAN

## Rancangan Penelitian
Penelitian  ini  merupakan  penelitian eksperimental.  Penelitian  dilaksanakan  di Laboratorium  Rekayasa  Bioproses  dan Pasca  Panen,  Jurusan  Teknik  Pertanian Universitas Lampung. Penelitian dilaksanakan  antara  Januari  hingga  April 2010.

## Rancangan Percobaan
Percobaan  dilakukan  menggunakan alat  pengering  hibrid  tipe  rak  dengan  tiga sumber  energi  panas  yaitu  panas  matahari, panas  listrik  dan  gabungan  antara  panas matahari dan panas listrik, serta pengeringan  dengan  para-para  sebagai kontrol,  untuk  mengeringkan  kulit  buah manggis.  Selanjutnya  dicatat  perubahan suhu  dan  kadar  air  bahan.  Dilakukan analisis kebutuhan energi untuk pengeringan  bahan  dari  berbagai  sumber energi tersebut.

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  adalah  kulit buah  manggis  dari  buah  manggis  matang optimal.  Alat  yang  digunakan  adalah  alat pengeringan hibrid tipe  rak,  pisau,  oven, alumunium  foil,  tabung  desikator , cawan, termometer, ember, dan timbangan digital.
Alat  pengering  hibrid  tipe  rak  ini terdiri  dari  (a)  rangka  dan  dinding  yang membentuk  ruang  pengering  yang  terbuat dari bahan polikarbonat transparan berukuran  1500  mm  x  1000  mm  x  1300 mm  dan  penutup  berbentuk  lengkung  dari bahan  yang  sama  berukuran  1900  mm  x
1370  dan  tinggi  bagian  lengkung  220  mm; (b) rak-rak untuk menempatkan bahan yang akan dikeringkan berjumlah 10 buah dalam lima  tingkat  masing-masing  berukuran  960 mm  x  740  mm;  (c)  bagian  pemasukan  dan pengeluaran;  (d)  kipas  pendorong  dengan daya  14  W  dan  kipas  penghisap  dengan daya  12  W,  dan  (e)  sumber  energi pengering  yaitu  dari  panas  matahari  dan panas listrik dengan daya 600W.

## Metode Analisis
Pengujian  distribusi  suhu  pada ruang  pengering  alat  pengering  hibrid  tipe rak tanpa beban dilakukan  selama  satu  jam dengan  sumber  energi  (a)  panas  listrik,  (b) panas  sinar  matahari,  dan  (c)  panas  listik ditambaha panas sinar matahari. Selanjutnya  alat  pengering  ini  digunakan untuk  mengeringkan  kulit  buah  manggis dari  kadar  air  awal  sekitar  63,5%  basis basah  diturunkan  hingga    kadar  air  akhir sekitar 10 hingga 13 % basis basah. Sebagai perbandingan digunakan pengeringan dengan  panas  sinar  matahari  dengan  para- para.
Dihitung  kebutuhan  energi  untuk pengeringan  (Henderson  dan  Perry,  1955) kulit  buah  manggis  dengan  alat  pengering hibrid  tipe  rak  dengan  sumber  energi  (a) panas  listrik,  (b)  panas  sinar  matahari,  dan (c)  panas  listrik  ditambah  panas  sinar matahari.  Selanjutnya  dihitung  efisiensi penggunaan energi.
Konsumsi  energi  listrik  selama pengeringan didekati dengan persamaan:
Q L =   ∑ t . E (1)
dengan, Q L =  energi listrik digunakan (kJ) ∑ t =  jumlah waktu pemakaian (detik)
E   =  daya terpakai (W)
Energi  dari  sinar  matahari  yang digunaan  selama  pengeringan  didekati dengan persamaan:
Q M =  I.τ . A . t (2)
dengan, Q M =  energi dari sinar matahari (kJ)
I    = tingkat intensitas penyinaran (W/m 2 ) Τ    =  transmisivitas bahan (decimal)
A   = luas bidang penyinaran (m 2 ) T   =  waktu (detik)
Energi  untuk  penguapan  air  dari bahan didekati dengan persamaan :
Q 1 =  M . H lb (3)
dengan,
Q 1 =  energi untuk penguapan air (kJ) M  =  berat uap air (kg) H lb =  panas laten penguapan (kJ. o C -1 ). Nila panas laten air bergantung suhu ini didekati dengan  persamaan  Hlb  =  2,501-(2,361.10 - 3 ).T.1000 dengan T adalah suhu dalam o C. Energi  untuk  pemanasan  bahan  didekati dengan persamaan :
Q 2 =  m. C p . ∆ t (4)
dengan,
Q 2 =  energi untuk pemanasan bahan (kJ) m  =  massa bahan (kg) C p =  panas jenis bahan (kJ/kg. o C)
∆ t =  beda suhu ( o C)
Panas  terbuang  melalui  dinding didekati dengan persamaan :
Q loss = U. A. ∆ T. t (5) dengan, Q loss =  panas terbuang (kJ)
U      =  koefisien  pindah  panas  menyeluruh (kJ/m 2 . o C) A =  luas bidang pindah panas (m 2 ) ∆ T =  beda suhu ( o C) t =  waktu (detik)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar  1 menyajikan  foto  alat pengering  hibrid  tipe  rak  yang  digunakan dalam penelitian ini.
Gambar 1. Alat pengering hibrid tipe rak (Warji, 2009)
Pengujian Sebaran Suhu
Gambar  2 menyajikan  grafik sebaran suhu dalam ruang pengering alat pengering tipe rak dengan  sumber energi
masing-masing  dari  (a)  panas  listrik,  (b) panas  sinar  matahari  dan  (c)  gabungan panas  listrik  dan  panas  sinar  matahari selama satu jam.
(a) (b) (c)
Gambar  2.  Sebaran  suhu  dalam  ruang  pengering  alat  pengering  hibrid  tipe  rak  selama  pengujian tanpa  beban  selama  satu  jam  dengan  sumber  energi  dari  (a)  panas  listrik,  (b)  panas sinar matahari dan (c) gabungan panas listrik dan panas sinar matahari.
Dengan  sumber  energi  pengering dari  panas  listrik,  alat  pengering  mencapai suhu sekitar 58 o C selama satu jam pertama, diharapkan  akan  tercapai  suhu  optimal seperti yang dikehendaki selama pengeringan  dengan  beban  kulit  buah manggis.  Terjadi  beda  suhu  rak  antara sebelah  kiri  dan  sebelah  kanan  (tidak tampak  dalam  grafik),  namun  masih  bisa ditoleransi.  Peletakkan  pemanas  barangkali menyebabkan  kondisi  demikian.  Suhu tertinggi tercapai pada rak terbawah, karena dekat dengan sumber panas.
Pengujian  dengan  sumber  energi pengering berasal dari panas sinar matahari mencapai suhu tertinggi sekitar 49 o C pada rak  bagian  atas  dan  rata-rata terendah  pada rak  bagian  bawah.  Hal  ini  sesuai  dengan sumber  panas  sinar  matahari  yang  terletak di  bagian  atas  rak.  Tidak  ada  perbedaan sebaran  suhu  antara  rak  sebelah  kiri  dan kanan.  Panas  optimum  tercapai  pada  15 menit pertama diikuti dengan fluktuasi yang tidak  terlalu  besar.  Fluktuasi  ini  diduga disebabkan  panas  matahari  yang  mencapai ruang  pengering  terkadang  terhambat  oleh
-10 10 30 50 70 0 5 1015202530354045505560 S u h u 0C Waktu (menit) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rak 5 Suhu Lingkungan 0 10 20 30 40 50 60 70 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 S u h u 0C Waktu (menit) Rak 1 Rak 2 Rak 3 Rak 4 Rak 5 Suhu Lingkungan 0 10 20 30 40 50 60 70 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 S u h u 0C Waktu (menit) Rak 1 Rak 2 Rak 3
awan  sehingga  mempengaruhi  intensitas pemanasan.
Pengujian  tanpa  beban  dengan sumber  energi  dari  gabungan  panas  listrik dan  panas  sinar  matahari  menunjukkan kenaikan  suhu  yang  tinggi  pada  ruang pengering  hingga  mencapai  66 o C  pada  50 menit pertama. Kenaikan suhu dalam ruang pengering  meningkat  secara  signifikan dibandingkan dengan dua perlakuan sebelumnya  karena  dua  sumber  energi digabungkan  menjadi  satu.  Sesuai  dengan yang  diharapkan  kondisi  suhu  di  ruang pengering ini dharapkan dapat mengeringkan  bahan  (kulit  bah  manggis) seperti dikehendaki.
Pengujian Pengeringan Kulit Buah Manggis
Selanjutnya  alat  pengering  hibrid tipe  rak  digunakan  untuk  mengeringkan kulit buah manggis. Dengan pembebanan 5 kg  sekali  pengujian  atau  1  kg  per  rak  kulit buah manggis dengan kadar air awal 63,5 % bb  dikeringkan  selama  1440  menit  dengan tiga  perlakuan  yaitu  dengan  sumber  energi dari  (a)  panas  listrik,  (b)  panas  sinar matahari dan (c) gabungan panas listrik dan panas sinar matahari. Gambar 3 menyajikan sebaran suhu di ruang pengering  selama  pengeringan  kulit  buah manggis  dengan  ketiga  perlakuan  tersebut pada waktu awal pengeringan.
(a) (b) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 S u h u ( 0C ) Waktu (jam) rak 1 rak 2 rak 3 rak 4 0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 S u h u ( 0C ) Waktu (jam) rak 1 rak 2 rak 3 rak 4 rak 5
(c)
Gambar  3.  Sebaran  suhu  di  ruang  pengering  alat  pengering  hibrid  tipe  rak  untuk  mengeringkan kulit  buah  manggis  dengan  sumber  energi  dari:  (a)  panas  listrik,  (b)  panas  sinar matahari dan (c) gabungan panas listrik dan panas sinar matahari.
Pengeringan  dengan  alat  pengering hibrid  tipe  rak  dengan  sumber  energi  dari panas  listrik  menghasilkan  sebaran  panas yang  cukup  seragam  pada  kisaran  45 o C. Relatif tidak ada  fluktuasi suhu pada ruang pengering, karena sumber pans berasal dari panas  listrik  600  W  yang  relatif  stabil ditambah  dengan  kipas  pendorong  dan kipas  penghisap  yang  bekerja  dengan  laju konstan.  Dengan  kadar  air  awal  rata-rata kulit buah manggis 63,5 % bb, selama 1440 menit  kontinyu  dapat  dikeringkan  hingga kadar air akhir rata-rata 12,79 % bb.
Pengeringan  kulit  buah  manggis dengan  alat  pengering  hibrid  tipe  rak dengan  sumber  energi  dari  panas  sinar matahari  menghasilkan  sebaran panas  yang fluktuatif sesuai dengan intensitas penyinaran matahari. Gambar 3 (b) di atas diperoleh  selama  tiga  hari  dengan  rata-rata penggunaan  alat  delapan  jam  per  hari. Fluktuasi  suhu  dalam  ruang  pengering berkisar  antara  39,6 o C  pada  rak  bagian bawah  hingga  61 o C  pada  rak  bagian  atas. Untuk pengeringan kulit buah manggis dari kadar  air  awal  63,5  %  bb  selama  1440 menit,  hanya  di  siang  hari  saja,  kadar  air dapat  diturunkan  hingga  10,99  %.  Untuk
mencapai  kadar  air  ini  diperlukan  waktu pengeringan selama tiga hari.
Pengeringan  kulit  buah  manggis dengan  alat  pengering  ini  dengan  sumber energi  dari  gabungan  antara  panas  listrik dan  panas  sinar  matahari  menghasilkan suhu tertinggi yaitu 70 o C. Suhu rata-rata di ruang  pengering  48,5 o C.  Ini  merupakan suhu  rata-rata  tertinggi  dari  perlakuan ketiganya.  Perbedaannya  dengan  perlakuan dengan  panas  listrik  adalah  bahwa  panas listrik  menyelesaikan  pengeringan  selama 24 jam secara kontinyu, sedangkan gabungan  panas  listrik  dan  panas  sinar matahari menyelesaikan pengeringan selama  16  jam  tidak  kontinyu  atau menunggu panas matahari pada hari kedua.

## Penggunaan Energi
Dengan perhitungan diketahui energi  yang  dihasilkan  dan  energi  yang digunakan  untuk  pengeringan  kulit  buah manggis  dengan  sumber  energi  dari  (a) panas  listrik,  (b)  panas  sinar  matahari  dan (c)  gabungan  panas  listrik  dan  panas  sinar matahari  adalah  seperti  pada Tabel  1 berikut ini.
0 10 20 30 40 50 60 70 0 2 4 6 8 10 12 14 16 S u h u ( 0C ) Waktu (jam) rak 1 rak 2 rak 3 rak 4 rak 5 suhu lingkungan
Tabel  1.    Energi  dihasilkan,  energi  digunakan  dan  efisiensi  penggunaan  energi  pada  pengeringan kulit buah manggis dari panas listrik, panas sinar matahari dan gabungan panas listrik dan panas sinar matahari.
No Sumber energi E. dihasilkan (kJ/jam) E.digunakan (kJ/jam) Efisiensi (%) 1 Panas Listrik 5.652 2.912 51,5 2 Panas Matahari 10.127 2.998 29,6 3 Listrik + Matahari 15.707 4.523 28,8 Neraca Energi Gambar  4 menyajikan  diagram
‘pie’  neraca  energi  pada  pengeringan kulit buah manggis dengan alat pengering
hibrid  tipe  rak  menggunakan  sumber energi  berasal  dari  (a)  panas  listrik,  (b) panas  sinar  matahari  dan  (c)  gabungan panas listrik dan panas sinar matahari.
(a) (b)

## (c)
Gambar 4. Neraca energi pada pengeringan dengan pengering hibrid tipe rak dengan sumber energi (a) panas listrik, (b) panas sinar matahari dan (c) gabungan panas listrik dan panas sinar matahari.

## KESIMPULAN
a.  Alat  pengering  hibrid  tipe  rak  yang digunakan  untuk  mengeringkan  kulit buah  manggis  dengan  sumber  energi berasal dari panas listrik, panas matahari dan gabungan panas listrik dan matahari memiliki  suhu  maksimum  di  ruang pengering  masing-masing 45, 61 dan 70 o C.
b.  Produksi  panas  dari  masing-masing sumber  energi  listrik,  matahari  dan
gabungan  yaitu  sebesar  5.652,  10.127 dan 15.707 kJ/ jam.
c.  Total  energi  yang  digunakan  untuk pengeringan dari masing-masing sumber energi  listrik,  matahari  dan  gabungan yaitu  sebesar  2.912,  2.998,4  dan  4.523 kJ/jam.
d. Efisiensi penggunaan energi dari masing- masing  sumber  energi  listrik,  matahari dan  gabungan  yaitu  sebesar  51,5,  29,6 dan 28,8 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim (2009). Manggis . http://www.wikipediabahasaindonesia
.com . Diunduh 7 Maret 2010.
Henderso  SM  and  Perry  RL  (1955). Agricultural  Process  Engineering . John Wiley and Sons Inc., New York.
Heyne  K  (1987). Tumbuhan  Berguna
Indonesia  III .  Terjemahan.  Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Yayasan Sarana Wahajaya. Jakarta. Mulyana  LT,  Nelwan  LO,  Agustina  SE dan  Widodo  TW  (2008).  Simulasi Pengeringan Jagung Pipilan Menggunakan  Alat  Pengering  Surya Tipe  Efek  Rumah  Kaca  (ERK)— Hybrid  dengan  Pengering  Silindris Berputar. Jurnal Enjiniring
Pertanian ,  Badan  Penelitian  dan
Pengembangan Pertanian, VI (2). Nababan    B      (2007).  Simulasi  Sebaran Suhu  Udara  Ruang  Pengering  Pada Sistem Efek Rumah Kaca. http://jurnal.bl.ac.id . 9 Mei 2010. Qosim  WA  (  2007). Kulit  Buah  Manggis sebagai Antioksidan . Jurusan Budidaya Pertanian. UNPAD. Bandung. Warji (2009). Rancang Bangun Teknologi  Produksi  Tiwul  Instan .
Laporan  Penelitian  UNILA  (Tidak Dipublikasikan).