## PENGERINGAN CABAI DENGAN  ALAT PENGERING BERTENAGA HIBRID SURYA  DAN GAS MENGGUNAKAN SISTEM KONTROL FUZZY EXPERT
Rosdiani Azis 1) , Bayu S. Sinadia 2)
1) Program Studi Teknologi Hasil Pertanian, Politeknik Gorontalo
2) Program Studi Mesin dan Peralatan Pertanian, Politeknik Gorontalo E-mail : rosdiani@poligon.ac.id 1 )

## Indonesia

## ABSTRAK
Cabai  merah  secara  fisiologis  setelah  dipanen  masih  mengalami    metabolisme  dikarenakan  adanya kandungan air yang tinggi sehingga hal ini yang memicu komoditi ini  mudah mengalami kerusakan. Salah satu proses  pengawetan  yang  sering  dilakukan  pada  cabe  adalah  dengan  pengeringan.  Pengeringan  dengan  Hibrid energi yaitu menggunakan dua atau lebih sumber energi untuk menggerakkan sebuah mesin.  Tujuan penelitian ini adalah  membandingkan antara  alat  pengering bertenaga  hibrid surya  dan  gas  menggunakan  sistem  kontrol fuzzy expert terhadap pengeringan cabe. Adapun hasil pengeringan cabe adalah terjadi penurunan kadar air  dan karakteristik fisik pada  cabai dengan  menggunkan  alat  pengering  pada  pengujian ini,  pengamatan diutamakan pada  penurunan  kadar  air  yang  dicapai  dan  penggunaan  energi  selama  pengeringan  dan  penurunan  kadar  air dinyatakan dalam kadar air basis kering (%), penggunaan energi merupakan banyaknya gas yang terpakai selama proses pengeringan hingga bahan mencapai kadar air yang konstan dan karakteristik fisik pada cabai yang telah dikeringkan. Hasil penelitian menunjukkan penurunan kadar air awal 79% turun menjadi 10%. Selama proses pengeringan, penggunaan LPG saat mesin beroperasi tanpa hibrid yaitu 2,14 kg dan 1,26 kg pada kondisi hibrid. Oleh  karena  itu  penerapan  sistem  kontrol fuzzy  expert dengan  sistem  hibrid  terbukti  mampu  menghemat penggunaan LPG  selama  proses pengeringan.  Adapun    warna  pada  cabai  menjadi lebih pucat dan berat  cabai mengalami penurunan.
Kata kunci: Cabai merah, hibrid, pengawetan, pengeringan, kadar air

## ABSTRACT
One of the curing processes often used in chilies is drying — drying with energy hybrid, which uses two or more energy sources to power a machine. This study aimed to compare the solar and gas combinations powered by dryers using the fuzzy expert control system for drying chilies. In this test, the observations prioritized the decrease in water content achieved and energy use during drying and the reduction in water content is expressed in terms of dry basis water content (%), energy use is the amount of gas used during the drying process until the material reaches a constant moisture content and characteristics — physical on chilies that have dried. The results showed a decrease in the initial water content of 79% down to 10 %; during the drying process, LPG's use when the machine was operating without the hybrid was 2.14 kg and 1.26 kg in the hybrid condition. Therefore, applying a fuzzy expert control system with a hybrid system is proven to save LPG usage during the drying process. The color of the chilies is paler, and the weight of the chilies has decreased.
Keywords: Red chilies, Hybrids, Preservatives, Drying, Moisture content

## 1. PENDAHULUAN
Cabai  merah    merupakan  komoditas  yang penting dalam kehidupan masyarakat. Semua rumah tangga  masyarakat  di  Indonesia  pada  umumnya mengkonsusmsi  cabai  setiap  harianya  sebagai pelengkap  dalam  sajian    hidangan  keluarga.  Cabai merah    ( Capsicum  annuum L.)  merupakan  jenis sayuran  yang  memiliki  nilai  ekonomi  yang  cukup tinggi    bahkan  cabai  termasuk  sebagai  komoditas ekspor  yang  dimanfaatkan  dalam  industri  pangan maupun industri obat-obatan.
Cabai merah secara fisiologis setelah dipanen masih  mengalami  proses  metabolisme  dikarenakan adanya  kandungan  air  yang  tinggi  hal  ini  juga dinyatakan  oleh  (Barus,  2009)  bahwa  karena  kadar air yang cukup tinggi sehingga  cabe merah   mudah
mengalami  kerusakan      sehingga  tidak  dapat disimpan  dalam  bentuk  segar  sehingga  keadaan tersebut memerlukan penanganan lebih lanjut untuk mempertahankan kualitas cabe tersebut.   Selain itu, hal ini juga diungkapkan oleh (Prayudi, 2020)  yang menyatakan bahwa cabai merah mengalami respirasi juga  mengalami  proses  pelayuan  dengan  tingkat pelayuan  yang  tinggi  sehingga  mengalai  kerusakan dan tingkat kerusakan pada cabe merah mencapai 40 % Proses  pengawetan  yang  sering  dilakukan pada  cabe  adalah  dengan  pengeringan.  Proses pengeringan  adalah  merupakan  perlakuan  untuk menghilangkan  kadar  air  pada  produk  pangan, kondisi  ini  dapat  menggunakan  alat  pengering ataupun dapat menggunakan pengering alami berupa
sinar  matahari.    Menurut  (Gunasekaran dkk,  2012), pengeringan adalah merupakan pengawetan makanan dengan  menggunakan  suhu  tinggi  dengan  tujuan menghilangkan  kandungan air, mencegah fermentasi atau  pertumbuhan  jamur  dan  memperlambat terjadinya perubahan kimia pada makanan selain itu menurut      (Koswara,    2013) menyatakan  bahwa tujuan  pengeringan  memperpanjang  masa  simpan pada produk pangan Berdasarkan hasil penelitian  yang dilakukan oleh  (Yuliana  dkk ., 1991  dalam  Taufik,  2010), terhadap  pengeringan  cabe  menunjukkan  bahwa tampak kadar air  mencapai 10% , terjadi penurunan pada kadar minyak atsiri pada cabai, warna cabai dan tingkat kepedasan pun berpengaruh bahkan terhadap rendemen  dan  mutu  oleoresin  dari  beberapa  jenis cabai
Energi matahari adalah merupakan salah satu alternatif pengeringan namun karena energi matahari bersifat  berubah-rubah,  suhunya  tidak  konstan sehingga  tidak  efektif.  Oleh  karena  itu  perlu dilakukan  hibrid  energi.  Hibrid  energi  yaitu menggunakan  dua  atau  lebih  sumber  energi  untuk menggerakkan  sebuah  mesin.  Syarat  menghibrid energi untuk mesin  seperti mesin pengering adalah energi yang sifatnya dapat diperbaharui (air,  angin,  surya)  dengan  energi  yang  sifatnya kontinu  seperti  energi  fosil  (batu  bara,  gas  atau minyak),  bertujuan  agar  kinerja  mesin  yang digerakkan  tidak  menurun  dan  energi  fosil  dapat dihemat.    Adapun  pengeringan  yang  digunakan adalah  pengeringan  hybrid  dan    gas.  Hal  ini  sesuai dengan  pernyataan  (Farid  dkk,  2018),  adapun pengering  hybrid  merupakan  alat  pengering  yang menunjukkan  kinerja  fungsional  yang  baik  dengan kemampuan mengeringkan bahan pertanian  sampai kadar  air  yang  di  inginkan.  Jenis  pengeringan  ini telah  banyak  diaplikasikan  pada  produk  pangan misalnya  pada    chip  mocaf    (Susilo  dan  Okaryanti, 2012),    pada  pengeringan  cashew  (Saravanan  dkk., 2014),  dan    juga  pengeringan  biji  Pala  (Putra  dkk., 2014).

## 2. BAHAN,  METODE  DAN  LOKASI PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan Oktober  2016 – Oktober  2017  di  Laboratorium Perbengkelan Pertanian, Prodi Keteknikan Pertanian,
Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.

## 2.1. Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini yaitu  satu  set  peralatan  perbengkelan  serta  bahan yang digunakan adalah papan pcb, mcb, komponen elektronika,  mikrokontroller  Atmega  32,  display, kabel  3  x  2,5  mm,  sensor  (api  dan  suhu),  plat aluminium, akrilit, besi siku, blower, selenoid valve , relay ,  katup  udara,  isolasi  panas,  kompor  LPG, pemantik elektrik, tabung LPG 3 kg (hijau), cabai dll.

## 2.2. Metode dan Parameter Perlakuan
Pada  penelitian  ini  ada  beberapa  tahapan dalam  merancang  alat  pengering  hibrid  dengan kapasitas 40 kg, di antaranya mulai dari perancangan alat pengering tipe rak, perancangan kolektor surya, perancangan  sistem  kontrol  dan  perancangan software dan  tahapan  terakhir  yaitu  pengujian  alat pengering.

## 2.2.1. Uji Pengeringan dengan Bahan
Pada  pengujian  ini,  pengamatan  diutamakan pada  penurunan  kadar  air  yang  dicapai  dan penggunaan  energi  selama  pengeringan.  Pada gambar  4  penurunan  kadar  air  dinyatakan  dalam kadar  air  basis  kering  (%),  penggunaan  energi merupakan  banyaknya  gas  yang  terpakai  selama proses pengeringan hingga bahan mencapai kadar air yang  konstan  seperti  pada  tabel  1.  Dalam  uji pengeringan, sistem  kontrol  yang digunakan  adalah sistem kontrol fuzzy expert bertenaga hibdrid . Bahan yang  digunakan  yaitu  cabai,  alasan  memilih  cabai yaitu  karena  cabai    merupakan  komoditi  bernilai komersial tinggi dengan standar pengolahan khusus, oleh karenanya dibutuhkan penanganan yang sesuai didalam proses pengeringan. Alat pengering ini juga bisa  digunakan  untuk  mengeringkan  bahan  pangan yang  lain,  pengeringan  dilakukan  sampai  kadai  air konstan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Penggunaan Energi
Penggunaan  energi  saat  mesin  pengering beroperasi  dengan  tenaga  1  dan  2.  hibrid  dan  tidak hibrid  dapat  dilihat  pada  gambar.  Untuk  kondisi hibrid  penggunaan  energi  LPG  tergantung  pada cuaca, jika cuaca cerah maka suplai energi LPG yang digunakan untuk memenuhi suhu di ruang pengering sedikit. Begitu juga sebaliknya jika cuaca tidak cerah (mendung)  maka  energi  LPG  yang  digunakan banyak.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 0 500 1000 1500 D aya (W at t) Lama Pengeringan (detik)
Gambar 1. Hubungan daya dengan lama pengeringan pada mesin pengering tanpa hibrid.
Gambar 2 . Hubungan daya dengan lama pengeringan pada mesin pengering bertenaga hibrid
Pada  gambar  1  dan  gambar  2  dapat  dilihat bahwa penggunaan energi di awal sampai mencapai suhu setting sama,  karena  di  awal  pengeringan, energi yang digunakan besar kemudian oleh kontrol fuzzy-expert dikurangi  sedikit  demi  sedikit penggunaan energi sampai pada suhu setting.  Pada gambar 1, terlihat bahwa energi yang digunakan tetap di 1000 Watt, karena sumber energi yang digunakan berasal dari LPG. Lain halnya pada Gambar 2, energy yang  digunakan  berubah-ubah  (0-1000  Watt). Frekuensi perubahannya tergantung cuaca saat mesin pengering  ini  beroperasi  (bulan  oktober).  Hal  itu disebabkan  karena  adanya  suplai  energi  dari matahari.

## 3.2. Uji Pengeringan
Pada  pengujian  ini  pengamatan  dilakukan pada  penurunan  kadar  air  dan  penggunaan  energi LPG  selama  pengeringan.  Penggunaan  energi merupakan  banyaknya  gas  yang  terpakai  selama proses pengeringan hingga bahan mencapai kadar air yang diinginkan.
Dari hasil pengamatan  yang dilakukan dapat dilihat pada gambar 3 , bahwa kadar air selama proses pengeringan  akan  mengalami  penurunan.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  kontrol fuzzy-expert bertenaga hibrid  yang  digunakan  bekerja  dengan  baik.  Pada gambar  di  atas  terlihat  bahwa  penurunan  kadar  air merupakan  hasil  konversi,  dapat  dilihat.  Kadar  air awal  79% turun  menjadi 10% dicapai  dalam  waktu kurang  lebih  14  jam  pengeringan.  Hal  ini  sesuai dengan  apa  yang  dinyatakan  (Taufik,  2010)bahwa
cabai  dikeringkan  sampai  kadar  air  10%.  Adapun pengaruh turunnya  kadar air pada  cabai  disebabkan karena adanya energi panas pada alat  pengering. Hal ini  disebabkan  karena  laju  penguapan  disamping dipengaruhi  oleh  tingkat  kelembaban  juga dipengaruhi  oleh  suhu  di  sekitar  bahan  yang dikeringkan.  Terjadinya  peningkatan  suhu  di permukaan  bahan  disebabkan  oleh  adanya  suplai energi  panas  dari  pembakaran  mengekibatkan menurunya kandungan kadar air. Hal ini juga seperti di ungkapkan  oleh (Dimas, 2008) yang menyatakan bahwa  adanya  proses  komposisi  air  pada  bahan pangan  seperti  air  bebas  dan  air  terikat,  dapat berpengaruh pada laju atau lama pengeringan bahan pangan.  Air  bebas  adalah  air  yang  terdapat  dalam bahan pangan. Air terikat adalah air yang secara fisik terikat  dalam  jaringan  matriks  bahan  seperti membran,  kapiler,  serat  yang  akan  hilang  saat pengeringan,  dan  lain-lain    selain  itu  Hal  ini  juga sesuai pendapat (Rosdiani A, 2019), mengungkapkan bahwa  suhu  dan  aliran  udara  yang  semakin  tinggi akan  semakin    cepat  pula  proses  pengeringan berlangsung.  Makin  tinggi  suhu  udara  pengering, makin  besar  energi  panas  yang  dibawa  udara sehingga  makin  banyak  jumlah  massa  cairan  yang diuapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan.
Selain itu kadar air pada cabai pada umumnya dijadikan sebagai penentu bahwa cabai tersebut dapat bertahan  selama  disimpan,  sebagaimana  pendapat (Adawiyah,  2007)  menyatakan  bahwa  proses pengeringan  merupakan  upaya  untuk  mengurangi kadar air pada bahan yang dikeringkan sampai batas tertentu, dengan harapan sampai batas mikroorganisme  dan  enzim  yang  menyebabkab kebusukan.
Pemakaian energi LPG dihitung dengan cara menimbang berat awal tabung kemudian menimbang kembali tabung setiap satu jam sekali sampai kadai air mencapai titik konstan, pemakaian energi selama pengeringan dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Pemakaian LPG selama pengeringan

## Sumber : Data primer setelah diolah, 2018
Selama proses pengeringan penggunaan LPG saat mesin beroperasi tanpa hibrid yaitu 2,14 kg dan 1,26  kg  pada  kondisi  hibrid.  Oleh  karena  itu penerapan sistem kontrol fuzzy expert dengan sistem hibrid terbukti mampu menghemat penggunaan LPG selama proses pengeringan.
Berat awal tabung (kg) Berat akhir tabung (kg) Berat akhir tabung (kg) Hibrid Gas Terpakai (kg) Gas Terpakai (kg) Hibrid 8,00 5,86 6,74 2,14 1,26
0 1000 2000 3000 4000 0 500 1000 1500 D aya (W at t) Lama Pengeringan (detik)
Gambar 3. Penurunan kadar air Cabai 0 100 200 300 400 0 5 10 15 K adar
A ir (% bk) Lama Pengeringan (Jam)
Sedangkan  untuk  efisiensi  tungku  sebesar 80,66%  dan  nilai  efisiensi  pengeringan  sebesar 30,38%. Hal ini disebabkan karena penggunaan tipe tungku.  Tipe  tungku  yang  digunakan  adalah  tipe tungku gabungan dengan penggunaan energi secara langsung dan energi tidak langsung. Penggunaan tipe gabungan  bertujuan  untuk    menghindari  padamnya api pada kompor dan meningkatkan efisiensi.  Pada tabel diatas menunjukkan terjadinya penurunan kadar air pada  bahan yang dikeringkan dalam hal ini cabai, penurunan ini berkontribusi pada pengurangan berat tabung karen adanya penggunaan energi saat proses pengeringan dan hal ini berbeda pada setiap produk yang  dikeringkan  hal  ini  sesuai  dengan  pendapat (Tamaria Panggabean dkk , 2017)  menyatakan bahwa kebutuhan  energi  pengeringan  adalah  energi  yang dibutuhkan  untuk  berlangsungnya  pengeringan. Kebutuhan  energi  untuk  pengeringan  gabah  untuk masing-masing  energi  berbeda-beda  pada  setiap bahan pangan.

## 3.3. Kenampakan Cabai
Pada  proses  pengeringan  cabai  terjadi penurunan  kadar  air,  hal  ini  juga  ditandai  dengan adanya perubahan kenampakan pada cabai tersebut, adapun  kenampakan  cabai  yang  belum  di  lakukan proses  pengeringan  dan  telah  dikeringkan  adalah dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 4 . Cabe merah yang belum dikeringkan
Gambar 5 . Cabe merah yang sudah dikeringkan
Pada  gambar  4  dan  gambar  5,  terlihat perbedaan jelas  antara cabai yang belum dikeringkan dan  cabai  yang  sudah  dikeringkan  ,  secara  umum warna cabai merah yang segar berubah menjadi lebih
gelap,  selain  itu  berat  cabai  juga  mengalami perubahan hal ini karena cabai terdiri dari komponen air  yang  tinggi  dan  saat  proses  pengeringan  terjadi penguapan  air  yang  terikat  secara  bebas  saat dikeringakan,  sehingga  beratnya  menjadi  lebih ringan, hal ini sesuai dengan pendapat (Rahmat dan Yuyun,  2005)  menyatakan  bahwa  manfaat  dari pengeringan  adalah  memperkecil  volume  dan  berat bahan  sehingga  dapat  menghemat  pada  proses penyimpanan. Selain itu terlihat bahwa penggunaan alat  pengering  dapa  memberikan  warna  yang  lebih merata  hal  ini diungkapkan oleh  (Putra,  dkk, 2014) bahwa alat pengering tenaga surya hibrid mempunyai tingkat  mutu  kekeringan    yang  baik  sesuai  dengan yang dipersyaratkan  dan hasilnya  lebih  merata  baik dari  sisi  kadar  air  maupun  dari  sisi  warna  produk yang dihasilkan.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  pada alat  pengering  bertenaga  hibrid  alat  pengering bertenaga hibrid surya dan gas menggunakan sistem kontrol fuzzy  expert terhadap  pengeringan  cabai adalah  terjadi penurunan  kadar air awal 79% turun menjadi  10  %.  Selama  proses  pengeringan penggunaan LPG saat mesin beroperasi tanpa hibrid yaitu 2,14 kg dan 1,26 kg pada kondisi hibrid. Oleh karena  itu  penerapan  sistem  kontrol fuzzy  expert dengan  sistem  hibrid  terbukti  mampu  menghemat penggunaan  LPG  selama  proses  pengeringan  dan kenampkan warna  cabai kering menjadi lebih pucat dan berat cabai mengalami penurunan.

## DAFTAR PUSTAKA
Adawyah, R. (2007). Pengolahan dan pengawetan ikan . Jakarta:  Bumi Aksara. Barus, M.V. (2009), Studi tentang pengetahuan  dan tata cara  pengelolaan  petani  cabai  di  Desa  Batu Karang , Kecamatan Payung ,Kabupaten Karo . Medan; Program Sarjana , Universitas Sumatra Utara. Dimas,  T.  P.  (2008). Teh  dan  Pengolahannya . Universitas Brawijaya Press. Malang.
Farid, R. A. Noor, R A.   & Ana, N.( 2018) Keragaan
Pengering  Hybrid  Energi  Surya  dan Biomasa  untuk  Pengeringan  Sawut  Ubi Kayu Terfermentasi Buletin Palawija Vol. 16 No. 2, Oktober 2018. Gunasekaran,  K.,  Shanmugam,  V.  dan  Suresh,  P. (2012). Modeling and analytical
experimental  study  of  hybrid  solar  dryer integrated  with  biomass  dryer  for  drying coleus  forskohlii  stems  2012 .  IACSIT Coimbatore Conferences IPCSIT 28: 28-32 . Koswara,  S. ( 2013). Teknologi  Pengolahan  Umbi ‐ Umbian   Bagian   5:  Pengolahan      Ubi Jalar. Southeast        Asian        Food        And Agricultural    Science      And    Technology (Seafast)      Center    Research    And
Community    Service    Institution  Bogor
Agricultural University : Bogor Putra, G.M.D., Sutoyo, E. dan Hartini, S. (2014). Uji Kinerja  alat  pengering  efek  rumah  kaca (ERK)  hybrid  dengan  tungku  biomassa sebagai  sistem  pemanas  tambahan  untuk pengeringan biji pala (Myristica sp). Jurnal Teknologi  Pertanian  Lampung  3(2):  183- 194.
Prayudi,  (2020) Budidaya  dan  Pascapanen  cabai Merah (Capsicum annum L) Jawa Tengah: Badan penelitian dan pengembanganPertanian . Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jawa Tengah.
Rachmawan,  O.  (2001). Pengeringan,  Pendinginan dan  Pengemasan  Komoditas  pertanian. Buletin  Departemen  Pendidikan  Nasional. Jakarta.
Rosdiani,  A  dan  Ingka  Rizkiyani  Akolo.  (2019) Karakteristik Mutu Kadar Air , Kadar Abu Dan  Organoleptik  Pada  Penyedap  Rasa Instan . Journal of Agritech Science, Volume 3 No 2, November 2019. Rahmat dan Yuyun, (2005) . Penanganan
Pascapanen  Cabai  Merah .yogyakarta; Kanisius.
Saravanan,  D.,  Wilson,  V.H.  dan  Kamarasamy,  S. (2014). Design and thermal performance of solar  biomass  hybrid  dryer  for  cashew drying .  Jurnal  Mechanical  Engineering 12(3): 277-288 . Susilo, B. dan Okaryanti, R.W. (2012 ). Studi sebaran suhu  dan  RH  mesin  pengering  hibrid  chip mocaf. Jurnal  Teknologi  Pertanian  13(2): 88-96. Taufik M. (2010). Analisis Pendapatan Usaha Tani dan Penanganan Pascapanen Cabai Merah . Makassar:  Balai  Pengkajian  Teknologi Pertanian Sulawesi Selatan.
Tamaria, P., Arjuna, N.,  dan Ari, H.(2017) Kinerja Pengeringan  Gabah  Menggunakan  Alat Pengering Tipe  Rak  dengan Energi Surya, Biomassa,  dan  Kombinasi Jurnal
AGRITECH, Vol. 37, No. 2, Mei 2017, Hal. 229-235 DOI: http://doi.org/10.22146/agritech.25989. Titik,  Nurmawati .Rancan. (2019) Bangun  Alat Pengering  Rumput  Laut  (Glacillaria  Sp)
Tenaga  Surya  Hibrid  di  Tenjo  Ayu, Tirtayasa, Serang, Provinsi Banten
Prosiding  Seminar  Nasional  Kimia  dan Pembelajarannya (SNKP)  Malang,