INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 3 Nomor 5 Tahun 2023 Page 3712-3719 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Laju Pengeringan Chip Ubi Kayu Menggunakan Alat Tray Dryer
Galindra Pramudya Wardhana 1 ✉ , Selastia Yuliati 2 , Yulianto Wasiran 3
D4 Teknologi Kimia Industri, Politeknik Negeri Sriwijaya
Email: galindra07@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Ubi  kayu  merupakan  salah  satu  bahan  pangan  yang  biasa  digunakan  untuk  makanan  ringan. Pengeringan ubi kayu merupakan salah satu proses yang bertujuan untuk mengurangi kadar air pada ubi  kayu  dan  meningkatkan  kualitas  produk  terutama  pada  daya  simpan  yang  tahan  lama. Pengeringan  yang  biasa  digunakan  dengan  menggunakan  metode  konvensional  yang  memiliki kekurangan, yaitu penggunaan waktu pengeringan yang relatif lama dan kehigienisan tidak terjaga dengan baik. Pengeringan ubi kayu dengan alat Tray Dryer  sebagai media pengeringannya. Pada penelitian ini dilakukan kajian terhadap waktu dan laju pengeringan. Variabel yang digunakan, yaitu waktu pengeringan sebesar 15 menit, 30 menit, 45 menit, 60 menit, 75 menit, 90 menit, 105 menit, dan 120 menit serta temperatur pengeringan sebesar 70 ° C, 80 ° C, dan 90 ° C. Penelitian ini menggunakan analisis  kadar  air.  Laju  pengeringan  mempengaruhi chip  ubi  kayu  yang  dihasilkan,  yaitu  pada temperatur 80 ° C dengan kadar air 22,75%.
Kata Kunci : Tray Dryer, Chip Ubi Kayu, Laju Pengeringan

## Abstract
Cassava is one of the foods commonly used for snacks. The drying of cassava is one of the processes that aims to reduce the water content of cassava and improve the quality of the product, especially in terms of long-lasting shelf life. Drying that is commonly used using conventional methods that have shortcomings, namely the use of a relatively long  drying time and hygiene is not well maintained. Cassava drying using a Tray Dryer as a drying medium. In this research, a study was conducted on the drying time and speed. The variables use are drying time of 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, 60 minutes, 75 minutes, 90 minutes, 105 minutes, and 120 minutes and drying temperatures of 70 ° C, 80 ° C, and  90 ° C.  This  research  uses  water  content  analysis.  The  drying  rate  affects  the  cassava  chips produced, namely at a temperature of 80 ° C with a water content of 22,75%.
Keyword  : Tray Dryer, Cassava Chips, Drying Speed

## PENDAHULUAN
Umbi-umbian merupakan hasil tanaman sumber karbohidrat yang cukup penting di samping  serealia.  Jenis  umbi-umbian  yang  mempunyai  peranan  penting  di  Indonesia terutama ubi kayu dan ubi jalar. Umbi-umbian dapat dibedakan berdasarkan asalnya, yaitu umbi akar dan umbi batang. Umbi akar atau batang sebenarnya merupakan bagian akar atau batang yang digunakan sebagai tempat menyimpan makanan cadangan. Ubi kayu dan bengkuang termasuk umbi akar, sedangkan ubi jalar, kentang dan gadung merupakan umbi batang (Indonesia, 2017).
Ubi  kayu  atau  ketela  pohon  (Manihot  esculenta)  merupakan  salah  satu  sumber karbohidrat  utama  di  Indonesia,  menempati  urutan  ketiga  setelah  beras  dan  jagung (Hidayat  et  al.,  2021).  Singkong  berasal  dari  benua  Amerika,  terutama  dari  Brazil. Penyebarannya  hampir  ke  seluruh  dunia,  termasuk  Afrika,  Madagaskar,  India,  Cina.  Di negara-negara yang terkenal  dengan lahan pertaniannya, ubi kayu masuk ke Indonesia pada tahun 1852 (Prihatman, 2017). Sifat fisik dan kimia ubi kayu ditentukan oleh jenis pati yang merupakan komponen utama ubi kayu.
Singkong  tidak  memiliki  kematangan  yang  pasti  saat  tumbuh  (Susilawati  et  al., 2008). Singkong mengandung kandungan air yang tinggi sehingga perlu dilakuka proses pengeringan.  Menunda  proses  pengeringan  akan  merusak  singkong  dan  menurunkan kualitasnya (Purwanti et al., 2018). Ubi kayu dan ubi jalar hanya dapat disimpan pada suhu ruang  selama  2-3  hari  sebelum  membusuk.  Perlakuan  pascapanen  diperlukan  untuk memperpanjang umur simpan bahan dan menjaga kualitas bahan. Perlakuan pascapanen ditujukan  untuk  menjaga  kualitas  produk  dan  meningkatkan  nilai  tambah.  Proses pengawetan  diperlukan  untuk  memperpanjang  uur  simpan  produk.  Salah  satu kemungkinannya adalah dengan melakukan proses pengeringan (Yando & Paramita, 2018).
Ubi  kayu  (singkong)  sangatlah  mudah  berjamur  dan  busuk,  hal  ini  dikarenakan kandunga karbohidrat yang tinggi pada ubi kayu. Setelah dicabut dari tanah (dipanen) ubi kayu akan cepat mengalami pembusukan yang diakibatkan oleh postharvest physiological deterioration  (PPD).  Untuk  mencegah  dan  mengurangi  hal  itu,  maka  diperlukan penanganan ubi kayu agar memiliki kualitas mutu yang baik sampai ke tangan konsumen. Penanganan  yang  dilakukan  dengan  cara  mengawetkan.  Pengawetan  bertujuan  untuk memperpanjang  umur  simpan  dari  produk,  selain  itu  juga  pengawetan  dapat meningkatkan  nilai  tambah  ekonomi  dari  ubi  kayu.  Metode  pengawetan  yang  dapat dilakukan adalah metode pengeringan (Roy & Yosef, 2019).
Pengeringan adalah penghilangan sejumlah kecil air atau cairan dari suatu zat padat dengan jalan menguapkannya ke dalam suatu aliran gas. Pengeringan merupakan suatu
cara untuk mengeluarkan atau menghilangkan sebagian besar air dari suatu bahan dengan menggunakan energi panas. Tujuan dari proses pengeringan dimaksud untuk menurunkan kadar air dalam suatu bahan dengan perpindahan panas dan massa yang terjadi secara bersamaan.  Proses  pengeringan  terjadi  dikarenakan  adanya  kandungan  uap  air  antara udara dan bahan yang akan dikeringkan (Hidayatullah et al., 2023)
Pengeringan dengan cara  tradisional  masih kurang efisien  karena  membutuhkan sumber  daya yang besar dan kualitas  hasil pengeringan yang relatif  rendah  serta tidak merata. Diperlukan upaya untuk mengembangkan teknologi pengeringan yan efisien dan efektif. Cabinet  dryer  adalah  pengering  mekanis  yang  menggunakan  energi  panas evaporatif. Beberapa keuntungan dari cabinet dryer adalah tidak membutuhkan banyak tenaga manusia, irisan singkong lebih bersih dan higienis, karena tidak tercampur dengan kotoran hewan, debu, kerikil, dan zat pencemar lainnya, serta tidak membutuhkan lahan yang luas, suhu dan kecepatan pengeringan dapat dikontrol.
Menurut (Sari, 2017) tray dryer dapat mengurangi area pengeringa dan membuat kontak udara panas dengan bahan menjadi lebih efisien. Sirkulasi udara di ruang pengering tidak membuat perbedaan yang signifikan antara bahan dari rak ke rak lainnya. Pengering dapat bekerja hampir 24 jam terlepas dari sinar matahari atau tidak.
Pengering surya merupakan suatu pengering yang memanfaatkan sumber panas dari energi matahari untuk menguapkan air yang ada di dalam bahan pangan (Yanda et al.,  2014).  Metode  pengeringan  tradisional  menggunakan  sinar  matahari.  Proses pengeringan  memakan  waktu  4-5  hari  pada  musim  kemarau,  namun  pada  waktu pengeringan bisa lebih lama pada musim hujan.
Solar  dryer  adalah  alat  yang  mengubah  energi  cahaya  menjadi  panas,  sehingga makanan  dapat  dikeringkan  tanpa  menggunakan  bahan  bakar  fosil.  Pengering  yang menggunakan  energi  matahari  mengurangi  ketergantungan  terhadap  listrik  dan  bahan bakar minyak, sehingga mengurangi pencemaran lingkungan (Thamrin & Kharisandi, 2010).
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  (Yando  &  Paramita,  2018)  pada  kajian penelitian tentang pengaruh suhu dan ketebalan irisan terhadap kadar air, laju pengeringan dan karakteristik fisik ubi kayu dan ubi jalar, kadar air ubi kayu terbaik pada suhu 90 ° C yaitu 54,367% pada ketebalan 4 mm dan laju pengeringan maksimum pada suhu 120 ° C pada ketebalan 5 mm adalah 0,091 g/menit. Untuk ubi jalar, kadar air terbaik pada suhu 70 ° C dengan ketebalan 1 mm adalah 66,397% dan laju pengeringan maksimum pada suhu 120 ° C dengan ketebalan 5 mm adalah 0,077 g/menit.

## METODE PENELITIAN
Alat yang digunakan dalam penelitia ini meliputi seperangkat alat pengering tipe tray dryer sistem tenaga surya, termometer air raksa, termometer digital, anemometer, neraca analitik,  oven  vakum,  pemotong  ubi  kayu,  dan  alat  pendukung  lainnya.  Bahan  yang digunakan dalam penelitian ini adalah ubi kayu segar.
Prosedur pengeringan ubi kayu adalah sebagai berikut: mengupas dan memotong ubi kayu menjadi bentuk chip dengan ukuran 5 mm, kemudian ubi kayu dicuci hingga bersih lalu ditiriskan. Selanjutnya chip ubi kayu ditimbang sebanyak 400 gram. Setelah itu dilakukan proses pengeringan sampel menggunakan tray dryer sistem tenaga surya pada variabel suhu 70 ° C, 80 ° C, dan 90 ° C selama 120 menit.
Parameter yang diamati selama pengeringan, meliputi pengukuran laju udara, suhu bola basah dan bola kering, suhu bahan, suhu tray, suhu surya dan penimbangan chip ubi kayu dilakukan setiap 15 menit.
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisa  waktu  terhadap humidity  dan  laju pengeringan chip  ubi  kayu  setiap  parameter  temperatur.  Laju  pengeringan  konstan ( constant rate) dapat dihitung sebagai berikut (Geankoplis, 1993):

## Rc = h(T − Tw)
λw
Dimana, Rc adalah laju pengeringan konstan (kg/jam m 2 ), h adalah koefisien perpindahan panas (W/m 2 K), T adalah temperatur bola kering ( ° C), Tw adalah temperatur bola basah ( ° C), dan λ w adalah entalpi (kg/kj). Laju pengeringan menurun ( falling rate) dapat dihitung sebagai berikut (Geankoplis, 1993):

## R = Rc × A
Dimana, R adalah laju pengeringan menurun (kg/jam), Rc adalah laju pengeringan konstan (kg/jam m 2 ), A adalah luas tray (m 2 )

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Humidity merupakan jumlah kandungan uap air yang ada di udara. Pada Gambar 1 menunjukkan hubungan humidity dan waktu pengeringan temperature 70 ° C, 80 ° C dan 90 ° C.  Proses  pengeringan  pada  ketiga  temperature  hampir  mendekati  konstan. Kelembaban  di  dalam  ruang  pengeringan  pada  tiap  suhu  yang  cenderung  konstan dikarenakan  adanya  bahan  yang  dipanaskan  di  dalam  ruang  pengering,  sehingga menyebabkan pasokan air pada bahan menguap ke udara, pada akhirya membuat udara di dalam ruang pengering menjadi lembab dan kelembabannya konstan (Hidayat et al., 2021). Nilai humidity pada setiap temperatur stabil dikarenakan kondisi sebaran suhu dan kelembaban dalam pengeringan yang seragam.
Kondisi kenaikan nilai humidity sebesar 0,123 kg H 2 O/kg dry air waktu 15 menit pada temperatur 90 ° C yang lebih tinggi dibandingkan dengan kondsi pada temperatur 70 ° C dan  80 ° C,  dikarenakan  terjadi  difusi  uap  dari  bahan  ke  udara  yang  menyebabkan kandungan  air  di  udara  bertambah.  Kondisi  ini  dipengaruhi  oleh  cuaca  dan  waktu pengeringan.  Pengeringan  akan  lebih  efektif  dan  optimal  pada  siang  hari  dikarenakan intensitas cahaya yang dipancarkan cukup kuat, ini menyebabkan penyebaran panas dari panel surya langsung menuju ruang pengering (Suherman et al., 2018).
Gambar 1. dapat dilihat bahwa kondisi pengeringan dengan temperature 80 ° C dan 90 ° C yang tinggi dapat mengurangi nilai kadar air dengan cepat dibandingkan dengan pengeringan pada temperatur 70 ° C. Hal ini menunjukkan pengeringan lebih optimal dan menghasilkan operasi alat yang baik karena mampu menyebarkan panas berulang-ulang di dalam ruang pengering.

## Gambar 1. Waktu Pengeringan dan Humidity
Laju pengeringan bahan merupakan banyaknya air yang diuapkan per satuan waktu atau perubahan kadar air dalam satuan waktu. Laju pengeringan yang  tinggi diperoleh dari  nilai  suhu  dan  kelembaban  relatif  tertentu  dengan  kecepatan  aliran  udara  pada permukaan bahan yang cukup sehingga proses perpindahan panas dari udara ke bahan berlangsung  baik.  Pada  Gambar  2  menunjukkan  bahwa  hubungan  waktu  pengeringan terhadap laju pengeringan konstan pada suhu 70 ° C, 80 ° C dan 90 ° C.
Selama  proses  pengeringan,  terjadi  penurunan  suhu  yang  berangsur  menurun setiap waktu. Ini dikarenakan bahwa air dalam bahan masih berpotensi untuk mengalami penguapan selama periode akhir pengeringan, hal tersebut terjadi sebab selama proses pengeringan,  selain  adanya  air  bebas  yang  cenderung  lebih  mudah  menguap  selama periode awal pengeringan, ada pula air terikat yaitu air yang sulit untuk bergerak naik ke permukaan  bahan  selama  pengeringan  sehingga  laju  penguapan  air  semakin  lama
0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140 0 15 30 45 60 75 90 105 120 H um idity (kg H₂O /kg dr y air ) Waktu Pengeringan (menit) Suhu 70°C Suhu 80°C Suhu 90°C
semakin menurun (Hasibuan & Alfikri Ridhatullah, 2019). Faktor yang mempengaruhi laju pengeringan, yaitu faktor internal seperti bentuk atau ukuran bahan, dan faktor eksternal seperti suhu, humiditas, kecepatan udara, dan arah udara.
Pada Gambar 2. dapat bahwa pengeringan dengan temperatur 90 ° C memiliki laju pengeringan  yang  baik  daripada  pengeringan  temperatur  70 ° C  dan  80 ° C,  dikarenakan bahan yang dikeringkan lebih cepat menguap air yang terkandung di dalam bahan dan tidak membutuhkan waktu yang lama selama proses pengeringan. Hal ini menunjukkan bahwa  pengeringan  pada  temperatur  90 ° C  lebih  optimal  dibandingkan  pengeringan temperatur 70 ° C dan 80 ° C. (a)
(b) 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 15 30 45 60 75 90 105 120 L aj u Pen ge ri n ga n K o n st an (kg /j am m ²) Waktu Pengeringan (menit) 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 15 30 45 60 75 90 105 120 L aj u Pen ge ri n ga n K o n st an (kg/j am m ²) Waktu Pengeringan (menit)
(c)
Gambar 2. Waktu Pengeringan terhadap Laju Pengeringan Konstan pada Temperatur (a)
70 ° C, (b) 80 ° C dan (c) 90 ° C

## SIMPULAN
Waktu pengeringan optimum chip ubi kayu, yaitu selama 120 menit pada temperatur pengeringan 70 ° C dengan laju pengeringan sebesar 0,060 kg/jam m 2 . Laju pengeringan konstan chip ubi kayu yang terbaik pada temperatur 80 ° C, karena menghasilkan chip ubi kayu kering yang terjaga. Sedangkan untuk hasil dari pengeringan chip ubi kayu dengan temperatur 90 ° C berwarna putih kecoklatan dengan tekstur chip sangat kering.

## DAFTAR PUSTAKA
Hasibuan, R., & Alfikri Ridhatullah, M. (2019). Pengaruh Ketebalan Bahan Dan Jumlah Desikan Terhadap  Laju  Pengeringan  Jahe  (Zingiber  Officinale  Roscoe)  Pada  Pengering Kombinasi Surya dan Desikan. Jurnal Teknik Kimia USU, 8(2), 61 – 66.
Hidayat, D. D., Sagita, D., Rahayuningtyas, A., & Susanti, N. D. (2021). Evaluasi Kinerja dan Analisa  Biaya  Pengeringan  Ubi  Kayu  Menggunakan  Pengering  Inframerah  pada Beberapa Tingkat Kapasitas yang Berbeda. Jurnal Riset Teknologi Industri, 15(1), 1.
Hidayatullah, B., Afisna, L. P., Prahmana, R. A., Riayatsyah, T. M. I., & Pratama, A. B. (2023). Inovasi Mesin Pemanas dan Pengering Biomassa Jenis Rotary Dryer. 04(02), 59 – 69.
Kementerian  Pendidikan  dan  Kebudayaan  Republik  Indonesia.  (2017). Pengujian  Mutu Pangan. 367.
Prihatman, K. (2017). Ketela Pohon / Singkong: Teknologi Tepat Guna Budidaya Pertanian.
1 – 14.
Purwanti, M., Jamaluddin P, J. P., & Kadirman, K. (2018). Penguapan Air Dan Penyusutan Irisan Ubi Kayu Selama Proses Pengeringan Menggunakan Mesin Cabinet Dryer. Jurnal Pendidikan Teknologi Pertanian, 3(2), 127.
0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 15 30 45 60 75 90 105 120 L aj u Pen ge ri n ga n K o n st an (kg/j am m ²) Waktu Pengeringan (menit)
Roy, B., & Yosef, A. (2019). Studi Analisis Pengaruh Temperatur terhadap Ketebalan pada Proses Pengeringan Ubi Gaplek.. Jurnal Teknik Mesin, 5(April), 52 – 69.
Sari,  D.  A. (2017). Pengeringan Terasi  Lokal Karawang : Sinar Matahari – Tray Dryer.  JST
(Jurnal Sains Dan Teknologi), 6(2), 311 – 320.
Suherman, S., Djaeni, M., Wardhani, D. H., Dzaki, M. R., & Bagas, M. N. F. (2018). Performance Analysis of Solar Tray Dryer for Cassava Starch. MATEC Web of Conferences, 156, 0 – 3.
Susilawati, Nurdjanah, S., & Putri,  dan S. (2008). Karakteristik Sifat Fisik dan Kimia Ubi Kayu (Manihot  esculenta)  Berdasarkan  Lokasi  Penanaman  dan  Umur  Panen  Berbeda.
Teknologi Industri Dan Hasil Pertanian, 13(2), 59 – 72.
Thamrin,  I.,  &  Kharisandi,  A.  (2010). Rancang  Bangun  Alat  Pengering  Ubi  Kayu  Tipe  Rak Dengan Memanfaatkan Energi Surya. Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin SNTTM Ke-9, 1 – 6.
Yanda, R. J., Syah, H., Agustina, R., & Kunci, K. (2014). Uji Kinerja Pengering Surya dengan Kincir Angin Savonius untuk Pengeringan Ubi Kayu (Manihot esculenta). 7(2), 100 – 111. Yando, A. M., & Paramita, V. (2018). Studi Pengaruh Suhu Dan Ketebalan Irisan Terhadap Kadar Air, Laju Pengeringan Dan Karakteristik Fisik Ubi Kayu Dan Ubi Jalar. Metana, 13(1), 23.