Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL
Vol. 15 No.

## Analisa Perbandingan Laju Pengeringan Biji Kakao Dengan Menggunakan Energi Listrik

## Romson Hiras Naibaho
1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Pengelolaan Sumberdaya Perairan, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar romsonnaibaho29

## Abstract
Technological and economic developments are directly proportional to the industrial sector, especially in countries that still  developing.  The  food  industry  is  one  of  them.  Chocolate  is  one  of  the  growing  food Comparison of the Drying Rate of Cocoa Beans Using a Dryer with Electricity and Solar Energy was carried out using an experimental method, namely with electricity coming from solar panels and then with electricity from PLN. The test aims get  a  comparison  of  the  effectiveness  of  electrical  energy  against  solar  panels.  Cocoa beans that will  be tested  for  drying before must be fermented first. The purpose of this test is to determine the drying time in a cocoa bean dryer with electrici and  solar  panels.  This  test  uses  the  drying  method  using  solar  panels  and  uses  electricity.  Heat  transfer  in  this  test  is conduction and convection. Test results are carried out in two stages. the first stage using electrical energy with the resul drying using cocoa beans weighing 2000 grams with a 271watt heater with the highest temperature of 43.6 water content by around 59% from the mass of the 2000 using solar panels where the drying process is divided into 2 stages, the first 8 hours with solar power and solar panels then the next stage using the help of batteries in the afternoon until evening. This stage can produce dry cocoa beans weighing 80 grams of dry cocoa beans from 2000 grams of wet cocoa beans. Thus power can produce 812 grams of dry cocoa from 2000 grams of wet cocoa.
Keywords : Cocoa, Drying, Fermentation, Cost,

## Abstrak
Perkembangan teknologi dan ekonomi berbanding lurus dengan sektor industri, terutama di negara yang masih berkembang. Industri  pangan  adalah  salah  satunya.  Coklat  adalah  salah  satu  dari  industri  pangan  yang  berkembang.
Perbandingan  Laju  Pengeringan  Biji  Kakao  Menggunakan  Mesin  Pen dilakukan dengan metode eksperimen yaitu dengan energi listrik yang berasal dari panel surya lalu dengan energ PLN.  Pengujian bertujuan mendapatkan  perbandingan dilakukan pengujian pengeringan sebelumnya harus difermentasikan terlebih dahulu. Tujuan dari pengujian ini adalah mengetahui  waktu  pengeringan  pada  alat  pengering  biji  kakao  denga menggunakan metode pengeringan menggunakan panel ini adalah konduksi dan konveksi. Hasil Pengujian dilakukan dengan dua tahapan. energi  listrik  dengan  hasil  pengeringan  menggunakan  biji  kakao  seberat  2000 tertinggi  43,6 0 C  dapat  mengurangi  kadar  air  sekitar  59%  dari  massa  berat  sampel  kakao  2000gram  menjadi  812  gram. Tahapan kedua dengan menggunakan panel surya dimana p dengan tenaga matahari dan panel surya lalu tahap kemudian menggunakan bantuan baterai di sore hingga malam hari. Tahap ini dapat menghasilkan biji kakao kering dengan berat 800 demikian dapat disimpulkan bahwa pengeringan yang terbaik dengan menggunakan tenaga listrik yang dapat menghasilkan kakao kering 812 gram dari kakao basah 2000 gram
Kata Kunci: Kakao, Pengeringan, Fermentasi, Biaya, Panel Surya

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  dan  ekonomi  berbanding lurus dengan sektor industri, terutama di negara  yang masih  berkembang.  Industri  pangan
Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## URNAL

## T eknik M esin
No. 2 (2022) 121 - 126      ISSN Media Elektronik: 2655

## Analisa Perbandingan Laju Pengeringan Biji Kakao Dengan Menggunakan
Energi Listrik Dan Tenaga Surya
Naibaho 1 , Jhon Sufriadi Purba 2 *, Winfrontstein Naibaho 3
Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Pengelolaan Sumberdaya Perairan, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar romsonnaibaho29 1 jhonsufriadi@gmail.com 2 winnaibaho@gmail.com 3
Technological and economic developments are directly proportional to the industrial sector, especially in countries that still  developing.  The  food  industry  is  one  of  them.  Chocolate  is  one  of  the  growing  foods  industri.  The  research  on Comparison of the Drying Rate of Cocoa Beans Using a Dryer with Electricity and Solar Energy was carried out using an experimental method, namely with electricity coming from solar panels and then with electricity from PLN. The test aims get  a  comparison  of  the  effectiveness  of  electrical  energy  against  solar  panels.  Cocoa beans  that will  be  tested  for  drying before must be fermented first. The purpose of this test is to determine the drying time in a cocoa bean dryer with electrici nd  solar  panels.  This  test  uses  the  drying  method  using  solar  panels  and  uses  electricity.  Heat  transfer  in  this  test  is conduction and convection. Test results are carried out in two stages. the first stage using electrical energy with the resul g using cocoa beans weighing 2000 grams with a 271watt heater with the highest temperature of 43.6 water content by around 59% from the mass of the 2000 gram sample weight of cocoa to 812 grams. The second stage is e the drying process is divided into 2 stages, the first 8 hours with solar power and solar panels then the next stage using the help of batteries in the afternoon until evening. This stage can produce dry cocoa beans weighing 80 from 2000 grams of wet cocoa beans. Thus, it can be concluded that the best drying using electric power can produce 812 grams of dry cocoa from 2000 grams of wet cocoa.
Cocoa, Drying, Fermentation, Cost, Photovoltaic.
ogi dan ekonomi berbanding lurus dengan sektor industri, terutama di negara yang masih berkembang. Industri  pangan  adalah  salah  satunya.  Coklat  adalah  salah  satu  dari  industri  pangan  yang  berkembang.
kao  Menggunakan  Mesin  Pengering  Dengan  Energi  Listrik  Dan  Tenaga  Surya metode eksperimen yaitu dengan energi listrik yang berasal dari panel surya lalu dengan energ PLN. Pengujian  bertujuan mendapatkan perbandingan  efektifitas  energi  listrik terhadap panel surya. Biji kakao yang akan dilakukan pengujian pengeringan sebelumnya harus difermentasikan terlebih dahulu. Tujuan dari pengujian ini adalah mengetahui  waktu  pengeringan  pada  alat  pengering  biji  kakao  dengan  energi  listrik  dan  panel  surya.  Pengujian  ini menggunakan metode pengeringan menggunakan panel surya dan menggunakan listrik. Perpindahan panas pada pengujian Hasil Pengujian dilakukan dengan dua tahapan. Tahapan pertama dengan menggunakan listrik  dengan  hasil  pengeringan  menggunakan  biji  kakao  seberat  2000  gram  dengan heater 271watt  dengan C  dapat  mengurangi  kadar  air  sekitar  59%  dari  massa  berat  sampel  kakao  2000gram  menjadi  812  gram. panel surya dimana pelaksanaan pengeringan dibagi menjadi 2 tahap, 8 jam pertama dengan tenaga matahari dan panel surya lalu tahap kemudian menggunakan bantuan baterai di sore hingga malam hari. Tahap akao kering dengan berat 800 gram biji kakao kering dari 2000 gram biji kakao basah. demikian dapat disimpulkan bahwa pengeringan yang terbaik dengan menggunakan tenaga listrik yang dapat menghasilkan kakao kering 812 gram dari kakao basah 2000 gram.
Kakao, Pengeringan, Fermentasi, Biaya, Panel Surya
Perkembangan  teknologi  dan  ekonomi  berbanding lurus dengan sektor industri, terutama di negara  yang masih  berkembang.  Industri  pangan  adalah  salah
satunya,  dimana  bahan  mentah  menjadi  bahan  jadi siap saji dengan berbagai bentuk. Coklat adalah salah satu  dari  industri  pangan  yang  berkembang.  Hal  itu

## n

## ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Analisa Perbandingan Laju Pengeringan Biji Kakao Dengan Menggunakan
Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Pengelolaan Sumberdaya Perairan, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar
Technological and economic developments are directly proportional to the industrial sector, especially in countries that are .  The  research  on Comparison of the Drying Rate of Cocoa Beans Using a Dryer with Electricity and Solar Energy was carried out using an experimental method, namely with electricity coming from solar panels and then with electricity from PLN. The test aims to get  a  comparison  of  the  effectiveness  of  electrical  energy  against  solar  panels.  Cocoa beans  that  will  be  tested  for  drying before must be fermented first. The purpose of this test is to determine the drying time in a cocoa bean dryer with electricity nd  solar  panels.  This  test  uses  the  drying  method  using  solar  panels  and  uses  electricity.  Heat  transfer  in  this  test  is conduction and convection. Test results are carried out in two stages. the first stage using electrical energy with the result of g using cocoa beans weighing 2000 grams with a 271watt heater with the highest temperature of 43.6 0 C can reduce the gram sample weight  of cocoa to 812 grams. The second stage is
e the drying process is divided into 2 stages, the first 8 hours with solar power and solar panels then the next stage using the help of batteries in the afternoon until evening. This stage can produce dry cocoa beans weighing 800 it can be concluded that the best drying using electric
ogi dan ekonomi berbanding lurus dengan sektor industri, terutama di negara yang masih berkembang. Industri  pangan  adalah  salah  satunya.  Coklat  adalah  salah  satu  dari  industri  pangan  yang  berkembang.  Penelitian  tentang Dan  Tenaga  Surya metode eksperimen yaitu dengan energi listrik yang berasal dari panel surya lalu dengan energi listrik dari efektifitas  energi listrik  terhadap  panel surya. Biji  kakao yang akan dilakukan pengujian pengeringan sebelumnya harus difermentasikan terlebih dahulu. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk n  energi  listrik  dan  panel  surya.  Pengujian  ini Perpindahan panas pada pengujian dengan  menggunakan 271watt  dengan  suhu C  dapat  mengurangi  kadar  air  sekitar  59%  dari  massa  berat  sampel  kakao  2000gram  menjadi  812  gram. elaksanaan pengeringan dibagi menjadi 2 tahap, 8 jam pertama dengan tenaga matahari dan panel surya lalu tahap kemudian menggunakan bantuan baterai di sore hingga malam hari. Tahap gram biji kakao basah. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pengeringan yang terbaik dengan menggunakan tenaga listrik yang dapat menghasilkan
satunya,  dimana  bahan  mentah  menjadi  bahan  jadi siap saji dengan berbagai bentuk. Coklat adalah salah satu  dari  industri  pangan  yang  berkembang.  Hal  itu
Romson Hiras Naibaho 1 , Jhon Sufriadi Purba 2* , Winfrontstein Naibaho 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 121 - 126
membuat bahan dasar coklat yaitu biji kakao semakin meningkat.
Kakao  merupakan  pohon  yang  berasal  dari  Amerika Selatan.  Pohon  ini  memiliki  tinggi  yang  beragam sesuai dengan usia dari pohon kakao itu sendiri, akan tetapi tinggi kakao sengaja dijaga agar tidak lebih dari 5meter melalui peremajaan tanaman untuk memperbanyak  dahan  dengan  harapan  mampu meningkatkan  produktifitas  buah  kakao.  Dewasa  ini, meskipun  produktifitas  kakao  mampu  diatasi  melalui peremajaan  namun  mutu  kakao  cenderung  rendah. Rendahnya  mutu  biji  kakao  disebabkan  oleh pengolahan  yang  kurang  baik  terutama  pada  saat pengeringan [1].
Tanaman  kakao  merupakan  tanaman  berbunga  dan berbuah sepanjang tahun. Tanaman kakao menghasilkan  biji  kakao  sebagai  hasil  utama  yang dapat diolah menjadi coklat. Kakao Indonesia mampu menyumbangkan devisa bagi negara sebesar US$ 668 juta  per  tahun  atau  no  3  dari  sektor  pertanian  setelah kelapa sawit dan karet. Hal ini karena kakao Indonesia juga mempunyai keunggulan yaitu memiliki titik leleh tinggi,  mengandung  lemak  coklat  dan  dapat menghasilkan bubuk kakao yang baik [2]. Biji  kakao  yang  masuk  ke  dalam  pengeringan  adalah biji  kakao  yang  sudah  terfermentasi.  Kadar  air  biji kakao  setelah  dipanen  masih  tinggi  yaitu  sekitar  51- 60%,  sehingga  memberikan  peluang  yang  besar terjadinya  kebusukan  biji akibat adanya  pertumbuhan mikroorganisme. Adanya pengeringan, dapat mengurangi  kadar  air  dalam  biji.  Kadar  air  biji  yang diharapkan setelah pengeringan adalah tidak lebih dari 7,5%  yang  bertujuan  untuk  memudahkan  pelepasan nibs  dari  kulitnya,  juga  mencegah  agar  tidak ditumbuhi oleh mikroorganisme. Dengan perkembangan teknologi, sekarang pengeringan  dapat  menggunakan  elemen  pengering listrik.  Penggunaan coil  heater dengan  energi  listrik sebagai pemanas di dalam ruang pemanas. Lemari ini adalah  ruang  pengering,  dengan  menggunakan pengeringan  ini  dapat  mengurangi  proses  selama  4  – 8jam.  Sekarang  industri  yang  sangat  maju  dapat mempercepat ekonomi.
Masalah  pengolahan  yang  dialami  para  petani  kakao ialah  masih  minimnya  pengetahuan  mereka  tentang teknologi dalam mengolah biji kakao serta belum ada metode  baku  dalam  memperoleh  biji  kakao  yang kering berkualitas. Biiji  kakao  yang digunakan dalam produk makanan adalah biji yang diperoleh dari buah tanama  kakao  yang  yang  melalui  proses pembersihan dan  pengeringan.  Dalam  bidang  industri  biji  kakao banyak  digunakan  pada  produk  makanan  dan minuman dengan menetapkan syarat yang ketat dalam aspek citarasa serta keamanan pangan Melia [3]. Secara  botani,  sistematika  tanaman  kakao  adalah sebagai berikut:
Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dictyledoneae Ordo : Malvaless
Familia : Sterculiaceae Genus : Theobroma Spesies : Theobroma cacao L.
Jika  buah  diguncang,  biji  biasanya  berbunyi. Keterlambatan  ketika  panen  akan  mengakibatkan dalam  berkecambahnya  biji  di  dalam.  Buah  kakao yang  masak  berisi  lebih  kurang  30-40  biji  yg terbungkus kulit tebal dan lapisan lender Tanaman  kakao  dapat  digolongkan  menjadi  tiga, yaitu:

## a. Criollo
Jenis Criollo menghasilkan  biji  kakao  yang  mutunya sangat  baik  dan  dikenal  sebagi  kakao  mulia, Fine Cacoa, Choiced Cacoa, Edel Cocoa.
b. Forastero jenis Forastero menghasilkan  biji  kakao  yang mutunya  sedang  atau Bulk  Cacao ,  kakao  lindak  atau dikenal sebagai Ordinary cacao.
c. Trintario
Trinitario merupakan campuran atau hibrida dari jenis Criollo dengan Forestero secara alami sehingga kakao jenis  ini  sangat  heterogen.  Trinitario  yang menghasilkan  biji  termasuk Fine  Flavour  Cocoa dan ada  yang  termasuk Bulk  Cocoa .  Jenis  Trinitario  ini antara  lain  adalah  hibrida  Djati  Ronggo  (DR)  dan Uppertimezone hibrida (kakao lindak). Pada dasarnya tipe  kakao  dibedakan  atas  kakao  mulia  dan  kakao lindak  [4].  Tanaman  kakao  dapat  dilihat  pada gambar 1.
Gambar 1. Tanaman Kakao

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  ini  mengunakan  metode  pengujian experiment  yaitu  mengetahui  cara  kinerja  pengering kakao  lebih  lanjut.    Peneliatan  ini  bertujuan  untuk mengetahui  perbandingan  pengeringan dengan tenaga listrik  dan  tenaga  surya  pada  penggunaan  oven,  juga menghitung  besaran  beban  daya  juga  beban supply dari panel surya.
2.1 Metode Proses Pengeringan
Proses  pengeringan  sering  dilakukan  bertujuan  untuk menurunkan  kadar  air  yang  ada  pada  bahan,  juga untuk  memperlambat  pertumbuhan  jamur  yang  dapat membuat  kerusakan  bahan  serta  mejadikan  kualitas produksi  bahan  menurun.  Terdapat  tiga  cara  proses pengeringan, yaitu:
Romson Hiras Naibaho 1 , Jhon Sufriadi Purba 2* , Winfrontstein Naibaho 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 121 - 126
a.   Penjemuran  yang  dengan  cahaya  matahari langsung  disebuah  lantai  jemur  membutuhkan waktu  penyinaran  pada  saat  cuaca  cerah  yaitu  7 hingga  8  jam  per  hari.  Kemudian  untuk mendapatkan kadar air maksimal 7,5% waktu yang dibutuhkan selama penjemuran adalah 7-9 hari. b.   Pengeringan mekanis yang dilakukan menggunakan mesin pengering. Penggunaan mesin ini  lebih  baik  jika  dilakukan  berkelompok  karena pengeringan  ini  membutuhkan  biaya  investasi yang lebih besar dan pengaturan suhu padaa mesin adalah 50 0 C - 60 0 C. c.  Kombinasi  atau  perpaduan  penjemuran  dengan mekanis yang pertama dilakukan adalah penjemuran  selama  1  hingga  2  hari  (bergantung dengan  cuaca)  untuk  memperoleh  kadar  air  20 hingga  25%.  Kemudian  dilanjutkan  dengan pengering  ke  dalam  mesin.  Lama  pengeringan yang  dibutuhkan  mesin  dengan  metode  ini  adalah 15  hingga  20  jam  agar  memperoleh  kadar  air maksimal yaitu 7,5%.
d.  Pada  proses  pengeringan  akan  didapatkan pengaturan  suhu,  kelembaban  ( humidity )  serta aliran  udara.  Perubahan  kadar  air  dalam  bahan pangan  disebabkan  oleh  perubahan  energi  dalam sistem.  Untuk  itu, dilakukan  perhitungan terhadap neraca energi untuk mencapai keseimbangan [5].

## 2.2 Proses Pengeringan Saat Produk Basah
Disaat  sebuat  produk  basah  menjalani  proses pengeringan,  maka  akan  berlaku  dua  proses  secara bersamaan [6] yaitu:
a. Perpindahan  panas  dari  lingkungan  terjadi  untuk menguapkan  air  pada  permukaan  bahan. Perpindahan  massa  seperti  uap  air  yang  terjadi pada  permukaan  bahan  terkait  dari  temperatur udara  pada  lingkungan,  kelembaban,  kecepatan aliran  udara,  luas  bidang  kontak,  tekanan  udara dan sifat fisik produk.
b. Perpindahan air yang terjadi dari dalam bahan ke permukaan  bahan  kemudian  mengalami  proses penguapan  sama  halnya  dengan  proses  pertama. Dimana  perpindahan  air  dari  dalam  bahan dipengaruhi oleh sifat fisik bahan, temperatur dan distribusi  kandungan  air  di  dalam  bahan. Kandungan  kadar  air  yang  berada  dalam  bahan terbagi atas dua cara,  yaitu basis basah dan basis kering.  Kadar  air  basis  basah  ialah  perbandingan massa  air  10  pada  bahan  dengan  massa  total bahan.
Laju  perpindahan  massa  selama  proses  pengeringan ini  dikendalikan  oleh  perpindahan  internal  bahan. Periode laju pengeringan menurun meliputi dua proses yaitu perpindahan air dari dalam bahan ke permukaan dan  perpindahan  uap  air  dari  permukaan  ke  udara sekitar. Laju pengeringan dihitung dengan menggunakan persamaan 3 [4].
2.3 Parameter yang Diukur Saat Pengeringan
Untuk  mendapatkan  kualitas  pengeringan  yang  baik dan  bagus,  terdapat  tiga  parameter  yang  akan dikontrol  saat  pengeringan  berlangsung,  seperti kecepatan  aliran  udara,  temperature  udara  pengering dan kelembaban relatif udara [7].
1. Kecepatan Aliran Udara Jika  kecepatan  aliran  udara  tinggi  maka  akan mempercepat  waktu  pengeringan.  Kecepatan  aliran udara  yang  usulkan  dalam  melaksanakan  proses pengeringan  adalah  1,5–2,0  m/s.  Selain  itu,  terrdapat pula  arah  aliran  udara  yang  memiliki  posisi  penting saat  proses  pengeringan.  Dimana  arah  aliran  udara pengering  lebih  baik  searah  dengan  bahan dibandingkan saat arah tegak lurus dengan bahan.
2. Suhu Udara
Pada  umumnya,  suhu  udara  yang  tinggi  dapat mempercepat  proses  pengeringan.  Jika  suhu  udara pengering  tinggi  maka  energi  panas  yang  dibawa  ke udara  semakin  besar  sehingga  mengakibatkan  proses pindah  panas  semakin  cepat  dan  perpindahan  massa juga terjadi dengan cepat, selanjutnya air  yang keluar dari  bahan  akan  semakin  banyak  yang  dikeringkan dengan menyerupai 12 uap air. Uap air tersebut harus dikeluarkan,  karena  jika  tidak  uap  air  tersebut  akan memenuhi  atmosfir  di  sekeliling  permukaan  bahan sehingga  memperlambat  proses  pindah  massa selanjutnya.
3. Kelembaban Relatif, RH
Pengeringan  terjadi  saat  kelembaban  rendah,  supaya meningkatkan kecepatan difusi air. Kelembaban relatif rendah  berada  pada  ruang  pengering  akan  terjadi apabila  sirkulasi  udara  pengering  berlangsung  baik dari  dalam  menuju  luar  ruang  pengering,  hingga  uap air  yang  didapatkan  sesudah  kontak  sama  bahan langsung  dibuang  melalui  udara  lingkungan. Temperatur  pengeringan  yang  terlalu  tinggi  akan menyebabkan  terjadinya  kerusakan  pada  permukaan biji  ( case  hardening ),  perpindahan  partikel  air  di dalam biji menjadi sulit dan berakibat pada penurunan mutu biji kakao yang dikeringkan [8].
2.4 Prosedur Penelitian
a. Studi Literatur
Pada  penelitian  ini  dilakukan  adanya  studi  literatur tentang perakitan panel surya, perakitan alat pengering kakao. Langkah ini dilakukan di awal agar memahami teori  dasar  menganalisis  laju  pengeringan.  Adapun literatur dari buku, internet, jurnal ilmiah.
b. Persiapan Bahan dan Alat Pada tahap ini diperlukan alat dan bahan yang harus di siapakan dalam membangun alat pengering kakao. Hal ini dilakukan untuk dimulainya proses penelitian [9].
c. Perhitungan Dimensi Alat Pengering Kakao
Pada  tahap  ini  dilakukan  perhitungan  dimensi  untuk desain  alat  pengering  kakao  sehingga  dapat  waktu pengeringan yang lebih optimal, dengan
Romson Hiras Naibaho 1 , Jhon Sufriadi Purba 2* , Winfrontstein Naibaho 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 121 - 126
memperhitungkan  lebar  panel  surya  dan  daya output dari panel [10].
d. Proses Pengeringan Kakao
Setelah tahap perhitungan dimensi dan alat sudah jadi dan  dapat  digunakan,  sekarang  proses  pengeringan kakao seperti yang ditunjukan dalam proses penelitian. Proses  pengeringan  untuk  penelitian  ini  dilakukan dengan  dua  cara,  yaitu  dengan  menggunakan  tenaga panel  surya  dan  dengan  tenaga  listrik  untuk perbandingan laju pengeringan.
e. Proses Pengujian Data Dilakukan  beberapa  kali  pengujian  dengan  parameter teknik yaitu per 60 menit dalam jangka waktu 18 jam, ini  dilakukan  juga  untuk  pengambilan  data  dan analisis  uji  kinerja  pengering  kakao.  Penggunaan listrik  dan  panel  surya  dilakukan  berganti  untuk menguji laju pengeringan biji kakao.
2.5 Rumus Perhitungan
a. Perhitungan Luas Penampang Panel Surya Perhitungan luas penampang sell surya dilakukan dengan rumus A = panjang panel x lebar panel, seperti persamaan 1 [6].
A = P x L (1) Keterangan: P = Panjang panel surya
L = Lebar panel surya
b. Perhitungan Daya Yang Diterima (Daya Input)
Perhitungan daya yang diterima (daya input) dilakukan perhitungan dengan rumus Pin = intensitas radiasi matahari x luas penampang panel surya, seperti persamaan 2.
P in = Ir x A (2) Keterangan: Pin = Daya input akibat arradiance matahari (watt)
Ir = Intensitas radiasi matahari (Watt/m 2 )
A = Luas area permukaan panel (m 2 )
c. Menentukan Beban Total Dalam Watt Hour (Wh). EB = daya x lama Penggunaan PLTS Keterangan:
EB = Beban total
d. Beban Sistem Yang Disuplai
EA = 33,3 % x EB
Keterangan: EA = Beban sistem EB = Beban total
e. Perhitungan Daya Output Inverter
Perhitungan  daya  output  inverter  adalah  inverter  yang  dipakai kapasitasnnya  sama  dengan  daya  output  modul  surya.  Maka perhitungannya sama dengan daya output modul surya.

## 3.   Hasil dan Pembahasan
3.1 Hasil Pengujian Kakao Memakai 6 Heater dengan   Daya 271- Watt Menggunakan Energi Listrik
Pada  pengeringan  dilakukan  pengujian  sebanyak  1  tahap menggunakan biji  kakao  seberat  2000gram dengan heater 271watt dengan  temperatur  rata-rata  32°C-42ºC.  Berdasarkan  hasil penelitian suhu tertinggi 43,6ºC dapat mengurangi kadar air sekitar 59%  dari  massa  berat sampel kakao 2000gram  menjadi  812  gram. Hasil  dari  pengujian  pengeringan  kakao  dengan  6 heater dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 2.
Tabel 1. Pengujian dengan 6 Heater Menggunakan Energi Listrik
NO Waktu pengering an Bera t Biji Suhu Energi Listrik Terpakai T1 T2 T3 T4 T5 Watt Terend ah Watt Tertin ggi 1 60 menit 1.934 gram 36.6ºC 37.8 ºC 42.1ºC 42.4ºC 38.9ºC 261.8 280.4 2 120 menit 1.868 gram 37.1ºC 36.6ºC 39.2ºC 34.2ºC 37.9ºC 261.8 281.9 3 180 menit 1.802 gram 36.5ºC 36.0ºC 39.0ºC 33.6ºC 37.4ºC 257.1 281.9 4 240 menit 1.736 gram 36.2ºC 35.7ºC 38.8ºC 38.1ºC 33.0ºC 257.1 286.6 5 300 menit 1.670 gram 34.8ºC 34.0ºC 36.5ºC 35.4ºC 31.9ºC 257.1 286.6 6 360 menit 1.604 gram 35.3ºC 34.4ºC 37.0ºC 35.6ºC 31.9ºC 257.1 286.6 7 420 menit 1.538 gram 35.9ºC 35.0ºC 37.5ºC 35.9ºC 32.3ºC 257.1 288.1 8 480 menit 1.472 gram 35.0ºC 34.1ºC 36.5ºC 35.1ºC 31.6ºC 257.1 288.1 9 540 menit 1.406 gram 34.9ºC 33.9ºC 36.7ºC 35.3ºC 31.5ºC 257.1 291.2 10 600 menit 1.340 gram 35.3ºC 34.4ºC 37.2ºC 35.7ºC 31.8ºC 257.1 291.2 11 660 menit 1.274 gram 35.5ºC 34.4ºC 37.3ºC 36.2ºC 31.8ºC 257.1 294.3 12 720 menit 1.208 gram 35.3ºC 34.3ºC 37.4ºC 36.3ºC 31.8ºC 257.1 297.4 13 780 menit 1.142 gram 35.6ºC 34.6ºC 37.5ºC 36.0ºC 31.9ºC 257.1 297.4 14 840 menit 1.076 gram 35.4ºC 34.3ºC 37.2ºC 35.5ºC 31.5ºC 257.1 302.1 15 900 menit 1.010 gram 34.7ºC 34.0ºC 37.0ºC 35.7ºC 31.2ºC 257.1 302.6 16 960 menit 944 gram 36.4ºC 38.1ºC 43.2ºC 42.3ºC 32.1ºC 257.1 303.6 17 1.020 menit 878 gram 36.8ºC 37.7ºC 43.6ºC 43.5ºC 33.7ºC 257.1 306.7 18 1.080 menit 812 gram 36.7ºC 38.6ºC 42.5ºC 43.3ºC 34.6ºC 257.1 308.3
Gambar 2. Grafik Suhu Terhadap Waktu Hasil Pengujian kakao dengan 6 Heater dengan Daya 271 Watt Menggunakan Energi Listrik
Pada Gambar 2 suhu paling rendah di T1 adalah 34,0 0 C pada waktu 5  jam, dan suhu tetinggi di T1 adalah 36,9 0 C pada waktu 17 jam.
Pada  Grafik  di  atas  suhu  paling  rendah  di  T2  adalah 33,9 0 C  pada  waktu  9  jam,  dan  suhu  tertinggi  di  T2 adalah 39,9 0 C pada waktu 10 jam. Pada  Grafik  di  atas  suhu  paling  rendah  di  T3  adalah 30,8 0 C  pada  waktu  4  jam,  dan  suhu  tertinggi  di  T3 adalah 43,6 0 C pada waktu 17 jam.
0 10 20 30 40 50 1 ja m 4 ja m 7 ja m 10 ja m 13 ja m 16 ja m S U H U 0 C Waktu T T1 T2 T3 T4 T5
Romson Hiras Naibaho 1 , Jhon Sufriadi Purba 2* , Winfrontstein Naibaho 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 121 - 126
Pada  Grafik  di  atas  suhu  paling  rendah  di  T4  adalah 33,6 0 C  pada  waktu  3  jam,  dan  suhu  tertinggi  di  T4 adalah 43,5 0 C pada waktu 17 jam.
Pada  Grafik  di  atas  suhu  paling  rendah  di  T5  adalah 31,0 0 C  pada  waktu  11  jam,  dan  suhu  tertinggi  di  T5 adalah 38,9 0 C pada waktu 1 jam.
Gambar 3. Grafik Berat Terhadap Suhu Hasil Pengujian Kakao Dengan 6 Heater Dengan Daya 271 Watt Menggunakan
Energi Listrik
Pada Gambar 3 suhu paling rendah di T1 adalah 34,0 0 C  pada  berat  1.670  gram,  dan  suhu  tertinggi  di  T1 adalah 36,9 0 C pada berat 878 gram. Pada Gambar 3 suhu paling rendah di T2 adalah 33,9 0 C  pada  berat  1.406  gram,  dan  suhu  tertinggi  di  T2 adalah 39,9 0 C pada berat 1.279 gram. Pada Gambar 3 suhu paling rendah di T3 adalah 30,8 0 C  pada  berat  1.736  gram,  dan  suhu  tertinggi  di  T3 adalah 43,6 0 C pada berat 876 gram. Pada Gambar 3 suhu paling rendah di T4 adalah 33,6 0 C  pada  berat  1.802  gram,  dan  suhu  tertinggi  di  T4 adalah 43,5 0 C pada berat 878 gram. Pada Gambar 3 suhu paling rendah di T5 adalah 31,0 0 C  pada  berat  1.279  gram,  dan  suhu  tertinggi  di  T5 adalah 38,9 0 C pada berat 1.934 gram.
Tabel 2. Pengujian dengan 6 Heater Menggunakan Tenaga Panel
Surya No  Waktu Berat biji Suhu T1 T2 T3 T4 T5
1 08:00 1.937 gram 29.6  29.5  28.2  28.7  29.2 2 09:00 1.874 gram 31.4  31.2  30.1  30.4  30.1 3 10:00 1.811 gram 32.6  32.3  31.5  31.3  32.3 4 11:00 1.748 gram 34.3  34.5  34.2  34.0  34,5 5 12:00 1.685 gram 29.8  29.6  29.3  29.8  29.4 6 13:00 1.622 gram 30.0  30.4  30.7  30.1  30.5 7 14:00 1.559 gram 31.3  31.5  31.2  30.2  31.0 8 15:00 1.496 gram 32.4  32.7  32.5  32.4  33.3 9 16:00 1.432 gram 34,8  34.3  34.6  34.8  35.1 10 17:00 1.370 gram 36,6  36 35,9  35,6  37 11 18:00 1.307 gram 38,6  38,5  37,8  38,2  39.5
Gambar 5. Grafik Waktu Terhadap Suhu Pengujian dengan 6 Heater Menggunakan Tenaga Surya
Pada  Gambar  5  didapatkan  suhu  tertinggi  adalah 39.5 0 C  pada  T5  dan  suhu  terendah  adalah  28.2 0 C pada T3.
Pengujian  menggunakan  6  buah  thermostat  yaitu  T1, T2,  T3,  T4,  T5  yang  diletakkan  di  tiap  5  titik. Thermostat diletakkan di atas rak pengering.
Pengujian  ini  mengurangi  kadar  air  hingga  60%, 2000gram  biji  kakao  basah  menjadi  800gram  biji kakao kering.
Pada  Tabel  2  pengujian  dilakukan  selama  19  jam, dilakukan  selama  2  hari  karena  memerlukan  energi matahari sebagai energi pemanas pada panel surya dan menunjukkan  pengujian  dilakukan  pada  hari  kedua dimulai  jam  08.00  pagi  sampai  jam  15.00  sore harinya,  dengan  mendapatkan  biji  kakao  kering sempurna.

## Efisiensi Laju Pengeringan
Laju pengeringan menggunakan listrik yang ditunjukkan pada persamaan 3.
𝐿𝑃 = (3) LP = Laju Pengeringan (%/jam) ( 𝐼 ) = Kadar air awal bahan (%) (ƒ) = Kadar air akhir bahan (%) t = Lama pengeringan (jam) 59% − 7.5%
18 = 2,8 % / Jam 0 10 20 30 40 50 1, 93 4 gr am 1, 80 2 gr am 1, 67 0 gr am 1, 53 8 gr am 1, 40 6 gr am 1, 27 4 gr am 1, 14 2 gr am 1, 01 0 gr am
87 8 gr am SU H U 0 C Berat W T1 T2 T3 T4 T5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 08 .0 0 09 .0 0 10 .0 0 11 .0 0 12 .0 0 13 .0 0 14 :0 0 15 .0 0 16 .0 0 17 .0 0 18 .0 0 SU H U WAKTU Pengujian dengan 6 Heater
Romson Hiras Naibaho 1 , Jhon Sufriadi Purba 2* , Winfrontstein Naibaho 3
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 15 No. 2 (2022) 121 - 126
Didapatkan  hasil  dari  laju  pengeringan  penelitian dengan  6 heater adalah  sebesar  2.8  %  tiap  jamnya. Pengeringan  menggunakan  listrik  menghabiskan waktu  18  jam  hingga  biji  kakao  kering,  proses dilakukan  di  laboratorium  pada  tanggal  19  oktober 2022 pukul 07.00 hingga 03.00 di tanggal 20 oktober 2022.
Laju pengeringan menggunakan tenaga surya pada persamaan 4.
𝐿𝑃 = (4) LP = Laju Pengeringan (%/jam) ( 𝐼 ) = Kadar air awal bahan (%) (ƒ) = Kadar air akhir bahan (% t = Lama pengeringan (jam) 60% − 7.5% 19
= 2,7 % / Jam
Didapatkan  hasil  dari  laju  pengeringan  penelitian dengan 6 heater adalah sebesar 2.7 % tiap jam nya.

## 4.     Kesimpulan
Pengujian  dengan  menggunakan  tenaga  panel  surya dan  menggunakan  energi  listrik  mendapatkan kesimpulan sebagai berikut:
a. Pengujian  pertama  dilakukan  menggunakan  panel surya  yang  membutuhkan  2  hari.  Waktu pengeringan  selama  19  jam  pada  tanggal  17-18 oktober  2022,  selanjutnya  pengeringan  kedua dilakukan selama 18  jam pada tanggal 19 oktober 2022. Pengujian pertama mendapatkan hasil kakao kering  seberat  800gram,  pengujian  kedua mendapatkan kakao kering dengan hasil 812 gram.
b. Pembuatan  alat  pengering  dengan  menggunakan panel  surya  membutuhkan  biaya  Rp.5000.000, baterai yang tahan digunakan selama 1 tahun untuk pergantian  berikutnya  sebesar  Rp  750.000. Konsumsi  energi  listrik  selama  1  tahun  untuk pengeringan Rp 2.374.000, ditambah dengan biaya pembuatan  alat  pengering  sebesar  Rp.  4.250.000 (pengurangan untuk biaya panel surya dan baterai. Untuk  biaya  menggunakan  energi  listrik  dan
pembuatan  alat  pengering  selama  1  tahun  adalah Rp 6.624.000 c. Panel  surya  dapat  bertahan  lama  hingga  10-15 tahun  tanpa  pergantian,  baterai  dapat  bertahan selama 1 tahun tanpa pergantian. Hal ini membuat menggunakan  tenaga  panel  surya  jauh  lebih  irit  2 kali  lipat  dibandingkan  menggunakan  energi listrik.

## 5.   Daftar Rujukan
[1] Asari, A., & Nursani, D. (2016). Rekayasa mesin pengering hybrid  tipe  rak  untuk  pengeringan  biji  kakao. Prosiding Seminar Nasional Inovasi  Teknologi Pertanian.  Banjarbaru, 20.
[2] AZMI,  F.  (2017). Pengaruh  Humidity  Dan  Waktu Pengeringan Terhadap Laju Pengeringan Buah Apel (Malus domestica)  Menggunakan  Alat  Pengering  Oven  (The  effect of  humidity  and  drying  time  on  the  rate  of  drying  apples (malus domestica) using oven dryer) . undip.
[3] Baihaqi,  A.,  Hamid,  A.  H.,  Romano,  R.,  &  Yulianda,  A. (2014). Analisis rantai nilai dan nilai tambah kakao  petani di  Kecamatan  Paya  Bakong  dan  Geurudong  Pase Kabupaten Aceh Utara . Jurnal Agrisep, 15(2), 28–35.
[4] Erlangga,  F.  A.  G.,  &  Hariyanto,  N.  (2022). PLTS  Untuk Pengering Biji Kopi Berkapasitas 1 kg . FTI.
[5] Gultom,  S.  S.  T.,  Ambarita,  H.,  Gultom,  M.  S.,  & Napitupulu, F.  H. (2019). Rancang Bangun  Dan Pengujian Pengering  Biji  Kopi  Tenaga  Listrik  Dengan  Pemanfaatan Energi Surya . DINAMIS, 7(4), 10.
[6] Hartuti,  S.,  Juanda,  J.,  &  Khatir,  R.  (2020). Upaya Peningkatan  Kualitas  Biji  Kakao  (Theobroma  Cacao  L.) Melalui  Tahap  Penanganan  Pascapanen  (Ulasan) .  Jurnal Industri Hasil Perkebunan, 15(2), 38–52.
[7] Nurmayani,  W.  (2020). Ekstrak  Tanaman  Putri  Malu (Mimosa  pudica)  sebagai  Penghambat  Aflatoksin  pada Jagung  Pipilan  Selama  Masa  Penyimpanan .  Universitas Hasanuddin.
[8] Purwoto,  B. H., Jatmiko, J.,  Fadilah, M.  A.,  &  Huda,  I.  F. (2018). Efisiensi Penggunaan Panel Surya Sebagai Sumber Energi Alternatif . Emitor: Jurnal Teknik Elektro, 18(1), 10– 14.
[9] Riau,  B.  P.  T.  P.  (n.d.). Penanganan  Pascapanen  Kakao Yang Baik (Good Handling Practices) .
[10]  Utami  Hatmi,  R.,  &  Rustijarno,  S.  (2012). Teknologi pengolahan biji kakao menuju SNI biji kakao 01-2323-2008 . Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Yogyakarta.